Skip to main content
header

تجربة منزليّة – ترطيب المساحيق

في هذه الفعاليّة سوف نقوم بخلط موادّ مختلفة وإضافة القليل من الماء إليها ومراقبة النّتائج.

إنّ عمليّة بسيطة كترطيب المساحيق المنزليّة ومراقبتها تعتبر أيضًا بحثًا علميًّا.

تُعلّمنا مراقبة عمليّة الترطيب عن خواصّ الماء وخواصّ المواد الّتي يلامسها الماء.

المحافظة على عدم اختلاط المواد المختلفة تعلّمنا عن أهميّة النّظافة في عمليّة التجربة العلميّة.

الأدوات والمواد اللازمة

كؤوس شفافة أحادية الاستعمال، أو أوعية صغيرة
ملاعق

ماء

سكّر
ملح
توابل مختلفة
طحين

ماذا نفعل؟

ضعواالقليل (نصف ملعقة تقريبًا) من كلّ مادّة في الكؤوس أو الأوعية (كل مادّة في وعاء مختلف).

أضيفوا ملعقة من الماء لكل كأس / وعاء.

راقبوا ما يحصل.

أخلطوا الماء بالمادّة الموجودة في كل كأس وراقبوا ما يحصل مجدّدًا.

أضيفوا ملعقتين إضافيّتين من الماء لكل كأس – أخلطوها وراقبوا ما يحدث لكل مادّة.

من المهم أن تنظّفوا الملعقة قبل أن تنقلوها من مادّة إلى أخرى. كذلك، بإمكانكم تخصيص ملعقة لكل مادّة.
 

ماذا نرى؟

قارنوا بين المادّة الجافّة (قبل إضافة الماء) والمادّة الرّطبة، وبين المواد المختلفة. هل طرأ تغيير على لون أو بنية أو حجم كل من المواد؟
 

مفاهيم أساسيّة في الكيمياء – مذيب، مذاب، محلول

إنّ قدرة المواد على الإذابة، ومن ضمنها الماء، هي أحد أهم المواضيع الّتي تتناولها الكيمياء. يعتبر الماء مذيبًا خارقًا، فباستطاعته أن يذيب مجموعة كبيرة من المواد. أحيانًا يسمّى الماء "المذيب الشّامل" أو "العام".

عمليّة الإذابة تنم عن فصل جزيئات المذاب عن بعضها البعض وتغليف كلّ من هذه الجزيئات بحيث تبقى منفصلة. خلال هذه العمليّة، التي يطلق عليها اسم عمليّة الذّوبان، يكوّن المذيب (كالماء مثلا) والمذاب (وقد يكون مواد عديدة،
كالملح أو السّكر) محلولا هو عبارة عن خليط سائل متجانس وصافٍ يحتوي على مادّتين أو أكثر.

تغيّر بعض المواد لونها أو وزنها أو بنيتها أو حجمها أو مدى التصاقها، عندما يلامسها الماء. أحيانًا، يمكننا استرجاع الخواصّ الأصليّة للمادة بعد تجفيف المحلول، ولكن أحيانًا يكون إبطال التّغيير الناتج غير ممكنٍ.
 

إذابة السّكّر – الانتشار

عندما تلامس جزيئات الماء السّكّر، فإنّها تخترق المبنى البلّوري للسكّر وتدخل إليه.

إنّ إذابة السّكّر هي مثالٌ على عمليّة انتشار (أو diffusion) السّكّر الصّلب في السّائل – أي تبعثر مادّة داخل مادّة أخرى بصورة متجانسة.

تتداخل جزيئات الماء بين جزيئات الصّلب البلّوري وتترابط معها بروابط تدعى "روابط هيدروجينيّة" وتفصلها عن بعضها البعض، إلى أن تكون جزيئات السّكّر مبعثرة بين جزيئات الماء، وجزيئات الماء موجودة بين جزيئات السّكّر. وبسبب كون السّكّر مادّة صلبة والماء سائلا، ولأنّ كميّة الماء تفوق كمية السّكّر، فإنّنا نقول أنّ السّكّر ذاب في الماء.

تنتهي عمليّة الذّوبان عندما يذوب كل المسحوق في السّائل بشكل متجانس. يمكننا تسريع العمليّة بواسطة التّحريك أو بواسطة تسخين الخليط الّذي يؤدي إلى حركة أسرع للجزيئات (جزيئات الماء وجزيئات السّكّر).

نستطيع الفصل بين المذيب (الماء) والمذاب (السّكّر) بواسطة تسخين المحلول حتّى يتبخّر كل الماء، فيتحوّل إلى بخار ويبقي خلفه السّكّر الصلب.
 

الملح

نستخدم مصطلح "الملح" في حديثنا اليومي للإشارة إلى ملح الطّعام، مع أنّ هذا الملح مجرّد مثال واحد من مجموعة المواد الّتي تسمّى في علم الكيمياء "أملاحًا".

إنّ الملح هو مادّة صلبة بلّورية مكوّنة من جزيئات مشحونة كهربائيًّا تدعى أيونات.

تختلف عمليّة ذوبان الملح بعض الشّيء عن عمليّة ذوبان السّكّر. فتحيط جزيئات الماء بجزيئات الملح المشحونة كهربائيًا (الأيونات) مكوّنة غلافًا يطبق عليها. تتبعثر الأيونات المغلّفة بجزيئات الماء في سائر الماء حتّى يتكوّن المحلول ونتوقّف عن رؤية بلّورات الملح.

إنّ المحلول هو خليط متجانس وصافٍ بحيث لا يمكننا الفصل بين مكوّناته المختلفة بواسطة عملية التّرشيح. مع ذلك، فهناك حدّ لكميّة الملح الّتي نستطيع إضافتها إلى الماء. ففي مرحلة ما، يتوقّف الملح عن الذّوبان. بواسطة تسخين الماء حتّى يتبخّر، بإمكاننا استرجاع المسحوق الصّلب، كما هو الحال مع السّكّر.
 

سؤال

لقد جرّبتم إذابة بعض التّوابل. ماذا كانت النتيجة؟ هل استطعتم إذابة التوابل في الماء؟ حاولوا إذابة مختلف التّوابل واكتبوا لنا استنتاجاتكم في صفحة الفيسبوك خاصّتنا.
 

الطحين – لا يذوب في الماء، ولكنّه يتغيّر

لا يذوب الطّحين في الماء. عند خلط القليل من الطّحين في الكثير من الماء فإنّ الطّحين يطوف على وجه الماء، أو يتناثر فيه ويعكّره. وبما أنّ الخليط الناتج غير صافٍ، فإنّه ليس محلولا.
عندما نخلط الطحين بالقليل من الماء فقط ونعجن الخليط النّاتج حتّى يصبح متجانسًا، فإنّنا نحصل على كتلة من العجين ليّنة وملتصقة. الطّحين نفسه هو خليط من موادّ مختلفة، خاصّة السّكّريات والبروتينات. لدى إضافة الماء تنتفخ بعض المكوّنات (البروتينات كالجلوتين) وتكوّن شبكة من الألياف. ويقوم الجلوتين بإعطاء العجين ليونته وبجعله متماسكًا. عندما يُخبز العجين في حرارة عالية فإنّ بنيته تتحوّل وتتغيّر إلى أن يجفّ ويتصلّب. لا يمكننا فصل العجين إلى طحين وماء من جديد، لأنّ البروتينات في الطّحين قد مرّت بعمليّة كيميائيّة لا يمكن عكسها.
 

Image Source - essentiallyhealthyfood.com

Date Created: 21/11/12
Date Updated: 12/12/12