Jesień. Zapewne idąc do szkoły coraz bardziej marzniecie i nie w głowie Wam pomysły na to, jak urozmaicić zajęcia z nauczycielem biologii. Na szczęście przygotowaliśmy dla Was parę propozycji!

Na początek pytanie: czy wiecie jaka witamina przydaje się najbardziej w jesienne dni? Oczywiście witamina C. Ale jak sprawdzić, który owoc  zawiera jej najwięcej? Przeczytajcie nasz artykuł!

Doświadczenie opracował nasz ekspert, Agnieszka Chołuj

Opis Doświadczenia

Zmienne występujące w doświadczeniu

Jaką zmienną/wielkość będziemy zmieniać? (zmienna niezależna):

Rodzaj źródła witaminy C czyli rodzaj owocu

 

Jaką zmienną/wielkość będziemy mierzyć – obserwować? (zmienna zależna):
Szybkość odbarwiania się roztworu jodyny, skrobi i wody
Czego w naszym eksperymencie nie będziemy zmieniać? (zmienne kontrolne):
Roztworu jodyny, skrobi i wody, we wszystkich wariantach jest on taki sam. Temperatury reakcji, wszystkie warianty przeprowadzamy w tej samej temperaturze. Krople dodawanych roztworów powinny być dodane zawsze takim samym zakraplaczem, aby objętość kropli w każdym wariancie była taka sama.

 

Instrukcja do doświadczenia

1. Wlej szklankę wody do garnka, dodaj łyżeczkę mąki ziemniaczanej i zagotuj.

2. Napełnij cztery szklanki wodą z kranu do każdej dodaj 10 kropli płynu z garnka i kroplę jodyny

3. Do pierwszej szklanki dodawaj po kropli soku z pomarańczy. Zapisz po ilu kroplach roztwór całkowicie się odbarwił.

4. Do drugiej szklanki dodaj sok z cytryny, do trzeciej sok z jabłka. Za każdym razem zapisz po ilu kroplach roztwór całkowicie się odbarwił.

5. Do czwartej szklanki dodaj zakraplaczem roztwór witaminy C i również notuj swoje obserwacje.

 

Materiały

Skrobia (mąka ziemniaczana), woda, jodyna, soki: jabłkowy, cytrynowy, pomarańczowy, tabletka witaminy C, cztery szklanki, łyżeczka, zakraplacz.

 

BHP: Pamiętaj, aby poprosić osobę dorosłą, aby pomogła Ci przygotować punkt 1 z instrukcji. Nie zapomnij zgasić ognia po przygotowaniu płynu

 

Próba kontrolna

Próbą kontrolną (pozytywną) w tym doświadczeniu jest czwarta szklanka, do której zakraplamy roztwór witaminy C, w ten sposób mamy pewność, iż to właśnie ta substancja odbarwia naszą mieszaninę skrobi, wody i jodyny. Można się pokusić o wprowadzenie próby kontrolnej negatywnej czyli do piątej szklanki dodajemy tylko krople wody.

 

Dokumentacja uczniowska doświadczenia (wyniki pomiarów, tabelki, rysunki, obliczenia)

Potencjalne wyniki:

 

Rodzaj dodanego soku Ilość kropli użytych do odbarwienia roztworu
Sok cytrynowy
Sok jabłkowy
Sok pomarańczowy
Witamina C

 

Opracowanie wyników

Zazwyczaj w trakcie lekcji nie ma czasu na przeprowadzenie kilku prób przez tych samych uczniów. A robienie kilku powtórzeń jest wymogiem eksperymentu naukowego. Dlatego też należy zebrać wyniki z tabeli kilku grup uczniów a następnie wyciągnąć średnią ze wszystkich wyników i dopiero na tej podstawie wyciągać wnioski. Wynik pojedynczego eksperymentu nie jest podstawą do odrzucenia bądź przyjęcia hipotezy postawionej na początku eksperymentu.

 

Podsumowanie wyników przez nauczyciela
konieczne jest przedstawienie uczniom chociażby podstawowego wytłumaczenia zachodzącej reakcji barwnej, ponieważ będzie to podstawowe pytanie: dlaczego roztwór się odbarwia. Ten eksperyment równie dobrze może przeprowadzić nauczyciel chemii.

 

„Reakcje „zegarowe” są tradycyjnie efektownymi pokazami chemicznymi, będącymi doskonałym pretekstem do omówienia zarówno podstaw kinetyki chemicznej, jak i bardziej skomplikowanych układów reakcji następczych. Przypominam, że polegają na jednoczesnym zachodzeniu dwóch sprzężonych reakcji następczych: wolna – szybka, zachodzących po zmieszaniu trzech reagentów:

A, B i C.

 

W wyniku powolnej reakcji: A + B → PRODUKT (powoli), powstaje barwny produkt.

 

Jego powstawania nie da się jednak początkowo zaobserwować, bo obecna w mieszaninie substancja C natychmiast przekształca go w bezbarwną substancję D

 

PRODUKT + C →D (szybko)
Odsyłam do opisu analogii:  hydraulicznego modelu kinetyki chemicznej, oraz modelu reakcji zegarowych. Dopóki w roztworze pozostaje nieprzereagowana substancja C, nie może pojawić się barwny PRODUKT.

Substancja C używana jest w niedomiarze; z chwilą jej zużycia roztwór przybiera raptownie barwę PRODUKTU.

 

Najstarszą z reakcji zegarowych, jest opisana przez V.Harcourta reakcja utleniania nadtlenkiem wodoru roztworu KI, z niewielkim dodatkiem tiosiarczanu – w obecności skrobi. Powstający powoli pierwiastkowy jod, jest natychmiast redukowany ponownie do jodku, przez tiosiarczan. Roztwór po zmieszaniu reagentów pozostaje przez pewien czas bezbarwny; dopiero w momencie zużycia całej ilości tiosiarczanu barwi się raptownie na granatowo. Zamiast tiosiarczanu proponuję użycie witaminy C jako energicznego reduktora (nomen-omen: w schemacie reakcji zegarowej witamina C pełni funkcję substancji oznaczonej właśnie jako „C”). Ten sam reduktor posłuży na samym początku do przekształcenia wolnego jodu jodyny, w jodek. Opis reakcji zegarowej według Tomasza Plucińskiego tomek@chem.univ.gda.pl http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/apteczna.

 

Propozycja modyfikacji eksperymentu

Oczywiście możemy przeprowadzić ten eksperyment z całą paletą różnych substratów. Możemy przebadać soki z warzyw, sok z kiszonej kapusty. Możemy rozpuszczać różne suplementy diety i porównać nasze wyniki z zawartością witaminy C podaną na ulotce. Taki eksperyment można przeprowadzić na odwrót czyli porcję soku (np. 100 ml) należy po dodaniu niewielkiej ilości roztworu skrobi, miareczkować kroplami jodyny – do uzyskania granatowego zabarwienia.

 

Powodzenia!

Zespół Au