L'osmosi, il processo in cui le molecole di solvente si spostano da un'area a minore concentrazione di soluto a un'area a maggiore concentrazione di soluto, può essere facilmente dimostrato con esperimenti di patate. Le patate sono piene sia di acqua che di amido e guadagneranno acqua se immerse in soluzioni acquose. Al contrario, perderanno acqua quando si trovano in soluzioni concentrate, come quelle contenenti una grande quantità di amido. Puoi usare le patate per organizzare esperimenti di osmosi per studenti di tutte le età e livelli.
Patate in acqua salata
Taglia una patata in due e immergi una delle metà in una soluzione di acqua molto salata, una contenente un quarto di tazza di sale in una tazza d'acqua. Immergere l'altro pezzo in acqua di rubinetto senza sale aggiunto. Lasciare entrambi nelle rispettive soluzioni per mezz'ora, quindi rimuovere le metà di patate dalle loro soluzioni e osservare le loro differenze. Quello nella soluzione salata si sarà ridotto, indicando che l'acqua si sta diffondendo da una soluzione meno concentrata a una soluzione più concentrata. Quello nella soluzione di acqua del rubinetto, al contrario, si gonfierà leggermente, indicando che sta assorbendo acqua.
Sale, zucchero e acqua pura
Questo esperimento aiuta gli studenti a distinguere tra diversi gradi di gradienti di concentrazione. Prepara una soluzione di acqua salata, una soluzione di acqua zuccherata e, per la terza soluzione, usa semplicemente l'acqua del rubinetto. Prepara tre fette sottili di patate, spesse 1/2 cm. Metti ogni fetta di patata in ciascuna delle soluzioni e lascia le fette nelle soluzioni per mezz'ora.
Osservate che la fetta posta nel sale è molto flessibile, mentre la fetta posta nello zucchero è flessibile, ma meno. Poiché le patate contengono già zucchero, meno acqua si diffonderà dalla patata posta nell'acqua zuccherata. La fetta posta in acqua risulterà rigida, poiché assorbirà acqua.
Lunghezze di patate in soluzioni saline
Date ai vostri studenti dei "cilindri" di patate uniformi in lunghezza e dimensione: ad esempio, potreste tagliarli a 70 mm di lunghezza e 7 mm di diametro. Prepara soluzioni di soluzione salina in tre diverse concentrazioni, 20 percento, 0,9 percento e 0,1 percento. Chiedi agli studenti di misurare le lunghezze e i diametri dei cilindri di patate prima e dopo averli immersi nelle soluzioni saline per mezz'ora. Quindi, chiedi loro di calcolare i cambiamenti nelle lunghezze e nei diametri dei cilindri e tracciare le concentrazioni di soluzione salina rispetto ai cambiamenti.
Pesi per cubetti di patate
Tagliare le patate in quattro gruppi di cubetti piccoli e uniformi di 1/2 cm per 1/2 cm. Prepara quattro diverse soluzioni di saccarosio: 10%, 5%, 1% e 0,01%. Pesare ciascun gruppo, su un bilancio di massa, prima di immergerlo nell'apposita soluzione di saccarosio per mezz'ora. Dopo l'immersione, pesa di nuovo ogni gruppo e chiedi ai tuoi studenti di calcolare i cambiamenti nelle masse di patate. Chiedi loro di commentare il motivo per cui un gruppo ha guadagnato massa, perso massa o mantenuto la stessa massa.