아이들이 집에서 할 수 있는 멋진 화학 실험

 

 

아이들을 위한 화학 실험은 부모가 아이들과 좋은 시간을 보내고 재미있고 동시에 무언가를 배울 수 있는 좋은 방법입니다! 실험을 실행하고 합리화 하는 것이 과학 학습의 초석 중 하나임을 기억하십시오 .

 

다음은 자녀가 좋아할 몇 가지 재미있는 화학 실험입니다.

 

어린이를 위한 화학에 대한 4가지 최종 생각

아이들을 위한 화학 반응 실험: 녹색 동전과 구리 도금 손톱

동전을 든 아이들을 위한 화학 실험

이 멋진 실험은 아이들을 위한 세 가지 화학 실험이 하나로 합쳐진 것입니다! 첫째, 파트 1에서 산-염기 반응은 둔한 동전을 원래의 빛으로 되돌려줍니다. 그런 다음 파트 2에서 산화 환원 화학을 사용하여 동전 중 일부를 녹색으로 바꿉니다. 마지막으로 3부에서는 일반 강철 못을 구리로 코팅합니다.

 

필요한 것:

 

약 20 무딘 페니

얕은 그릇(유리 또는 플라스틱만 해당)

백식초 ¼컵

소금 1작은술

깨끗한 강철 못 몇 개

물

종이 타월

1부: 둔한 동전을 반짝반짝 빛나게 만들기

볼에 식초와 소금을 넣고 저어 소금을 녹입니다.

식초 용액에 페니를 반쯤 담그고 20초 동안 그대로 두십시오. 당신이 본 것을 기록해 두십시오.

남은 동전을 그릇에 버리고 5분 동안 그대로 두십시오.

당신의 동전은 다시 밝고 빛나야 합니다! 파트 3에 대한 솔루션을 예약하십시오.

무슨 일이야?

시간이 지남에 따라 반짝이는 구리 동전은 금속이 공기와 접촉할 때 점차적으로 산화되기 때문에 둔해집니다. 이 과정의 화학 반응은 2 Cu(s) + O 2 (g) –> 2 CuO(s) 입니다. 이 반응의 산물인 산화구리(II)(CuO) 또는 산화제2구리는 둔하고 녹색입니다. 따라서 페니의 표면에 이 물질의 층은 짙은 갈색과 칙칙한 것처럼 보이게 합니다.

 

산화제2구리는 또한 가정용 식초의 아세트산을 포함하여 많은 산에 용해됩니다. 무딘 동전을 식초 용액에 넣으면 아세트산이 동전 표면의 산화제2구리를 용해시켜 그 아래에 반짝이는 순수한 구리 금속을 드러냅니다.

 

이것은 식초 용액 에 보이지 않는 구리 이온(Cu 2+ )이 남게 하는 산-염기 반응입니다 . CuO(s) + 2 CH 3 COOH(aq) –> Cu(CH 3 COO) 2 (aq) + H 2 O (l) . 이것은 파트 3에서 중요하므로 이 솔루션을 버리지 마십시오!

 

파트 2: 녹색 녹청 페니

식초 용액에서 동전을 제거하십시오. (파트 3을 위해 보관하십시오.)

반은 키친타월에 올려 말리고 나머지 반은 깨끗한 물로 깨끗이 헹구고 별도의 키친타월에 둡니다. 어떤 종이 ​​타월인지 알 수 있도록 종이 타월에 라벨을 붙이십시오.

한 시간 정도 기다렸다가 두 동전 세트의 차이를 확인하십시오.

헹구지 않은 동전은 청록색으로 변했어야 합니다!

무슨 일이야?

헹구지 않은 동전의 청록색 코팅은 녹청( verdigris) 이라고 불리는 녹청 입니다. 자유의 여신상 색상과 비슷하다고 인식할 수 있습니다. 그것도 녹청색입니다! 녹청은 여러 가지 다른 화합물이 될 수 있지만 이 재미있는 화학 실험에서는 구리(II) 아세테이트 또는 구리 아세테이트입니다.

 

2단계 프로세스입니다. 첫째, 구리 금속은 시간이 지남에 따라 자연적으로 하는 것과 똑같은 방식으로 산화제2구리로 산화됩니다. 그러나 이 실험에서는 식초에 녹인 소금(NaCl)을 사용하여 산화 반응을 가속화했습니다. 염화나트륨은 전해질이며 산화-환원 반응은 전자의 이동에 의존하기 때문에 전해질은 용액의 전도도를 높여 촉매 역할을 한다.

 

두 번째 단계에서 헹구지 않은 동전에 남아 있는 아세트산은 산화제2구리와 반응하여 청록색의 초산제2구리를 형성합니다. CuO(s) + 2CH 3 COOH(aq) -> Cu(CH 3 COO) 2 (s) + H 2 O (l)

 

이것은 파트 1에서 산화제2구리를 용해한 것과 동일한 반응임을 주목하세요. 차이점은 우리가 그것을 수성 환경에서 꺼냈다는 것입니다. 이 때문에 물이 증발하면서 고체 아세트산 제2구리가 페니에 남아 있습니다.

 

 

파트 3: 구리 도금 손톱

파트 1의 용액에 손톱 하나를 넣어 반이 덮이도록 하고 다른 손톱을 완전히 담급니다. 변경 사항을 확인하십시오.

약 10분 동안 손톱을 그대로 두십시오. 색이 변하지 않았다면 1시간 후에 다시 오세요.

용액과 접촉하는 못의 부분은 이제 구리로 코팅되어야 합니다!

무슨 일이야?

강철은 주성분 금속이 철인 합금입니다. 손톱을 페니 세척액에 담그면 식초의 산이 표면의 철과 산화철 일부를 용해시켜 음전하를 남깁니다.

 

용액에 남겨진 보이지 않는 Cu 2+ 이온을 기억 하십니까? 그 양이온은 손톱 표면의 음전하로 끌립니다. 결과적으로 구리 이온은 순수한 구리 금속으로 환원되어(즉, 전자를 얻음) 손톱 전체에 침착됩니다.

 

이것은 확실히 집에서 할 수 있는 가장 멋진 화학 실험 중 하나이며 아마도 이미 필요한 모든 것을 갖추고 있을 것입니다!

 

어린이를 위한 더 많은 화학물질: 커피 필터 크로마토그래피

아이들을 위한 크로마토그래피 실험

커피 필터에서 크로마토그래피 실행

이것은 가정 용품으로 가장 쉬운 화학 실험 중 하나이므로 어린 아이들에게도 적합합니다. 이것은 화학자들이 실험실에서 매일 수행하는 크로마토그래피의 가정 버전입니다 . 여기에서는 마커에서 염료를 가져와 구성 안료로 분리합니다.

 

(이 실험의 재미있는 연속으로, M&M 및 Skittles와 같은 유색 캔디에서 물을 사용하여 염료를 제거하지 않겠습니까? 빨간색 M&M에 빨간색 Skittles와 동일한 색소가 포함되어 있다고 생각합니까? 어떻게 알 수 있습니까? )

 

필요한 것:

 

커피 필터

지배자

가위

연필

무독성 마커(또는 기타 염료 공급원)

물

식탁용 소금

키가 큰 유리

해야 할 일:

 

커피 필터를 약 3인치 x 3인치의 정사각형으로 자르고 연필을 사용하여 가장자리에서 약 0.5인치 떨어진 필터를 가로지르는 직선을 가볍게 표시합니다.

다음으로, 연필을 사용하여 테스트할 각 염료 색상에 대한 점을 만들고 연필 선을 따라 균등한 간격으로 만들고 각 점에 색상 이름을 표시합니다.

이제 각 마커를 사용하여 해당 레이블로 연필 점에 작은 점을 만드십시오. 각 색상 점이 거의 같은 크기인지 확인합니다.

물 3컵에 식염 1/8티스푼을 녹여 1% 소금 용액을 준비합니다. 소금이 녹으면 소량의 용액을 긴 유리잔에 붓습니다. 수위는 약 ¼인치 높아야 합니다. 커피 필터의 마커 점보다 낮은 것이 매우 중요합니다.

필터가 똑바로 설 수 있도록 가운데에 수직으로 필터 사각형을 구부립니다. 그런 다음 마커 점 아래의 가장자리가 소금 용액에 있도록 유리에 부드럽게 놓습니다. 물이 커피 필터 위로 이동하기 시작합니다.

물이 필터 사각형의 상단에 거의 도달하면 용액에서 물을 제거하고 건조시킵니다.

마커의 안료는 다른 것보다 약간 더 멀리 필터 위로 운반되어야 합니다. 무엇을 볼 수 있습니까?

무슨 일 이야?

 

가정 용품에 대한 이 화학 실험은 실제 과학자들이 매일 용액의 구성 요소를 분리하는 데 사용하는 기술인 크로마토그래피의 단순화된 형태입니다.

 

여기에서 작동하는 두 가지 현상이 있습니다. 첫째, 모세관 현상으로 인해 액체가 중력을 거스르고 커피 필터 위로 이동합니다. 이것은 액체와 튜브 사이의 분자간 힘이 튜브의 액체 덩어리를 당기는 중력보다 강할 때 작은 튜브(커피 필터의 다공성 섬유와 같은)에서 발생합니다.

 

그러나 두 번째 부분은 크로마토그래피를 매우 유용하게 만드는 것입니다. 마커 색상 중 일부가 다른 색상보다 커피 필터 위로 이동했습니다. 그들 중 일부는 여러 염료로 분리되었을 가능성이 높습니다(예: 파란색 점과 노란색 점은 녹색 마커에서 나온 것입니다). 크로마토그래피는 서로 다른 분자의 서로 다른 물리적 및 화학적 특성을 사용하여 이러한 방식으로 분자를 분리합니다.

 

때때로 염료는 분자가 더 작고 무게가 적기 때문에 커피 필터 위로 더 빨리 이동합니다(“고정상”). 그러나 일반적으로 분자는 고정상 또는 “이동상”(이 경우 염 용액)에 대한 친화력에 따라 분리됩니다.

 

예를 들어 극성 분자가 많을수록 염수에 있는 양이온과 음이온에 더 강한 친화력을 가지며 필터 위로 더 쉽게 운반됩니다. 반면에 비극성 분자는 이러한 전하에 끌리지 않으며 용액에 너무 빨리 휩쓸리지 않습니다.

 

나만의 천연 pH 표시기

ph 표시기 만들기

집에서 pH 지시약 만들기. ScienceKiddo에 대한 크레딧

수많은 가정용 액체가 산성, 중성 또는 염기성이기 때문에 “거동”합니다. 수영장 용품점이나 애완동물 가게에서 구입한 테스트 스트립이나 지시약을 사용하여 이러한 액체의 pH를 확인할 수 있습니다. 하지만 일반 야채로 이것을 할 수 있다는 것을 알고 계셨습니까?

 

이 간단한 실험의 화려한 색상은 아이들에게 최고의 궁합을 선사합니다!

 

필요한 것:

 

적양배추 반개

끓는 물 2-3컵

거르는 사람

테스트를 위한 다양한 가정용 액체(예: 일반 물, 레몬 주스, 베이킹 소다 용액)

각 액체에 대해 하나의 투명 유리

희석용 추가 물

해야 할 일:

 

양배추에서 pH 지시약을 준비하십시오. 이렇게하려면 양배추를 작은 조각으로 자르고 냄비에 끓는 물로 덮고 식히십시오. 짙은 자주색이어야 하는 액체를 분리하기 위해 변형합니다. 이것이 지표 솔루션입니다.

별도의 유리잔에 물에 소량의 가정용 물질을 희석하십시오. 무엇인지 알 수 있도록 레이블을 지정하십시오. 컨트롤 역할을 하기 위해 한 잔의 일반 물을 갖는 것이 좋습니다.

pH 지시약을 추가할 때 각 액체가 어떤 색으로 변할지 예측한 다음 각 유리에 소량을 부어 올바른지 확인하십시오.

중성 액체는 지표 자체와 같이 보라색이어야 합니다. 산성 액체는 핫 핑크색으로 변해야 하고 염기성 액체는 파란색으로 변해야 합니다!

무슨 일이야?

 

pH의 목적을 위한 산도는 용액에서 수소 이온(H + ) 의 척도입니다 . pH 7은 중성으로 간주됩니다. 액체가 산성인 경우 pH는 0에서 7 사이이고 액체가 염기성 또는 알칼리성인 경우 pH는 7에서 14 사이입니다.

 

pH 지시약은 용액에서 산성(H + ) 및 염기성(OH – ) 이온 과 반응하여 작동 합니다. 그 반응의 생성물은 원래의 색과 다르므로 용액이 염기성인지 산성인지를 나타냅니다.

 

적양배추에서 식물성 색소인 안토시아닌 은 염기(산과 반응)와 산(염기와 반응) 모두로 작용할 수 있는 분자 구조를 가지고 있습니다. 따라서 그것은 포함하는 산성 수소의 수에 따라 각기 다른 색을 가진 세 가지 다른 형태를 갖습니다(산성 환경에서 완전히 양성자화되고 중성 환경에서 부분적으로 양성자화되고 알칼리성 환경에서 완전히 탈양성자화됨).

 

어린이를 위한 화학에 대한 최종 생각

가정용품을 이용한 이 재미있는 화학 실험은 아이들에게 간단하고 안전하며 시각적으로 흥미를 줍니다. 그러나 그들이 그것을 최대한 활용할 수 있도록 그들에게 질문하는 것을 잊지 마십시오(그리고 그들의 대답에 최선을 다하십시오). 그들은 무엇을 보는가? 왜 그런 일이 일어날 수 있습니까? 조건을 조금 바꾸면 어떻게 될까요?

 

당신이 그것을 알기 전에 당신은 신진 과학자를 갖게 될 것입니다!

 

또한 최근에 발표한 집에서 할 수 있는 보다 일반적인 과학 실험 을 확인하십시오 .