Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Gymnázium > Kompetence k učení > Pronikání molekul jodu přes igelit

Ikona prakticky

Pronikání molekul jodu přes igelit

Ikona inspiraceIkona hodina
Autor: Milan Bárta
Anotace: Pokus demonstrující velikost molekul jodu, funkčnost polopropustné membrány, pohyb částic.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Gymnázium » Kompetence k řešení problémů » rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části
  2. Gymnázium » Kompetence k učení » efektivně využívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení, reflektuje proces vlastního učení a myšlení
Očekávaný výstup:
  1. gymnaziální vzdělávání » Člověk a příroda » Chemie » Organická chemie » aplikuje znalosti o průběhu organických reakcí na konkrétních příkladech
Mezioborové přesahy a vazby:
  1. Gymnaziální vzdělávání -> Biologie
  2. Gymnaziální vzdělávání -> Fyzika
Průřezová témata:
  1. Gymnaziální vzdělávání » Environmentální výchova » Člověk a životní prostředí
Organizace řízení učební činnosti: Frontální
Organizace prostorová: Školní třída
Nutné pomůcky: Běžné laboratorní pomůcky - jod, líh, škrob, voda, kádinka, igelitový sáček
Klíčová slova: atom, molekula, membrána, škrob

Pokus, který jsem nazval Pronikání molekul jodu přes igelit, demonstruje skutečnost, že částice typu atomů a molekul jsou v neustálém pohybu. Některé tyto částice jsou tak malé, že mohou proniknout igelitovou fólií, přestože se nám tato fólie zdá pro látky neproniknutelná. Experiment lze rovněž využít v hodinách biologie při demonstraci polopropustnosti (semipermeabilnosti) membrán. Jod se požívá jako činidlo dokazující přítomnost škrobu, pokus tak může být použit i v učivu sacharidů.

Pokus může demonstrovat učitel před třídou, ale lze jej provádět také v rámci laboratorních cvičení, a to jak na gymnáziu, tak na základní škole. Při laboratorním cvičení pracují žáci ve skupině. Protože je pokus nenáročný, mohou ho vyspělejší žáci provádět i samostatně. Vyzkoušel jsem ho v několika skupinách a u všech se dostavil prokazatelný výsledek.

Postup
  1. Do kádinky o objemu 250 ml připravte roztok škrobu. V 10 ml studené vody rozmíchejte lžíci škrobu. Vše nařeďte 100 ml horké vody.

  2. Připravte jodovou tinkturu z 10 ml lihu a několika krystalů jodu. (Hotovou jodovou tinkturu lze koupit v lékárně.)

První dva kroky je možné provést v rámci přípravy v laboratoři před vyučovací hodinou, nicméně vzhledem k praktickému využití obou roztoků (škrob - potravinářství, výroba lepidel, praní, jodová tinktura - lékařství) se vyplatí přípravu provést před žáky či s jejich přímou účastí.

  1. Do igelitového sáčku vyplněného vodou přikápněte několik kapek jodové tinktury.

  2. Igelitový sáček vložte do kádinky s roztokem škrobu.

  3. Po 3 - 5 minutách lze pozorovat pronikání zabarvení do roztoku škrobu. Tenké proužky tmavěmodré až černé barvy signalizují, že molekuly jodu interagují s molekulami polysacharidu v kádince.

Vysvětlení pokusu

Pokus dokazuje, že částice hmoty, v našem případě molekuly jodu, jsou v neustálém pohybu. Kdyby tomu tak nebylo, nepronikaly by všemi směry do roztoku škrobu. Přestože se nám zdá, že igelit je prakticky neproniknutelná fólie, ve skutečnosti jsou i v takovém materiálu póry, jimiž mohou dostatečně malé částice pronikat. Na principu polopropustnosti fungují i biologické membrány, jakou je např. cytoplazmatická membrána buněk živých organismů. Na principu polopropustné membrány funguje i umělá dialýza nahrazující funkci ledvin. Koneckonců polopropustnost ledvinových nefronů se uplatňuje i ve zdravých ledvinách.

Otázky

Návrh otázek, kterými si lze u žáků ověřit pochopení pokusu.

  1. Proč se jod rozpouští v lihu a ne v lépe dostupné vodě?
  2. Proč jod po svém průniku do roztoku škrobu mění barvu?
  3. Jak je možné, že jod pronikl skrz nepropustnou fólii?
  4. Kde se můžeme s podobným jevem ještě setkat?

Odpovědi

  1. Jod je ve vodě nerozpustný. K jeho rozpuštění se zpravidla používá ethanol (vzniká tinktura), nebo se vytváří tzv. Lugolův roztok - jod se rozpustí ve vodném roztoku jodidu draselného.
  2. Škrob se skládá ze dvou forem polysacharidů, z amylosy a amylopektinu. Amylosa je tvořena dlouhými nerozvětvenými řetězci, složenými z glukosových zbytků, vzájemně spojených glykosidickými vazbami. Tento řetězec má strukturu šroubovice, do jejíhož nitra lze navázat až 20 % jodu. Tato reakce se projeví přeměnou žlutohnědého roztoku jodu na tmavěmodré až černé zbarvení.
  3. Jde o to, že fólie ve skutečnosti není nepropustná, ale pouze polopropustná. Ani prezervativ není úplně nepropustný, naštěstí spermie jsou přes svou malou velikost (ve srovnání třeba s vajíčkem) stále větší než póry v kondomu. Molekuly jodu jsou menší než otvory ve fólii.
  4. V podstatě jde o filtraci, jen otvory ve filtru jsou pro nás nepředstavitelně malé, protože jimi neprojdou ani molekuly vody. Na podobném principu funguje třeba filtrace krve v ledvinách (a umělých ledvinách), podobně funguje selekce látek na biologických membránách (v obou uvedených případech ale voda přes "filtr" projde).
Citace a použitá literatura:
[1] - Chemia 7 - 8. Wydawnictva Szkolne i Pedagogiczne (Polská učebnice chemie). Warszawa, 1998.  
Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám
INFO
Publikován: 14. 11. 2007
Zobrazeno: 9010krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 0

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku :
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
BÁRTA, Milan. Pronikání molekul jodu přes igelit. Metodický portál: Články [online]. 14. 11. 2007, [cit. 2020-10-20]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/GK/1720/PRONIKANI-MOLEKUL-JODU-PRES-IGELIT.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.
Vložit komentář:

Pro vložení komentáře je nutné se přihlásit.