Sníh je u nás čím dál vzácnější, tak pojďme využít příležitost a provést s ním hned několik pokusů!
Tání sněhu
Bezpečnostní opatření
Všechny pokusy provádějte pouze za dohledu dospělé osoby.
Pomůcky
- Kádinka
- Vařič
- Mřížka na vařič
- Svíčka
- Sníh
Návod k pokusu
Kádinku naplň po okraj sněhem a pozoruj, jak se při pokojové teplotě mění jeho objem. Pokud chceš, proces tání můžeš urychlit s využitím vařiče a porovnat rychlost rozpouštění.
Proč je vody méně, než sněhu?
Odpověď na tuto otázku má dvě části. Jako první se nabízí, že sníh jsou zkrátka jen drobné krystalky ledu, mezi kterými je prázdný prostor (vzduch). Jakmile krystalky roztavíme, vzduch mezi nimi se uvolní a dojde ke snížení objemu v kádince. Tohle by spoustu věcí vysvětlovalo, ale přivádí nás to také k další otázce – jak by to bylo například u kostky ledu? Ta přece téměř žádný vzduch neobsahuje, takže by hladina měla přece po roztavení zůstat stejná!
Vyzkoušej experiment s tavením ledu či ledové tříště v kádince a sleduj, jak se mění hladina.
Musíme tedy doplnit ještě druhou část odpovědi na otázku z úvodu. Voda je odjakživa podrobována neustálému zkoumání, jelikož má naprosto unikátní vlastnosti. Není tedy divu, že ani tato otázka nedala spoustě vědců spát. Každý z nás již mnohokrát někde nechal v zimě lahev s vodou, a když voda zmrzla, sklenice praskla. Poodhalit skutečnou příčinu tohoto záhadného jevu se podařilo až po objevu tzv. vodíkových můstků. Jde o velmi slabé vazby, které se objevují nejen ve vodě. Tyto slabé vodíkové vazby umožní velmi výhodné prostorové uspořádávání molekul vody v prostoru. Jakmile však vodu vystavíme chladu a voda zmrzne, vodíkové můstky přestanou fungovat a molekuly vody zaujmou svůj přirozený tvar, který není tak prostorově úsporný a tím dojde ke zvětšení jejich objemu (lahev proto praskne).
Námraza na kádince
Bezpečnostní opatření
Všechny pokusy provádějte pouze za dohledu dospělé osoby.
Pomůcky
- Kádinka
- Sníh
- Pipeta
- Sůl
- Alobal
Návod k pokusu
Z alobalu si nejdříve slož čtverec, na který se tak akorát vejde kádinka. Na střed připraveného čtverce nakapej pár kapek vody. Kádinku naplň do poloviny sněhem a vmíchej pět lžic soli. Poté kádinku polož na alobalový čtverec a počkej zhruba deset minut. Jakmile se kádinku pokusíš zvednout, alobal na ní bude držet.
Proč alobal drží na kádince?
Určitě jste si v zimě všimli, že jakmile začne silně sněžit, vyjedou na silnice velká oranžová auta, která rozsypávají štěrk a sůl, kde je zrovna potřeba. Proč to dělají? Využívají své znalosti chemie k tomu, aby rychle rozpustili sníh a zabezpečili plynulý provoz na silnicích.
Pokud totiž smícháme vodu s kuchyňskou solí (NaCl), vytvoří se roztok, který má nižší bod tání než samotná voda. Voda tuhne v led přibližně při 0 °C, zatímco slaný roztok může v závislosti na koncentraci tuhnout až při -10 °C, což se nám hodí, pokud jsou venku zrovna teploty pod bodem mrazu a my se potřebujeme zbavit hromady sněhu.
Jak to ale souvisí s našim pokusem?
Rozpuštění soli a vytvoření roztoku se neděje jen tak samo od sebe. Pro rozpuštění je v tomto případě potřeba dodat energii. A kde ji ten roztok vezme? Nikde jinde než ze svého okolí, proto se roztok ochladí a ze stejného důvodu alobal přimrzl ke kádince.