Free Press

Gummy Bear Osmosis Printable Instructions

Wat heb je nodig:

• Twee bakjes zoals kommetjes, bekertjes of potjes
• Maatbeker
• Gummibeertjes
• Zout
• Water
• Regel

Richtlijnen

1. Voeg ½ kopje water toe aan elk van de twee lege bakjes. Voeg 1 theelepel zout toe aan een van de potjes en roer goed.

1. Leg een gummibeertje in elk potje en laat het 8 uur of een nacht staan.

1. Observeer wat er met elk gummibeertje is gebeurd. Vergelijk de gummibeertjes met elkaar en ook met een gummibeertje dat je niet een nacht hebt laten weken.

Wat gebeurt er?

De concentratie van opgeloste stoffen in het gummibeertje is hoger dan de concentratie van opgeloste stoffen in gewoon water. Als gevolg hiervan is in ons experiment het water in de gummibeer gestroomd, waardoor deze is opgezwollen, en daarom is de gummibeer ’s nachts gegroeid.

Hetzelfde geldt voor de gummibeer die in de zoutwateroplossing is geplaatst. Echter, het verschil in opgeloste concentratie was niet zo groot, dus stroomde er minder water in de gummibeer. Met andere woorden, er was minder water nodig om de opgeloste concentratie binnen en buiten de gummibeer in evenwicht te brengen. De gummibeer in de zoutwateroplossing groeide dus minder dan de beer in de gewone wateroplossing.

Je kunt experimenteren met verschillende concentraties van het oplosmiddel om te zien hoe dit de uitkomst beïnvloedt. Wat gebeurt er als je twee keer zoveel zout toevoegt aan het nachtelijke waterbad? Is er een hoeveelheid zout die kan worden toegevoegd om de gummibeer even groot te houden?

Ontdekken van chromatografie

Chromatografie is een techniek die wordt gebruikt om de bestanddelen van een mengsel te scheiden. De techniek maakt gebruik van twee fasen – een mobiele fase en een stationaire fase. Er zijn verschillende soorten chromatografie, maar in dit experiment zullen we kijken naar papierchromatografie.

In papierchromatografie is de stationaire fase filtreerpapier. De mobiele fase is het vloeibare oplosmiddel dat over het filterpapier beweegt. Voor dit experiment gaan we met markeerinkt onderzoeken hoe chromatografie werkt.

Wat je nodig hebt:

• Drie doorzichtige bakjes zoals drinkglazen of mason jars
• Koffiefilters
• Wrijfalcohol
• Groenteolie
• Water
• Wateroplosbare marker, elke kleur
• Sharpie marker, elke kleur
• Regel
• Pencil

Richtlijnen

1. Markeer één bakje met een “A”, een tweede bakje met een “W”, en een derde bakje met een “O.” Vul de bodem van de “A”-container met alcohol, de “W”-container met water en de “O”-container met plantaardige olie. Zorg ervoor dat de vloeistof in elk bakje niet meer dan een halve centimeter van de bodem omhoog komt.

1. Neem drie koffiefilters uit en meet 1 centimeter van de bodem af. Markeer deze plek door met het potlood een lijn te trekken. Zet op deze lijn een stip met de wateroplosbare stift. Doe hetzelfde met de Sharpie-marker.

1. Leg een koffiefilter in elk bakje, zodat de onderkant van het koffiefilter ondergedompeld is in het oplosmiddel, maar het oplosmiddel NIET in aanraking komt met de stippen markeerinkt. Het oplosmiddel gaat via de koffiefilter langs de stippen. Kijk wat er met de stippen gebeurt als het oplosmiddel eroverheen beweegt.

Wat gebeurt er?

Soortgelijk lost soortgelijk op, dus stoffen zullen reageren met oplosmiddelen die erop lijken. In water oplosbare markeerinkt is polair, dus zal het reageren met polaire mobiele fasen, zoals water en alcohol. Wanneer een apolair oplosmiddel zoals plantaardige olie eroverheen beweegt, zal er geen interactie zijn, en zal het dus niet bewegen.

Sharpie markeerinkt is “permanent” in de zin dat het er niet met water afgewassen kan worden. Het is niet in water oplosbaar. Wanneer de wrijfalcohol er echter overheen gaat, zien we dat de Sharpie-inkt ermee in wisselwerking treedt. Dat komt omdat Sharpie-inkt alcoholen bevat. Volgens het principe “gelijksoortig lost gelijksoortig op”, treedt er een wisselwerking op met de wrijfalcohol.

Gebruik van gebonden melk om homogenisatie waar te nemen

Moleculen in een oplossing hebben de neiging zich samen te voegen met andere moleculen die een vergelijkbare lading hebben. Vetmoleculen, bijvoorbeeld, zullen samenklonteren met andere vetmoleculen. Melk is opgebouwd uit verschillende soorten moleculen, waaronder vet, water en eiwit. Om te voorkomen dat deze moleculen zich volledig scheiden om lagen te vormen, ondergaat melk een proces dat homogenisatie wordt genoemd.

Zelfs na het ondergaan van homogenisatie, echter, zullen vrij in oplossing zwevende vetmoleculen samenkomen wanneer melk ongemoeid wordt gelaten. Om dit proces te visualiseren, en wat er gebeurt als die moleculen worden verspreid, kunnen we voedselkleurstof en afwasmiddel gebruiken.

Wat heb je nodig:

• Vette melk
• Afwasmiddel
• 1 kleine kom
• Wattenstaafjes

Richtlijnen

1. Giet wat melk in een kleine kom. U hebt hiervoor niet veel melk nodig, net genoeg om de bodem van uw kom te vullen. Laat de melk bezinken zodat het oppervlak stilstaat voordat u verdergaat met stap 2.

1. Voeg een druppel voedingskleurstof toe aan het oppervlak van de melk.

1. Doop een wattenstaafje in afwasmiddel en raak met het wattenstaafje het oppervlak van de melk aan, direct naast de druppel voedingskleurstof. Wat gebeurt er met de kleurstof?

Wat gebeurt er?

Heb je ooit geprobeerd olie en water te mengen? De vetmoleculen in olie zijn, net als die in melk, “hydrofoob”, dat wil zeggen dat ze niet graag in de buurt zijn van geladen moleculen zoals water, en ze zullen er alles aan doen om uit de buurt van die moleculen te blijven. Om dit te bereiken, klonteren ze samen. Omdat de vetmoleculen minder dicht zijn dan water, drijven de vetbolletjes naar boven en vormen een laag boven het water. In ons experiment voegden we voedselkleurstof toe aan dit laagje vetbolletjes.

Afwasmiddel is een detergens. Wasmiddelmoleculen hebben een hydrofoob uiteinde en een hydrofiel uiteinde. Hierdoor kunnen ze een brug vormen tussen de vetmoleculen en de watermoleculen, waardoor de vetbolletjes uiteenvallen en zich verspreiden. Wat we zien als we de afwasmiddel toevoegen is deze verspreiding van de vetbolletjes, die de kleurstof met zich meedragen en resulteren in een mooi patroon van gekleurde strepen. Het resultaat is nog dramatischer als je meerdere druppels voedingskleurstof toevoegt en verschillende kleuren gebruikt.

Water laten bewegen door capillaire werking

Papieren handdoeken zijn ontworpen om snel gemorste vloeistoffen op te nemen, waarbij veel vloeistof wordt geabsorbeerd met slechts een paar velletjes. Maar wat is het met papieren handdoeken dat ze zo absorberend is? Het antwoord is gedeeltelijk capillaire werking.

In dit experiment zullen we zien hoe capillaire werking papieren handdoeken efficiënt maakt. Met behulp van niets anders dan papieren handdoeken en de principes van capillaire werking, zullen we water van de ene container naar de andere laten lopen.

Wat heb je nodig:

• 3 bakjes (bekertjes of potjes)
• Water
• Papieren handdoekjes
• Levensmiddelenkleurstof

Richtlijnen

1. Zet de drie bakjes op een rij. Vul de twee bakjes aan weerszijden voor ongeveer ¾ met water. Doe enkele druppels kleurstof in elk van de potjes. Welke kleur je gebruikt, mag je zelf bepalen, maar het effect is het mooist als de twee kleuren samen een derde kleur vormen. (Bijvoorbeeld – geel en blauw maken groen.)

1. Vouw een papieren handdoek in de lengte in vieren. Leg een uiteinde van het gevouwen papieren handdoekje in een van de bakjes met gekleurd water (zorg ervoor dat het uiteinde ondergedompeld is in het water) en laat het andere uiteinde in het lege bakje hangen. Herhaal dit met een tweede papieren handdoek en de resterende gevulde bak.

1. Laat de bakken gedurende vier uur staan. Controleer ze na 1 uur, 2 uur en 4 uur. Wat ziet u?

Wat gebeurt er?

Papieren handdoeken zijn zeer poreus. Deze poriën werken als kleine buisjes, of haarvaten, om water op te zuigen. Twee eigenschappen maken dit mogelijk. De eerste is adhesie. Watermoleculen worden aangetrokken door de wanden van de haarvaten en “kleven” eraan vast. Dit wordt in ons experiment versterkt doordat papieren handdoeken zijn gemaakt van cellulosemoleculen die zeer aantrekkelijk zijn voor water. De tweede eigenschap is cohesie. De watermoleculen kleven graag aan elkaar. Samen zorgen deze twee eigenschappen ervoor dat het water tegen de zwaartekracht in langs het papieren handdoekje kan “reizen”, waarbij het uit de ene bak komt en in de andere valt.

Efficiënte papieren handdoeken zijn poreuzer dan minder efficiënte merken, waardoor ze een hogere mate van absorptie hebben. Hiermee rekening houdend, hoe denkt u dat de op elk tijdstip waargenomen vooruitgang zou verschillen als u papieren handdoeken van lage kwaliteit zou gebruiken in plaats van zeer absorberende handdoeken? Hoe zou je verwachten dat de kleur in het middelste potje verandert als je een minder absorberend papieren handdoekje gebruikt om het blauwe water te laten bewegen, en een meer absorberend papieren handdoekje om het gele water te laten bewegen?

Observing Xylem in Celery

Alle planten hebben water nodig om te overleven. Om water uit de bodem naar de scheuten en bladeren te transporteren, hebben planten een systeem voor watertransport ontwikkeld. Dit systeem wordt “xyleem” genoemd. We kunnen de beweging van water door xyleem transport waarnemen door stengels selderij in gekleurd water te leggen. Het gekleurde water beweegt door de stengel en omhoog naar de bladeren, waardoor de weg van het water door dit systeem zichtbaar wordt.

Wat heb je nodig:

• Een bakje zoals een pot of vaas
• Selderij
• Levensmiddelenkleurstof
• Maatbeker
• Water

Richtlijnen

1. Voeg 1 kopje water toe aan het lege bakje. Voeg 2 druppels voedingskleurstof toe aan het water (of zoveel als nodig is om de gewenste kleur te krijgen) en roer goed om te mengen.

1. Kies een selderijstengel waarvan de bladeren aan de bovenkant zitten. Snijd ongeveer 2 cm van de onderkant van de stengel af.

1. Zet de stengel rechtop in de pot en zorg ervoor dat de onderkant van de stengel ondergedompeld is in het water.

1. Laat de selderij een nacht staan. Observeer wat er gebeurt. Haal de selderij uit het water en snijd hem open om beter te kunnen zien welke weg het water heeft afgelegd.

Wat gebeurt er?

Planten gebruiken een systeem dat xyleem wordt genoemd om water uit de grond omhoog te trekken en het via de scheut naar hun bladeren te transporteren. Dit proces is passief, wat betekent dat het geen energie nodig heeft om te gebeuren. Daarom was de selderij in staat om ’s nachts water op te zuigen. De selderij trok gekleurd water door zijn stengel via het xyleem transportsysteem. Het gekleurde water reisde helemaal tot in de bladeren, en bevlekte ze.

Het xyleem transportsysteem is duidelijker te zien als de selderij wordt doorgesneden. Het gekleurde water bevlekt de xyleemcellen, waardoor ze zichtbaar worden.

Een verschijnsel dat de waterstroom door een plant stuurt is transpiratie. Transpiratie is de naam die wordt gegeven aan het proces waarbij water verdampt uit de bladeren van een plant. Wat denk je dat er zou gebeuren als we het experiment zouden herhalen met een selderijstengel waarvan de bladeren zijn afgesneden? Probeer het maar eens!

Hoe laat je het binnenshuis regenen

Een van de eigenschappen van water is dat het in verschillende fasen kan bestaan. Het kan vloeibaar zijn, de vorm waarmee we het meest vertrouwd zijn, en het kan ook vast (ijs) of gasvormig zijn (waterdamp). In dit experiment doorlopen we water in twee fasen – als vloeistof en als gas. We zullen observeren hoe de temperatuur ervoor zorgt dat water van de ene fase in de andere overgaat. Zo krijgen we een beter beeld van wat er in de natuur met water gebeurt, en welke rol temperatuur speelt in de watercyclus.

Wat heb je nodig:

• Grote bak zoals een pot
• Een keramische plaat
• Water
• IJs

Richtlijnen

1. Verwarm ongeveer acht kopjes water tot het net stoomt. Dit kan op het fornuis of in de magnetron, maar op het fornuis heb je meer controle over het verhittingsproces.
2. Giet het water in de pot tot hij helemaal vol is en laat de pot vijf minuten staan. Dit zal de pot verwarmen voor het experiment. Gooi na vijf minuten het water weg.
3. Voeg voldoende verwarmd water toe om het potje ongeveer tot de helft te vullen. Dek de opening van de kruik af met het bord en zorg ervoor dat er geen stoom kan ontsnappen. Laat de pot 3 minuten staan. Observeer wat er met het water in de pot gebeurt. Noteer elke verandering die je ziet.
4. Na 3 minuten plaats je genoeg ijs op het bord om het oppervlak te bedekken. Kijk wat er met de pot gebeurt.

Wat gebeurt er?

De watercyclus is verantwoordelijk voor het produceren van regen. Vloeibaar water verdampt, waardoor waterdamp in de atmosfeer komt. Wanneer de waterdamp de koelere lucht in de bovenste atmosfeer bereikt, condenseert hij weer tot waterdruppels en vormt wolken. Als er te veel water condenseert, of als de temperatuur kouder wordt, valt het gecondenseerde water terug op aarde in de vorm van regen.

In dit experiment hebben we deze omstandigheden nagebootst om “regen” te produceren. Eerst, lieten we het verwarmde water waterdamp vormen in de pot. De waterdamp vulde de ruimte tussen het wateroppervlak en de plaat. Dan voegden we ijs toe aan onze plaat, waardoor de temperatuur snel daalde. De lagere temperatuur zorgde ervoor dat de waterdamp condenseerde. Dit was zichtbaar als waterdruppels die parelden en langs de zijkanten van de pot naar beneden liepen. Dit is hoe regen gebeurt. We hebben het laten regenen in onze pot!

Je vindt dit lesplan misschien ook leuk: Leren over lichtgevende dieren – bioluminescentie of biofluorescentie?