Penny-Reinigungswissenschaftsprojekte sind eine beliebte Wahl auf Wissenschaftsmessen in Grundschulen – und das aus gutem Grund. Die Chemie hinter dem Experiment ist einfach, aber interessant, und das Projekt ist für Kinder jeden Alters leicht durchzuführen. Der junge Wissenschaftler versucht herauszufinden, welche von mehreren Lösungen Pfennige am besten reinigt und dabei das Kupferoxid entfernt, das der Oberfläche ein mattes und trübes Aussehen verleiht.
Einrichten des Projekts
Zu Beginn sollten der Experimentator und der betreuende Erwachsene planen, auf welche Lösungen sie Zugriff haben und mit denen sie ihre Fähigkeiten zur Reinigung von Kleingeld testen können. Sie benötigen für jede gewählte Lösung einen angelaufenen, schmutzig aussehenden Penny sowie einen zusätzlichen als Kontrolle (was bedeutet, dass mit diesem letzten Penny nichts gemacht wird). Suchen Sie nach Pennys, die vor 1982 und ungefähr zur gleichen Zeit hergestellt wurden. Auf diese Weise werden sie stärker angelaufen und die Pennys haben eine ähnliche Zusammensetzung.
Vorschläge für Reinigungslösungen
Sobald der angehende Wissenschaftler einen Stapel Pennys hat, sollte er oder sie seine Auswahl an Reinigungslösungen auswählen und sammeln. Bei den meisten davon handelt es sich nicht um Substanzen, die normalerweise zum Reinigen verwendet werden, was das Erraten, wie sie sich auf den Geldbeutel auswirken, zum Teil noch unterh altsamer macht.
Einige häufige Vorschläge sind:
- Klares Wasser
- Seifenwasser
- Zitronensaft
- Essig
- Essig mit Salz
- Ketchup
- Scharfe Soße
- Coca Cola
- Backpulver und Wasser
- Apfel-, Trauben- oder Orangensaft
- Milch
Eine Hypothese aufstellen
Eine Hypothese ist eine Vorhersage dessen, was in einem Experiment passieren wird, basierend auf Wissen, das der Experimentator bereits hat. Sprechen Sie in diesem Fall mit dem jungen Wissenschaftler darüber, welche Lösungen seiner Meinung nach am besten zu Geldeinsparungen führen. Sie können auch überlegen, welches Geld am schnellsten reinkommt. Kinder denken oft, dass Seifenwasser am besten funktioniert, da es normalerweise zum Reinigen verwendet wird, aber Kinder, die verstehen, was Säuren sind oder sich ein wenig mit Chemie auskennen, haben möglicherweise eine bessere Vorstellung davon, was funktionieren wird.
Durchführung des Experiments
Dieses Experiment kann mit Dingen durchgeführt werden, die man normalerweise im Haus findet, daher ist es auch für ein schnelles Projekt an einem regnerischen Tag eine gute Wahl. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von pH-Papier (das misst, wie basisch oder sauer etwas ist, wenn das Papier in eine Substanz getaucht wird), um dem Kind besser zu verstehen, warum einige der Lösungen möglicherweise besser wirken als andere. Das Experiment kann auch ohne dieses Tool mit genauso viel Spaß und Lernspaß durchgeführt werden.
Vorräte
Sobald es eine Arbeitshypothese gibt, kann das Experiment selbst beginnen. Das braucht ein junger Wissenschaftler für den Einstieg:
- Mindestens zwei der Lösungen aus der obigen Liste
- Ein Cent für jede Lösung plus ein zusätzlicher Cent
- Eine kleine Schüssel oder Tasse für jede Lösung (Plastik- oder Pappbecher mit ein paar Zentimetern abgeschnittenem Rand reichen aus, wenn keine Trinkgläser übrig sind)
- Klebeband (optional)
- Eine Markierung
- Pinzette
- pH-Papiere (optional)
- Papierhandtücher
- Kamera (optional)
Wegbeschreibung
Um dieses einfache Experiment durchzuführen, gehen Sie wie folgt vor:
- Beschriften Sie jedes Gericht oder jede Tasse mit dem Klebeband und dem Marker mit dem Namen der Lösung, die hineingegeben wird.
- Gießen Sie von jeder Lösung so viel in die entsprechende Schüssel, dass die Pennys bedeckt sind (es braucht nicht viel).
- (Optional) Tauchen Sie ein Stück pH-Papier in jede Lösung (es wird bei basischen Flüssigkeiten blauer und bei sauren mehr rot), lassen Sie es trocknen und beschriften Sie die Flüssigkeit, in die es getaucht wurde.
- Geben Sie einen Penny in jede der Flüssigkeiten und stellen Sie sicher, dass er vollständig eingetaucht ist.
- Ca. 10 Minuten ruhen lassen.
- Nehmen Sie die Pennys einen nach dem anderen heraus und spülen Sie jeden einzelnen ab, indem Sie darauf achten, welcher Penny welcher ist.
- Lassen Sie die Pennys auf Papiertüchern trocknen.
- Notieren Sie Ihre Ergebnisse; Fotos sind hilfreich.
Diskussion der Ergebnisse
Sobald die Ergebnisse vorliegen, sprechen Sie mit dem Kind darüber, welche Pennys am saubersten aussehen und ob es Muster erkennen kann, welche Lösungen am besten geeignet zu sein scheinen. Dies ist einer der Gründe, warum die pH-Papiere ein hilfreiches Hilfsmittel sein können.
Anlaufen verstehen
Das Wort „anlaufen“bezieht sich auf die matte oder graugrüne Färbung einiger älterer Pennys. Es ist nicht nur Schmutz, es ist das Ergebnis der Wechselwirkung des Kupfers in den Pennys mit dem Sauerstoff in der Atmosphäre. Wenn der Sauerstoff und das Kupfer auf der Außenseite der Münzen interagieren, entsteht eine Substanz namens Kupferoxid. Um diesen Anlauf zu entfernen, muss eine Säure verwendet werden, um die Bindungen zwischen den Kupfer- und Sauerstoffatomen zu schwächen. Die Zugabe von Salz zu einer der Säuren (Zitronensaft, Essig usw.) macht diese Säurereinigung effektiver, indem freie Wasserstoffatome in der Lösung entstehen, was die Stärke der Säure erhöht.
Die Ergebnisse
Wenn dieses Experiment für eine Wissenschaftsmesse oder eine Klassenpräsentation verwendet wird, hat der junge Wissenschaftler die Möglichkeit, entweder Fotos von jedem Penny mit einem Etikett zu machen, für das die Lösung verwendet wurde, oder sogar die Pennys selbst mitzubringen Das Kind könnte entscheiden, eine erfolgreiche Lösung auszuwählen oder sogar die Pennys in der Reihenfolge zu ordnen, in der sie am meisten verbessert wurden. Das Kind sollte darauf vorbereitet sein, zu besprechen, warum es denkt, dass einige Lösungen wirksamer sind als andere.
