Il borace, o borato di sodio, è un prodotto per la pulizia della casa in polvere venduto nella maggior parte dei negozi di alimentari e può essere utilizzato in una serie di progetti scientifici per dimostrare principi chimici di base. Progetti divertenti per studenti più giovani usano Borax per insegnare le basi sui polimeri e la formazione dei cristalli, mentre esperimenti più complessi combinano il borace con i metalli per dimostrare l'ossidazione e gli ioni agli studenti più avanzati. Il borace è tossico se ingerito ed è irritante per gli occhi. I bambini dovrebbero usare il borace solo sotto la supervisione di un adulto.

Polimeri di borace

Un polimero è una sostanza con lunghe catene di molecole identiche collegate. Per creare un polimero, sciogliere 1,5 cucchiai di borace in 1 tazza di acqua calda e mescolare con 2 tazze di colla di Elmer e altre 2 tazze di acqua calda. Questo crea un materiale simile al mastice che può essere manipolato per dimostrare come la viscosità può cambiare con l'applicazione della forza. Per creare una palla rimbalzante e mostrare come le reti polimeriche possono comprimersi e ricominciare, aggiungi l'amido di mais alla miscela e segui le istruzioni del piano di lezione sui polimeri di BEAM: Berkeley Engineers and Mentors.

Cristalli di borace

Per mostrare come si formano i cristalli mediante il processo di ricristallizzazione, riempire un barattolo di vetro con acqua calda, ma non bollente, e sciogliere tre cucchiai di borace per ogni tazza di acqua per creare una soluzione supersatura. Sospendi una stringa nella soluzione, assicurandoti che non tocchi i lati del barattolo e lascialo per almeno cinque ore. Quando l'acqua si raffredda, è meno in grado di trattenere il borace in soluzione, e parte di esso si cristallizza sulla corda formando molecole di schemi ad incastro che si ripetono in una struttura osservabile.

Confronti di pH

La scala del pH misura da 1 a 9 quanto è una sostanza acida o basica. Per confrontare il pH di basi e acidi, immergere le strisce di carta pH in bicchieri di carta separati, uno contenente succo di limone e un altro una soluzione di 1/8 di un cucchiaino di borace e 1/4 di tazza d'acqua. Il succo di limone trasforma la carta pH in rosso, mentre il borace lo trasforma in blu. Confrontate i colori delle strisce di pH con una tabella di colori pH per vedere che il succo di limone è un acido con un pH di 2, e il borace come base ha un pH di 9.

Il test del borace Bead

Per gli studenti delle scuole superiori, un esperimento più complesso utilizza Borax e un becco Bunsen per dimostrare le proprietà degli ioni metallici. Riscaldare una graffetta cromata nella fiamma del becco Bunsen e immergerla in una pila di polvere di borace secco. Restituiscilo alla fiamma e ripeti più volte fino a quando sul tallone non si formerà una perla di vetro boraceo. Immergere il tallone in acqua e poi in un campione in polvere di uno ione metallico, come rame o ferro, e tornare alla fiamma. Gli studenti dovrebbero ripetere l'esperimento con diversi metalli e registrare le loro osservazioni quando gli elettroni dello ione si scaldano e trasformano il tallone di Borax in diversi colori.