Det elefant tandpasta demo er en af de mest populære kemi-demonstrationer, hvor et dampende skumrør fortsætter med at sprænge ud af sin beholder, der ligner et smoet rør af tandpasta i elefantstørrelse. Den klassiske demo bruger 30% brintperoxid, hvilket er ikke sikkert for børn, men der er en sikker version af denne demonstration, der stadig er meget cool. Det går sådan:
Materialer
- Tom 20 ounce plastflaske (eller anden beholder)
- 3% brint peroxidopløsning (fås i næsten enhver butik)
- Pakke med aktiv gær (fra købmanden)
- Flydende opvaskemiddel (såsom Dawn ™)
- Varmt vand
- Madfarve (valgfrit, men det ser godt ud)
Lav elefanttandepasta
- Hæld 1/2 kop brintperoxidopløsning, 1/4 kop opvaskesæbe, og et par dråber mad farvelægning i flasken. Sving flasken rundt for at blande ingredienserne. Placer flasken i en vask eller udendørs eller et andet sted, hvor du ikke har noget imod at få vådskum overalt.
- Bland en pakke aktiv gær i en separat beholder med lidt varmt vand. Giv gæren cirka fem minutter til at aktiveres, før du fortsætter til næste trin.
- Når du er klar til at lave demo, hæld gærblandingen i flasken. Reaktionen finder sted umiddelbart efter tilsætningen af gæren.
Hvordan det virker
Brintoverilte (H2O2) er et reaktivt molekyle, der let nedbrydes til vand (H2O) og ilt:
- 2H2O2 → 2H2O + O2(G)
I denne demonstration katalyserer gær nedbrydningen, så den fortsætter meget hurtigere end normalt. Gær har brug for varmt vand for at reproducere, så reaktionen fungerer ikke så godt, hvis du bruger koldt vand (ingen reaktion) eller meget varmt vand (som dræber gæren).
Det opvaskemiddel fanger ilt, der frigives, fremstiller skum. Madfarve kan farve boblenes film, så du får farvet skum.
Ud over at være en dejligt eksempel på en dekomponeringsreaktion og en katalyseret reaktion er elefanttandepasta-demoen eksoterm, så der produceres varme. Reaktionen gør imidlertid opløsningen varmere og ikke varm nok til at forårsage forbrændinger.
Juletræ elefant tandpasta
Du kan nemt bruge elefanttandepastareaktionen som en demonstration af feriekemi. Bare tilsæt grøn madfarve til peroxid- og vaskemiddelblandingen og hæld de to opløsninger i en juletræformet beholder.
Et godt valg er en Erlenmeyer-kolbe, fordi den har en kegleform. Hvis du ikke har adgang til kemi-glasvarer, kan du lave en træform ved at vende en tragt over et glas eller lave din egen tragt ved hjælp af papir og tape (som du kunne dekorere, hvis du vil).
Sammenligning af den originale reaktion med den børnevenlige opskrift
Den originale elefant tandpastareaktion, der bruger en meget højere koncentration af brintperoxid, kan forårsage både kemiske forbrændinger og termiske forbrændinger.Mens det producerer en større mængde skum, er det ikke sikkert for børn og bør kun udføres af en voksen ved hjælp af korrekt sikkerhedsudstyr.
Fra et kemi-perspektiv er begge reaktioner ens, bortset fra at den børnesikre version katalyseres af gær, mens den originale demonstration normalt katalyseres ved anvendelse af kaliumiodid (KI). Børnens version bruger kemikalier, der er sikre for børn at røre ved.
Den lavere koncentration af peroxid kan stadig misfarve tekstiler. Der skal udvises omhu for at undgå indtagelse, da projektet inkluderer vaskemiddel, der kan forårsage opkast.
Key takeaways
- Elefantens tandpasta-kemi demonstration producerer opvarmet skum, når kemikalier blandes.
- Den originale demonstration er resultatet af nedbrydning af hydrogenperoxid katalyseret af kaliumiodid. Vaskemiddelopløsning opsamler gasser til dannelse af skummet. Den børnevenlige version bruger en lavere koncentration af hydrogenperoxid, hvor nedbrydningen katalyseres af gær.
- Mens begge versioner af reaktionen kan udføres for et ungt publikum, bruger den originale version koncentreret hydrogenperoxid, som er en stærk oxidator, og kaliumiodid, som muligvis ikke er let ledig.
- Den børnevenlige version bruger kemikalier, der er sikre for børn at røre ved, i tilfælde af en stænk.
- Som med alle kemi-demonstrationer anbefales voksenovervågning.
Kilder
- Dirren, Glen; Gilbert, George; Juergens, Frederick; Side, Philip; Ramette, Richard; Schreiner, Rodney; Scott, Earle; Testen, maj; Williams, Lloyd. Kemiske demonstrationer: En håndbog for undervisere i kemi. Vol. 1. University of Wisconsin Press, 1983, Madison, Wis.
- "Elefants tandpasta." Demonstrationer i University of Utah Chemistry. University of Utah.