يوفر الجدول الدوري أرضية غنية للتجارب التعليمية التي هي أيضًا ممتعة وغالبًا ما تكون مفاجئة. بما أن عناصر الجدول الدوري تشمل كل شيء من أخف الغازات المعروفة للإنسان إلى المعادن الأكثر كثافة وثقيلة ، و نظرًا لوجود العديد منها في الأشياء اليومية ، فمن السهل العثور على تجارب من شأنها أن تسلي الطلاب أثناء تعلمهم كيمياء.
نظرة عامة على العناصر
اشرح أن العناصر هي مواد لا يمكن تقسيمها إلى عناصر أبسط. إذا واصلت تقطيع الذهب إلى قطع أصغر وأصغر ، فسيظل لديك ذهب خالص ، حتى لو كانت كمية ذرة واحدة. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من العناصر مستقرة مثل الذهب والعديد منها غير موجود في حالة نقية في الطبيعة لأنها تتحد بسهولة مع العناصر الأخرى. حتى العنصر المستقر نسبيًا مثل الحديد سوف يتحد مع الأكسجين إذا تُرك بدون حماية وسيتحول في النهاية إلى أكسيد الحديد ، المعروف باسم الصدأ. أحد الأغراض الرئيسية للكيمياء هو استخراج العناصر النقية من المركبات المعقدة للأغراض الصناعية والعلمية.
الجمع بين العناصر
يمكن أن يؤدي الجمع بين عنصرين أو أكثر إلى بعض النتائج المدهشة. بالنسبة للأطفال الأصغر سنًا ، فإن خلط غازين صافين ، الأكسجين والهيدروجين ، سيعلمهم درسًا قيمًا بطريقة مثيرة للاهتمام سيتذكرونها. بالنسبة للأطفال الأكبر سنًا ، أضف معدنًا قلويًا ، مثل الصوديوم ، إلى الأكسجين والهيدروجين لإنتاج انفجار صغير. اطلب من الجميع ارتداء معدات السلامة لهذه التجربة بالذات.
عزل العناصر
يمكن العثور على العناصر ، حتى بعض العناصر النادرة ، مع عناصر أخرى في المنتجات اليومية. على سبيل المثال ، يمكن العثور على الرصاص في المنتجات التي تجعل الشعر الرمادي أغمق ويمكن فصله عن المحلول بسهولة إلى حد ما. تجربة أخرى قد تربك الأطفال هي عزل النحاس من كبريتات النحاس بالكهرباء.
تفاعلات
تتفاعل العديد من العناصر مع وجود الهواء أو النار أو المركبات الكيميائية. تتمثل إحدى التجارب البسيطة في عزل فقاعات الهيدروجين عن الماء ، ثم تعريضها للهب ، مما يتسبب في حدوث انفجارات صغيرة. سوف تتفاعل بعض العناصر فقط في وجود مواد معينة وبعد ذلك فقط بأكبر قدر من الصعوبة. اعرض قصة العلماء الدنماركيين الذين أنقذوا جائزتي نوبل من الذهب الخالص من النازيين عن طريق إذابتهما في أكوا ريجيا ، وهي مزيج من أحماض الهيدروكلوريك والنتريك. أظهر قدرة حمض الهيدروكلوريك على إذابة المعادن الأخرى ، ثم ضع شريحة صغيرة من الذهب في الحمض. بعد فترة ، أضف حمض النيتريك إلى المزيج ولاحظ ما يحدث.