Scientia

Vă propunem astăzi un experiment de realizat acasă cu baloane de săpun. Toţi ne-am distrat la un moment dat făcând baloane de săpun. Din păcate, acestea, dacă nu sunt purtate de vânt, vor cădea şi la atingerea cu solul sau diverse obiecte se vor sparge.

În cazul în care avem un gaz puţin mai dens decât aerul, ele vor pluti. Un astfel de gaz este dioxidul de carbon. Astfel ele pot dura mult timp şi pot fi observate îndeaproape.

Experiment de făcut acasă: baloane de  săpun plutitoare

De ce aveţi nevoie:

:: soluţie de săpun şi un pai;
:: un recipient transparent deschis în partea de sus (un acvariu de 30 litri, de exemplu);
:: 125 ml (o jumătate de cană) de bicarbonat de sodiu;
:: 250 ml (o cană) oţet;
:: o farfurie de sticlă puţin adâncă, ce va fi aşezată în recipient.

Cum decurge experimentul:

Aşezaţi recipientul astfel încât să-l puteţi observa uşor. Puneţi farfuria pe fundul său. În farfurie turnaţi bicarbonatul de sodiu, apoi oţetul. Amestecul va începe să sfârâie ca urmare a reacţiei chimice ce se declanşează, formând bioxid de carbon. Acesta este mai dens decât aerul şi va rămâne în interiorul recipientului dacă veţi avea grijă să nu formaţi curenţi de aer în jur.

După cam două minute, când reacţia se va termina, suflaţi câteva baloane de săpun în interiorul recipientului. Acestea vor pluti. Nu suflaţi direct, pentru că veţi scoate dioxidul de carbon. Încercaţi să le trimiteţi din lateral.

Acum puteţi observa baloanele de săpun cu atenţie. Veţi vedea cum îşi schimbă culoarea şi dimensiunea.

Explicaţia experimentului:

Culorile baloanelor de săpun sunt produse de reflecţia luminii albe ce atinge suprafaţa lor. Lumina are lungimi de undă diferite pentru fiecare culoare. Când cade pe suprafaţa bulei, se reflectă diferite culori. De asemenea, şi peretele opus se comportă la fel.

Interferenţe între unde apar de câte ori acestea călătoresc în acelaşi spaţiu. Când aruncăm o piatră în apă, se formează valuri. Când două creste se întâlnesc, interferenţa cauzează creşterea mişcării suprafeţei apei. Dacă o creastă a valului întâlneşte o vale, atunci interferenţa va cauza reducerea mişcării suprafeţei apei. Astfel de interferenţe se întâlnesc şi în cazul luminii.

Undele de lumină ce întâlnesc suprafaţa exterioară sau interioară a peretelui baloanelor de săpun pot interfera între ele, iar intensitatea luminii poate creşte sau scădea. Aceasta depinde şi de grosimea peretelui. În cazul în care grosimea este multiplu al lungimii de undă, crestele undelor reflectate de suprafaţa interioară vor întâlni crestele undelor reflectate de suprafaţa exterioară. În cazul în care grosimea peretelui balonului de săpun este multiplu de jumătate din lungimea de undă, crestele valurilor vor întâlni văi. Pentru că grosimea peretelui bulei variază, iar lungimea de undă a luminii dă culoarea ei, diferite zone ale suprafeţei balonului de săpun vor avea diverse culori.

În cazul în care baloanele de săpun plutesc în dioxidul de carbon mai mult de un minut, veţi observa că acestea devin mai mari. De asemenea, încep să se scufunde. Ambele efecte au aceeaşi cauză. Când balonul de săpun ia naştere, este umplut cu aer. Aflat în recipient, înconjurat de gaz, dioxidul de carbon va intra în el, pentru a înlocui aerul. Numai că dioxidul de carbon, fiind mult mai solubil în apă decât aerul, intră mai repede decât poate ieşi acesta din urmă (apa este o componentă majoră a peretelui balonului de săpun). Astfel, bula începe să se mărească, şi, totodată, să devină mai grea.