Esperimento Glow Stick - Tasso di reazione chimica

Chi non ama giocare con i bastoncini luminosi? Prendi un paio e usali per esaminare in che modo la temperatura influenza il tasso di reazioni chimiche. È una buona scienza, oltre a informazioni utili per quando vuoi far durare più a lungo un bagliore o brillare più intensamente.

Materiali per esperimenti su Glow Stick

• 3 candelette (quelle corte sono idea, ma puoi usare qualsiasi dimensione)
• Bicchiere di acqua ghiacciata
• Bicchiere di acqua calda 

Come fare l'esperimento Glow Stick

Sì, puoi semplicemente attivare i bastoncini luminosi, metterli negli occhiali e vedere cosa succede, ma non sarebbe un sperimentare. Applicare il metodo scientifico:

1. Fai osservazioni. Attiva i tre bastoncini luminosi facendoli scattare per rompere il contenitore all'interno del tubo e consentire alle sostanze chimiche di mescolarsi. La temperatura del tubo cambia quando inizia a brillare? Di che colore è il bagliore? È una buona idea scrivere delle osservazioni.
2. Fare una previsione. Lascerai un bastoncino incandescente a temperatura ambiente, mettine uno in un bicchiere di acqua ghiacciata e posizionane il terzo in un bicchiere di acqua calda. Cosa pensi che succederà?
3. Conduci l'esperimento. Nota che ore sono, nel caso in cui desideri calcolare la durata di ogni candeletta. Metti un bastoncino nell'acqua fredda, uno nell'acqua calda e lascia l'altro a temperatura ambiente. Se lo desideri, usa un termometro per registrare le tre temperature.
4. Prendi i dati. Nota quanto brillantemente ogni tubo si illumina. Hanno tutti la stessa luminosità? Quale tubo si illumina di più? Qual è il più debole? Se hai tempo, vedi quanto dura ogni tubo. Brillavano tutti nello stesso lasso di tempo? Che è durato più a lungo? Chi ha smesso di brillare per primo? Puoi persino fare matematica per vedere quanto è durato più a lungo un tubo rispetto all'altro.
5. Dopo aver completato l'esperimento, esamina i dati. Puoi creare una tabella che mostri la luminosità di ciascun bastoncino e la sua durata. Questi sono i tuoi risultati.
6. Trarre una conclusione. Quello che è successo? Il risultato dell'esperimento ha supportato la tua previsione? Perché pensi che i bastoncini luminosi abbiano reagito alla temperatura come hanno fatto loro?

Glow Sticks e il tasso di reazione chimica

Un bastoncino luminoso è un esempio di chemiluminescenza. Ciò significa che la luminescenza o la luce sono prodotte come risultato di una reazione chimica. Numerosi fattori influenzano la velocità di una reazione chimica, inclusa la temperatura, la concentrazione di reagenti e la presenza di altre sostanze chimiche.

Avviso spoiler: Questa sezione spiega cosa è successo e perché. L'aumento della temperatura in genere aumenta la velocità della reazione chimica. L'aumento della temperatura accelera il movimento delle molecole, quindi è più probabile che si urtino a vicenda e reagiscano. Nel caso dei bastoncini luminosi, ciò significa che una temperatura più calda farà brillare il bastoncino più luminoso. Tuttavia, una reazione più veloce significa che raggiunge il completamento più rapidamente, quindi posizionare un bastoncino incandescente in un ambiente caldo ridurrà la durata.

D'altra parte, è possibile rallentare la velocità di una reazione chimica abbassando la temperatura. Se rilasci un bastoncino luminoso, non brillerà altrettanto intensamente, ma durerà molto più a lungo. È possibile utilizzare queste informazioni per aiutare gli ultimi bastoncini luminosi. Quando hai finito con uno, mettilo nel congelatore per rallentare la sua reazione. Potrebbe durare fino al giorno successivo, mentre un bagliore a temperatura ambiente smetterebbe di produrre luce.

Sono candelette endotermiche o esotermiche?

Un altro esperimento che puoi eseguire è determinare se i bastoncini luminosi sono o meno endotermici o esotermici. In altre parole, la reazione chimica in una candeletta assorbe il calore (endotermico) o rilascia calore (esotermico)? È anche possibile che la reazione chimica non assorba né rilasci calore.

Si potrebbe supporre che un candelabro rilasci calore perché rilascia energia sotto forma di luce. Per scoprire se questo è vero, hai bisogno di un termometro sensibile. Misurare la temperatura di una candeletta prima di attivarla. Misura la temperatura dopo aver rotto il bastoncino per iniziare la reazione chimica.

Se la temperatura aumenta, la reazione è esotermica. Se diminuisce, è endotermico. Se non riesci a registrare un cambiamento, la reazione è essenzialmente neutra per quanto riguarda l'energia termica.