GO LAB
LEMON CLOCK
TREE OF KNOWLEDGE
KIT PER ESPERIMENTI SCIENTIFICI
TREE OF KNOWLEDGE
Non adatto per i bambini di età inferiore a 10 anni. Da utilizzare sotto la
ATTENZIONE!
supervisione di un adulto. Contiene sostanze chimiche che possono costituire un
rischio per la salute. Leggere le istruzioni prima dell'uso, seguirle e conservarle per futuro
riferimento.Evitare il contatto tra le sostanze chimiche e il corpo, in particolare la bocca e gli occhi. Tenere i
bambini piccoli e gli animali a distanza di sicurezza durante gli esperimenti. Conservare il prodotto fuori
dalla portata dei bambini di età inferiore a 10 anni. Le protezioni oculari per gli adulti addetti alla
supervisione non sono incluse.
P38-03020-81007000 (IT)
ELENCO DELLE PARTI
1. Console dell'esperimento
2. Striscia di magnesio
Mg
0,2 grammi
N. CAS 7439-95-4
N. EINECS 231-104-6
AVVERTENZE! La striscia di
Solido infiammabile. Tenere lontano da
fonti di calore/scintille/fiamme libere. Non fumare.Mettere a terra/a massa il
contenitore e il dispositivo
ricevente.Indossare occhiali e guanti
protettivi.In caso di incendio: estinguere
con polveri chimiche o schiuma
resistente all'alcol.
3. Foglio di rame
Cu
7,5 grammi
N. CAS 7440-50-8
N. EINECS 231-159-6
4. Granuli di zinco
Zn
3 grammi
CAS NO. 7440-66-6
EINECS NO. 231-175-3
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
magnesio inclusa nella
confezione è altamente
infiammabile. Non usare questo
materiale in modo diverso da
quanto descritto negli
esperimenti! Tenere lontano da
fonti di calore. Se il materiale
dovesse prendere fuoco, NON
INALARE I FUMI!
Altamente tossico per gli organismi acquatici
con effetti a lungo termine. Altamente tossico
per gli organismi acquatici. Non disperdere
nell'ambiente. Indossare occhiali e guanti
protettivi.Raccogliere la fuoriuscita.Conservare
in luogo asciutto. Conservare in un contenitore
chiuso.
Elettrodi di carbonio
Modulo orologio
Led
Fili
Tubicino in gomma (lattice)
Tubicino di plastica
Paglietta
Cartina al tornasole (indicatore del pH)
Imbuto
Manuale di istruzioni
Misurino
Graffetta
Riquadro di polistirolo
Contagocce
Occhiali protettivi
Richiede batterie AA 1,5 V (non incluse)
Si richiedono varie sostanze di uso domestico
1
Norme di sicurezza
Leggere le istruzioni prima dell'uso, rispettarle e conservarle per utilizzi futuri.
Tenere bambini piccoli, animali e persone che non indossano una protezione per gli occhi lontano dall’area dove si
effettuano gli esperimenti.
Indossare sempre gli occhiali di protezione.
Conservare questo set per gli esperimenti lontano dalla portata dei bambini di età inferiore ai 10 anni.
Pulire l'attrezzatura dopo l'uso.
Assicurarsi che tutti i contenitori siano ben chiusi e riposti correttamente dopo l'uso.
Assicurarsi che tutti i contenitori vuoti siano smaltiti correttamente.
Lavarsi le mani dopo gli esperimenti.
NON mangiare o bere nell’area dove si effettuano gli esperimenti.
NON lasciare che le sostanze chimiche entrino in contatto con occhi o bocca.
NON allow chemicals to come into contact with the eyes or mouth.
NON inserire alimenti nel contenitore originale. Smaltire immediatamente.
Smaltire le sostanze chimiche nel rispetto delle norme vigenti.
Consigli per gli adulti responsabili della sorveglianza
• Leggere e rispettare queste istruzioni, le norme di sicurezza e le nozioni di pronto soccorso e conservare questo
manuale per utilizzi futuri.
• L'uso scorretto delle sostanze chimiche può provocare lesioni e danni alla salute. Eseguire solo le attività illustrate
nelle istruzioni.
• L'uso di questo set di chimica è destinato solo a bambini di età superiore ai 10 anni.
• Le capacità individuali dei bambini variano molto anche a parità di età quindi spetta alla persona adulta incaricata
di sorvegliare lo svolgimento delle attività stabilire quali esperimenti sono adatti e sicuri. Le istruzioni possono
aiutare a valutare gli esperimenti e stabilire se sono adatti o meno al singolo bambino.
• L'adulto incaricato della sorveglianza deve presentare ai bambini le avvertenze e le informazioni relative alla
sicurezza prima di dare inizio agli esperimenti. È necessario accertarsi che acidi, alcali e prodotti infiammabili
vengano manipolati in modo sicuro.• Il luogo in cui si effettuano gli esperimenti deve essere libero da ostacoli e
lontano dagli alimenti. Deve essere ben illuminato, ventilato e vicino a un rubinetto. È opportuno utilizzare un piano
di lavoro solido con una superficie piana e resistente al calore.
• Il fornelletto ad alcol deve essere appoggiato su un vassoio metallico. Riempire il fornello per tre quarti con alcol.
Lasciar fuoriuscire 3 mm di stoppino dal cappuccio. Tenere la bottiglia dell'alcol lontano dal fornello. Accendere il
fornello con un fiammifero. ATTENZIONE! La fiamma è quasi incolore e alla luce del sole potrebbe essere invisibile.
È molto facile ustionarsi.
Nozioni di pronto soccorso
In caso di contatto con gli occhi: risciacquare con molta acqua, tenendo l'occhio aperto, se necessario. Consulta
immediatamente un medico.
In caso di ingestione: risciacquare la bocca con acqua, bere acqua fresca. Non indurre il vomito. Consulta immediatamente un
medico.
In caso di inalazione: esci all'aria aperta.
In caso di contatto con la pelle e ustioni: lavare la parte colpita con molta acqua per 10 minuti.
In caso di dubbi, consultare immediatamente un medico. Portare con sé la sostanza e il relativo contenitore.In caso di ferite,
consultare sempre un medico.
Annotare il numero di telefono dell'ospedale
(o del centro antiveleni) più vicino nel riquadro seguente.
(Scrivere SUBITO il numero per averlo a portata di mano in caso di emergenza)
Tel. ospedale più vicino:
Portare la sostanza chimica all'ospedale
2
INFORMAZIONI SULL'USO DEGLI OCCHIALI PROTETTIVI
Istruzioni per uso, conservazione e cura
• Reggere gli occhiali con la mano, possibilmente senza toccare le lenti.
• endere la fascia elastica dietro la testa, poco sopra le orecchie, e appoggiarli sulla fronte. Abbassarli con cautela
sugli occhi e regolare la tensione dell'elastico.
• Tenere gli occhiali sempre puliti e asciutti e non avvicinarli a sostanze chimiche od oggetti affilati.
Lavare con acqua calda e sapone. Risciacquare e asciugare con un panno morbido dopo l'uso.
• Conservare gli occhiali protettivi a temperatura ambiente.
AVVERTENZA!
• Questi occhiali protettivi devono essere utilizzati solo seguendo le istruzioni e con i materiali
forniti. Gli occhiali danneggiati devono essere gettati e non possono essere riparati.
• Questi occhiali proteggono solo dall'azione dei liquidi (gocce o spruzzi).
• In casi particolari e in soggetti predisposti, le sostanze che entrano in contatto con la pelle possono
provocare reazioni allergiche.
Dati tecnici:
Modello n. A 15-CM002-24000008
Produttore: Edu-Science (HK) Ltd
1 S – EN166 3 S H CE
Conforme alla normativa EN166
Misura adatta ai bambini
Protezione da gocce o spruzzi
Da utilizzare in presenza di sostanze liquide
Standard europei per la protezione degli occhi per uso personale
Maggiore solidità
Vetro ottico
Indirizzo del produttore:
Suite 701, Wing On Plaza, 62 Mody Road, Tsim Sha Tsui East, Kowloon, Hong Kong
Nota: gli occhiali protettivi/di sicurezza proteggono solo da particelle ad alta velocità a temperatura ambiente.
3
GO LAB
LEMON CLOCK
di Peretz Mahler
ELETTRICITÀ CON MATERIALI
• PRODUCI
NATURALI
ELETTRICITÀ CON SEMPLICI
• PRODUCI
REAZIONI CHIMICHE
• MODULO OROLOGIO DIGITALE INCLUSO
©2003 Tree of Knowledge (Hong Kong) Ltd.
Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta o
trasmessa in alcuna forma o con alcun mezzo senza
autorizzazione scritta da parte dell'editore.
Alcuni esperimenti devono essere svolti in presenza di un adulto.
Prestare attenzione nell'uso di parti con bordi o punte affilati.
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elaborati e possono essere condotti utilizzando
sia le sostanze e le attrezzature contenute in
questo kit, sia sostanze chimiche e materiali di
uso domestico facilmente reperibili.
Il libretto di istruzioni di Go Lab Lemon Clock è
stato scritto da David Webster. Il Dott. Webster è
membro della Reale Società di Chimica ed è
iscritto all'albo dei chimici. Ha insegnato chimica
per oltre 40 anni ed è l'autore di un libro di testo di
chimica per le scuole secondarie di primo grado.
Scopo di questi esperimenti è mostrare il lato
un po' magico e misterioso della chimica e
l'importanza della chimica nella comprensione
di ciò che ti circonda.
Ha elaborato e testato i 100 esperimenti contenuti
in questo libretto. Gli esperimenti diventano man
mano più difficili e si basano su concetti via via più
INTRODUZIONE A GO LAB LEMON CLOCK
Questo kit dimostra come sia possibile produrre elettricità da diversi materiali
contenenti sostanze chimiche che reagiscono quando entrano in contatto con
vari metalli, come in una batteria.
La batteria è costituita da zinco e da un bastoncino di carbonio inseriti in una
pasta chimica. Quando produrrai la tua batteria naturale, si verificherà lo stesso
processo che si sviluppa nelle batterie che usi tutti i giorni. Il flusso della corrente
elettrica è dovuto alla reazione chimica che ha luogo tra i metalli e gli acidi
presenti negli ortaggi, nella frutta, nel sapone e così via.
In alcuni esperimenti, scoprirai che un pezzetto di frutta, per esempio un limone,
può produrre tanta elettricità da accendere un LED o l'orologio. In altri casi, per
ottenere buoni risultati dovrai usare tre, quattro o più pezzi di frutta.
Non è così anche con le batterie? In alcuni casi ne basta una, mentre in altri te ne
servono due, tre o anche quattro.
Le spiegazioni sono scritte in corsivo.
5
LA CONSOLE DELL'ESPERIMENTO
Impara a conoscere le parti che costituiscono la console. Fai molta attenzione quando
maneggi il modulo orologio. Tieni coperta la capsula di Petri per evitare che l'orologio
si bagni.
Fili
Contenitore rettangolare
Provette
Provetta piccola
Coperchio della
capsula di Petri con
modulo orologio LCD
Fili
Coperchio della console
Contenitore rettangolare
Provette
Provetta piccola
Coperchio della
capsula di Petri con
modulo orologio LCD
Supporti della
console
(inserire in posizione)
6
Preparazione degli elettrodi
ABBREVIAZIONI
Userai elettrodi diversi. I chimici distinguono le sostanze
usando delle abbreviazioni.
Magnesio
Zinco
Rame
Mg
Zn
Cu
Ferro
Carbonio
Provette
Fe
C
NOTA: l'elettrodo di carbonio è nero mentre l'elettrodo di zinco è di color argento
opaco. La striscia di magnesio ha un colore simile all'elettrodo di zinco ma è
più sottile e non presenta fori.
ATTENZIONE! QUESTE ATTIVITÀ DEVONO ESSERE SVOLTE IN PRESENZA DI
UN ADULTO. PRESTARE PARTICOLARE ATTENZIONE NEL TAGLIO DEI
TUBICINI DI GOMMA E PLASTICA!
Il kit contiene dei tubicini di gomma e plastica che devono essere tagliati in
tratti di 6-7 mm, come illustrato.
Ritaglia con cura, usando un paio di forbici ben affilate. Questi pezzetti di
gomma e plastica servono per collegare i fili agli elettrodi.
Preparazione degli elettrodi di
carbonio
Fase 1:
Prendi un pezzetto di tubo di
gomma e infilalo sull'elettrodo
di carbonio.
Fase 2:
Prendi un filo e spingi il lato
scoperto nel tubicino di
gomma finché non tocca il
carbonio.
Fase 3:
Piega verso l'alto l'estremità
del filo scoperto per evitare
che scivoli fuori dal tubicino.
Fase 1
Elettrodo di carbonio con tubicino di gomma
Fase 2
Infila il lato scoperto del filo nel tubicino di
gomma
Fase 3
Piega il lato scoperto del filo sul tubicino di
gomma
7
Preparazione degli elettrodi di magnesio
infiammabile. Tenere lontano da
AVVERTENZE! La striscia di magnesio inclusa nella confezione è Solido
fonti di calore/scintille/fiamme libere. Non fumare.Mettere a terra/a massa il
altamente infiammabile. Non usare questo
e il dispositivo
materiale in modo diverso da quanto descritto contenitore
ricevente.Indossare occhiali e guanti
protettivi.In
caso di incendio: estinguere
negli esperimenti! Tenere lontano dalle fonti di
con polveri chimiche o schiuma resistente
calore. Se il materiale dovesse prendere fuoco
all'alcol.
NON INALARE I FUMI!
Dividi la striscia di magnesio in tre parti tagliandola con un paio di forbici.
Ogni parte deve essere lunga circa 33 mm.
Puntina da disegno
Pratica due forellini a un'estremità di
ciascun elettrodo di magnesio, come
illustrato. Potrai aiutarti con una puntina
da disegno.
Striscia di magnesio
Estremità scoperta
del filo infilata nella
striscia di magnesio
Infila l'estremità scoperta di un filo in
entrambi i fori, come illustrato.
Copri i fili e le strisce di magnesio con i
tubicini di gomma. Ora, l'elettrodo di
magnesio è pronto all'uso.
Filo e magnesio
coperti dal tubicino di
gomma
Preparazione degli altri elettrodi
Per tutti gli altri elettrodi, usa il tubicino di plastica come illustrato più sopra.
NOTA:
I tubicini dei due tipi svolgono tre importanti funzioni:
a) Il tubicino tiene il filo in contatto con l'elettrodo, come fosse un elastico,
assicurando una buona conduzione.
b) Protegge i contatti da inutili contaminazioni.
c) Evita che i due elettrodi entrino in contatto tra loro quando sono
immersi nella stessa provetta, uno sopra l'altro.
Led
Il disegno ti mostra come usare il LED
collegato agli elettrodi.
Striscia di
magnesio
8
Elettrodo di carbonio
Esperimento 1
Elettricità
Solido infiammabile. Tenere lontano da
fonti di calore/scintille/fiamme libere. Non fumare.Mettere a terra/a massa il
contenitore e il dispositivo
ricevente.Indossare occhiali e guanti
protettivi.In caso di incendio: estinguere
con polveri chimiche o schiuma resistente
all'alcol.
Occorrente:
Un bicchiere vuoto e pulito
Sale da tavola
Elettrodo di zinco
Elettrodo di carbonio
Striscia di magnesio
Cartina al tornasole
Misurino
Riempi un bicchiere d'acqua, aggiungi un cucchiaino di sale e fallo sciogliere.
Prepara un elettrodo di zinco (Zn) e uno di carbonio (C) come illustrato all'inizio del
manuale. Immergi i due elettrodi nella soluzione salina tenendoli lontani l'uno
dall'altro.
Avvicina la lingua alle
due estremità scoperte
dei fili collegati agli
elettrodi. Avranno un
sapore acido. Più le due
estremità dei fili sono
vicine tra loro, maggiore
sarà l'acidità. Il sapore
acido è provocato dal
flusso di elettricità.
Guarda gli elettrodi
immersi nella soluzione
salina. Nota le bolle che
si formano sull'elettrodo
di zinco.
Elettrodo di carbonio
Acqua salata
Elettrodo di zinco
Se vuoi, puoi scambiare l'elettrodo di zinco con l'elettrodo di magnesio e "gustare" la
differenza.
9
Esperimento 2
Soluzioni e cartina al tornasole
Solido infiammabile. Tenere lontano da
fonti di calore/scintille/fiamme libere. Non fumare.Mettere a terra/a massa il
contenitore e il dispositivo
ricevente.Indossare occhiali e guanti
protettivi.In caso di incendio: estinguere
con polveri chimiche o schiuma resistente
all'alcol.
L'occorrente utilizzato nell'esperimento precedente
Console dell'esperimento
Riempi una delle provette lunghe della
console con acqua salata e immergi tre
strisce di carta al tornasole, ossia il foglietto
di colore arancione che vedi nel disegno.
Quando l'acqua salata comincia a prendere
colore, rimuovi le strisce e ripeti
l'esperimento 1 nella soluzione colorata.
Carta al
tornasole
Immergi gli elettrodi di
magnesio e carbone
nella provetta lunga
piena di liquido giallo e
collega i fili dei due
elettrodi.
Provetta lunga
piena di acqua
salata
Carta al
tornasole
Dopo qualche minuto, il
colore della soluzione
salina vicino
all'elettrodo di
magnesio passa dal
giallo a viola.
Anche la soluzione sul
fondo della provetta, vicino
all'elettrodo di carbonio, cambia colore, ma
molto più lentamente.
Che cosa succede e perché?
Cosa succederebbe se non collegassi i fili
degli elettrodi?
Che cosa succederebbe se invece del
magnesio usassi l'elettrodo di zinco? Che cosa
ha a che fare tutto questo con l'elettricità?
Mg
Qui succede
qualcosa?
C
Troverai le risposte in fondo al manuale.
10
La soluzione gialla
diventa viola
Esperimento 3
La cartina al tornasole
Occorrente:
2 cartine al tornasole
Una batteria AA da 1,5 V
Un pezzetto di polistirolo
Console dell'esperimento
Intingi due strisce di cartina al tornasole intingendole in una soluzione di acqua e
sale. Prendi nota del colore assunto dalle cartine.
Sovrapponi le due strisce in modo tale che aderiscano a un'estremità. Stendi le strisce
sul fianco di una batteria AA e ripiegane le estremità per coprire i due poli.
Nel coperchio della console sperimentale noterai un incavo rettangolare. Appoggia la
batteria con le cartine al tornasole in questo incavo e ferma il tutto con un pezzetto di
polistirolo, come illustrato.
CONSOLE VISTA DALL'ALTO
Batteria AA
Cartine al tornasole sovrapposte
2 strisce di carta al tornasole
(bagnate) sulla batteria
Batteria nell'incavo
Cartine al tornasole sotto
la batteria
Pezzetto di polistirolo che tiene in
posizione batteria e cartina al tornasole
ATTENZIONE: Evitare il contatto con
superfici calde e accessibili durante e dopo gli
esperimenti, come le superfici degli
avvolgimenti e di altri componenti elettronici.
Assicurarsi che la temperatura sia bassa per
evitare rischi di surriscaldamento.
Aspetta due o tre ore, tenendo la cartina al tornasole sempre umida con qualche
goccia di acqua salata, se necessario.
Alla fine dell'esperimento, vedrai che la carta a contatto con il polo inferiore della batteria
è viola (con un alone blu) mentre all'altro polo è rossa (con un alone giallo). Perché?
Troverai la risposta nelle ultime pagine del libro.
LO STESSO CAMBIAMENTO CHIMICO SI È VERIFICATO NELL'ESPERIMENTO 2.
11
Esperimento 4
L'elettro-magnete
Occorrente:
Batteria AA
Graffette
ATTENZIONE:
Distendi la graffetta come
illustrato nel disegno. Avvolgi
uno dei fili attorno al "braccio"
della graffetta. Dovresti riuscire a
completare da 18 a 20 giri
lasciando circa 3 cm di filo a
entrambe le estremità.
Evitare il contatto con superfici
calde e accessibili durante e dopo
gli esperimenti, come le superfici
degli avvolgimenti e di altri
componenti elettronici. Assicurarsi
che la temperatura sia bassa per
evitare rischi di surriscaldamento.
Se colleghi le due estremità dei
fili alla batteria, ottieni un elettro-magnete e con l'estremità della graffetta riuscirai a
sollevare uno o più spilli.
Se la graffetta è in acciaio, conserverà la carica magnetica anche dopo essere stata
scollegata dalla batteria. Se è di ferro, perderà le proprietà magnetiche nel momento
in cui verrà scollegata.
Esperimento 5
Collaudo della batteria
Attrezzature dell'esperimento 1
Attrezzature dell'esperimento 4
Il risultato dell'Esperimento 1 produrrà elettricità sufficiente ad alimentare la
calamita?
Prova e vedrai.
Esperimento 6
Il LED
Occorrente:
LED
Batteria AA
Tra i componenti del kit, troverai un piccolo oggetto di colore
rosso come questo:
È un diodo a emissione luminosa (in inglese Light Emitting
Diode, ossia LED)
12
Il LED è molto delicato e deve essere maneggiato con cura. L'elettricità scorre
all'interno del LED in un'unica direzione. Se il collegamento alla fonte di
alimentazione non è corretto, non solo non si accende, ma potrebbe danneggiarsi.
Questo LED ha due terminazioni. Osservalo attentamente e vedrai che una delle sue
"zampette" è leggermente più lunga dell'altra. L'estremità più lunga è il polo positivo.
Quando usi il LED, piega le due estremità
ad angolo retto, come illustrato.
Per collaudare il LED, ti servirà una batteria. Appoggia una zampetta del LED sul polo
positivo della batteria da 1,5 volt e collega l'altro al polo opposto, come illustrato. Se
non succede nulla, ruota il LED su se stesso e riprova.
SE LA BATTERIA È NUOVA, DOVRESTI VEDERE UN BAGLIORE.
Da questo esperimento abbiamo imparato due cose importanti:
1)
Per accendere il LED non basta una batteria da 1,5 volt.
2)
Il LED si accende solo se è collegato alla batteria in una direzione specifica. In
quale direzione, nel tuo caso?
Esperimento 7
LED e soluzione alcalina
Occorrente:
4 fili
Strisce di gomma
2 elettrodi di carbonio
Elettrodi di zinco
LED
Soluzione a base di candeggina o carbonato di sodio di uso domestico - non inclusa
Console dell'esperimento
13
Riempi le due provette con una soluzione
alcalina che puoi realizzare con candeggina o
carbonato di sodio (Na2 Co3) di uso domestico
e prepara l'esperimento come illustrato.
LED
Ciascuna provetta contiene un elettrodo di
carbonio e uno di zinco. Uno degli elettrodi di
carbonio è collegato all'elettrodo di zinco
contenuto nell'altra provetta. Il secondo
elettrodo di carbonio è collegato all'estremità
più lunga (positiva) del LED. Il secondo
elettrodo di zinco è collegato all'estremità più
corta (negativa) del LED. Le strisce di gomma
alle estremità degli elettrodi impediscono che
entrino in contatto tra loro e collegano i fili.
Zn
C
Il LED dovrebbe accendersi. In caso contrario, il
contatto in qualche punto del circuito si è
interrotto oppure il LED è collegato nella
direzione sbagliata.
Washing soda solution
or household bleach
Soluzione a base di carbonato di sodio o
candeggina di uso domestico.
Esperimento 8
Lampada a carota
Occorrente:
3 coppie di elettrodi (rame e zinco)
LED
Carote
Se non hai in casa
Zn
della candeggina o
del carbonato di sodio,
prova questo
esperimento.
Osserva il disegno
Cu
Zn
Zn
Cu
14
Cu
Spingi gli elettrodi in verticale nella polpa delle carote, evitando che si tocchino.
Collegali come illustrato nel disegno.
Dal momento che ti servono tre celle (uno scienziato definirebbe una carota con una
coppia di elettrodi una "cella elettrica") e hai solo tre elettrodi di rame e tre di zinco,
in seguito userai "coppie miste" come queste per parecchi altri esperimenti.
Non dimenticare che tutti i collegamenti devono essere perfettamente puliti! Se il
LED non si accende, ruotalo di 180° gradi e vedrai che si accenderà, anche se il raggio
di luce non sarà così potente.
Puoi usare patate o altri ortaggi o persino della frutta al posto delle carote? Ci
proveremo più avanti.
Esperimento 9
La ruggine
Occorrente:
Tè
Elettrodo di zinco
Paglietta (serve come elettrodo di ferro – Fe)
Ferro e acciaio tendono ad arrugginirsi quando si bagnano. Gli oggetti metallici
vengono verniciati proprio per evitare l'ossidazione (ossia la formazione di ruggine)
ma a volte questa soluzione non è molto pratica. Che cosa si può fare in alternativa?
Scopriamolo. Prepara del tè leggero. (Non serve aggiungere latte o zucchero.) Riempi
due tazze di tè e immergi della paglietta in una delle tazze.
TAZZA 1
Tè leggero con
paglietta appesa al
bordo della tazza e
immersa nel tè
Tè
TAZZA 2
Paglietta
Elettrodo di zinco
con paglietta
Elettrodo di zinco
Tè
15
Fai passare la paglietta attraverso i fori dell'elettrodo di zinco e immergilo nella
seconda tazza. Dopo circa mezzora, vedrai che il tè nella prima tazza è diventato viola
scuro, quasi nero, mentre il tè nella seconda tazza non ha subito alcun cambiamento.
Spiegazione
Il tè contiene un acido chiamato acido tannico, che reagisce con la ruggine producendo
un colore scuro. Quando acciaio e ferro entrano in contatto con lo zinco, inibiscono la
formazione della ruggine. Niente ruggine, niente colore scuro. La formazione della
ruggine è una reazione chimica che coinvolge l'elettricità. È stata l'elettricità prodotta dal
contatto tra zinco e ferro a impedire al ferro di arrugginirsi. Lo zinco invece si è ossidato,
anche e non lo vedi a occhio nudo.
Esperimento 10
La batteria a tè
Solido infiammabile. Tenere lontano da
fonti di calore/scintille/fiamme libere. Non fumare.Mettere a terra/a massa il
contenitore e il dispositivo
ricevente.Indossare occhiali e guanti
protettivi.In caso di incendio: estinguere
con polveri chimiche o schiuma resistente
all'alcol.
Occorrente:
Tè
Strisce di magnesio
Elettrodi di carbonio
Elettrodo di zinco
Succo di limone
Console dell'esperimento
Con un apparato come quello che vedi nel disegno, potresti realizzare una "lampada
da comodino". In teoria, dovresti usare le tre coppie di elettrodi di magnesio e
carbonio, ma hai solo due elettrodi di carbonio, quindi per la terza coppia puoi usare
rame e zinco oppure le tre coppie che vedi nel disegno. Con questo esperimento,
scopriremo che a volte anche le "coppie miste" sono efficaci.
LED
Zn
-
C
+
Mg
-
C
+
Mg
-
Cu
+
Per l'elettrolita, puoi usare del normalissimo tè. (Il liquido nel quale immergi gli
elettrodi si chiama ELETTROLITA.) Puoi preparare del tè al limone aggiungendo al
tuo elettrolita del succo di limone. Scoprirai che il LED fa molta più luce. ma resterà
acceso per un periodo di tempo più breve.
16
Esperimento 11
La luce notturna Fe/Zn
Occorrente:
Come nell'esperimento precedente
Paglietta (funge da elettrodo di ferro-Fe)
In un esperimento precedente, hai aumentato e inibito l'ossidazione (formazione
della ruggine) abbinando ferro e zinco. Riesci ad accendere il LED con questo
abbinamento? Provaci avvolgendo un pezzetto di paglietta attorno all'estremità
esposta di un filo.
Esperimento 12
Preparazione di una soluzione di rame
Occorrente:
Console dell'esperimento
Aceto
Elettrodi di rame
La tua console è costituita da più parti: due provette lunghe, una provetta corta, uno
scomparto rettangolare.
Riempi quasi fino all'orlo la provetta corta e il contenitore rettangolare con dell'aceto.
Immergi uno degli elettrodi di rame nella provetta corta e appoggia il secondo
elettrodo di rame sullo scomparto rettangolare come illustrato.
Elettrodo di rame
Aceto
Nota: In questo esperimento, l'uso degli elettrodi non è indispensabile. Puoi usare
in alternativa una moneta, dei fili o altri piccoli oggetti di rame, purché tu sia
certo che sono in rame e non, per esempio, in ferro placcato rame. Lascia
agire il tutto per una notte o anche più a lungo. Il risultato sarà la MATERIA
PRIMA per diversi esperimenti.
17
Esperimento 13
Il deposito marrone rossiccio
Occorrente:
Come nell'esperimento precedente
Un contenitore di plastica vuoto
Chiodi di ferro o acciaio - non inclusi
Circa 24 ore dopo aver inserito gli elettrodi di rame nell'aceto, il liquido contenuto
nella provetta e nel contenitore avrà assunto un colore tra il verde e il blu. Su
entrambi gli elettrodi di rame si sarà formato un deposito dello stesso colore. Questo
deposito può essere aggiunto al liquido verde-blu.
Versa circa la metà del liquido contenuto nella provetta corta in un piccolo
contenitore di plastica che potrai gettare dopo l'uso. (Puoi usare un tappo di plastica
oppure un contenitore di pillole dolcificanti, ecc.)
AVVERTENZE! Il liquido blu è VELENOSO quindi non usare niente che possa
entrare in contatto con alimenti.
Procurati qualche chiodino di
ferro o acciaio e immergili nel
contenitore con il liquido blu.
Dopo circa un'ora, il liquido
sarà diventato quasi
trasparente mentre sui chiodi
si sarà formato un deposito di
colore marrone rossastro.
Perché?
Lo scopriremo più avanti. E
useremo il liquido incolore...
Esperimento 14
Chiodo
di ferro
Liquido blu
Contenitore di plastica
ATTENZIONE!
CONTENITORE DI PLASTICA E
CONTENUTO DEVONO ESSERE
GETTATI DOPO L'USO
Ottenere "l'oro" dallo zinco!
Occorrente:
Come nell'esperimento precedente
Elettrodo di zinco
Dopo l'esperimento precedente, la provetta corta dovrebbe ancora essere piena per
metà di liquido verde-blu. Prendi uno degli elettrodi di zinco, puliscilo a fondo e
immergilo nel liquido blu per 10 secondi esatti. Rimuovilo dal liquido ed esaminalo.
Lo zinco si è trasformato in "oro"!
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Nel Medioevo, non c'erano i chimici. Nessuno conosceva i principi della chimica intesa
come scienza. Ma c'era chi effettuava esperimenti con sostanze chimiche, gli
ALCHIMISTI, che passavano la loro vita tentando di trasformare in oro metalli meno
preziosi.
Gli alchimisti conoscevano lo zinco e il rame e sapevano come produrre l'aceto. Forse
uno di loro tentò il tuo stesso esperimento e pensò di aver ottenuto l'oro. Purtroppo,
nessuno di voi è riuscito nell'intento fino in fondo...
Il liquido blu contenuto nella provetta corta ha fatto precipitare il rame sull'elettrodo
di zinco.
RAME + ZINCO = OTTONE
L'ottone ha lo stesso aspetto dell'oro.
Lascia l'elettrodo di zinco nel liquido blu un po' più a lungo. Sull'elettrodo si
formerà un deposito di colore NERO composto da polvere finissima di rame.
Esperimento 15
Spiegazioni e inchiostro invisibile
Occorrente:
Come nell'esperimento precedente
Un fiammifero usato
Carta
Nell'esperimento 14, l'elettrodo di zinco si è ricoperto di una polvere nera di rame. Il
chiodo di ferro che (nell'esperimento 13) hai immerso nello stesso liquido
dell'elettrodo di zinco è ricoperto da un materiale di colore marrone rossastro che
sembra rame ed è infatti rame. Ecco perché.
Inizialmente, l'elettrodo di rame ha reagito con l'aceto producendo un COMPOSTO DI
RAME (VELENOSO). Quando questo il di rame entra in contatto con un metallo come il
FERRO o lo ZINCO, il composto di rame si separa e forma un COMPOSTO CON LO
ZINCO o CON IL FERRO. In entrambi i casi, il RAME si perde.
Quindi sul chiodo si deposita polvere di rame e la soluzione di colore blu perde il suo
colore, perché il COMPOSTO DI RAME si è trasformato in COMPOSTO DI FERRO.
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Puoi usare questo composto di ferro come inchiostro invisibile. Prendi un fiammifero
usato, immergilo nel liquido incolore (COMPOSTO DI FERRO) e scrivi o disegna su un
foglio. Asciugandosi, l'inchiostro dovrebbe diventare invisibile. Puoi rendere di nuovo
visibile lo scritto passando sulla carta una bustina di tè usata.
RISERVATO
Messaggio scritto
con inchiostro
invisibile
Bustina di tè usata
Fiammifero usato
Ora puoi scrivere messaggi segreti ai tuoi amici. Dal momento che tutti hanno
accesso a una bustina di tè usata, gli amici che conoscono il segreto dell'inchiostro
invisibile potranno leggere il messaggio.
Esperimento 16
Trasferimento elettrico
Occorrente:
Attrezzature dell'esperimento 11
Chiodo o vite di ferro o acciaio
Non abbiamo ancora toccato l'elettrodo di rame appoggiato sullo scomparto
rettangolare pieno di aceto. È arrivato il momento di occuparcene.
Sai già che cosa succederà intingendo una vite di ferro nel liquido bluastro nello
scomparto rettangolare. Per questo esperimento, ti servono un chiodo di ferro o
meglio ancora una vite di ferro o di acciaio. Accertati che siano pulitissimi. Inserisci
l'elettrodo di rame e la vite di ferro (Fe) nello scomparto rettangolare pieno di liquido
bluastro, come illustrato.
Aspetta mezzora, un giorno, una settimana, un secolo... Secondo te che cosa
succederà?
Che cosa è effettivamente successo?
Chiodo o vite di ferro
Elettrodo di rame
Liquido bluastro
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La vite di ferro (Fe) e l'elettrodo di rame formano una coppia elettrica. Si produce
elettricità. Sulla testa della vite di ferro (Fe) si forma così una "barba" marrone di rame.
(O almeno così dovrebbe essere.) Questa polvere continua ad accumularsi. (Da dove
viene?)
Il liquido blu non cambia colore. (Perché?) Ecco una spiegazione semplificata:
Il rame abbandona la soluzione e si deposita attorno alla testa della vite. A causa
dell'elettricità prodotta dalla coppia Cu/Fe, l'elettrodo di rame cede sempre più rame alla
soluzione e il rame si deposita sulla vite. Questo processo continua finché il rame si
esaurisce o il liquido si prosciuga o la "barba" tocca l'elettrodo di rame.
Esperimento 17
L'orologio elettrico digitale
Occorrente:
Console dell'esperimento
Modulo orologio LCD
Soluzione (acqua salata o succo di frutta o succo di verdure)
Comincia a lavorare con il modulo orologio digitale già ben inserito nel coperchio
della capsula di Petri. Fai molta attenzione quando maneggi il modulo.
Se tiri per sbaglio uno dei fili, l'orologio risulterà disconnesso.
Fai passare i fili attraverso la
fessura e chiudi con cautela la
capsula di Petri con il coperchio.
Ora puoi procedere con
l'esperimento. È importante che la
capsula di Petri sia sempre ben
chiusa per evitare che l'orologio si
bagni.
Prepara la tua "fonte energetica"
utilizzando una qualsiasi fonte
naturale. Puoi scegliere tra acqua
salata, succhi di frutta o di verdura
come riportato nella tabella sulla
quale puoi annotare i risultati dei
tuoi esperimenti.
Fessura per i fili
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EFFICACIA DI VARI MATERIALI NEL FUNZIONAMENTO DELL'OROLOGIO
Con quale combinazione di elementi l'orologio funzionerà più a lungo?
ELETTRODI
per es. Rame e zinco
MATERIALE SOLUZIONE
limone
detersivo
ORA INIZIO
DATA
ORA FINE
DATA
8:00
gio. 12/1
11:46
dom. 15/1
Per capire se l'energia elettrica è sufficiente, puoi controllare se il LED si accende: se si
accende, l'orologio funziona. Ricorda che il LED funziona solo se collegato nel verso
giusto. Questa regola vale anche per il modulo orologio.
Fai molta attenzione, quando l'orologio è in funzione. Se lo sposti per sbaglio, potresti
interrompere il flusso di energia elettrica.
Non appena riesci a far funzionare l'orologio, apri la capsula di Petri. Vedrai due
placchette di metallo sul retro del modulo orologio LCD. Queste placchette servono
per regolare l'ora, come in tutti gli orologi LCD.
Osserva il retro del modulo LCD. Il contatto sulla destra è relativo alla modalità.
Premilo per attivare la modalità. Premilo due volte e verrà visualizzato il numero 12:A.
Ora premi il contatto a sinistra per regolare l'ora, premi il contatto della modalità e
imposta i minuti. L'orologio è dotato anche della modalità data, ma ti consigliamo di
non utilizzarla.
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Una volta impostata l'ora, chiudi con cautela il coperchio della capsula di Petri.
IL MODULO DIGITALE VISTO DA DIETRO
Regola con una
graffetta o una penna.
Ricorda:
Cambia modalità con una
graffetta o una penna.
Se il flusso di corrente elettrica all'orologio si interrompe, questo
smetterà di funzionare e dovrà essere resettato non appena il flusso di
corrente sarà stato ripristinato.
Esperimento 18
La lampada o l'orologio a limoni
Occorrente:
Elettrodi di rame
Elettrodi di zinco
3 - 4 limoni
Ripeti l'esperimento con vari tipi di "lampade" e orologi. Potresti anche realizzare la
lampada a limoni che vedi nella figura.
Zn
Zn
Cu
Zn
Cu
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Cu
L'OROLOGIO A LIMONI
Zn
Zn
Cu
Zn
Cu
Cu
Questo esperimento, come buona parte degli altri, funziona solo se tutti i fili sono
PERFETTAMENTE in contatto con tutti gli elettrodi. Basta un solo contatto allentato
perché il LED non si accenda. Assicurati che tutti i fili e gli elettrodi siano
perfettamente puliti. Se necessario, aggiungi altro limone e un'altra coppia di elettrodi.
Assicurati che i limoni siano succosi. Se necessario, aggiungi dell'acqua.
Esperimento 19
La lampada o l'orologio a patate, ecc.
Occorrente:
3 coppie di elettrodi dal tuo kit
3 patate
Puoi realizzare una lampada o un orologio usando le patate al posto dei limoni. Prova
con diverse combinazioni di elettrodi e scopri qual è la più efficace.
Zn
Cu
Zn
Cu
Zn
Zn
Cu
Zn
Cu
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Cu
Zn
Cu
Esperimento 20
Coppie miste e verdure miste
Occorrente:
Come nell'esperimento precedente
Verdure miste
Hai già visto che in alcuni esperimenti puoi, anzi devi usare coppie di elettrodi misti.
Puoi usare anche diversi tipi di ortaggi insieme?
Provando a usare varie combinazioni di elettrodi con varie combinazioni di verdure,
puoi allestire 100 e persino 1.000 esperimenti diversi.
Forse esperimenti che nessuno scienziato ha mai affrontato prima! Entusiasmante,
vero? Molte invenzioni nascono così e anche se non inventi nulla, ricorda che ogni
esperimento ti insegna qualcosa di nuovo.
Risposte alle domande dell'esperimento 2
Il colore della cartina al tornasole indica la presenza di sostanze acide o basiche.
L'acidità è responsabile del sapore aspro di un frutto, per esempio. Molti frutti come
limoni e arance contengono acidi. Un acido potente in genere è in grado di corrodere
i metalli. La base è l'opposto di un acido. Le sostanze basiche sono chiamate anche
alcali. Una base neutralizza l'acido formando un sale. Il colore viola attorno
all'elettrodo di magnesio indica che hai prodotto una base vicino all'elettrodo,
mentre dovresti riuscire a ottenere un colore rosso vicino all'elettrodo di carbonio. Il
liquido inacidisce.
Se non colleghi i fili degli elettrodi, sembra che non accada nulla. Con altri elettrodi
ottieni reazioni simili ma probabilmente la soluzione sarà meno basica e il colore
attorno all'elettrodo di zinco o di alluminio sarà più vicino al blu che al viola.
Spiegazione dell'esperimento 3
La corrente elettrica che attraversa la soluzione di acqua e sale ha provocato un
cambiamento chimico nel sale che a sua volta ha provocato un cambiamento nel
colore della carta. Il colore viola è basico e negativo; il colore rosso è acido e positivo.
La direzione nella quale fluisce la corrente è chiamata polarità.
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Nota :
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