Gummy medvedi otrokom ponujajo način, kako se zanimati in razumeti osmozo - nekaj o živobarvnih, okusnih sladkarijah očara mlade študente. V poskusih osmoze z gumijastimi medvedi medvedi nabreknejo do nekajkrat večjo normalno velikost, kar je lahko za otroke in odrasle precej zabavno in nepričakovano. Učitelji imajo radi osmozne eksperimente z gumijastimi medvedi, ker so preprosti, zabavni in jih je enostavno razložiti in razumeti.
Pogoji osmoze
Razumevanje ključnih izrazov je ključnega pomena, da se naučimo, kaj se zgodi med poskusi osmoze gumijastih medvedov. Osmoza se pojavi, ko tekočine tečejo skozi polprepustno membrano iz razredčenega v koncentrirano okolje. Polprepustne membrane omogočajo, da nekatere molekule prehajajo skozi njih - najpogosteje tekočine -, druge pa ne. Znanstveniki to razlagajo z uporabo izrazov hipertonični in hipotonični: hipertonične raztopine imajo višje koncentracije topljenih snovi - trdnih snovi, raztopljenih v tekočinah - medtem ko imajo hipotonične razmeroma nižje koncentracija. Difuzija je aktivno gibanje snovi iz hipertonične v hipotonično, dokler ne dosežemo izotonične raztopine - enake koncentracije.
Sestava gumijastega medveda
Narejeni iz želatine, vode in sladila, kot sta sladkor ali koruzni sirup, gumijasti medvedki začnejo kot tekočina in se ohladijo v žvečilno, gumirano raztopino. Žvečilnost gumijastih medvedov je posledica prisotnosti želatine, katere molekule so verižno podobne in tvorijo trdno matriko.
Poskus z gumijastim medvedom: Voda iz pipe
Prvi poskus vključuje namakanje gumijastih medvedkov čez noč v navadni vodi. Pred namakanjem naj učenci izmerijo višino, širino in globino gumijastega medveda in te podatke zabeležijo v svojih laboratorijskih knjigah. Gumijaste medvedke postavite v skodelice vode - po eno na učenca - in odstavite. Nato se pogovorite o hipotezah - kaj učenci mislijo, da se bo zgodilo z medvedi? Naslednji dan se bodo medvedi razširili, saj se je voda z difuzijo premikala skozi medvedovo polprepustnost membrano, da doseže izotonično stanje, kjer je bila koncentracija molekul vode znotraj in zunaj medveda enako. Učenci naj ponovno izmerijo medvede in uporabijo podatke pred in po, da izračunajo odstotek rasti.
Poskus z gumijastim medvedom: slana voda I
Izvedite isti poskus, tokrat namočite nove gumijaste medvedke v slani vodi. Spet prosite svoje študente, naj napovedo izid: Ali bo dodajanje soli na kakršen koli način spremenilo rezultat eksperimenta? Vaši učenci bodo morda presenečeni nad rezultati. Novi gumijasti medvedki, namočeni v slani vodi, se bodo skrčili, vendar neopazno. Konstrukcija želatine medvedov bo večinoma ohranila obliko in velikost, tudi ko medved zapusti vodo.
Poskus z gumijastim medvedom: slana voda II
Izvirne gumijaste medvedke, razširjene z vodo, iz prvega poskusa namočite v slano vodo in prosite učence, naj predvidijo rezultat. Medvedi se bodo skrčili, saj osmoza povzroči, da voda zapusti gumijastega medveda.