Droge vinger

1.Onderzoeksvraag

Hoe komt het dat onze vingertop droog blijft als we onze vinger in het volgende glas water steken?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Polaire molecule:Molecule met een lading (al dan niet partieel). Deze stoffen lossen goed op in water.
• Apolaire molecule:Molecule zonder lading. Deze stoffen lossen niet op in water

b.Materiaal + stoffen

•  Maatbeker
•  Kruiden die drijven (Provençaalse kruiden, peper …)
•  Water
•  (lycopodiumpoeder)

c.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Strooi een flinke laag kruiden op het water.
2. Je kan werken met verschillende hoeveelheden om te kijken welke dikte van laag het beste werkt.
3. Experimenteer ook met verschillende drijvende kruiden.
4. Wacht tot het water in het glas stilstaat.
5. Ga voor jezelf eens na, wat je denkt dat er gaat gebeuren als je je vinger in dit glas water steekt.
6. Probeer met je vingertop verticaal in de maatbeker te duwen. Kijk hoever je geraakt, zonder dat je vinger nat wordt.

b.Waarneming (+ foto’s)

Er zitten wat kruiden aan je vinger maar geen water. Je vinger is niet nat geworden.

Waarneming bij de Provençaalse kruiden: degene met een dunnere laag, daar kan je je vinger dieper insteken.

Waarneming bij de witte peper: degene met 1 tl laat minder snel water door dan bij 2 tl.

Je kan je waarnemingen eventueel vergelijken met degene die je krijgt wanneer je de kruiden vervangt door lycopodiumpoeder. Verder kan je de effecten van detergent op de resultaten van de proef onderzoeken.

4.Reflecteren

De laag kruiden blijft op het water liggen. Als je met je vinger op de kruiden drukt, deuk je de waterlaag een beetje in, maar je komt niet met je vinger in het water. Dit komt doordat de bovenste laag van het water heel sterk is, dit wordt oppervlaktespanning genoemd. Water bestaat uit een heleboel watermoleculen, deze trekken elkaar heel sterk aan. Een watermolecuul in het glas water wordt aan alle kanten omgeven door andere watermoleculen. Er wordt dus aan alle kanten aan dit watermolecuul getrokken. Omdat het trekken aan alle kanten gebeurt, heffen deze verschillende richtingen van trekken elkaar op. Bij de moleculen die aan de bovenkant aan lucht grenzen zijn deze krachten anders. Omdat er aan de bovenkant geen andere watermoleculen die aan het watermolecuul trekken en aan de onderkant en zijkant wel, wordt een sterke laag gevormd. De moleculen worden hard naar beneden en opzij getrokken. Deze laag gedraagt zich als een elastisch vel zoals een gespannen ballonvel. Het wordt ook wel oppervlaktespanning genoemd.

Verder kan men de verklaring zoeken bij de apolariteit van de kruiden. Hierdoor zullen ze niet geneigd zijn om te mengen met het water, maar bij elkaar te blijven. Wanneer je dan je vinger erin duwt, proberen de kruidendeeltjes bij elkaar te blijven en dus niet in het water geduwd te worden.

Wanneer je de detergent zou toevoegen, zou de oppervlaktespanning verdwijnen, waardoor de kruiden minder significant op het oppervlak blijven drijven.

5. Aanvullingen

KLIK – KLIK