Демонстрация зубной пасты слона – одна из самых популярных демонстраций химии, в которой дымящаяся трубка пены продолжает вырываться из контейнера, напоминая смоченный тюбик зубной пасты размером со слона. В классической демонстрации используется 30% перекись водорода, что небезопасно для детей, но есть безопасная версия этой демонстрации, которая все еще очень крутая. Это выглядит так:
Материалы
- Пустая пластиковая бутылка (или другой контейнер) на 20 унций
- 3% раствор перекиси водорода (доступен практически в любом магазине)
- Пакет активных дрожжей (из продуктового магазина)
- Жидкое средство для мытья посуды моющее средство (например, Dawn ™)
- Теплая вода
- Пищевой краситель (необязательно, но выглядит красиво)
Приготовить зубную пасту для слона
- Налейте 1/2 стакана раствора перекиси водорода, 1/4 стакана средства для мытья посуды и несколько капель пищевого красителя в бутылка. Взмахните бутылкой, чтобы перемешать ингредиенты. Установите бутылку в раковину, на открытом воздухе или в другом месте, где вы не будете возражать, чтобы повсюду намокла пена.
- В отдельной емкости смешайте пакет активных дрожжей с небольшим количеством теплой воды. Дайте дрожжам примерно пять минут для активации, прежде чем переходить к следующему шагу.
- Когда вы будете готовы выполнить демонстрацию, вылейте дрожжевую смесь в бутылку. Реакция происходит сразу после добавления дрожжей.
Как это работает
Перекись водорода (H 2 O 2 ) представляет собой реактивную молекулу, которая легко разлагается на воду (H 2 O) и кислород:
- 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 (g)
В этой демонстрации дрожжи катализируют разложение так что это происходит намного быстрее, чем обычно. Дрожжи нуждаются в теплой воде для размножения, поэтому реакция не будет работать, если вы используете холодную воду (без реакции) или очень горячую (которая убивает дрожжи).
Средство для мытья посуды улавливает выделяемый кислород, образуя пену. Пищевой краситель может окрасить пленку пузырьков, так что вы получите окрашенную пену.
Помимо того, что это хороший пример реакции разложения и каталитической реакции, демонстрационная зубная паста для слона является экзотермической, поэтому выделяется тепло. Однако из-за этой реакции раствор становится теплее, но не настолько, чтобы вызвать ожоги.
Зубная паста для рождественского слона
Вы можете легко использовать реакцию зубной пасты слона в качестве праздничной демонстрации химии. Просто добавьте зеленый пищевой краситель в смесь перекиси и моющего средства и перелейте два раствора в контейнер в форме рождественской елки.
Хорошим выбором будет колба Эрленмейера, потому что он имеет форму конуса. Если у вас нет доступа к химической посуде, вы можете сделать форму дерева, перевернув воронку над стаканом или сделав свою собственную воронку из бумаги и скотча (которые вы можете украсить, если хотите).
Сравнение исходной реакции с рецептом, подходящим для детей
Реакция исходной зубной пасты слона, в которой используется гораздо более высокая концентрация перекиси водорода, может вызвать оба химические ожоги и термические ожоги. Хотя при этом образуется большее количество пены, это небезопасно для детей и должно выполняться только взрослыми в надлежащем защитном снаряжении.
С точки зрения химии, обе реакции похожи, за исключением того, что безопасная для детей версия катализируется дрожжами, в то время как первоначальная демонстрация обычно катализируется с помощью йодида калия (KI). В детской версии используются химические вещества, к которым дети могут прикасаться.
Более низкая концентрация перекиси может обесцветить ткани. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать проглатывания, поскольку в проект входит моющее средство, которое может вызвать рвоту.
Основные выводы
- Демонстрация химии зубной пасты слона дает нагретую пену при смешивании химикатов.
- Первоначальная демонстрация является результатом разложения перекиси водорода, катализируемого йодидом калия. Раствор моющего средства улавливает газы, образуя пену. Версия для детей использует более низкую концентрацию перекиси водорода, а разложение катализируется дрожжами.
- Хотя обе версии реакции могут проводиться для молодой аудитории, в оригинальной версии используется концентрированная перекись водорода. , который является сильным окислителем, и йодидом калия, который может быть недоступен.
- В версии для детей используются химические вещества, к которым дети могут прикасаться в случае брызг.
- Как и во всех демонстрациях химии, рекомендуется наблюдение взрослых.
Источники
- Диррен, Глен; Гилберт, Джордж; Юргенс, Фредерик; Пейдж, Филипп; Раметт, Ричард; Шрайнер, Родни; Скотт, Эрл; Тестен, май; Уильямс, Ллойд. Химические демонстрации: Справочник для учителей химии. Vol. 1. University of Wisconsin Press, 1983, Мэдисон, Висконсин.
- «Зубная паста слона». Демонстрации химии Университета Юты . Университет Юты.