Kísérletek a vasszegek rozsdásodásával kapcsolatban

A rozsda széles körű vitatéma a természettudományi tantermek számára minden évfolyamon. Míg az általános tanárok a rozsdásodott fémet a kémiai reakció egyszerű példájaként mutatják be, a középiskolai oktatók rozsdára mutatnak az oxidációs és redukciós reakciók magyarázatában. Az állami iskolában vagy az otthoni iskolában tanuló diákok kísérleteket végezhetnek rozsdásodó vasszegekkel osztálykutatási feladatok vagy tudományos vásári projektek során.

Azok a középiskolai hallgatók, akik előre felkészülnek a feladatokra, meghatározhatják, hogy mely folyadékok keletkeznek rozsdaképződés leggyorsabban az elmerült vasszegeken. Gyűjtsön össze hat főzőpoharat vagy ivópoharat. Az elsőhöz adjon 1 csésze csapvizet, a másodikhoz 1 csésze sós vizet, a harmadikhoz 1 csésze szénsavas citrom-lime szódát, 1 csésze savanyúságlé a negyedik tartályba, 1 csésze narancslé az ötödikbe és 1 csésze fehérecet az utolsóig csésze. Hipotézis szerint milyen folyadék okozza először a köröm rozsdásodását. Minden edénybe merítsen egy vasszöget, és tegye a főzőpoharat vagy poharakat olyan helyre, ahol nem zavarják őket. Naponta figyelje a körmöket a rozsda képződésének ellenőrzésére. A vízben lévő körmöknek rozsdásodniuk kell három héten belül, az ecetnek pedig kb. Egy héttel később. A szóda és a gyümölcslevek nem okozhatnak rozsdát a körömön.

Az exszikkátor egy kétszintes szekrény, amely teljesen száraz légkörben tartja fenn a tartalmat. A mintákat drót gézrétegre helyezzük, és szárítószert, például szilikagélt tárolunk az alapszinten. Vásároljon egy kis exszikátort online vagy egy orvosi áruházból. Helyezzen három tiszta, száraz vasszöget az exszikkátorban lévő drót gézrétegre, és tegyen 10 gramm kalcium-klorid-kristályt az exszikkátor aljára. Három szöget mártson vízbe, mielőtt az exszikkátoron kívülre akasztaná, drót segítségével rögzítse őket az exszikkátor ajtajának kilincséhez. Figyelje meg és rögzítse az adatokat egy hétig. Míg az exszikkátoron kívüli körmöknek rozsdát kell képezniük, a belső körmök tiszták maradnak. A tanulóknak az eredményekből látniuk kell, hogy a nedvesség kulcsfontosságú elem a rozsda kialakulásában, és a vasat körülvevő levegőben jelen kell lennie az oxidáció kialakulásához.

Hipotézise, ​​hogy a hideg vagy a meleg levegő hőmérséklete befolyásolja-e a rozsda kialakulásának sebességét a vasszegeken. Gyűjtsön össze kilenc vasszeget és három azonos méretű poharat vagy üvegtartályt. Helyezzen három szöget egy csapvízzel töltött edénybe. Helyezzen három szöget egy edénybe, és töltse fel jégkockákkal. Helyezze a megmaradt körmöket csapvízzel töltött edénybe, és tegye lámpa alá. Hagyja mind a három edényt fedetlenül egy zavartalan területen, és naponta figyelje meg egy hétig. A második tartályba gyakran kell jeget adni a hideg környezet fenntartása érdekében a kísérlet során. Az oxigén, a rozsda kialakulásának elsődleges összetevője, melegebb hőmérsékleten könnyebben kombinálható más elemekkel, beleértve a vasat is hőmérsékletet, így a hőforrás alatti körömnek először rozsdásodnia kell, míg a jégben lévő körömnek utoljára rozsdát kell képeznie a felület.

A sűrűségkísérletek sokoldalúak, hogy megfeleljenek a legtöbb életkornak. A hallgatóknak feltételezniük kell, hogy a vasszögeken rozsdát okozó oxidációs reakció hogyan befolyásolja a körmök sűrűségét. Vásároljon 2 font vasszöget, és különítsen el 1 font csoportba. Győződjön meg arról, hogy az egyes csoportok tömege és térfogata egyenértékű. Hagyjon egy csoportot zárt térben, hogy ne alakuljon ki rajta rozsda. Hagyja a második csoportot természetes módon rozsdásodni kint, vagy gyorsítsa fel a rozsda kialakulását az előző kísérletek technikájával. Amikor az oxidáció befejeződött, számítsa ki a második csoport tömegét és térfogatát annak meghatározása érdekében, hogy az oxidáció során bekövetkezik-e bármilyen sűrűségváltozás. A rozsda kevésbé sűrű, mint a vas, de egy gramm vas több mint 1 gramm rozsdát eredményez, ezért a diákoknak súlygyarapodást, tehát a sűrűség növekedését kell megfigyelniük a rozsdás körömkészletben.