בניסוי הזה ננפח בלון באמצעות תגובה כימית, בלי שום מאמץ פיזי.
ציוד
- בלון
- בקבוק (עדיף קטן יחסית)
- כפית
- אבקת סודה לשתייה (אפשר לקנות בכל סופרמרקט)
- חומץ
- מגש (כדי לעשות עליו את הניסוי ולמנוע לכלוך. לא חובה)
מהלך הניסוי
את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:
הערה: אפשר גם להפוך את סדר הדברים – למלא את הבקבוק בחומץ עד כמחצית מגובהו, ולמלא את הבלון בזהירות בשתיים-שלוש כפיות של אבקת סודה לשתייה, אבל זה קצת יותר קשה לביצוע. בשיטה הזו הבלון מתנפח בדרך כלל קצת מעט יותר מאשר בשיטה שמוצגת בסרט, כי כמות החומרים המגיבים – החומץ ואבקת הסודה לשתייה – גדולה יותר בדרך הזאת.
הסבר
החומץ, שנוסחתו הכימית היא: CH3COOH, הוא חומר חומצי (כפי ששמו מעיד עליו); הסודה לשתייה, NaHCO3, היא חומר בסיסי, וביחד הם מגיבים במה שנקרא "תגובת חומצה-בסיס". תגובות חומצה בסיס הן תגובות כימיות שבהן פרוטון (H+) עובר מהחומצה לבסיס, והן מתאפיינות במהירות רבה מאוד. מבחינה כימית, התגובה שמתרחשת היא:
CH3COOH(aq) + NaHCO3(aq) ----> CH3COONa(aq) + H2O(l) + CO2(g)
(aq) מסמל חומר מומס במים; ((l מסמל מצב צבירה נוזלי; ו-((g מסמל מצב צבירה גזי. במילים פשוטות התגובה אומרת לנו שחומץ וסודה לשתייה שמומסים במים מגיבים זה עם זה בתהליך שבין השאר משחרר גז פחמן-דו-חמצני (CO2).
כששופכים את החומץ על אבקת הסודה לשתייה רואים מיד הרבה בועות – זה הגז שנפלט. הגז משתחרר אל חלל הבקבוק ומתחיל למלא אותו ולהעלות את הלחץ בתוכו - כיוון שהבלון אוטם את פתח הבקבוק אין לגז אפשרות להשתחרר באופן חופשי אל חלל החדר. כעבור זמן קצר מאוד הלחץ במערכת כבר חזק מספיק כדי לנפח את הבלון – ממש כמו שאנחנו ממלאים את הבלון אוויר בנשיפה.
למען הדיוק המדעי, חשוב לציין שפליטת גז פחמן-דו-חמצני היא לא מאפיין של תגובת חומצה בסיס, אלא רק של תגובות חומצה בסיס מאוד ספציפיות, בין חומצות לבין שתי 'משפחות' של בסיסים שנקראים פחמות (קרבונטים) ודו-פחמות (בי קרבונטים, ובאמת סודה לשתייה נקראת גם נתרן בי-קרבונט). הפחמות הן המקור לשיחרור הגז בתגובה.
מעניין לציין
אפשר להשתמש באותה תגובה כימית כדי לבצע ניסוי שיוצר הר געש של קצף.
