تجارب ممتعة 12: المشروبات السحرية Magic Drinks

تجارب كيميائية شيقة و ممتعة

12: المشروبات السحرية Magic Drinks

هذه التجرية من التجارب الجميلة و التي من خلالها يمكن تحويل الماء إلى محلول يشبه عصير التوت و منه إلى محلول بشبه الحليب و من المحلول الأخير إلى محلول يشبه شراب الشعير . فالكأس الأولى تحتوي على سائل يشبه الماء، و يؤدي سكبه في الكأس الثاني إلى تحول السائل إلى اللون الأحمر مثل لون عصير التوت، و عند سكب هذا المحلول إلى الكأس الثالثة يتكون سائل أبيض حليبي، و ينتج عن صب السائل الأبيض في الكأس الرابعة والأخير يتكون سائل لونه كهرماني رغوي يشبه شراب الشعير.

المواد و الادوات لتجربة المشروبات السحرية

كأس زجاجي سعة 250 مل عدد 4 (لا يلزم أن تكون كؤوس مخبرية، فالكؤوس المستخدمة في شرب العصير تفي بالفرض و شكلها أجمل، و عند الانتهاء من التجربة يفضل تخزينها و عدم استخدامها للشرب أبدا و خاصة الكأس التي بها “حليب” و الكأس التي بها “شراب الشعير”).
ماء مقطر
محلول بيكربونات الصوديوم المشبع (20٪ صودا الخبيز في الماء )، و يمكن استبداله بمحلول كربونات الصوديوم تركيز 20 %.
دليل الفينولفثالين
محلول كلوريد الباريوم المشبع (مائي)
بلورات ثنائي كرومات الصوديوم (ديكرومات الصوديوم أو ثنائي كرومات البوتاسيوم (ديكرومات البوتاسيوم) . لتجنب مخاطر الديكرومات يمكن استخدام صبغة طعام صفراء.
حمض الهيدروكلوريك المركز

خطوات العمل

عادة ، يتم إعداد هذا التحربة التوضيحية كخدعة سحرية علمية ، مع إعداد الكؤوس و تجهيزها مسبقًا. بعد ذلك ، يكون العرض مجرد صب سائل من كأس إلى آخر.

املأ الكأس الاول بالماء المقطر لحوالي ثلاثة أرباعه ، ثم أضف إليه 20 إلى 25 مل من محلول بيكربونات الصوديوم المشبع.
أضف بضع قطرات من دليل الفينولفثالين إلى قاع الكأس الثاني، و هنا يُنصح باستخدام 4 قطرات من محلول الفينولفثالين تركيز 1 ٪ .
صب ما يقرب من 10 مل من محلول كلوريد الباريوم المشبع في قاع الكأس الثالث.
ضع القليل من بلورات ثنائي كرومات الصوديوم في قاع الكاٍس الرابع.
قم بتجهيز الكؤوس قبل إجراء العاض كما هو مبين أعلاه . و قبل إجراء العرض بقليل ، أضف 5 مل من حمض الهيدروكلوريك المركز إلى الكأس الرابع.
عند صب محتويات الكأس الثاني “عصير التوت” إلى الكأس الثالث يتكون محلول لونه يشبه لون الحليب
صب السائل من الكأس الأول “الماء” ألى الكأس الثاني “عصير التوت” و من ثم صب محتويات الكأس الثاني إلى الكأس الثالث “الحليب” و أخير صب محتويات الكاس الثالث إلى الكأس الرابع “شراب الشعير” .

آلية عمل هذه التجرية

هناك الكثير من الكيمياء يحدث في هذه التجربة الجميلة و هي مثال على التفاعل كيميائي و التغير الكيميائي. كما توضح هذه التحربة أيضًا التفاعلات الطاردة للحرارة ، و الحموض والقواعد ، و مفهوم الرقم الهيدروجيني ، وتكوين الرواسب ، وتكوين الغازات (الفقاعات).

الكأس الاول : الماء: تؤدي إضافة صودا الخبيز (بيكربونات الصوديوم) إلى الماء إلى إنتاج سائل صافٍ يشبه الماء ، ولكن رقمه الهيدروجيني عال. فتذويب صودا الخبيز في الماء مثال على التفاعل الطارد للحرارة و ينتج عن ذلك التفاعل تكوّن ثاني أكسيد الكربون والماء. لكن ، لا يصل التفاعل إلى نهايته قبل إضافة السائل إلى الزجاج الثاني ، لذا فإن أيونات البيكربونات والهيدروكسيد مسؤولة عن ارتفاع القلوية.

NaHCO₃ + H₂O → CO₂ + H₂O

الكأس الثاني : عصير التوت: إن الفينولفثالين في الكأس الثانية هو دليل للرقم الهيدوجيني يكون لونا شفافا عندما يكون المحلول متعادلا أو حمضيا و لكن في المحلول القاعدي يصبح لونه زهريا أو زهري مُحمِر . و تؤدي إضافة السائل القاعدي من كأس الماء إلى كأس “عصير التوت” إلى تغيير لون السائل على الفور.

HIn (عديم اللون) + OH^– → In^– (أحمر) + H₂O

الكأس الثالث: الحليب: يتحد أيون الباريوم من محلول كلوريد الباريوم المائي مع أيون الكربونات من الكاس الأول ، مكونًا راسب كربونات الباريوم الأبيض. و يحول الراسب السائل إلى لون الحليب. لاحظ أيضًا أن استخدام الكربونات يغير من درجة الحموضة السائلة ، مما يجعل الفينولفثالين عديم اللون.

Ba²⁺ + CO₃^2- → BaCO_3(s)

الكأس الرابع : شراب الشعير: يعمل حمض الهيدروكلوريك على تكسير رواسب كربونات الباريوم في تفاعل ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون وأيونات الباريوم. و يمنح أيون ثنائي الكرومات المحلولَ لون شراب الشعير.

المحلول في الكأس الرابع يشبه لون شراب الشعير

BaCO_3(s) + 2H⁺ → Ba²⁺ + H₂O + CO_2(g)

الأمن و السلامة

ان تجربة “المشروبات السحرية” مناسبة لكي يجريها أستاذ الكيمياء . و يجبلبس الملابس الواقية مثل النظارات الواقية والقفازات ومعطف المختبر ، كما أن بعض المواد المستخدمة في هذه التجربة خطيرة و يجب التعامل معها بكل حذر مثل : حمض الهيدروكلوريك و هو حمض قوي و يعد مادة كاوية. و كلوريد الباريوم مادة سامة و مهيجة لعينين والجلد والرئتين. و ثنائي كرومات الصوديوم مادة كاوية وسامة و مسرطنة.

في نهاية التحربة…

بعد الانتهاء من التجربة، ضع السائل من الكأس الرابع في حاوية النفايات المناسبة وفقًا للقوانين المحلية. و اغسل الكؤوس بالكثير من الماء واستخدمها فقط في هذا العرض التوضيحي (وليس للطعام أبدًا).

تجارب ممتعة أخرى :

تجارب ممتعة: الحديد الذي ينزف دما

تجارب ممتعة 2: سحر الألوان مع المنجنيز (المنغنيز)

تجارب ممتعة 3 : المطر الذهبي

تجارب ممتعة 4 : تجربة القارورة الزرقاء (الزجاجة الزرقاء)

تجارب ممتعة 5 : تجربة تفاعل ألوان إشارة المرور

تجارب ممتعة 6 : تجربة حية سحرة فرعون (ثعبان سحرة فرعون)

تجارب ممتعة 7 : تجربة تفاعل بريجز- راوشر (تفاعل الساعة المتذبذبة) (Briggs-Rauscher Reaction (Oscillating Clock

تجارب ممتعة 8 : تحويل قطعة نحاسية إلى اللون الفضي ثم اللون الذهبي Turning copper metal into silver and gold

تجارب ممتعة 9 : رقصة اللون الوردي Pink Color Dancing

تجارب ممتعة 10:البيضة المطاطية Rubber Egg أو البيضة النطاطة Bouncy Egg

المصادر: