Glow Stick-experiment - snelheid van chemische reactie

Wie houdt er niet van om met glowsticks te spelen? Pak een paar en gebruik ze om te onderzoeken hoe temperatuur de snelheid van chemische reacties beïnvloedt. Het is goede wetenschap, plus het is nuttige informatie voor wanneer je een glowstick langer wilt laten duren of helderder wilt laten gloeien.

Glow Stick Experiment Materialen

• 3 Glow sticks (de korte zijn idee, maar je kunt elke grootte gebruiken)
• Glas ijswater
• Glas heet water 

Hoe het Glow Stick-experiment uit te voeren

Ja, je kunt gewoon de glowsticks activeren, ze in de bril plaatsen en zien wat er gebeurt, maar dat zou geen zijn experiment. Pas de wetenschappelijke methode toe:

1. Waarnemingen doen. Activeer de drie glowsticks door ze te breken om de container in de buis te breken en de chemicaliën te laten mengen. Verandert de temperatuur van de buis wanneer deze begint te gloeien? Welke kleur heeft de gloed? Het is een goed idee om observaties op te schrijven.
2. Een voorspelling doen. Je laat een gloeistaaf op kamertemperatuur staan, plaats er een in een glas ijswater en plaats de derde in een glas heet water. Wat denk je dat er gaat gebeuren?
3. Voer het experiment uit. Let op hoe laat het is, voor het geval je wilt weten hoe lang elke glowstick meegaat. Plaats een stok in het koude water, een in het warme water en laat de andere op kamertemperatuur liggen. Gebruik desgewenst een thermometer om de drie temperaturen te registreren.
4. Neem gegevens. Merk op hoe helder elke buis gloeit. Zijn ze allemaal dezelfde helderheid? Welke buis gloeit het helderst? Welke is het zwakst? Als je tijd hebt, kijk dan hoe lang elke buis gloeit. Gloeiden ze allemaal even lang? Welke duurde het langst? Welke gloeide eerst niet meer? Je kunt zelfs wiskunde doen om te zien hoe lang de ene buis het in vergelijking met de andere duurde.
5. Nadat u het experiment hebt voltooid, onderzoekt u de gegevens. Je kunt een tabel maken die laat zien hoe helder elke stok gloeide en hoe lang het duurde. Dit zijn je resultaten.
6. Een conclusie trekken. Wat is er gebeurd? Ondersteunde de uitkomst van het experiment uw voorspelling? Waarom denk je dat de gloeistaafjes op de temperatuur reageerden zoals ze deden?

Glow Sticks en de snelheid van chemische reactie

Een glowstick is een voorbeeld van chemiluminescentie. Dit betekent dat luminescentie of licht wordt geproduceerd als gevolg van een chemische reactie. Verschillende factoren beïnvloeden de snelheid van een chemische reactie, waaronder temperatuur, concentratie van reactanten en de aanwezigheid van andere chemicaliën.

Spoiler alert: In dit gedeelte wordt uitgelegd wat er is gebeurd en waarom. Verhoging van de temperatuur verhoogt typisch de snelheid van de chemische reactie. Verhogen van de temperatuur versnelt de beweging van moleculen, zodat ze eerder tegen elkaar botsen en reageren. In het geval van glowsticks betekent dit dat een hogere temperatuur de glowstick helderder laat gloeien. Een snellere reactie betekent echter dat het sneller voltooid is, dus het plaatsen van een gloeistaaf in een warme omgeving zal verkorten hoe lang het duurt.

Aan de andere kant kun je de snelheid van een chemische reactie vertragen door de temperatuur te verlagen. Als je een gloeistaaf koelt, zal deze niet zo fel gloeien, maar hij gaat veel langer mee. U kunt deze informatie gebruiken om glow sticks als laatste te helpen. Als je klaar bent, leg je hem in de vriezer om zijn reactie te vertragen. Het kan duren tot de volgende dag, terwijl een gloeistaaf bij kamertemperatuur zou stoppen met het produceren van licht.

Zijn Glow Sticks endotherm of exotherm?

Een ander experiment dat u kunt uitvoeren, is om te bepalen of glowsticks endotherm of exotherm zijn. Met andere woorden, absorbeert de chemische reactie in een gloeistaaf warmte (endotherm) of geeft warmte af (exotherm)? Het is ook mogelijk dat de chemische reactie geen warmte absorbeert of afgeeft.

Je zou kunnen aannemen dat een gloeistaaf warmte afgeeft omdat deze energie vrijgeeft in de vorm van licht. Om erachter te komen of dit waar is, hebt u een gevoelige thermometer nodig. Meet de temperatuur van een gloeistaaf voordat u deze activeert. Meet de temperatuur zodra u de stok kraakt om de chemische reactie te starten.

Als de temperatuur stijgt, is de reactie exotherm. Als het afneemt, is het endotherm. Als je geen verandering kunt vastleggen, is de reactie in wezen neutraal wat betreft thermische energie.