A nyúlós medvék lehetőséget kínálnak a gyerekeknek arra, hogy érdeklődjenek és megértsék az ozmózist - az élénk színű, ízletes cukorka valami magával ragadja a fiatal diákokat. A nyúlós medvékkel végzett ozmózisos kísérletek során a medvék a szokásos méretük többszörösére duzzadnak, ami meglehetősen mulatságos és váratlan lehet mind a gyerekek, mind a felnőttek számára. A tanárok szeretik a nyúlós medve ozmózis kísérleteit, mert azok egyszerűek, szórakoztatóak és könnyen megmagyarázhatók és érthetőek.
Az ozmózis feltételei
A kulcsfontosságú kifejezések megértése elengedhetetlen annak megismeréséhez, hogy mi történik a nyúlós medve ozmózis kísérletei során. Az ozmózis akkor fordul elő, amikor a folyadékok egy féligáteresztő membránon keresztül áramlanak a hígított és a koncentrált környezet között. A félig áteresztő membránok lehetővé teszik, hogy egyes molekulák áthaladjanak rajtuk - leggyakrabban folyadékok -, mások azonban nem. A tudósok ezt a hipertóniás és a hipotonikus kifejezésekkel magyarázzák: a hipertóniás megoldások magasabbak az oldott anyagok - folyadékokban oldott szilárd anyagok - koncentrációja, míg a hipotonikusaké viszonylag alacsonyabb koncentráció. A diffúzió az anyag aktív mozgása a hipertóniától a hipotóniásig, amíg egy izotóniás oldat - egyenlő koncentráció - el nem ér.
Nyúlós medve összetétele
A zselatinból, vízből és egy édesítőszerből, például cukorból vagy kukoricaszirupból készült nyúlós medvék folyadékként kezdenek, és rágós, nyúlós oldattá hűlnek. A nyúlós medvék rághatósága a zselatin jelenlétének köszönhető, amelynek molekulái láncszerűek és szilárd mátrixot hoznak létre.
Nyúlós medve kísérlet: csapvíz
Az első kísérlet magában foglalja a nyúlós medvék éjszakai áztatását sima vízben. Áztatás előtt kérje meg tanítványait, hogy mérjék meg a gumicukor magasságát, szélességét és mélységét, és ezt az információt rögzítsék laboratóriumi könyveikbe. Helyezze a gumiszerű medvéket egy pohár vízbe - hallgatónként egyet -, és tegye félre. Ezután beszélje meg a hipotéziseket - a hallgatók szerint mi fog történni a medvékkel? Másnap a medvék kibővültek, mivel a víz diffúzióval mozgott a medve féligáteresztőjén keresztül membrán segítségével olyan izotóniás állapotot érjünk el, ahol a medve belsejében és kívül a vízmolekulák koncentrációja volt ugyanaz. A diákoknak újra meg kell mérniük a medvéket, és az előtte-utána adataikkal kiszámítani a növekedés százalékát.
Nyúlós medve kísérlet: Sós víz I
Végezze el ugyanazt a kísérletet, ezúttal új gumicukrot áztatva sós vízben. Ismét kérje meg hallgatóit, hogy jósolják meg az eredményt: A só hozzáadása valamilyen módon megváltoztatja-e a kísérlet eredményét? Diákjait meglepheti az eredmények. A sós vízben áztatott új gumicukrok zsugorodnak, de észrevétlenül. A medvék zselatinszerkezete nagyrészt megtartja alakját és méretét, még akkor is, ha a víz elhagyja a medvét.
Nyúlós medve kísérlet: Sós víz II
Áztassa az eredeti, vízzel tágított gumicukrot az első kísérlet során sós vízben, és kérje meg hallgatóit, hogy jósolják meg az eredményt. A medvék zsugorodni fognak, mivel az ozmózis miatt a víz elhagyja a gumicukrot.
