Il borace, o borato di sodio, è un prodotto per la pulizia della casa in polvere venduto nella maggior parte dei negozi di alimentari e può essere utilizzato in numerosi progetti scientifici per dimostrare i principi chimici di base. I progetti divertenti per gli studenti più giovani usano Borax per insegnare le basi sui polimeri e sulla formazione dei cristalli, mentre esperimenti più complessi combinano il borace con i metalli per dimostrare l'ossidazione e gli ioni in modo più avanzato studenti. Il borace è tossico se ingerito ed è irritante per gli occhi. I bambini piccoli dovrebbero usare il borace solo sotto la supervisione di un adulto.
Polimeri di borace
Un polimero è una sostanza con lunghe catene di molecole identiche collegate. Per creare un polimero, sciogli 1,5 cucchiai di borace in 1 tazza di acqua tiepida e mescola con 2 tazze di colla di Elmer e altre 2 tazze di acqua calda. Questo crea un materiale simile allo stucco che può essere manipolato per dimostrare come la viscosità può cambiare con l'applicazione della forza. Per creare una palla rimbalzante e mostrare come le reti polimeriche possono comprimersi e tornare indietro, aggiungi l'amido di mais al miscela e seguire le istruzioni riportate nel programma della lezione sui polimeri di BEAM: Berkeley Engineers e Mentori.
Cristalli di borace
Per mostrare come si formano i cristalli mediante il processo di ricristallizzazione, riempire un barattolo di vetro con acqua calda, ma non bollente, acqua e sciogliere tre cucchiai di borace per ogni tazza d'acqua per creare un sovrasaturo soluzione. Sospendi uno spago nella soluzione, assicurandoti che non tocchi i lati del barattolo, e lascialo per almeno cinque ore. Quando l'acqua si raffredda, è meno in grado di trattenere il borace in soluzione e parte di esso si cristallizza sulla corda, formando molecole di schemi ad incastro che si ripetono in una struttura osservabile.
Confronti di pH
La scala del pH misura da 1 a 9 quanto è acida o basica una sostanza. Per confrontare il pH di basi e acidi, immergere strisce di carta per pH in bicchieri di carta separati, uno contenente succo di limone e un altro una soluzione di 1/8 di cucchiaino di borace e 1/4 di tazza d'acqua. Il succo di limone fa diventare rossa la carta pH, mentre il borace la fa diventare blu. Confronta i colori delle strisce del pH con una tabella dei colori del pH per vedere che il succo di limone è un acido con un pH di 2 e il borace come base ha un pH di 9.
Il test delle perle di borace
Per gli studenti delle scuole superiori, un esperimento più complesso utilizza borace e un becco Bunsen per dimostrare le proprietà degli ioni metallici. Riscalda una graffetta cromata nella fiamma del becco Bunsen e immergila in un mucchio di polvere di borace secca. Rimettilo sul fuoco e ripeti più volte fino a quando sul filo si forma una perlina vetrosa di borace. Immergi la perla in acqua e poi in un campione in polvere di uno ione metallico, come rame o ferro, e torna alla fiamma. Gli studenti dovrebbero ripetere l'esperimento con diversi metalli e registrare le loro osservazioni mentre gli elettroni dello ione si riscaldano e trasformano la perlina di borace in colori diversi.