L'osmosi, il processo in cui le molecole di solvente si spostano da un'area di concentrazione di soluto inferiore a un'area di concentrazione di soluto più elevata, può essere facilmente dimostrata con esperimenti di patate. Le patate sono piene sia di acqua che di amido e guadagnano acqua se immerse in soluzioni acquose. Al contrario, perderanno acqua quando si trovano in soluzioni concentrate, come quelle contenenti una grande quantità di amido. Puoi usare le patate per organizzare esperimenti di osmosi per studenti di tutte le età e livelli.
Patate in acqua salata
••• Thomas Hooke /Demand Media
Taglia una patata in due e immergi una delle metà in una soluzione molto salata di acqua - una contenente un quarto di tazza di sale in una tazza di acqua. Immergere l'altro pezzo in acqua del rubinetto senza sale aggiunto. Lasciare entrambi nelle rispettive soluzioni per mezz'ora, quindi rimuovere le metà delle patate dalle loro soluzioni e osservare le loro differenze. Quello nella soluzione salata si sarà ridotto, indicando che l'acqua si sta diffondendo da una soluzione meno concentrata a una soluzione più concentrata. Al contrario, quello nella soluzione per l'acqua di rubinetto si gonfia leggermente, indicando che sta assorbendo acqua.
Sale, zucchero e acqua pura
••• Thomas Hooke /Demand Media
Questo esperimento aiuta gli studenti a distinguere tra diversi gradi di gradienti di concentrazione. Prepara una soluzione di acqua salata, una soluzione di acqua zuccherata e, per la terza soluzione, usa semplicemente l'acqua del rubinetto. Fai tre fette sottili di patate - 1/2 cm di spessore. Posiziona ogni fetta di patata in ciascuna delle soluzioni e lascia le fette nelle soluzioni per mezz'ora.
Osserva che la fetta posta nel sale è molto flessibile, mentre la fetta posta nello zucchero è flessibile, ma meno così. Poiché le patate contengono già zucchero, meno acqua si diffonderà dalla patata posta nell'acqua zuccherata. La fetta posta in acqua sarà rigida, poiché assorbirà l'acqua.
Lunghezze delle patate nelle soluzioni saline
••• Thomas Hooke /Demand Media
Dai ai tuoi studenti "cilindri" di patate che sono uniformi in lunghezza e dimensione: ad esempio, potresti tagliarli per essere lunghi 70 mm e 7 mm di diametro. Prepara soluzioni saline in tre diverse concentrazioni, 20 percento, 0,9 percento e 0,1 percento. Chiedi agli studenti di misurare la lunghezza e il diametro dei cilindri di patate prima e dopo averli immersi nelle soluzioni saline per mezz'ora. Quindi, chiedi loro di calcolare i cambiamenti nelle lunghezze e nei diametri dei cilindri e tracciare le concentrazioni saline rispetto ai cambiamenti.
Pesi del cubo di patate
••• Thomas Hooke /Demand Media
Taglia le patate in quattro gruppi di cubetti piccoli e uniformi che misurano 1/2 cm per 1/2 cm. Prepara quattro diverse soluzioni di saccarosio: 10 percento, 5 percento, 1 percento e 0,01 percento. Pesare ciascun gruppo, su un bilancio di massa, prima di immergerlo nella soluzione di saccarosio appropriata per mezz'ora. Dopo l'immersione, soppesare di nuovo ciascun gruppo e chiedere ai tuoi studenti di calcolare i cambiamenti nelle masse di patate. Chiedi loro di commentare il motivo per cui un gruppo ha guadagnato massa, ha perso massa o ha mantenuto la stessa massa.
