Keittiö on laboratorio! Vedyn sidokset paljastavat veden ja öljyn oudon draaman

Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on koe.

Keittiö on täynnä yllätyksiä oleva tiedelaboratorio! Kun teet salaatinkastiketta, vesi ja öljy erottuvat heti, vaikka kuinka ravistaisit niitä. Se tuntuu arkipäiväiseltä asialta, mutta tiesitkö, että sen taustalla on molekyylien välinen kiehtova draama? Tässä kokeessa selvitämme tämän tutun ilmiön salaisuuden.

Koe: Sekoitetaan vettä ja öljyä

Aloitetaan yksinkertaisella kokeella. Ota esiin läpinäkyvä lasi ja toimi seuraavasti:

1. Kaada lasiin vettä.
2. Lisää varovasti joukkoon ruokaöljyä.

Huomaat pian, että öljy nousee pintaan ja lasiin muodostuu kaksi selkeää kerrosta: vesi alle ja öljy päälle. Vaikka sekoittaisit seosta kuinka kovaa tahansa, hetken kuluttua öljy ja vesi palaavat omille paikoilleen. Ne eivät vain halua tarttua toisiaan kädestä.

Mikä on näkymättömän ”seinän” salaisuus?

Miksi vesi ja öljy kieltäytyvät itsepäisesti sekoittumasta? Syy löytyy aineiden ominaisuudesta, jota kutsutaan poolisuudeksi.

Vesimolekyylit ovat kuin ”pieniä magneetteja”

Vesimolekyyleillä on sähköinen varausjakauma. Niillä on positiivinen ja negatiivinen pää, joten ne ovat kuin pieniä magneetteja. Tätä kutsutaan poolisuudeksi. Vesimolekyylit vetävät toisiaan puoleensa näiden varausten avulla ja muodostavat erittäin vahvoja sidoksia, joita kutsutaan vetysidoksiksi. Ne pysyvät tiiviisti yhdessä kuin tiukka joukkue.

Öljy on sähköisesti neutraali

Toisin kuin vesi, ruokaöljyn molekyyleillä ei ole tällaista sähköistä varausta. Ne ovat siis poolittomia.

Kemiassa pätee tärkeä sääntö: ”Samanlainen liuottaa samanlaista.”

• Pooliset aineet (kuten vesi) viihtyvät muiden poolisten aineiden kanssa.
• Poolittomat aineet (kuten öljy) hakeutuvat toistensa seuraan.

Vesimolekyylien välinen vetysidos on niin vahva, etteivät sähköisesti neutraalit öljymolekyylit pääse niiden väliin. Vesi ikään kuin sulkee öljyn ulkopuolelleen. Koska öljy on vettä kevyempää (sillä on pienempi tiheys), se nousee pintaan ja muodostaa oman kerroksensa.

Aineen liukeneminen veteen ei ole vain pelkkää sekoittumista, vaan kyse on molekyylitason yhteensopivuudesta. Esimerkiksi saippua puhdistaa lian juuri siksi, että siinä on sekä veteen että öljyyn tykästyneitä osia, jotka saavat ne tulemaan toimeen keskenään.

Yhteydenotot ja tiedustelut

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa, kun sen tuo lähelle arkea! Kerään tänne helppoja ja hauskoja kokeita, joita voit kokeilla kotona. Tutki ja löydä lisää!

・Tiedon ja tarinan keittiöfysiikasta löydät nyt myös kirjastani! Lue lisää täältä. ・Lue lisää tiedevalmentaja Ken Kuwakosta täältä. ・Yhteydenotot ja pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedepajat, TV-työt jne.) täältä. ・Seuraa päivityksiä X-palvelussa (Twitter)!

Tiedekanavallani julkaisen videoita kokeista!