Penny schoonmaakprojecten zijn een populaire keuze op wetenschapsbeurzen op basisscholen - en met goede reden. De chemie achter het experiment is eenvoudig maar interessant, en het project is gemakkelijk te doen door kinderen van alle leeftijden. De jonge wetenschapper probeert erachter te komen welke van verschillende oplossingen de centen het beste schoonhoudt, waarbij het koperoxide wordt geëlimineerd dat het oppervlak een dof en dof uiterlijk geeft.
Het project opzetten
Om te beginnen moeten de onderzoeker en de toezichthoudende volwassene plannen tot welke oplossingen zij toegang hebben en welke zij kunnen gebruiken om hun vermogen om geld op te ruimen te testen. Ze hebben één bezoedelde, vies uitziende cent nodig voor elke gekozen oplossing, plus één extra ter controle (wat betekent dat er niets met deze laatste cent wordt gedaan). Zoek naar centen die vóór 1982 en ongeveer rond dezelfde tijd zijn gemaakt; op deze manier zullen ze meer aangetast worden en zullen de centen een vergelijkbare samenstelling hebben.
Suggesties voor schoonmaakoplossingen
Zodra de beginnende wetenschapper een stapel centen heeft, moet hij of zij de schoonmaakoplossingen kiezen en verzamelen. De meeste hiervan zijn geen stoffen die normaal gesproken worden gebruikt om schoon te maken, wat het raden van de invloed ervan op de centen leuker maakt.
Enkele veel voorkomende suggesties zijn:
- Gewoon water
- Zeepwater
- Citroensap
- Azijn
- Azijn met zout
- Ketchup
- Hete saus
- Coca Cola
- Zuiveringszout en water
- Appel-, druiven- of sinaasappelsap
- Melk
Een hypothese vormen
Een hypothese is een voorspelling van wat er gaat gebeuren in een experiment, gebaseerd op kennis die de onderzoeker al heeft. Praat in dit geval met de jonge wetenschapper over welke oplossingen hij of zij denkt dat de centen het beste zal opruimen. Ze kunnen ook overwegen welke de centen het snelst kan opruimen. Kinderen denken vaak dat het zeepsop het beste werkt omdat het normaal gesproken wordt gebruikt voor het schoonmaken, maar kinderen die begrijpen wat zuren zijn of die iets van scheikunde weten, hebben misschien een beter idee van wat zal werken.
Het experiment uitvoeren
Dit experiment kan worden uitgevoerd met dingen die je normaal gesproken overal in huis aantreft, dus het is een goede keuze, zelfs voor een snel project op een regenachtige dag. Eén optie is het gebruik van pH-papier (dat meet hoe basisch of zuur iets is wanneer het papier in een stof wordt gedompeld) om het kind te helpen beter te begrijpen waarom sommige oplossingen mogelijk beter werken dan andere. Het experiment kan net zo leuk en leerzaam worden uitgevoerd zonder deze tool te gebruiken.
Benodigdheden
Zodra er een werkhypothese is, kan het experiment zelf beginnen. Dit is wat een jonge wetenschapper nodig heeft om aan de slag te gaan:
- Tenminste twee van de oplossingen uit de bovenstaande lijst
- Eén cent voor elke oplossing plus één extra
- Eén klein scha altje of kopje voor elke oplossing (plastic of papieren bekertjes waarvan de bovenkant een paar centimeter is afgesneden, werken ook als er geen drinkglazen op voorraad zijn)
- Afplaktape (optioneel)
- Een markering
- Pincet
- pH-papier (optioneel)
- Papieren handdoeken
- Camera (optioneel)
Routebeschrijving
Om dit eenvoudige experiment uit te voeren, doe je het volgende:
- Gebruik tape en stift om elk bord of kopje te labelen met de naam van de oplossing die erin gaat.
- Giet voldoende van elke oplossing in de bijbehorende schaal om de centen te bedekken (er is niet veel voor nodig).
- (Optioneel) Doop een stuk pH-papier in elke oplossing (het wordt blauwer voor basische vloeistoffen en roder voor zure vloeistoffen), laat het drogen en vermeld de vloeistof waarin het is ondergedompeld.
- Doe een cent in elk van de vloeistoffen en zorg ervoor dat deze volledig onder water staat.
- Laat ongeveer 10 minuten zitten.
- Haal de centen er een voor een uit en spoel ze af, waarbij je bijhoudt welke cent welke is.
- Laat de centen drogen op stukjes keukenpapier.
- Registreer uw resultaten; foto's zijn nuttig.
De resultaten bespreken
Zodra de resultaten binnen zijn, praat je met het kind over welke centen er het schoonst uitzien en of ze patronen kunnen zien met betrekking tot welke oplossingen het beste leken te werken. Dit is een van de redenen dat pH-papiertjes een nuttig hulpmiddel kunnen zijn.
Beschadiging begrijpen
Het woord "aanslag" verwijst naar de doffe of grijsgroene kleur die je op sommige oudere centen aantreft. Het is niet alleen maar vuil, het is het resultaat van de interactie van het koper in de centen met zuurstof in de atmosfeer. Wanneer de zuurstof en het koper aan de buitenkant van de munten op elkaar inwerken, wordt een stof gevormd die koperoxide wordt genoemd. Om deze aanslag te verwijderen, moet een zuur worden gebruikt om de bindingen tussen de koper- en zuurstofatomen te verzwakken. Het toevoegen van zout aan een van de zuren (citroensap, azijn, enz.) maakt deze zure reiniging effectiever door vrije waterstofatomen in de oplossing te creëren, waardoor de sterkte van het zuur toeneemt.
De resultaten
Als dit experiment wordt gebruikt voor een wetenschapsbeurs of klaspresentatie, heeft de jonge wetenschapper de mogelijkheid om foto's te maken van elke cent met een label waarvoor de oplossing is gebruikt, of zelfs om de centen zelf binnen te brengen. Het kind kan besluiten een winnende oplossing te kiezen of zelfs de centen te rangschikken in volgorde van welke het meest verbeterd is. Het kind moet bereid zijn te bespreken waarom hij of zij denkt dat sommige oplossingen effectiever waren dan andere.
