تجارب علمية على تناضح البطاطس

التناضح ، العملية التي تنتقل فيها جزيئات المذيب من منطقة ذات تركيز منخفض للذوبان إلى منطقة ذات تركيز مذاب أعلى ، يمكن بسهولة إثباتها من خلال تجارب البطاطس. البطاطس مليئة بالماء والنشا ، وستكتسب الماء عند غمرها في المحاليل المائية. على العكس من ذلك ، سيفقدون الماء عندما يكونون في المحاليل المركزة ، مثل تلك التي تحتوي على كمية كبيرة من النشا. يمكنك استخدام البطاطس لإعداد تجارب التناضح للطلاب من جميع الأعمار والمستويات.

قطّع حبة بطاطس إلى نصفين ، واغمس أحد النصفين في محلول ملحي جدًا من الماء - يحتوي أحدهما على ربع كوب من الملح في كوب من الماء. اغمر القطعة الأخرى في ماء الصنبور الذي لا يحتوي على ملح مضاف. اترك كلاهما في محلول كل منهما لمدة نصف ساعة ، ثم أزل نصفي البطاطس من المحاليل ولاحظ الاختلافات بينهما. سوف يتقلص المحلول الموجود في المحلول الملحي ، مما يشير إلى أن الماء ينتشر من محلول أقل تركيزًا إلى محلول أكثر تركيزًا. على النقيض من ذلك ، سوف يتضخم المحلول الموجود في محلول ماء الصنبور قليلاً ، مما يشير إلى أنه يمتص الماء.

تساعد هذه التجربة الطلاب على التمييز بين الدرجات المختلفة لتدرجات التركيز. اصنع محلولًا واحدًا من الماء المالح ، ومحلولًا واحدًا من الماء السكر ، وللحل الثالث ، استخدم ماء الصنبور. اصنع ثلاث شرائح بطاطس رفيعة - بسمك 1/2 سم. ضع كل شريحة بطاطس في كل محلول ، واترك الشرائح في المحاليل لمدة نصف ساعة.

لاحظ أن الشريحة الموضوعة في الملح مرنة جدًا ، بينما تكون الشريحة الموضوعة في السكر مرنة ، ولكنها أقل مرونة. نظرًا لأن البطاطس تحتوي بالفعل على السكر ، فإن كمية أقل من الماء ستنتشر من البطاطس الموضوعة في ماء السكر. ستكون الشريحة الموضوعة في الماء صلبة لأنها ستمتص الماء.

امنح طلابك "أسطوانات" البطاطس موحدة الطول والحجم: على سبيل المثال ، يمكنك قصها ليكون طولها 70 مم وقطرها 7 مم. اصنع محاليل محلول ملحي بتركيزات مختلفة ، 20 في المائة ، 0.9 في المائة و 0.1 في المائة. اطلب من الطلاب قياس أطوال وأقطار أسطوانات البطاطس قبل وبعد نقعها في المحاليل الملحية لمدة نصف ساعة. بعد ذلك ، اطلب منهم حساب التغييرات في أطوال وأقطار الأسطوانات ، ورسم تركيزات المحلول الملحي مقابل التغييرات.

تقطع البطاطس إلى أربع مجموعات من المكعبات الصغيرة المنتظمة بقياس 1/2 سم × 1/2 سم. اصنع أربعة حلول مختلفة من السكروز: 10 بالمائة ، 5 بالمائة ، 1 بالمائة و 0.01 بالمائة. قم بوزن كل مجموعة على ميزان ، قبل غمرها في محلول السكروز المناسب لمدة نصف ساعة. بعد الغمر ، قم بوزن كل مجموعة مرة أخرى واطلب من طلابك حساب التغييرات في كتل البطاطس. اطلب منهم التعليق على سبب زيادة الكتلة أو فقدان الكتلة أو الاحتفاظ بنفس الكتلة.