إن صودا الخبز نجم متألق في تجارب علمية عديدة؛ دعونا نستكشف عالم هذا المكون المذهل!
صودا الخبز ليست مكوِّنًا في وصفات الحلويات اللذيذة فحسب، بل نجم يتألق عند إجراء تجارب علمية عديدة بإمكانك القيام بها بالاشتراك مع أطفالك مستخدمًا أدوات متوفرة بالفعل في المنزل أو الفصل. دعونا نستكشف عالم هذا المكون المذهل المتعدد الاستخدامات!
حقائق فوارة
على الرغم من أن صودا الخبز أو بيكربونات الصوديوم مركب نقي وبسيط، إلا أنها تتميز بتعدد استخداماتها. تتألف صودا الخبز من مكون واحد فقط وهو بيكربونات الصوديوم (NaHCO3)؛ فهي مادة صلبة بيضاء ذات شكل بلوري، ولكنها غالبًا ما تبدو في صورة مسحوق ناعم.
صودا الخبر من القواعد والمكونات المميزة، إذ تتفاعل مع المكونات الأخرى؛ خاصة الأحماض مثل الخل. فعندما يختلطان يتفاعلان ويتسببان في فوران وتكوين رغوة مثل بركان مصغر؛ إذ ينتج عن تفاعلهما غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 الذي يظهر في صورة فقاعات؛ مثلما تبدو المشروبات الغازية فوارة.
تُعرف هذه العملية عند طهي المخبوزات باسم «التخمير الكيميائي»، لأن غاز ثاني أكسيد الكربون الحبيس يجعل العجين أو الخليط يرتفع. وبعض الوصفات التي تفتقر إلى هذا العنصر قد تحتاج إلى عامل تخمير أو رفع أقوى من صودا الخبز، لذا يُضاف إليها مسحوق الخبز (مزيج من صودا الخبز وأحماض كيميائية رافعة)؛ مما يتسبب في تأخر إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.
تجربة #1: الزجاجة السحرية
الأدوات: زجاجة بلاستيكية – بالون – قمعان – رباط مطاطي – صودا الخبز – خل.
1– املأ نحو ثلث الزجاجة بالخل مستخدمًا القمع الأول، ثم ضعها جانبًا.
2– احضر قمعًا آخر جافًّا واملأ نحو نصف البالون بصودا الخبز.
3– ضع نهاية البالون المفتوحة فوق فتحة الزجاجة، ولكن احرص على عدم سقوط صودا الخبز في الزجاجة الآن.
4– ثبت البالون في موضعه باستخدام الرباط المطاطي.
5– عندما تصبح جاهزًا، ارفع البالون ودع صودا الخبز تسقط في الخل، وشاهد السحر!
عند اختلاط المادتين، ينتج عنهما فورانًا وفقاعات مع إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يحتاج إلى مساحة للتمدد ويشغل حيزًا من الفراغ؛ فيملأ فراغ الزجاجة، وبما أن البالون يغطي فتحة الزجاجة فلا يتحرر منها مما يؤدي إلى انتفاخ البالون. ناقش مع أطفالك عملية تفاعل صودا الخبز مع الخل داخل الزجاجة، وكيف كان التفاعل الناتج واضحًا للغاية.
.jpg)
تجربة #2: الزجاجة الطائرة
الأدوات: زجاجة بلاستيكية – قمع – سدادة زجاجة أو قطعة من الفلين – ثلاثة أقلام ذات ارتفاع متساوٍ – ملعقة – قطعة منديل ورقي مربعة الشكل – شريط لاصق – مقص – نظارات واقية – ورق أعمال ملوَّن و/ أو أقلام تلوين (للتزيين) – صودا الخبز – خل.
تحذير! هذه التجربة تحتاج إلى إشراف شخص بالغ، ويفضل ارتداء نظارات السلامة، وإجراء التجربة في مكان مفتوح.
أولًا، اصنع صاروخًا باستخدام الزجاجة:
1– باستخدام الشريط اللاصق، ثبت الأقلام الرصاص الثلاثة على الزجاجة لتكوين أرجل الصاروخ، مع توجيه فتحة الزجاجة للأسفل.
2– أضف قطعًا إضافية من الشريط اللاصق حول الزجاجة والأقلام لتأكيد تثبيتها.
3– زيِّن الصاروخ مستخدمًا المقص وورق الأعمال أو أقلام التلوين لإضفاء الحيوية عليه.
ثانيًا، جهز الوقود:
1– اقلب الزجاجة لتصبح فتحتها للأعلى.
2– استخدم القمع في إضافة 2–3 أكواب من الخل؛ فكلما زادت كمية الخل المضاف كلما ارتفع صاروخك للأعلى، ثم ضعه جانبًا.
3– أضف إلى قطعة المنديل الورقي 2–3 ملاعق كبيرة من صودا الخبز، ثم لفها بإحكام كي يتناسب مقاسها مع فتحة الزجاجة؛ يمكنك أيضًا إغلاق أحد طرفي المنديل بشريط لاصق لمنع سقوط صودا الخبز منه.
والآن، خذ كل ما أعدته إلى مكان مفتوح لإطلاق الصاروخ، واطلب من الأطفال مشاهدة ما سيحدث من مسافة آمنة! (انتبه: يحتاج تطبيق الخطوات التالية إلى شخص بالغ)
1– ضع لفافة صودا الخبز في الزجاجة، ثم أغلقها سريعًا بالسدادة أو قطعة الفلين.
2– اقلب الزجاجة رأسًا على عقب ثم ضع الصاروخ على أرجله، وابتعد!
ينتج التفاعل الكيميائي كمية كافية من ثاني أكسيد الكربون تساعد على إطلاق الصاروخ عاليًّا في السماء. ومن الجدير بالذكر أن إطلاق الصاروخ قد لا ينجح من المرة الأولى، لذا لا تستسلم وحاول مرة أخرى؛ فالأمر يستحق التجربة!
تجربة #3: السمكة المنتفخة
الأدوات: قفاز بلاستيكي – خمسة بالونات ملونة – أربطة مطاطية – أقلام للرسم – مقص – ملعقة – صودا الخبز – خل.
1– انفخ البالونات قليلًا دون ربطها، ثم أضفِ عليها بعض الحيوية برسم ملامح السمكة المنتفخة على كل منها.
2– املأ كل بالون بنحو ملعقة كبيرة من صودا الخبز، ثم ضعها جانبًا.
3– اقطع أصابع القفاز البلاستيكي الخمسة واملأها بالخل، ثم اربط كل إصبع منها الرباط المطاطي.
4– ضع في كل بالون كيسًا من الخل مع التأكد من غلق الكيس بإحكام كي لا يختلط مع صودا الخبز مبكرًا.
5– اربط كل بالون بإحكام ثم ضعها جميعًا على الطاولة.
6– والآن جاء أكثر جزء ممتع في التجربة؛ اطلب من أطفالك ضرب البالونات بقبضتهم بقوة، وشاهدوا ما يحدث!
تتسبب قوة الضربة في انفجار الكيس داخل كل بالون؛ مما يؤدي إلى إطلاق الخل واختلاطه مع صودا الخبز. مع تفاعلهما وانطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون، تنتفخ البالونات مما يعطي السمكة مظهرها المنتفخ. قدم التفاعلات الكيميائية للأطفال بطريقة مبتكرة وشائقة، واشرح لهم أيضًا أن تلك الأسماك بإمكانها نفخ أجسامها على شكل كروي للهروب من الحيوانات المفترسة، إذ تملأ معدتها بكميات هائلة من الماء أو الهواء، كما أن بعض الأنواع لديها أشواك لإبعاد تلك الحيوانات عنها.
شاهد هذا الفيديو.
تجربة #4: الأضواء البركانية
الأدوات: زجاجة لها غطاء – كوب – ماصة/ قطارة – زيت نباتي – ألوان طعام – صودا الخبز – خل.
1– ضع أربع ملاعق كبيرة من صودا الخبز في الزجاجة ووزعها بالتساوي في القاع.
2– املأ معظم الزجاجة بالزيت النباتي بالتدريج مع تجنب إثارة طبقة صودا الخبز السفلية، ثم ضع الزجاجة جانبًا.
3– صب الخل في الكوب، ثم أضف إليه من ثلاث إلى أربع قطرات من ألوان الطعام وقلِّب المزيج.
4– والآن، استخدم الماصة/ القطارة في إضافة بعض نقاط الخل إلى الزجاجة. شاهد ماذا يحدث عند تفاعل المكونات معًا، بينما تطفو فقاعات ثاني أكسيد الكربون على السطح.
وسبب اختيار الزيت في هذه التجربة يرجع إلى احتوائه على أحماض دهنية ذات جزيئات غير قطبية؛ فهي لا تختلط بدورها بالخل الذي يحتوي على جزيئات قطبية. وكلا من الجزيئات القطبية وغير القطبية تتنافر؛ مما يمنحنا عرضًا يشبه إضاءة الحمم البركانية. يمكنك إعادة تفعيل هذا المصباح كلما توقف؛ وذلك بإضافة مزيدٍ من قطرات الخل الملونة (قد تهتم بتجربة «اصنع مصباح الحمم» المنشورة أيضًا على موقع مجلة «كوكب العلم»).
لقد تعلمت الآن كل شيء عن صودا الخبز، واستمتعت بتطبيقات هذا المكون الرائع في أثناء الاستمتاع ببعض التجارب. استخدم هاشتاج #SCIplanet وشاركنا أفكارًا أخرى أو تجربتك عند القيام بأي من تجاربنا المنشورة بالمجلة؛ وسوف نشاركها مع قرائنا أيضًا على صفحاتنا بمواقع التواصل الاجتماعي.
المراجع
babbledabbledo.com (lava-lamp)
babbledabbledo.com (rocket)
bibalex.org/SCIplanet
homify.co.uk (puffer-fish)
kids.britannica.com
momto2poshlildivas.com (balloon)