Wtorek 31. stycznia był drugim dniem zajęć chemicznych realizowanych w ramach projektu edukacyjnego „Matematyka i chemia w praktyce” współfinansowanego przez Fundację Anwil. Sześć godzin zegarowych poświęciliśmy na eksperymenty chemiczne.
Uczniowie obejrzeli kilka doświadczeń chemicznych wykonywanych przeze mnie, a następnie mogli sami pobawić się chemią w praktyce, oczywiście pod moim ścisłym nadzorem. Druga część zajęć to konkurs sprawdzający wiedzę teoretyczną i przede wszystkim umiejętności manualne oraz praktyczne zdobyte przez uczestników projektu w trakcie drugiego dnia zajęć. Muszę przyznać, że zarówno licealiści, jak i uczniowie szkoły podstawowej znakomicie poradzili sobie z prostymi czynnościami chemika analityka. Być może dzięki takim zajęciom analityka chemiczna zyska nowych pracowników w perspektywie kilkunastu lat?
Wtorkowe zajęcia rozpoczęliśmy oczywiście od krótkiego szkolenia BHP i wszyscy założyliśmy fartuchy laboratoryjne. Już to było niezłą frajdą dla uczniów SP, którzy zrobili to pierwszy raz w życiu. Na początek przedstawiłem uczestnikom reakcję stężonego roztworu kwasu solnego ze stężonym roztworem wodnym amoniaku, która przebiega efektownie w fazie gazowej. Powstający produkt, czyli chlorek amonu, to biały, cieniutki „dymek”, do złudzenia przypominający dym papierosowy. W ten sposób można niejako zmusić młodsze dzieci do przyznania się, że zapaliły papierosa, co udało mi się będąc jeszcze na studiach i wykonując to doświadczenie dla grup uczniowskich odwiedzających uczelnię. Dziecko dmuchnęło do dwóch zlewek, ja dodałem oba odczynniki i poleciał dymek… Należy jednak mocno uważać, aby nie narazić dziecka na zbyt duży stres. Zachodzi tam bowiem po prostu reakcja chemiczna i ewentualne palenie papierosów przez osobę dmuchającą do zlewki nie ma dla jej przebiegu żadnego znaczenia. Reakcja chemiczna, o ile jest prawidłowo wykonana, zawsze daje jeden, określony efekt. Tak też było w trakcie naszych zajęć, ale żaden z uczestników nie dał się nabrać na tego „fake’a”.
Następnie odkryliśmy sekrety filmowców pokazując, w jaki sposób zastępuje się na planach filmowych niewielkie ilości krwi. Jest to krwistoczerwony produkt reakcji kationów żelaza(III) z rodankiem potasu, którą dla większej efektowności można przeprowadzić bezpośrednio na skórze. Najpierw umieszcza się na skórze kroplę roztworu rodanku potasu, aby sprawdzić, czy osoba nie jest uczulona na ten odczynnik. Jeśli test alergiczny przebiegnie pomyślnie, przystępuje się do otrzymywania tego krwistoczerwonego kompleksu chemicznego na skórze ochotnika. Uzyskanie idealnego koloru wymaga oczywiście czasu, prób i dopasowania stężeń obu roztworów, ale i nam udało się zrobić coś efektownego.
Kolejne doświadczenie uczniowie podstawówki znali już z innych zajęć projektowych, dlatego to właśnie Łucja, Igor i Bartek przygotowali i przeprowadzili eksperyment zwany „świetliki”. To reakcja gorącego, wręcz wrzącego tlenku chromu(III) z gazowym amoniakiem. Powstają wówczas świecące, pomarańczowe kuleczki odbijające się w przypadkowy sposób od ścianek szklanej butelki. Uzyskany efekt przypomina skaczące świetliki nad bagnami. Doświadczenie bardzo spodobało się uczniom i niemal każdy chciał je wykonać własnoręcznie.
Podobnie sprawa się miała z kolejnym eksperymentem, który podpatrzyłem w fińskiej szkole średniej w Lahti. W dwóch małych zlewkach otrzymuje się osobno, ale w tym samym czasie, tlen i dwutlenek węgla, a następnie rozżarzone łuczywko zapala się w tlenie i gasi w dwutlenku węgla maksymalnie największą liczbę razy aż do wyczerpania się gazów. Tlen otrzymuje się w reakcji wody utlenionej ze stałym manganianem(VII) potasu, a dwutlenek węgla to produkt reakcji octu z sodą. Mój kilkuletni rekord – trzynaście razy, został wreszcie pobity o jeden raz przez dwóch uczniów: Łucję i Karola. Przy następnej okazji spróbuję odzyskać utracony najlepszy wynik w szkole!
Po krótkiej przerwie przystąpiliśmy do głównej części zajęć, czyli konkursu wiedzy i umiejętności chemika analityka. Uczniowie podzielili się na pięć zespołów i wykonywali pięć przygotowanych przeze mnie zadań: pipetowanie, miareczkowanie, dopełnianie wodą do kreski w kolbie miarowej, doprowadzanie pH roztworu do wartości zadanej i ważenie analityczne. Prawidłowo wykonane polecenie uczestnicy zajęć dokumentowali zdjęciem lub po prostu pokazywali mi na żywo. Najpierw jednak wspólnie omówiliśmy zasady BHP i wyjaśniliśmy istotę każdego ćwiczenia. W pierwszym zadaniu zespoły uczniowskie odmierzały szklanymi pipetami – jedno i wielomiarowymi – zadane objętości wody. W drugim dopełniały do kreski wodę w kolbie miarowej za pomocą pipety Pasteura lub tryskawki. Trzecie zadanie to odważenie na wadze analitycznej z dokładnością do 0,1 mg zadanych mas soli kuchennej. W czwartym ćwiczeniu uczniowie doprowadzili pH roztworu badanego do założonej wartości za pomocą roztworów kwasu solnego i zasady sodowej. Zadanie z miareczkowania polegało na odmierzeniu określonej objętości kwasu solnego i zmiareczkowaniu jej wobec oranżu metylowego roztworem zasady sodowej z biurety. To ćwiczenie, łączące w sobie wiele umiejętności chemika analityka, przysporzyło uczniom zdecydowanie najwięcej trudności, ale z moimi wskazówkami wszyscy wykonali je prawidłowo.
Na koniec odbyło się podsumowanie i ewaluacja zajęć. Jedynym zarzutem ze strony uczestników był czas trwania naszego spotkania. – Dlaczego tak krótko?! – pytali zgodnie uczniowie…
Konrad Trokowski
