Jeder liebt die wissenschaftlichen Projekte, die wir in der Grundschule abgeschlossen haben, wie die Herstellung einer Kartoffelbatterie oder sogar des klassischen ausbrechenden Vulkans. Jetzt, da wir alle erwachsen sind, schauen wir uns an, wie genau einige der beliebtesten wissenschaftlichen Projekte funktionierendie Linsen der Wissenschaft.

Kartoffelbatterie

Sie können eine Batterie mit Zitronen, Orangen oder anderen Früchten herstellen, aber nichts ist so grundlegend wie eine Kartoffelbatterie. Die Kartoffelbatterie wird als elektrochemische Zelle klassifiziert, die chemische Energie durch Elektronentransfer in elektrische Energie umwandeltWissen Sie, Kartoffelbatterien und andere Fruchtbatterien benötigen eine Kupferkathode und eine Zinkanode. Indem Sie Kupfer und Zink in die Kartoffel stecken, aber voneinander entfernt, ermöglichen Sie eine Redoxreaktion Reduktion-Oxidation zwischen Zink und Kupfer.

Der Strom kommt eigentlich nicht aus der Kartoffel, sondern das Wasser und die Elektrolyte im Spud ermöglichen es den Elektronen des Kupfers, sich zum Zink zu bewegen, wodurch kleine elektrische Ströme entstehen. Bei dieser Reaktion wird das Kupfer reduziert, also dasDer Abbau von Elektronen und das Zink wird oxidiert. Die Funktionsweise einer Kartoffelbatterie ist vor Ort, genauso wie alle elektrochemischen Batterien Strom speichern und abgeben.

Getränke im Dunkeln leuchten

Das Leuchten Ihres Getränks ist ein weiteres lustiges wissenschaftliches Experiment oder vielleicht nur ein ordentlicher Partytrick. Tonic Water ist der Schlüssel zu diesem Experiment. Wenn Sie diese kohlensäurehaltige Flüssigkeit zu einem Getränk geben, leuchtet sie unter ultraviolettem LichtDiese Reaktion ist eine Chemikalie namens Chinin, die eigentlich ein Medikament zur Behandlung von Malaria ist.

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Die FDA begrenzt den Chiningehalt in Tonic Water in den USA auf 83 Teile pro Million ppm, um gesundheitsschädliche Auswirkungen der Chemikalie zu vermeiden. Aufgrund der Struktur der Chininmoleküle wird UV-Licht beim Auftreffen auf das Chinin absorbiert und sichtbares Licht emittiert. Es gibt tatsächlich keine EnergieÜbertragung in der Reaktion; vielmehr wird die Lichtenergie von UV-Licht in sichtbares Licht umgewandelt, im Fall von Tonic Water normalerweise blau.

Der ausbrechende Vulkan

Ein Vulkan mit Backpulver und Essig ist die Essenz der Wissenschaftsmesse der Grundschule und auch der Fluch der Hausmeister der High School. Abgesehen von der Tatsache, dass das Vulkanprojekt eigentlich nichts mit einem tatsächlichen Vulkan zu tun hat, ist das Experiment tatsächlich ein gutes Experimentlehren die Grundlagen der Chemie.

Essig und Backpulver werden normalerweise für die Reaktion verwendet, obwohl der Essig durch heißes Wasser ersetzt werden kann. Backpulver ist Natriumbicarbonat NaHCO 3 und Essig ist Essigsäure C 2 H 4 O 2 .Wenn sie kombiniert werden, erzeugen sie eine Säure-Base-Reaktion mit dem Nebenprodukt von CO2 oder Kohlendioxid.Für diejenigen unter Ihnen, die an der tatsächlichen chemischen Reaktion interessiert sind, können Sie dies unten nachlesen :

C 2 H 4 O 2 + NaHCO 3 = NaC 2 H 3 O 2 + H 2 O + CO2

Das Ergebnis der Säure-Base-Reaktion ist Natriumacetat NaC 2 H 3 O 2 , Wasser und gasförmiges Kohlendioxid, wodurch die Blasen und der Schaum entstehen.In vielen Projekten wird Spülmittel verwendet, um die Oberflächenspannung der Blasen zu erhöhen und einen noch größeren Ausbruch zu erzielen.Natürlich alles im Namen der Wissenschaft.

Tanzende Flüssigkeit

Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten machen unglaublich viel Spaß, egal wie alt Sie sind. Die Fähigkeit, dass etwas unter hohem Stress in einem festen Zustand und als Flüssigkeit unter geringem Stress existiert, fasziniert unser Gehirn, selbst wennwir verstehen was los ist.

Die häufigste nicht-Newtonsche Flüssigkeit ist Oobleck ja, das ist der eigentliche Name, die aus Maisstärke hergestellt wird C 27 H 48 O 20 und Wasser.Wenn die Maisstärke mit dem Wasser gemischt wird, wird es zu einem goopy, schleimigen Durcheinander mit einigen interessanten Eigenschaften.Wenn Sie auf die Flüssigkeit treffen oder sogar über sie laufen, richten sich die Moleküle der Maisstärke starr aus und weisen eine geringe Belastung auf.Wenn die Belastung über einen längeren Zeitraum impliziert wird, reagiert die Flüssigkeit genau wie jede andere viskose Flüssigkeit.

Wenn Sie diese Prinzipien weiter verfolgen und eine nicht-Newtonsche Flüssigkeit auf einen Lautsprecher geben, wird eine sogenannte tanzende Flüssigkeit erzeugt. Die Vibrationen im Lautsprecher üben eine Spannung aus, die hoch genug ist, um die Steifheit der Maisstärkemoleküle und genau wie diese zu aktivierenWenn der Sprecher wieder in eine flüssige Phase übergeht, erzeugt er eine weitere Schwingung. Diese Zeit der Aktionen und Reaktionen erzeugt eine gut tanzende Flüssigkeit.