Olen tiedeohjaaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kokeilua.

[Turvallisesti tutuilla aineilla!] Suositus ”kuplivan reaktion” kokeiluun sitruunahapon ja ruokasoodan avulla

Se poreileva tunne suussa, kun syöt Ramune-makeista. Se kuplien purskahdus ja leviäminen kylpyveteen, kun laitat kylpypommin ammeeseen. Nämä ovat esimerkkejä kiehtovista kemiallisista reaktioista, jotka piileskelevät arkielämässämme. Kun ajattelet tiedekokeita, mieleen saattaa tulla monimutkaisia kemikaaleja tai välineitä, mutta tämän ”kuplivan” ilmiön voi itse asiassa luoda vain kahdella kodin perustarvikkeella.

Eräänä päivänä tiedekerhon oppilaat tulivat luokseni silmät tuikkien ja sanoivat: ”Opettaja, katsokaa tätä!” Dekantterilasissa he näyttivät, kuinka sitruunahapon ja ruokasoodan seokseen lisätty vesi sai aikaan kuplien syntymisen, aivan kuin ne olisivat elossa. Se pienien kuplien muodostama maaginen näky sai minutkin hymyilemään.

Tämän kokeen paras puoli on sen helppous ja turvallisuus. Sekä sitruunahappo että ruokasooda ovat turvallisia aineita, joita käytetään elintarvikkeissa ja arkipäivän tuotteissa. Siksi tämä koe sopii erinomaisesti paitsi koulun oppitunneille, myös kesäloman tiedeprojekteihin tai vanhempi-lapsi-kokeiluihin kotona. Selvitetään yhdessä tämän tutun ”taian” salaisuus!

■ Tarvikkeet ja ohjeet

Tarvikkeet:
• Sitruunahappo (jauheena / saatavilla apteekeista tai edullisista kaupoista)

amazon Sitruunahappo

• Ruokasooda (NaHCO₃ / kotitalouskäyttöön sopiva)

amazon Ruokasooda

• Pipetti tai lusikka
• Vesi
• Pieni dekantterilasi tai pahvimuki

Ohjeet:

1. Laita ruokasooda ja sitruunahappo kuppiin suhteessa 1:1.
2. Lisää pieni määrä vettä.
3. Tarkkaile kuplimista ja kirjaa ylös syntyvän kaasun ominaisuudet.

■ Kokeen mekanismi selitettynä kemiallisesti!

Sitruunahappo (C₆H₈O₇) on hapan aine, jolla on useita karboksyyliryhmiä (-COOH). Ruokasooda (NaHCO₃) puolestaan on emäksinen. Kun nämä happo ja emäs sekoittuvat ja vettä lisätään, tapahtuu ketjureaktio.

Sitruunahaposta irtoaa ”vetyioni (-H)” ja ruokasoodasta ”natriumioni (Na⁺)”.

Sitruunahappo ja ruokasooda neutraloituvat, ja syntyy uusi aine, ”natriumsitraatti (C₆H₅O₇Na₃)”.

Samanaikaisesti muodostuu hiilihappoa (H₂CO₃), joka on erittäin epävakaa aine. Siksi se hajoaa välittömästi vedeksi (H₂O) ja hiilidioksidiksi (CO₂).

Nämä kemialliset reaktiot voidaan kuvata yhdellä kaavalla:

C₆H₈O₇ ＋ 3NaHCO₃ → C₆H₅O₇Na₃ ＋ 3CO₂ ↑ ＋ 3H₂O

Eli ”kupliminen” dekantterilasissa onkin hiilidioksidia, samaa kaasua kuin uloshengityksessämme. Periaate on täysin sama kuin kuohuvissa juomissa!

■ Miksi se tuntuu kylmältä?

Kun kosketat reaktiota kädelläsi, se tuntuu oudon viileältä. Tämä johtuu siitä, että reaktio on endoterminen reaktio. Endoterminen reaktio etenee absorboimalla lämpöä ympäristöstä. Aivan kuten jää sulaessaan jäähdyttää ympäröivää ilmaa, sitruunahappo ja ruokasooda sitovat reaktiossa lämpöä ympäröivästä dekantterilasista ja kädestäsi, minkä vuoksi se tuntuu kylmältä. Tämä on mielenkiintoinen johdanto fysikaaliseen kemiaan, jota opetetaan yläkoulun luonnontieteiden tunneilla.

Luonnontieteiden opetuksessa ”tutut materiaalit” ja ”turvallisuus” ovat tärkeitä tekijöitä. Sitruunahappo- ja ruokasoodakoe yhdistää nämä molemmat, ja sen avulla voi oppia jopa kemian perusperiaatteista. Tämä on loistava tilaisuus tutkia ”miksi”-kysymyksiä arkielämässä, joten kokeile ihmeessä!

Ota yhteyttä ja tilaa palveluita

Tutki tieteen ihmeitä ja hauskuutta entistä lähempänä! Olen koonnut helppoja ja hauskoja tiedekokeita, joita voit tehdä kotona, sekä niiden vinkkejä. Kokeile etsiä niitä lisää!
・Lisätietoja minusta, Ken Kuwakosta, löydät täältä
・Erilaiset tilauspalvelut (kirjoittaminen, luennot, kokeilupajat, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) löytyvät täältä
・Artikkelipäivitykset löytyvät X:stä!

Tiede-ideat-kanava julkaisee kokeiluvideoita!