العلم بسيط و رائع لمن يريد الولوج في ثناياه، فهو ليس مقتصراً فقط على النظريات والإثباتات المعقدة التي تتطلب جهداً كبيراً وتحضيراً تاماً لإدراكها، بل هناك تجارب وخدع علمية بسيطة تجعل من العلم عاملاً مسلياً للهواة أو حتى راغبي العلم، تتمثل في النماذج الآتية..
إشعال النار في الأوراق النقدية دون إتلافها
تجربة بسيطة مبنية على أساس كيميائي يوضح عملية الاحتراق، وقابلية الاشتعال من الكحول، بالإضافة للصفات الخاصة المكونة للورقة النقدية. تُرش الورقة النقدية أو يغمر جزءٌ منها في كحول، ثم تُشعَل فيها النار.
من الناحية العملية والعلمية، الكحول لديه ضغط بخار مرتفع وبشكل رئيسي على السطح الخارجي للمادة. فتحدث عملية الاحتراق دون الإضرار بالورقة النقدية، نتيجة فعل الاحتراق بين الكحول والأكسجين، وإنتاج الحرارة والضوء (الطاقة) وثاني أكسيد الكربون والماء وفقاً لهذه المعادلة :
C2H5OH + 4 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O + energy
تحويل المياه إلى اللون الأحمر
تسمى تلك التجربة، بعملية تحويل الماء إلى اللون الأحمر أو النبيذ، و تعتبر مثال بسيط لمؤشر الرقم الهيدروجيني، حيث يضاف الفينول إلى الماء، و يصب في وعاء يحتوي على قاعدة. إذا كانت درجة الحموضة في المحلول الناتج هي الأصح، يتم تحويل الماء إلى اللون الأحمر .
تستخدم 1 مول من محلول كربونات الصوديوم، 3 مولات من حمض الهيدروكلويك، وعاء يحتوي على نصفه ماء، ووعائين آخرين فارغين.
تجارب جنونية على البشر لمجرمي حرب تحت مسمى أطباء!
تتم بالطريقة الآتية:
#تُوضع 3 قطرات من محلول كربونات الصوديوم في وعاء زجاجي فارغ.
#تُوضع 3 قطرات من حمض الهيدروكلويك في الوعاء الفارغ الآخر.
#يُملأ الوعاء الثالث للنصف بالماء ويضاف إليه 10 قطرات من ” كاشف ” الفينولفثالين. يصب الماء المحتوي على الفينولفثالين في وعاء محلول كربونات الصوديوم. عندها سيتحول المزيج إلى اللون الأحمر.
يتحول لون محلول هيدروكسيد الصوديوم الشفاف إلى اللون العنابي، وذلك لأن محلول هيدروكسيد الصوديوم محلول قاعدي، يغير لون الفينولفثالين ( كاشف ) من عديم اللون إلى اللون الأحمر العنابي في الوسط القاعدي.
#يُؤخذ هذا المحلول الأحمر، ويصب في وعاء حمض الهيدروكلوريك، سيتغير اللون الأحمر إلى لون الماء الشفاف مباشرة.
تجربة الجليد الساخن.. خلات ” أسيتات” الصوديوم
خلات “أسيتات” الصوديوم أو الجليد الساخن، هي مادة كيميائية مذهلة تُحضّر من بيكربونات الصوديوم والخل، عن طريق تبريد محلول خلات الصوديوم وإيصاله لدرجة حرارة أقل من درجة حرارة انصهاره بقليل، عندها يتحول السائل لبلورة متجمدة.
عملية التبلور تلك، هي عملية مُطلقة للحرارة، لذلك تكون الرغوة أو الجليد الناتج ساخن، ويحدث التصلب للمادة الناتجة بسرعة، ويمكن أن تتشكل أشكال عديدة كلما سُكِبَ الجليد الساخن.
المواد اللازمة لتلك التجربة:
# لتر من الخل، أو حامض الخليك المخفف واضح.
#أربع ملاعق بيكربونات صوديوم.
تتم بالطريقة الآتية:
تُضاف بيكربونات الصوديوم إلى الخل، فيحدث التفاعل بينهما لتشكيل أسيتات الصوديوم، وغاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن أيضاً صُنع ما يشبه ثوران البركان، عند سكب البيكربونات بسرعة إلى الخل، و لزيادة تركيز أسيتات الصوديوم، يتم غلي المحلول حتى يبدأ الجليد بالتشكل، يمكن أن تستغرق العملية ساعة. لابأس.
شاهد هذا الفيديو
تغيير ألوان القطع النقدية “بنسات ” للون الذهبي والفضي
كل ما تحتاجه هو بعض المواد الكيميائية الشائعة كي تستطيع تحويل البنسات من اللون النحاسي العادي إلى اللون الفضي ومنه الى الذهبي. في الحقيقة تتحول ألوانها فقط وليست تركيباتها، فالمعدن الحقيقي لتلك البنسات هو الزنك.
المواد اللازمة لإتمام تلك التجربة البسيطة:
قطع نقدية “بنسات” نظيفة، مسحوق من الزنك، هيدروكسيد الصوديوم أو المحلول منه، وعاء من الماء، ملقط ومصدر للحرارة.
كيفية تحويل القطع النقدية “البنسات” إلى اللون الفضي؟
يوضع مقدار ملعقة من مسحوق الزنك ” 1-2 غرام ” في كوب صغير، أو في صحن تبخير يحتوي على ماء. ثم تضاف كمية صغيرة من هيدروكسيد الصوديوم أو من المحلول. ويسخين الخليط إلى درجة تقترب من الغليان، ثم يرفع من على مصدر الحرارة.
تضافة البنسات النظيفة إلى المحلول، بعيدة عن بعضها، وبعد مرور وقت من ( 5 – 10) دقائق، يتم إزالة القطع النقدية “الفضية” من المحلول. هذا التفاعل الكيميائي للنحاس مع الزنك يسمى عملية “الجلفنة”.
من الناحية الكميائية، يتفاعل الزنك مع محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن لتشكيل زنكات الصوديوم “Na2ZnO” القابلة للذوبان، والتي يتم تحويلها إلى معدن الزنك عندما تلامس سطح القطعة النقدية.
كيفية تحويل القطع النقدية “البنسات الفضية” للون الذهبي؟
تلتقط القطعة النقدية الفضية من المحلول، ويتم تسخينها على النار بلهب خفيف حتى يتغير لونه للون الذهبي ويرفع من على النار فوراً، ويغسل بالماء حتى يبرد.
النحاس الأصفر، هو معدن متجانس يتركب من 60-82٪ نحاس، و18-40٪ زنك، فالنحاس الأصفر لديه نقطة انصهار منخفضة نسبياً، لذلك يمكن تغيير لون القطع النقدية عن طريق تسخينها لفترة طويلة.
كتاب المناظر.. أول خطوة في معرفة الضوء لابن الهيثم !
تجربة وضع البيضة في زجاجة
وضع بيضة داخل زجاجة هي تجربة “كيميائية – فيزيائية” بسيطة تستطيع تجربتها بنفسك. ببساطة يتم تغيير درجة الحرارة وضغط الهواء في الزجاجة عن طريق وضع قطعة ورقية مشتعله داخلها، ثم توضع بيضة مسلوقة منزوعة القشرة على فوهة الزجاجة.
طريقة إجراء التجربة:
تُشعَل قطعة ورقية وتوضع داخل الزجاجة، وتوضع البيضة على فوهة الزجاجة. عندما يندفع اللهب للخارج، سوف يعمل ذلك على دفع البيضة إلى داخل الزجاجة.
العملية الكيميا- فيزيائية هنا، هي بوجود البيضة على فوهة الزجاجة وبداخلها هواء ساخن. فعندما تغيرت درجة حرارة الهواء داخل الزجاجة، تغير ضغطه واختلف من الداخل إلى الخارج، فالهواء الساخن أربك حركة البيضة على الفوهة وجعلها في حركة قفز خفيفة.
عندما تكون درجة الحرارة داخل الزجاجة وخارجها هي نفسها، يتوفر ضغط كاف خارج الزجاجة لدفع البويضة داخل الزجاجة. بالإضافة لقوة الجاذبية التي تدفع بالبيضة إلى الداخل. وبالتالي فإن القوة الوحيدة التي من شأنها أن تتسبب في دخول البيضة للزجاجة هي الجاذبية، بالإضافة لضغط الهواء خارج الزجاجة الذي دفع بالبيضة في الزجاجة.
كيفية إخراج البيضة من الزجاجة:
عن طريق زيادة الضغط داخل الزجاجة، بحيث يكون أعلى من ضغط الهواء الخارجي عند قمة الزجاجة. يتم عكس اتجاه الزجاجة بحيث تصبح البيضة عند الفوهة، وبدفع بهواء إلى داخل الزجاجة عن طريق النفخ فيها. لكن تبدو العملية حذرة قليلاً حتى لا تتعرض للاختناق نتيجة سقوط البيضة المفاجئ.
شاهد هذا الفيديو القصير والممتع لتلك التجربة
تكوين كُرات نارية تستطيع حملها
تجربة سهلة حيث توضح التحكم في درجة حرارة النار عن طريق اختيار الوقود الذي يحترق بلهب بارد. كل ماتحتاجه في هذه التجربة هي كرة صغيرة تصنعها من نسيج قطني، وسائل خفيف الوزن، ومصدر اشتعال.
تنفيذ التجربة سهل، بحيث توضع تلك الكرة القطنية الصغيرة في السائل حتى تتشبع به، ثم تشعل فيها النار. ستتحول الى كرة نارية مضيئة، حاول أن تلتقطها ببطء حتى تتاكد أنها لن تسبب لك أي أضرار.
شاهد هذا الفيديو
إضاءة شمعة بمصدر لهب دون الاقتراب منها
في هذه التجربة، تستطيع إضاءة شمعة دون الإقتراب منها، يتم إستخدام مصدر لهب، وشمعة.
تتم تلك التجربة كالآتي:
# تُشعَل شمعة وتوضع في مكان ثابت، ثم تُخمَد نيرانها.
# بعدها مباشرة، يقرّب مصدر اللهب المشتعل من الدخان الصاعد نتيجة عملية الإخماد تلك، وسينتقل اللهب من المصدر للشمعة فوراً وسيتم إشعالها مرة أخرى.
شاهد تلك التجربة في هذا الفيديو الممتع:
تجربة انحناء الماء
تجربة بسيطة وتعمل بمبدأ الاحتكاك وانتقال الإلكترونات المعهود. عند احتكاك جسمين ببعضهما البعض، بعض من الإلكترونات تنتقل من جسم لآخر. الجسم الذي يكتسب إلكترونات تصبح شحنته سالبة، والجسم الآخر الذي يفقد إلكترونات تصبح شحنته موجبة.
تتم كالآتي:
يُمشّط الشعر الجاف بممشط نايلون، أو فرك البالون بالشعر.
يدار صنبور الماء بحيث يكون معدل الانسياب ضيق.
يقرب البالون أو ممشط الشعر المشحون إلى صنبور الماء المتدفق، ستجده ينحني إلى الجسم الآخر المشحون.
صناعة الحبر السري بوسائل عادية
صُنع الحبر السري، هي تجربة بسيطة جداً تستخدم فيها مكونات طبيعية هي “عصير الليمون، وماء، وقطعة قطنية، ورقة، وشمعة أو مصدر اشتعال”.
تتم كالآتي:
يوضع الماء على عصير الليمون، وتبلل القطعة القطنية في الخليط، وتكتب أي كلمة على الورقة البيضاء. في البداية لن تظهر أي تغيرات على الورقة، لكن حين وضعها على النار، تبدأ الكلمة بالظهور شيئاً فشيئاً.
شاهد هذا الفيديو البسيط لتنفيذها
علم الكيمياء علم رائع تستطيع إيجاد أشياء رائعة من خلاله، ويمكن أن تكون من أدوات بدائية وبسيطة لا تحتاج لمركبات معقدة، فقط أحضر مواداً طبيعيةً تتحلى بمحتويات المركبات الكيميائية وانطلق في إيجاد العديد من الأشياء الجديدة حولك.
