L'osmose, le processus par lequel les molécules de solvant se déplacent d'une zone de faible concentration de soluté à une zone de concentration plus élevée de soluté, peut facilement être démontrée avec des expériences sur la pomme de terre. Les pommes de terre sont pleines d'eau et d'amidon et gagneront de l'eau lorsqu'elles seront immergées dans des solutions aqueuses. Inversement, ils perdront de l'eau lorsqu'ils sont dans des solutions concentrées, telles que celles contenant beaucoup d'amidon. Vous pouvez utiliser des pommes de terre pour mettre en place des expériences d'osmose pour les étudiants de tous âges et de tous niveaux.
Pommes de terre à l'eau salée
Coupez une pomme de terre en deux et plongez l'une des moitiés dans une solution d'eau très salée - une contenant un quart de tasse de sel dans une tasse d'eau. Plongez l'autre morceau dans de l'eau du robinet sans sel ajouté. Laissez les deux dans leurs solutions respectives pendant une demi-heure, puis retirez les moitiés de pommes de terre de leurs solutions et observez leurs différences. Celui dans la solution salée aura rétréci, indiquant que l'eau diffuse d'une solution moins concentrée à une solution plus concentrée. Celui dans la solution d'eau du robinet, en revanche, gonflera légèrement, indiquant qu'il absorbe de l'eau.
Sel, sucre et eau pure
Cette expérience aide les élèves à différencier les différents degrés de gradients de concentration. Préparez une solution d'eau salée, une solution d'eau sucrée et pour la troisième solution, utilisez simplement de l'eau du robinet. Faire trois fines tranches de pommes de terre - 1/2 cm d'épaisseur. Placer chaque tranche de pomme de terre dans chacune des solutions et laisser les tranches dans les solutions pendant une demi-heure.
Observez que la tranche placée dans le sel est très souple, tandis que la tranche placée dans le sucre est souple, mais moins. Étant donné que les pommes de terre contiennent déjà du sucre, moins d'eau se diffusera hors de la pomme de terre placée dans l'eau sucrée. La tranche placée dans l'eau sera rigide, puisqu'elle absorbera l'eau.
Longueurs de pommes de terre dans des solutions salines
Donnez à vos élèves des « cylindres » de pommes de terre de longueur et de taille uniformes: par exemple, vous pouvez les couper pour qu'ils mesurent 70 mm de longueur et 7 mm de diamètre. Préparez des solutions salines à trois concentrations différentes, 20 pour cent, 0,9 pour cent et 0,1 pour cent. Demandez aux élèves de mesurer la longueur et le diamètre des cylindres de pommes de terre avant et après les avoir trempés dans les solutions salines pendant une demi-heure. Ensuite, demandez-leur de calculer les changements dans les longueurs et les diamètres des cylindres et de tracer les concentrations salines en fonction des changements.
Poids des cubes de pommes de terre
Couper les pommes de terre en quatre groupes de petits cubes uniformes de 1/2 cm sur 1/2 cm. Préparez quatre solutions différentes de saccharose: 10 %, 5 %, 1 % et 0,01 %. Peser chaque groupe, sur un bilan de masse, avant de l'immerger dans la solution de saccharose appropriée pendant une demi-heure. Après l'immersion, pesez à nouveau chaque groupe et demandez à vos élèves de calculer les changements dans les masses de pommes de terre. Demandez-leur de commenter pourquoi un groupe a gagné en masse, perdu de la masse ou conservé la même masse.