5 تجارب تفاعل كيميائي (بسيطة وآمنة) - كيمياء - 2025

هناك العديد من تجارب التفاعل الكيميائي ، والتي يمكن أن يكون من السهل جدًا كشفها لإيقاظ اهتمام الطلاب أو الأطفال بالموضوع ، ويمكن إجراؤها بأمان تام سواء في المختبرات أو في مطابخنا المريحة.

كل تفاعل كيميائي له منهجيته والأحكام التي يجب اتخاذها لسلامة أولئك الذين يجرون التجربة. أيضًا ، من المحتمل أن تتطلب بعض التجارب مواد أو أدوات يصعب العثور عليها مخصصة للاختبار بواسطة كيميائيين محترفين.

تنظيف الصدأ من العملات المعدنية هو تجربة كيميائية يمكن إجراؤها في أي مكان. المصدر: Pixnio.

كلما كان التحضير أكثر تفصيلاً ، وكذلك كلما زادت تفاعل المواد المعنية ، كلما كانت التجارب أكثر تعقيدًا وخطورة. هذا صحيح أكثر إذا تم إطلاق غازات قابلة للاشتعال في العملية. ولكن إذا كان هذا الغاز عبارة عن ثاني أكسيد الكربون ، فيمكن إجراء التجارب في أي مكان تحت إشراف مناسب.

فيما يلي خمس تجارب بسيطة يمكن إجراؤها في المنزل ، دون الحاجة إلى نفقات باهظة أو مخاطر جسدية. من أكثرها شيوعًا إزالة طبقات أكسيد المعادن (مثل طبقة البنسات) بالخل أو المشروبات الغازية أو حمض الستريك ، مما يترك سطحها لامعًا ونظيفًا.

أمثلة لتجارب التفاعل الكيميائي

الجليد الساخن

لتحضير الثلج الساخن ، سيكون من الضروري فقط: 1) زجاجة من الخل ، نأخذ منها الكمية التي نريدها ، 2) وصودا الخبز. يتم خلط كلا المركبين في وعاء يتم تسخينه لاحقًا ، حيث يتفاعلان لتكوين أسيتات الصوديوم:

CH ₃ COOH + NaHCO ₃ => CH ₃ COONa + CO ₂ + H ₂ O

لاحظ أن ثاني أكسيد الكربون ، CO ₂ ، الذي لوحظ على أنه فوران ، سيتم إطلاقه بعد خلط الخل (5٪ حمض أسيتيك) مع البيكربونات. من حيث المبدأ ، يُنصح بإضافة فائض من البيكربونات لضمان معادلة كل حمض الأسيتيك الموجود في الخل.

نقوم بتسخين الخليط حتى يبدأ الملح الأبيض في الظهور حول حواف الحاوية: أسيتات الصوديوم. نصب السائل في وعاء آخر ، وبمجرد تسخينه نبرد في الثلاجة.

هذا المحلول المائي من CH ₃ COONa مبرد بشكل فائق: فهو غير مستقر ، وسوف يتجمد على الفور وبشكل طارد للحرارة إذا أضفنا بلورة بيضاء من CH ₃ COONa. أثناء القيام بذلك ، سيتم دمج الملح المذاب في البلورة ، والتي تعمل كموقع بذرة ونواة لتنمو بلورات الأسيتات الأكبر.

هذه العملية سريعة جدًا ، بحيث يمكن رؤية التكوينات البلورية التي تغطي الحجم الكامل للحاوية وتنتج جليدًا ساخنًا بسبب إطلاق الحرارة. يوضح الفيديو التالي ما تم شرحه هنا:

حبر غير مرئي

تعد تجربة الحبر غير المرئي واحدة من أكثر التجارب شيوعًا وهناك عدة طرق للقيام بذلك. وهي تتكون من ترطيب فرشاة أو مسحة بسائل شفاف يلتصق بالورق ، ويتغير لونه بفعل الحرارة أو الضوء فوق البنفسجي أو إضافة مادة أخرى ، ويكشف عن الرسالة المخفية.

السائل الأكثر استخدامًا هو عادةً عصير الليمون. يستمر ترطيب الفرشاة بعصير الليمون لكتابة الرسالة على الورقة. بعد ذلك ، باستخدام حرارة المصباح الكهربائي أو وضع الورق بالقرب من اللهب (بحذر شديد) ، تتحول آثار عصير الليمون إلى اللون البني أو الأسود.

وذلك لأن الحرارة تكسر المركبات العضوية في الليمون لإنتاج الفحم الذي يجعل الورق داكنًا.

من ناحية أخرى ، إذا تم استخدام الأشعة فوق البنفسجية ، فإن عصير الليمون سيمتصها ، لذلك حتى لو كانت الورقة مشرقة ، ستظهر الرسالة بأحرف داكنة. يمكن أيضًا الكشف عن الرسالة غير المرئية إذا تم سكب مؤشر طبيعي عليها ؛ مثل عصير العنب أو الملفوف الأرجواني أفضل.

يعرض الفيديو التالي بالضبط ثلاث طرق لكتابة الرسائل غير المرئية:

قنابل الاستحمام

ينتج عن إلقاء قنابل الاستحمام الكبيرة في كميات كبيرة من الماء مشهد من الرغوة والألوان. ومع ذلك ، على المقاييس الصغيرة ، من السهل صنعها في أي مكان إذا كان لديك المكونات الصحيحة ، والتي تختلف حسب التفضيلات الشخصية.

نخلط المكونات الصلبة في وعاء: حامض الستريك وصودا الخبز. إذا كنت ترغب في إضافة وزن أكبر للعجين الناتج أو حمايته من الرطوبة ، يمكنك إضافة نشا الذرة أو ملح إبسوم (كبريتات المغنيسيوم).

في وعاء آخر ، قم بخلط المكونات السائلة: الزيت النباتي ، الجوهر ، وملون الطعام.

ثم يُسكب الخليط السائل ببطء في الوعاء مع الخليط الصلب ، ويعجن حتى يتحول لونه وشكله. بمجرد الانتهاء من ذلك ، يمكنك إنشاء كرات بها ، أو استخدام قوالب لمنحهم أشكالًا محددة. وفويلا ، سيكون لدينا قنابل الاستحمام.

المكونات السائلة هي تلك التي توفر اللون والعطور التي ترغب في الحصول عليها عند رمي المضخة في الأحواض أو المراحيض. وفي الوقت نفسه ، فإن المكونات الصلبة مسؤولة عن التفاعل الكيميائي الذي يحدث: في الماء ، يقوم حامض الستريك بتحييد بيكربونات الصوديوم ، وإطلاق ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى.

يوضح الفيديو التالي كيفية صنع قنابل الاستحمام خطوة بخطوة:

إذابة الستايروفوم

على الرغم من أنه ليس تفاعلًا كيميائيًا بشكل صحيح ، إلا أن التأثيرات المرصودة تثير الدهشة للعيون الفضوليين. في هذه التجربة ، سنحتاج إلى الستايروفوم (يسمى الأنيمي في بعض البلدان) والأسيتون ، وهو مذيب نجده في مزيل طلاء الأظافر.

في الفيديو التالي يمكنك أن ترى ما يحدث عندما نحاول إذابة قطع كبيرة من الستايروفوم في كمية صغيرة من مزيل طلاء الأظافر:

هذه المادة هي عمليا محاصرة في الهواء في غلاف رقيق من البوليسترين. طبيعتها قطبية بشكل أساسي ، لذا فإن الأسيتون ، وهو مذيب غير قطبي ، يظهر تقاربًا كبيرًا معه. "مثل يذوب مثل" ، وبسبب ذلك نرى كيف تذوب الرغوة في مزيل طلاء الأظافر بسهولة كما يذوب السكر في الماء.

إذابة قشر البيض

هذه المرة ، على الرغم من أنه حل مرة أخرى ، إلا أنه ينطوي على تفاعل معادل كيميائي: حمض الأسيتيك في الخل يحيد كربونات الكالسيوم في قشر البيض:

CaCO ₃ + 2CH ₃ COOH => Ca (CH ₃ COO) ₂ + CO ₂ + H ₂ O

يحدث التفاعل عندما نضع بيضة في كوب بالخل. على الفور ، سنبدأ في تقدير ظهور طبقة من الفقاعات المحيطة بقشرة البيضة ؛ هذه الفقاعات هي بسبب CO ₂ المفرج عنهم من تحييد الأحماض والقواعد.

في هذا الفيديو يمكننا مشاهدة هذه التجربة:

عندما يذوب قشر البيض ، فإن الأغشية فقط هي التي تحمي الجزء الداخلي منها والشفاف ، ومن خلالها يمكننا رؤية الصفار ضد الضوء.

هذه الأغشية حساسة للغاية وزلقة ، لكنها لا تزال تمنح البيضة نعومة كافية للسماح لها بالارتداد لمسافات قصيرة. إذا تم إلقاؤه من ارتفاع كبير ، سينتهي به الأمر إلى الانقسام ، كما هو موضح في الفيديو.

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (21 أكتوبر 2019). تجارب كيمياء سهلة للقيام بها في المنزل. تم الاسترجاع من: thinkco.com
3. أدريان دينه. (1 ديسمبر 2014). 8 تجارب كيميائية بسيطة يمكن لأطفالك القيام بها في المنزل. تم الاسترجاع من: 3plearning.com
4. ستيب ، سو. (08 يناير 2020). تجارب تفاعل كيميائي سهلة وممتعة. sciencing.com. تم الاسترجاع من: sciencing.com
5. باير الولايات المتحدة. (29 ديسمبر 2017). تجربة بلورات الملح. تم الاسترجاع من: thebeakerlife.com
6. ليندسي إي.ميرفي و CrazyAuntLindsey.com. (3 نوفمبر 2011). حبر غير مرئي يكشف عن كيمياء رائعة. تم الاسترجاع من: scientificamerican.com