Percobaan Karat pada Paku Besi

Karat adalah topik diskusi yang luas untuk kelas sains di semua tingkatan kelas. Sementara guru sekolah dasar menyajikan logam berkarat sebagai contoh sederhana dari reaksi kimia, instruktur sekolah menengah menunjukkan karat dalam penjelasan reaksi oksidasi dan reduksi. Siswa di sekolah umum atau sekolah rumah dapat melakukan eksperimen pada paku besi berkarat untuk tugas penelitian kelas atau proyek pameran sains.

Siswa menengah yang mempersiapkan tugas terlebih dahulu dapat menentukan cairan mana yang menyebabkan pembentukan karat tercepat pada paku besi terendam. Kumpulkan enam gelas kimia atau gelas minum. Tambahkan 1 cangkir air keran ke yang pertama, 1 cangkir air garam ke yang kedua, 1 cangkir soda lemon-lime berkarbonasi ke yang ketiga, 1 cangkir jus acar untuk wadah keempat, 1 cangkir jus jeruk untuk wadah kelima dan 1 cangkir cuka putih untuk yang terakhir cangkir. Hipotesiskan cairan apa yang akan menyebabkan paku berkarat terlebih dahulu. Celupkan satu paku besi di setiap wadah dan letakkan gelas kimia atau gelas di tempat yang tidak akan diganggu. Amati kuku setiap hari untuk memeriksa pembentukan karat. Kuku dalam air akan membentuk karat dalam waktu tiga minggu, dan cuka akan berkarat pada kuku kira-kira satu minggu kemudian. Soda dan jus seharusnya tidak menyebabkan karat pada kuku.

Dessicator adalah lemari dua tingkat yang menjaga isi dalam suasana yang benar-benar kering. Sampel ditempatkan pada lapisan kasa kawat, dan bahan pengering, seperti gel silika, disimpan di tingkat dasar. Beli desikator kecil secara online atau dari toko peralatan medis. Letakkan tiga paku besi yang bersih dan kering pada lapisan kasa kawat di dalam desikator dan letakkan 10 gram kristal kalsium klorida di bagian bawah desikator. Celupkan tiga paku ke dalam air sebelum menggantungnya di luar desikator dengan menggunakan kawat untuk menempelkannya ke gagang pintu desikator. Amati dan catat data selama satu minggu. Sementara paku di luar desikator harus membentuk karat, paku di dalam akan tetap bersih. Siswa harus melihat dari hasil bahwa kelembaban adalah elemen kunci dalam pembentukan karat dan harus ada di udara sekitar besi agar oksidasi terjadi.

Berhipotesis apakah suhu udara dingin atau hangat akan mempengaruhi laju pembentukan karat pada paku besi. Kumpulkan sembilan paku besi dan tiga gelas kimia atau wadah kaca dengan ukuran yang sama. Tempatkan tiga paku ke dalam wadah berisi air keran. Tempatkan tiga paku dalam wadah dan isi dengan es batu. Tempatkan kuku yang tersisa dalam wadah berisi air keran dan letakkan di bawah lampu panas. Biarkan ketiga wadah terbuka di area yang tidak terganggu dan amati setiap hari selama satu minggu. Es harus sering ditambahkan ke wadah kedua untuk menjaga lingkungan yang dingin selama percobaan. Oksigen, komponen utama pembentukan karat, bergabung dengan elemen lain, termasuk besi, lebih mudah dihangatkan suhu, jadi paku di bawah lampu panas harus berkarat terlebih dahulu, sedangkan paku di es harus menjadi yang terakhir membentuk karat di atasnya permukaan.

Eksperimen kepadatan serbaguna agar sesuai dengan sebagian besar tingkat usia. Siswa harus berhipotesis bagaimana reaksi oksidasi yang menghasilkan karat pada paku besi mempengaruhi kepadatan paku. Beli 2 pon paku besi dan pisahkan menjadi kelompok 1 pon. Pastikan massa dan volume setiap kelompok setara. Tinggalkan satu kelompok di dalam ruangan sehingga karat tidak akan terbentuk pada mereka. Biarkan kelompok kedua berkarat secara alami di luar, atau percepat pembentukan karat menggunakan teknik dari percobaan sebelumnya. Ketika oksidasi selesai, hitung massa dan volume kelompok kedua untuk menentukan apakah ada perubahan kerapatan yang terjadi selama oksidasi. Karat kurang padat daripada besi, tetapi satu gram besi akan menghasilkan lebih dari 1 gram karat, jadi siswa harus mengamati kenaikan berat badan, dan karena itu peningkatan kerapatan, pada rangkaian paku yang berkarat.