Osmoza, procesul în care moleculele solventului se deplasează dintr-o zonă cu concentrație mai mică de substanță dizolvată într-o zonă cu concentrație mai mare de substanță dizolvată, poate fi ușor demonstrată prin experimente cu cartofi. Cartofii sunt plini atât de apă, cât și de amidon și vor câștiga apă atunci când sunt scufundați în soluții apoase. În schimb, vor pierde apă atunci când se află în soluții concentrate, cum ar fi cele care conțin o cantitate mare de amidon. Puteți folosi cartofii pentru a configura experimente de osmoză pentru studenți de toate vârstele și nivelurile.
Cartofi în apă sărată
Tăiați un cartof în două și scufundați una dintre jumătăți într-o soluție foarte sărată de apă - una care conține un sfert de cană de sare într-o cană de apă. Scufundați cealaltă bucată în apă de la robinet fără adaos de sare. Lăsați-le pe ambele în soluțiile respective timp de o jumătate de oră, apoi îndepărtați jumătățile de cartof din soluțiile lor și observați diferențele lor. Cel din soluția sărată se va micșora, indicând faptul că apa se difuzează de la o soluție mai puțin concentrată la o soluție mai concentrată. Cel din soluția de apă de la robinet, în schimb, se va umfla de fapt ușor, indicând că ia apă.
Sare, zahăr și apă pură
Acest experiment îi ajută pe elevi să facă diferența între diferite grade de gradienți de concentrație. Faceți o soluție de apă sărată, o soluție de apă cu zahăr, iar pentru a treia soluție, utilizați pur și simplu apă de la robinet. Faceți trei felii subțiri de cartofi - 1/2 cm grosime. Așezați fiecare felie de cartof în fiecare dintre soluții și lăsați feliile în soluții timp de o jumătate de oră.
Observați că felia plasată în sare este foarte flexibilă, în timp ce felia plasată în zahăr este flexibilă, dar mai puțin. Deoarece cartofii conțin deja zahăr, din cartoful plasat în apă cu zahăr se va difuza mai puțină apă. Felia plasată în apă va fi rigidă, deoarece va absorbi apa.
Lungimi de cartofi în soluții saline
Dă-le elevilor tăi „cilindri” de cartofi care sunt uniformi ca lungime și dimensiune: de exemplu, ai putea să-i tai la 70 mm lungime și 7 mm diametru. Faceți soluții de soluție salină în trei concentrații diferite, 20%, 0,9% și 0,1%. Puneți-i pe elevi să măsoare lungimile și diametrele cilindrilor de cartofi înainte și după înmuierea lor în soluții saline timp de o jumătate de oră. Apoi, puneți-i să calculeze modificările în lungimile și diametrele cilindrilor și să traseze concentrațiile saline față de modificări.
Greutatea cubului de cartofi
Tăiați cartofii în patru grupe de cuburi mici, uniforme, care măsoară 1/2 cm pe 1/2 cm. Faceți patru soluții diferite de zaharoză: 10%, 5%, 1% și 0,01%. Se cântărește fiecare grup, pe o balanță de masă, înainte de a-l scufunda în soluția de zaharoză adecvată timp de o jumătate de oră. După scufundare, cântăriți din nou fiecare grup și cereți elevilor să calculeze schimbările în masele de cartofi. Rugați-i să comenteze de ce un grup a câștigat masă, a pierdut masa sau a păstrat aceeași masă.