Osmoosi, prosessi, jossa liuotinmolekyylit siirtyvät alhaisemman liuenneen aineen pitoisuuden alueelta suurempaan liuenneen aineen pitoisuuteen, voidaan helposti osoittaa perunakokeilla. Perunat ovat täynnä sekä vettä että tärkkelystä, ja ne saavat vettä upotettaessa vetisiin liuoksiin. Päinvastoin, ne menettävät vettä, kun ne ovat väkevöityinä liuoksina, esimerkiksi sellaisina, jotka sisältävät paljon tärkkelystä. Voit käyttää perunoita asettamaan osmoosikokeita kaiken ikäisille ja tasoisille opiskelijoille.
Perunat suolaisessa vedessä
Leikkaa peruna kahteen osaan ja upota toinen puoliskoista hyvin suolaiseen vesiliuokseen - yksi, joka sisältää neljäsosa kupillista suolaa kupilliseen vettä. Upota toinen kappale vesijohtoveteen, johon ei ole lisätty suolaa. Jätä molemmat liuoksista puoleksi tunniksi, poista sitten perunapuolikkaat liuoksista ja tarkkaile niiden eroja. Suolaisessa liuoksessa oleva aine on kutistunut, mikä osoittaa, että vesi diffundoituu vähemmän väkevästä liuoksesta väkevämmäksi liuokseksi. Sen sijaan vesijohtoveden liuos turpoaa hieman, mikä osoittaa, että se ottaa vettä.
Suola, sokeri ja puhdas vesi
Tämä koe auttaa oppilaita erottamaan keskittymisasteiden eri asteet. Valmistetaan yksi suolavesiliuos, yksi sokerivesiliuos ja kolmanneksi liuokseksi yksinkertaisesti vesijohtovettä. Tee kolme ohutta perunaviipaletta - paksuus 1/2 cm. Aseta kukin perunalohko kuhunkin liuokseen ja jätä viipaleet liuokseen puoleksi tunniksi.
Huomaa, että suolaan asetettu viipale on erittäin joustava, kun taas sokeriin asetettu viipale on joustava, mutta vähemmän. Koska perunat sisältävät jo sokeria, vähemmän vettä diffundoituu sokeriveteen sijoitetusta perunasta. Veteen asetettu viipale on jäykkä, koska se imee vettä.
Perunan pituudet suolaliuoksessa
Anna oppilaille perunan "sylinterit", jotka ovat pituudeltaan ja kooltaan yhtenäisiä: voit esimerkiksi leikata ne 70 mm pituisiksi ja 7 mm halkaisijaltaan. Valmistetaan suolaliuosliuoksia kolmessa eri pitoisuudessa, 20, 0,9 ja 0,1 prosenttia. Pyydä oppilaita mittaamaan perunasylintereiden pituudet ja halkaisijat ennen liotusta suolaliuoksissa puolen tunnin ajan ja sen jälkeen. Pyydä heitä sitten laskemaan sylinterien pituuksien ja halkaisijoiden muutokset ja piirtämään suolaliuoksen pitoisuudet muutoksiin nähden.
Perunan kuutio painot
Leikkaa perunat neljään ryhmään pieniä, tasaisia kuutioita, joiden koko on 1/2 cm x 1/2 cm. Valmistetaan neljä erilaista sakkaroosiliuosta: 10 prosenttia, 5 prosenttia, 1 prosentti ja 0,01 prosenttia. Punnitaan kukin ryhmä massatasapainolla ennen upottamista sopivaan sakkaroosiliuokseen puoleksi tunniksi. Punnitse upottamisen jälkeen jokainen ryhmä uudelleen ja pyydä oppilaitasi laskemaan perunamassojen muutokset. Pyydä heitä kommentoimaan, miksi ryhmä kasvoi massaa, menetti massaa tai säilytti saman massan.