Glow Stick eksperimentas – cheminės reakcijos greitis
Kaip temperatūra veikia cheminės reakcijos greitį
Temperatūra turi įtakos tam, kaip ryškiai šviečia švytėjimo lazdelė ir kiek laiko ji išlieka. Mike'as Haringtonas, Getty Images
Kas nemėgsta žaisti su švytėjimo lazdelėmis? Paimkite porą ir naudokite jas norėdami išsiaiškinti, kaip tai padaryti temperatūros turi įtakos cheminių reakcijų greičiui. Tai geras mokslas, be to, tai naudinga informacija, kai norite, kad švytėjimo lazdelė tarnautų ilgiau arba švytėtų ryškiau.
Glow Stick eksperimentinės medžiagos
- 3 švytėjimo lazdelės (trumposios yra idėja, bet galite naudoti bet kokį dydį)
- Stiklinė ledinio vandens
- Stiklinė karšto vandens
Kaip atlikti „Glow Stick“ eksperimentą
Taip, galite tiesiog suaktyvinti švytėjimo lazdeles, įdėti jas į akinius ir pamatyti, kas atsitiks, bet tai nebūtų an eksperimentas . Taikyti mokslinis metodas :
- Atlikite pastebėjimus. Suaktyvinkite tris švytėjimo lazdeles, jas spragtelėdami, kad sulaužytumėte talpyklą vamzdžio viduje ir leisdami susimaišyti cheminėms medžiagoms. Ar pasikeičia vamzdžio temperatūra, kai jis pradeda švytėti? Kokios spalvos švytėjimas? Gera mintis užsirašyti pastebėjimus.
- Padarykite prognozę. Vieną švytėjimo lazdelę paliksite kambario temperatūroje, vieną įdėkite į stiklinę ledinio vandens, o trečią įdėkite į stiklinę karšto vandens. Kaip manote, kas bus?
- Atlikite eksperimentą. Atkreipkite dėmesį, koks yra laikas, jei norite nustatyti, kiek laiko truks kiekviena švytėjimo lazdelė. Įdėkite vieną pagaliuką į šaltą vandenį, vieną į karštą, o kitą palikite kambario temperatūroje. Jei norite, naudokite termometrą trims temperatūroms įrašyti.
- Paimkite duomenis. Atkreipkite dėmesį, kaip ryškiai šviečia kiekvienas vamzdelis. Ar jie visi vienodo ryškumo? Kuris vamzdis šviečia ryškiausiai? Kuris yra silpniausias? Jei turite laiko, pažiūrėkite, kiek laiko šviečia kiekvienas vamzdelis. Ar jie visi spindėjo vienodai ilgai? Kas truko ilgiausiai? Kuris nustojo švytėti pirmas? Jūs netgi galite atlikti matematiką, kad pamatytumėte, kiek ilgiau truko vienas vamzdelis, palyginti su kitu.
- Baigę eksperimentą, ištirkite duomenis. Galite padaryti lentelę, kurioje būtų parodyta, kaip ryškiai švytėjo kiekvienas pagaliukas ir kiek laiko truko. Tai jūsų rezultatai.
- Padarykite išvadą. Kas nutiko? Ar eksperimento rezultatai patvirtino jūsų prognozę? Kodėl, jūsų manymu, švytėjimo lazdelės taip reagavo į temperatūrą?
Švytinčios lazdelės ir cheminės reakcijos greitis
Švytėjimo lazdelė yra chemiliuminescencijos pavyzdys . Tai reiškia, kad dėl to susidaro liuminescencija arba šviesacheminė reakcija. Keletas veiksniai turi įtakos normai cheminės reakcijos, įskaitant temperatūrą, reagentų koncentraciją ir kitų cheminių medžiagų buvimą.
Spoilerio įspėjimas : Šiame skyriuje aprašoma, kas atsitiko ir kodėl. Didėjant temperatūrai, paprastai padidėja cheminės reakcijos greitis. Kylant temperatūrai pagreitėja molekulių judėjimas, todėl jos dažniau atsitrenkia viena į kitą ir reaguos. Švytėjimo lazdelių atveju tai reiškia, kad esant aukštesnei temperatūrai, švytėjimo lazdelė švytės ryškiau. Tačiau greitesnė reakcija reiškia, kad ji greičiau baigiasi, todėl įdėjus švytėjimo lazdelę į karštą aplinką, sutrumpės jo veikimo laikas.
Kita vertus, sumažindami temperatūrą galite sulėtinti cheminės reakcijos greitį. Jei atšaldysite švytėjimo lazdelę, ji nešvies taip ryškiai, bet tarnaus daug ilgiau. Galite naudoti šią informaciją, kad išlaikytumėte švytinčias lazdeles. Kai baigsite, įdėkite jį į šaldiklį, kad sulėtintumėte jo reakciją. Tai gali trukti iki kitos dienos, o kambario temperatūros švytėjimo lazdelė nustos skleisti šviesą.
Ar Glow Sticks yra endoterminės ar egzoterminės?
Kitas eksperimentas, kurį galite atlikti, yra nustatyti, ar švytėjimo lazdelės yra endoterminės arba egzoterminės . Kitaip tariant, ar cheminė reakcija švytėjimo lazdelėje sugeria šilumą (endoterminė) ar išskiria šilumą (egzoterminė)? Taip pat gali būti, kad cheminė reakcija nei sugeria, nei neišskiria šilumos.
Galite manyti, kad švytėjimo lazdelė išskiria šilumą, nes išskiria energiją šviesos pavidalu. Norėdami sužinoti, ar tai tiesa, jums reikia jautraus termometro. Prieš suaktyvindami išmatuokite švytėjimo lazdelės temperatūrą. Išmatuokite temperatūrą, kai nulaužsite lazdelę, kad prasidėtų cheminė reakcija.
Jei temperatūra pakyla, reakcija yra egzoterminė. Jei jis mažėja, tai yra endoterminė. Jei negalite užfiksuoti pokyčio, reakcija iš esmės yra neutrali šiluminės energijos atžvilgiu.