Радуга в стакане: опыт с солью и цветной водой для детей
Опубликовано · Обновлено · 5 мин чтения
В одном стакане можно собрать пять цветных слоёв воды. Для этого в каждую порцию добавляют разное количество соли: более плотные растворы располагаются внизу, менее плотные - сверху. Краситель помогает увидеть границы.
Предложите ребёнку собрать такую радугу, а затем проверить, что произойдёт, если поменять порядок цветов. В опыте пригодятся аккуратность и пипетка: сильная струя перемешает слои раньше, чем удастся их рассмотреть.
- Возраст:
- 5-16 лет
- Время:
- до 30 минут
- Участие взрослого:
- Ребёнок проводит опыт вместе со взрослым.
- Где проводить:
- На подносе; стол защитите от красителя.
Что понадобится
Для радуги нужны вода, поваренная соль и водорастворимые пищевые красители. Масло и краски для рисования в этом опыте не используем.
Подготовьте:
- пять стаканчиков для растворов;
- около 600 мл воды комнатной температуры;
- красный, оранжевый, жёлтый, зелёный и синий пищевые красители;
- поваренную соль;
- мерную чайную ложку;
- мерный стакан;
- пипетку;
- узкий прозрачный сосуд, например небольшой мерный цилиндр;
- ложку для перемешивания и поднос.
Ребёнок проводит опыт вместе со взрослым. Растворы не пробуйте, стол защитите от красителя. После опыта вымойте руки.
Как приготовить цветную воду
Налейте в каждый стаканчик примерно по 120 мл воды из одной ёмкости. Это округлённый объём: отмеряйте одинаковое количество воды для всех пяти порций. Одинаковая температура поможет сравнивать растворы по содержанию соли.
Окрасьте воду в пять цветов и добавьте соль по таблице. Ложки отмеряйте без горки, соль полностью растворите.
- Цвет
- Красный
- Вода
- 120 мл
- Соль
- Без соли
- Цвет
- Оранжевый
- Вода
- 120 мл
- Соль
- 1/2 чайной ложки
- Цвет
- Жёлтый
- Вода
- 120 мл
- Соль
- 1 чайная ложка
- Цвет
- Зелёный
- Вода
- 120 мл
- Соль
- 1 1/2 чайной ложки
- Цвет
- Синий
- Вода
- 120 мл
- Соль
- 2 чайные ложки
Добавляйте небольшие, примерно одинаковые количества красителя. Насыщенность цвета нужна только для наблюдения: по тёмному оттенку нельзя судить, сколько соли в стакане. Подпишите стаканчики, чтобы не перепутать растворы.
Как собрать радугу в стакане
Начните с синего раствора и двигайтесь к красному. Каждый следующий слой содержит меньше соли, чем предыдущий.
- Поставьте узкий прозрачный сосуд на поднос. Перенесите в него 5 мл синего раствора.
- Наберите зелёный раствор. Держите кончик пипетки у внутренней стенки, близко к поверхности воды. Медленно добавьте 5 мл, не погружая пипетку в синий слой.
- Так же добавьте по 5 мл жёлтого, оранжевого и красного растворов. Между цветами промывайте пипетку чистой водой и опорожняйте её.
- Оставьте сосуд неподвижным. Рассмотрите границы на светлом фоне и зарисуйте расположение цветов.
Порядок снизу вверх: синий, зелёный, жёлтый, оранжевый, красный.
Для приготовления каждой порции нужно около 120 мл воды, но в радугу переносим только небольшую часть каждого раствора. В широком стакане порции по 5 мл образуют очень тонкие слои. Поэтому для первой попытки удобнее узкий сосуд.
Почему цветная вода держится слоями
Соль увеличивает плотность водного раствора. Плотность показывает, какая масса приходится на определённый объём вещества: одинаковые объёмы более и менее солёной воды весят по-разному.
В нашем опыте самый солёный раствор синий, поэтому его наливают первым. Менее плотный зелёный раствор можно осторожно разместить над ним. Остальные цвета добавляют по тому же принципу, до красного раствора без соли.
Цвет помогает следить за водой. Если поменять красители местами, сохранив количество соли, нижним останется самый солёный раствор, даже если он теперь красный.
Границы не сохранятся навсегда. Частицы воды и растворённых веществ движутся, поэтому слои постепенно смешиваются. Если встряхнуть сосуд или резко налить воду, перемешивание пойдёт быстрее.
Что проверить, если цвета смешались
Если граница исчезает сразу при наливании, сначала уменьшите скорость подачи воды. Затем проверьте порядок растворов и приготовление каждой порции.
- Что видно
- Новый цвет уходит струёй вниз
- Что могло повлиять
- Быстрое наливание или слишком солёный раствор сверху
- Что изменить в следующей попытке
- Добавляйте по каплям, сверьте подписи
- Что видно
- Границы с самого начала почти незаметны
- Что могло повлиять
- Перепутаны пропорции или соль растворилась не полностью
- Что изменить в следующей попытке
- Приготовьте порции заново, размешайте до исчезновения кристаллов
- Что видно
- Цвета различимы, но слои очень тонкие
- Что могло повлиять
- Сосуд слишком широкий
- Что изменить в следующей попытке
- Возьмите более узкий прозрачный сосуд
- Что видно
- Слои были видны, затем границы размылись
- Что могло повлиять
- Растворы постепенно смешиваются
- Что изменить в следующей попытке
- Зарисуйте результат сразу после сборки и наблюдайте изменения
Не меняйте одновременно соль, сосуд и способ наливания. Выберите одно условие: тогда будет понятнее, что повлияло на результат.
Версия 2.0: поменяйте порядок
Для второй попытки возьмите чистый сосуд и два раствора: красный без соли и синий с солью. Сначала попросите ребёнка предсказать результат.
- Налейте красный раствор на дно.
- Осторожно добавьте сверху столько же синего.
- Посмотрите, останется ли синий наверху и что произойдёт с границей цветов.
Более плотный синий раствор будет опускаться, вызывая перемешивание. Сравните эту попытку с первой радугой: одинаковые жидкости дали разный результат из-за порядка наливания.
Запишите наблюдение одной фразой: «Мы изменили ..., и получилось ...». Для следующего проекта можно собрать Эффект домино: почему падает весь ряд и как построить свой и так же проверять по одному изменению за попытку.
Источники
Объяснение плотности и поведения солёной воды сверено с материалом Американского химического общества «Salt Water Rainbows». Объяснение постепенного распространения красителя - с учебным материалом «Molecules Matter» того же общества.
