Objavujeme čaro chémie. 2. ročník. Kategória: Názov pokusu: Objavujeme čaro chémie 2. ročník Kategória: Názov pokusu: Kremičitanová záhrada Mená žiakov: Filip Andrejčík Richard Paprčka Meno učiteľa: Ing. Milana Buhajová Škola: Cirkevná spojená škola Švermova 10, 069 01 Snina

Motivácia: Je možné mať doma krásnu farebnú záhradku, ktorú nie je potrebné zalievať? Stále je pekná a rastlinky majú sviežu farbu? Neveríte? Je možné vytvoriť akvárium plné krásnych rôznofarebných "rastliniek a koralov", ktoré nám vyrastú počas niekoľkých minút od „zasiatia“? Neveríte? My sa Vás o tom budeme snažiť presvedčiť svojim pokusom: Chemická záhrada alebo Farebný morský svet.

Pomôcky: kadička kryštalizačná miska sklenená tyčinka laboratórna lyžička pipeta strička Foto: Andrejčík, F., 2016

Chemikálie: Foto: Andrejčík, F., 2016 vodné sklo (vodný roztok kremičitanu sodného Na2SiO3) dihydrát chloridu meďnatého CuCl2.2H2O pentahydrát síranu meďnatého CuSO4.5H2O hexahydrát dusičnanu nikelnatého Ni(NO3)2.6H2O heptahydrát síranu zinočnatého ZnSO4.7H2O tetrahydrát chloridu mangánatého MnCl2 .4H2O síran železitý Fe2(SO4)3 chlorid železitý FeCl3 chlorid meďnatý CuCl2 dusičnan meďnatý Cu(NO3)2 Foto: Andrejčík, F., 2016

Postup práce: Do kadičky nalejeme približne do polovice vodu, druhú polovicu doplníme kúpeným roztokom vodného skla. Ak budeme chcieť vypestovaný kryštál vybrať, dáme na dno kadičky kryštalizačnú misku. Do roztoku vhodíme vybraný kryštál a tyčinkou ho posunieme bližšie k stredu misky, lebo bude veľmi ochotne chemická rastlinka liezť po stene na úkor krásy a možnosti vybratia. Necháme voľne v pokoji rásť (aktivitu vidíme hneď, ale rast môže trvať rozdielnu dobu podľa použitej látky, od desiatok minút po pár hodín. Tiež záleží na tom aké veľké rastlinky chceme mať).  Ak chceme rastlinky vybrať, je potrebné odsať roztok pipetou.

Vysvetlenie: Vodné sklo zreaguje s vhodeným kryštálom na nerozpustný kremičitan príslušného katiónu, čo vytvorí na povrchu kryštálu polopriepustnú membránu. Umožní tak priechod len vode, tá prenikne dovnútra ku kryštálu a čiastočne ho rozpustí. Vplyvom rozdielnej koncentrácie látky je nasávaná ďalšia a ďalšia voda (osmotický dej). Tento roztok teda musí niekde expandovať, preto pretrhne polopriepustnú membránku a vytečený roztok sa opäť pokryje nerozpustným kremičitanom. To sa neustále opakuje, čím záhradka rastie. Postup nahor je spôsobený tiež bublinkami, ktoré sa neodtrhli od povrchu kryštálu, tiahnu za sebou stonku a tá postupne narastá.

Záver: Na2SiO3 + MeSO4 MeSiO3+ Na2SO4 Na2SiO3 + 2MeCl Me2SiO3+ 2NaCl Celá krása nie je nič iného ako výsledok podvojnej reakcie medzi vodným sklom a síranmi (chloridmi, dusičnanmi) kovov. Kryštály rozpustných solí sa postupne rozpúšťajú a podvojnou reakciou vznikajú nerozpustné kremičitany. Farba „koralov“ závisí od použitého katiónu príslušného kovu. Cu2+ modré sfarbenie Zn2+ biele sfarbenie Mn2+ svetloružové sfarbenie Fe3+ hnedé sfarbenie Ni2+ zelené sfarbenie

Poďakovanie: Chceme poďakovať učiteľke chémie, že sme sa mohli zapojiť do súťaže Čaro chémie. Vykonali sme zaujímavý a efektný pokus. Poskytla nám priestor na realizáciu nášho pokusu a dodala potrebné chemikálie. Pomohla nám s písaním literatúry.

Zdroje: ŠMEJKAL, Petr et al. Chemikova zahrádka. In Databáze chemických pokusů [online]. Praha : Katedra učitelství a didaktiky chemie PřF UK v Praze, c2009-2016. [cit. 2016-12-13]. Dostupné z: http://www.studiumchemie.cz/pokus.php?id=22

Fotodokumentácia: P Nalievanie vody Príprava roztoku vodného skla Miešanie roztoku Pridávanie kryštálikov solí k vodnému roztoku vodného skla Foto: Andrejčík, F., Paprčka, R., 2016

Fotodokumentácia: Rast kryštálov Naša kvetinová záhrada 1 Naša kvetinová záhrada 2 Foto: Andrejčík, F., 2016

Fotodokumentácia: Odsávanie vodného roztoku z kadičky Náš kvetinový zázrak Foto: Andrejčík, F., 2016

Citát na záver: Schopnosť nadšenia nesie tvoje nádeje k hviezdam. Henry Ford