الوسم: الكيمياء

مشروع الكيمياء تجربة تلوين بالثلج الامارات
لـــــون معـــــــــــــــي بالثــــــلـــج ….!

——————————————————————————–

الفكرة العلمية:- تداخل جزيئات المواد.

الأدوات والمواد المستخدمة:-

كأس ـ ماء ـ أحد الألوان الرئيسية ( الأحمر ـ الأصفر ـ الأزرق) ـ ثلج ملون بأحد الألوان الرئيسية .

خطوات عمل التجربة:-

(1) ـ وضع الماء بالكأس وتلوينه باللون الأصفر مثلا.
(2) ـ يوضع عليه ثلج ملون باللون الأزرق ماذا تلاحظ؟
(3) ـ جرب اللون ( الأصفر + الأحمر) أو (الأحمر+ الأزرق) ماذا تلاحظ؟

التفسير العملي:-

يوجد بين جزيئات المادة السائلة مسافات جزيئيه لذا عند وضع مكعب الثلج الأزرق بالماء الأصفر فإن جزيئات اللون الأزرق تتداخل بين جزيئات اللون الأصفر فينتج لون جديد هو اللون الأخضر.

الاحتياطات اللازم مراعاتها:- اختيار الألوان الرئيسية لنجاح التجربة.

الجانب المسلي
الشكل الرائع لتداخل الجزيئات وتكوين ألوان جديدة.
………………………………………….. ….

تجربة فصل الكافيين من الشاي أو القهوة

——————————————————————————–

بسم الله الرحمن الرحيم

يوجد الكافيين في الشاي والقهوة بتركيز عال نسبياً ، كما يوجد بتركيز

منخفض في بعض أنواع الشيكولاته والكاكاو وبعض المشروبات الغازية

مثل الكولا .

يتم فصل الكافين من الشاي أو القهوة بإذابة الكافيين الموجود فيها

باستخدام الماء ثم يتم استخلاص الكافين من الماء باستخدام

الكلوروفورم يلي ذلك تبخير الكلوروفورم ثم بلورة الراسب باستخدام

الإيثانول , هذا ويمكن الحصول على كافيين نقي بالتسامي .

ولمعرفة طريقة فصل الكافيين من الشاي أو القهوة نجري التجربة التالية :

الأدوات والمواد المستخدمة :-

دورق مخروطي- سخان كهربائي- ساق زجاجية للتحريك- قمع بخنر-

قمع فصل سعته 250مل-كأس زجاجي- حوض زجاجي كبير- جفنة-

أوراق شاي- ماء مقطر- كربونات الكالسيوم-الغول الإيثيلي- الكلوروفورم-

ورق ترشيح- ماء بارد – حامل – موقد بنزن

خطوات العمل :-

1/ ضع حوالي 10 جم من أوراق الشاي أو بودرة القهوة في دورق

مخروطي الشكل سعته250مل .

2/ أضف 100 مل من الماء المقطر و 10جم من كربونات الكالسيوم .

3/ سخن الدورق حتى غليان الماء لمدة 25دقيقة مع تحريك الخليط

بقضيب زجاجي .

4/ رشح الخليط باستخدام قمع بخنر .

5/ ضع الراشح الذي يحوي على الماء والكافيين ومواد أخرى في قمع

فصل سعته 250 مل .

6/ أضف الى الراشح 80 مل من الكلوروفورم .

7/ أغلق قمع الفصل ثم رج الخليط جيداً لمدة خمس دقائق .

8/ دع قمع الفصل يستقر لكي تنفصل طبقة الكلوروفورم

(الطبقةالسفلية ) التي تحتوي على الكافيين من طبقة الماء ( العلوية).

9/ أفتح صمام القمع وأجمع طبقة الكلوروفورم في كأس سعته 150مل .

10/ بخر الكلوروفورم حتى الجفاف باستخدام حمام مائي في غرفة

سحب الغازات ( الكلوروفورم مادة سامة ) أو باستخدام المبخر الدوار.

11/ أجمع البلورات الناتجة وأعد بلورتها باستخدام الغول الايثيلي 95%

حيث يذوب الكافيين في الغول الساخن وتنفصل البلورات عند التبريد .

12/ رشح البلورات باستخدام قمع بخنر ثم أغسل الراسب بحوالي 5 مل

من الغول الإيثيلي .

13/ ضع بلورات الكافيين في جفنة وأتركها في غرفة سحب الغازات

ويتضمن معظم البحث العلمي بعض أو كل هذه الخطوات

مشاهدات الطبيعة.

تعدُّ إحدى أقدم الطرق العلمية.
فعلى سبيل المثال، درس المصريون القدامى والبابليون حركات الأجرام السماوية، وبذلك تعلموا التنبؤ بتغيّرات الفصول، وأفضل الأوقات لزرع المحاصيل وحصادها.
وفي الثلاثينيات من القرن التاسع عشر الميلادي، راقب تشارلز داروين بدقة النباتات والحيوانات في العديد من مناطق العالم أثناء عمله عالم طبيعة مع البعثة العلمية البريطانية على متن سفينة البحرية الملكية البريطانية بيجل.
وقد ساعدت دراسة العينات التي جُمعت أثناء الرحلة داروين في تطوير نظريته التي تنص على أن الأنواع الحديثة قد تطورت من أنواع سابقة أقل عددًا.

تصنيف المعلومات.

يمكن أن يكشف تصنيف المعلومات عن العلاقات بين الحقائق المُشاهدة.
ففي أواسط القرن التاسع عشر الميلادي، صنّف الكيميائي الروسي دمتري مندليف، العناصر إلى عائلات أو مجموعات في مخطط أطلق عليه اسم جدول العناصر الدوري.
وعلى الجدول ظهرت العناصر ذات الصفات المتشابهة على مسافات منتظمة، ودلّت الفراغات الموجودة في الجدول على العناصر التي لم تكن معروفة.
وقد برهن العلماء لاحقا على أهمية تصنيف مندليف النظامي، عندما اكتشفوا وجود عناصر جديدة، ذات خصائص كيميائية محددة ملأت الفراغات.

استعمال المنطق.

يُمكّن المنطق العلماء من استنباط الاستنتاجات من المعلومات المتوافرة.
ففي أواخر القرن التاسع عشر الميلادي، درس فيزيائي ألماني يدعى ولهلم وين العلاقة بين درجة الحرارة والطاقة التي تشعها المواد السائلة والمواد الصلبة المُسخنة.
وبعد دراسته للعديد من الأمثلة المُحددة، لاحظ أن حاصل ضرب درجة حرارة المادة السائلة أو الصلبة المسخنة بالطول الموجي للإشعاع ذي الشدة القصوى عند درجة الحرارة تلك، ينتج دائمًا الرقم نفسه.
ورغم أن وين لم يستطع فحص كل المواد الصلبة أو السائلة، إلا أنه استعمل المنطق الاستقرائي كي يستنتج أن هذا الرقم ثابت عام، بذات القيمة لكل المواد السائلة والصلبة المُسخنة بغض النظر عن تركيبها الفيزيائي والكيميائي.
إجراء التجارب.

يُعدّ وسيلة رئيسية في تطوير النظريات العلمية واختبارها.
ويعد الرازي وابن الهيثم ومن بعدهما جاليليو من أوائل العلماء الذين أدركوا أن التجريب النظامي يمكن أن يساعد في الكشف عن قوانين الطبيعة.
ففي أواخر القرن السادس عشر الميلادي، شرع جاليليو في إجراء تجارب مصممة بدقة لدراسة خصائص المادة الأساسية أثناء حركتها.
ومن خلال دحرجة كرات ذات أوزان مختلفة أسفل سطوح مائلة، اكتشف أن كل المواد تسقط إلى الأرض بذات التسارع (معدل الزيادة في السرعة)، ما لم تبطئها مقاومة الهواء أو قوة أخرى.
وفي أوائل القرن السابع عشر الميلادي، استعمل وليم هارفي، وهو طبيب إنجليزي، الطريقة التجريبية للتعرُّف على كيفية دوران الدم خلال الجسم، وقام بدراسات دقيقة عن نبض الدم ونبض القلب عند البشر، وشرح جثثًا بشرية وحيوانية بغرض فحصها.
واستنتج هارفي أن القلب يضخ الدم خلال الشرايين إلى كل أنحاء الجسم، وأن الدم يعود إلى القلب خلال الأوردة.

صياغة الفرضية.

تتطلب صياغة الفرضية موهبة ومهارة وإبداعًا.
ويستند العلماء في تفسيراتهم المقترحة على المعلومات المتوافرة، ويسعون لصياغة فرضيات يُمكن أن تُساعد في تفسير أو ترتيب أو توحيد الحقائق المترابطة.
ثم يستعملون بعد ذلك التجريب، وأية وسائل أخرى للتأكد من صحة فرضياتهم.
وقد نتج اكتشاف الكوكب نِبْتُون في أواسط القرن التاسع عشر الميلادي صياغة فرضية؛ إذ لاحظ الفلكيون أن الكوكب أورانوس، الذي عدّوه أبعد الكواكب، لم يكن دوماً في الموقع الذي توقعته قوانين الجاذبية والحركة.
استنتج بعض الفلكيين أن القوانين لا تصح عند مثل هذه المسافات الكبيرة من الشمس.
ولكن آخرين افترضوا أن التغيرات في مدار أورانوس قد تكون نتيجة لقوة جذب من كوكب مجهول، وبحساب الموقع المحتمل لمثل هذا الكوكب كي يؤثر على المدار، اكتشف الفلكيون في النهاية كوكب نبتون.

التعبير عن النتائج رياضيًا.

شحالكم ……… لوسمحت ممكن حل
ص 149السؤال 27*
ص150السوال 31 كامل مع الفروع ..أ- ب—ج–د

ص150السوال 35
ص150السوال 40