ניסויים באוסמוזה עם דובי גומי

דובי גומי מציע לילדים דרך להתעניין ולהבין את האוסמוזה - משהו בממתק הצבעוני והטעים המרתק את התלמידים הצעירים. בניסויים באוסמוזה עם דובי גומי, הדובים מתנפחים עד פי כמה מגודלם הרגיל, דבר שיכול להיות משעשע ובלתי צפוי למדי עבור ילדים ומבוגרים כאחד. מורים אוהבים ניסויים באוסמוזה של דובי גומי מכיוון שהם פשוטים, מבדרים וקל להסביר ולהבין.

הבנת מונחי מפתח חיונית כדי ללמוד מה קורה במהלך ניסויים באוסמוזה של דובי גומי. אוסמוזה מתרחשת כאשר נוזלים זורמים דרך קרום חדיר למחצה מסביבה מדוללת לסביבה מרוכזת. ממברנות חדירות למחצה מאפשרות למולקולות מסוימות לעבור דרכן - לרוב נוזלים - אך לא אחרות. מדענים מסבירים זאת באמצעות המונחים היפרטוני והיפוטוני: לפתרונות היפרטוניים יש יותר ריכוזים של מומסים - מוצקים המומסים בנוזלים - בעוד שההיפוטוניים נמוכים יחסית ריכוז. דיפוזיה היא תנועה פעילה של חומר מהיפרטוני להיפוטוני, עד שמגיעים לתמיסה איזוטונית - ריכוז שווה.

מיוצר מג'לטין, מים וממתיק כמו סוכר או סירופ תירס, דובי גומי מתחילים כנוזל ומתקררים לתמיסה עיסה וגומי. הלעיסה של דובי הגומי נובעת מהימצאותו של ג'לטין, שהמולקולות שלו דומות לשרשרת ויוצרות מטריצה ​​מוצקה.

הניסוי הראשון כולל השריית דובי הגומי שלך בן לילה במים פשוטים. לפני ההשריה, בקשו מהתלמידים שלכם למדוד את גובה, רוחב ועומק דוב הגומי, ורשמו מידע זה בספרי המעבדה שלהם. הניחו את דובי הגומי בכוסות מים - אחת לתלמיד - והניחו בצד. ואז דנו בהשערות - מה התלמידים חושבים שיקרה לדובים? למחרת, הדובים יתרחבו, כאשר מים נעים באמצעות דיפוזיה דרך הדם החדיר למחצה קרום להגיע למצב איזוטוני שבו ריכוז מולקולות המים בתוך הדוב ומחוצה לו אותו הדבר. התלמידים צריכים למדוד את הדובים שוב ולהשתמש בנתונים שלהם לפני ואחרי כדי לחשב את אחוז הצמיחה.

ערכו את אותו הניסוי, והפעם השריית דובי גומי חדשים במי מלח. בקש שוב מתלמידיך לחזות את התוצאה: האם תוספת מלח תשנה את תוצאות הניסוי בדרך כלשהי? התלמידים שלך עשויים להיות מופתעים מהתוצאות. דובי גומי חדשים ספוגים במי מלח יתכווצו, אך באופן בלתי מורגש. מבנה הג'לטין של הדובים יגרום לו להחזיק את צורתו וגודלו, לרוב, גם כאשר מים עוזבים את הדוב.

ספגו את דובי הגומי המקוריים המורחבים במים מהניסוי הראשון שלכם במי מלח, ובקשו מהתלמידים שלכם לחזות את התוצאה. הדובים יתכווצו מכיוון שאוסמוזה גורמת למים לצאת מדוב הגומי.