FriskyScience!® : esperimenti facili, divertenti, istruttivi che si possono fare a casa, a scuola, per hobby, per curiosità, per divertimento.
FriskyScience!® 003: Frutta di stagione
Materiale occorrente
– candela in un portacandele e fiammiferi per accenderla
– buccia di agrume (mandarino, arancia, limone…)
Come si svolge
Accesa la candela, strizziamo la buccia dell’agrume verso la fiamma: vedremo delle goccioline incendiarsi a contatto con il fuoco.
I perché
Nella buccia degli agrumi sono presenti vescicole contenenti oli essenziali, miscele complesse di composti organici quali idrocarburi, alcali, acidi, esteri, aldeidi, chetoni, eteri, fenoli e composti azotati e solforati. In generale è presente una famiglia di composti chiamati Terpeni, di cui il limonene è quello più presente in tutti gli agrumi (e non solo nel limone!). Sono esattamente questi composti a incendiarsi portati alla temperatura della fiamma della candela.
Ulteriori esperimenti
Provare a usare diverse tipologie di agrumi.
Anche lasciare le bucce su una superficie calda (come un calorifero) spanderà tutt’intorno il profumo del limonene, che con l’aumentare della temperatura volatilizza.
FriskyScience!® 002: Riflessione interna
Materiale occorrente
– contenitore trasparente (alcune confezioni di cioccolatini sono adatte allo scopo)
– due bicchierini o appoggi per il contenitore
– puntatore laser (va benissimo una livella da muratore del valore di pochi euro: si trova nei bricocenter)
– acqua
– goccia di latte
Come si svolge
Posizionare sollevato il contenitore trasparente. Noi abbiamo usato due bicchierini di plastica, ma va bene un sistema qualsiasi.
Riempirlo d’acqua per circa tre quarti.
Aggiungere una sola goccia di latte e mescolare. Se se ne mette di più, la soluzione diventerà torbida e l’effetto sarà meno visibile.
Facendo passare il raggio laser attraverso la soluzione si possono vedere diversi effetti:
– l’effetto Tyndall, ovvero il raggio si rende visibile scontrandosi con le particelle di quella che è, a tutti gli effetti, una soluzione colloidale di latte e acqua;
– l’effetto di rifrazione, se il raggio incide sulla superficie dell’acqua passando dall’aria all’acqua devìa, e noi lo vediamo assumere una direzione diversa rispetto all’angolo di entrata
– l’effetto di riflessione interna se il raggio entra nel liquido con un angolo superiore a quello di rifrazione, e noi vediamo il raggio “rimbalzare” nella soluzione più volte
I perché
È utile leggere: http://it.wikipedia.org/wiki/Riflessione_interna_totale
in cui si dice:
“La riflessione è il fenomeno, governato dalla legge della riflessione, per cui un’onda elettromagnetica che colpisce una superficie di separazione tra due mezzi, in parte prosegue il suo percorso deviandolo al di là della superficie, mentre in parte torna nella direzione da cui proveniva”
La riflessione totale avviene se l’angolo di incidenza raggiunge l’ampiezza di π/2
Ulteriori esperimenti
Si può riempire di fumo (usare per esempio uno stick profumato) la parte superiore della scatoletta, ovviamente chiudendola in modo che il fumo non si disperda. Così facendo nel fenomeno della rifrazione si potrà vedere il raggio anche quando attraversa l’aria e entra nel liquido con un angolo diverso da quello con cui poi prosegue all’interno del liquido stesso.
FriskyScience!® 001: Esperimento autunnale
Materiale occorrente
– foglie autunnali rosse, prima che diventino marroni
– acido muriatico (cloridrico)
– ammoniaca
– acqua
Come si svolge
Frullare con un bicchiere d’acqua (circa) una manciata di foglie rosse: è necessario che non siano più verdi, ma che non siano ancora diventate completamente marroni.
Filtrare il liquido ottenuto in due bicchierini. Diluire con un po’ d’acqua.
In un bicchiere aggiungere qualche goccia di ammoniaca, nell’altro l’acido cloridrico: il colore cambia in base al pH, diventando verde-blu nella soluzione basica, e rosso nella soluzione acida.
Si possono provare altre soluzioni acide o alcaline: succo di limone, aceto, bicarbonato eccetera.
I perché
In natura i colori di molti vegetali sono dovuti a una serie di composti che si chiamano flavonoidi. La loro struttura chimica comprende due anelli benzenici uniti da un terzo anello in cui è inserito un atomo di ossigeno. 
Attaccando a tale struttura dei gruppi di molecole diverse, anche in punti diversi, cambia il colore che appare ai nostri occhi. Le foglie autunnali diventano rosse perché al diminuire della temperatura stagionale al loro interno si agganciano molecole di zucchero ai flavonoidi (antocianidine) presenti e formano le molecole di una classe di sostanze chiamate antocianine, che fanno variare il colore nelle tinte rosse, porpora o blu. (Con delle eccezioni: per esempio le barbabietole e le buganvillee sono colorate per composti che si chiamano invece betacianine).
Le antocianine sono sensibili al pH e passano dal verde scuro al rosso in base al valore dell’acidità o dell’alcalinità: così possono essere usate come indicatori di pH.
Ulteriori esperimenti
Provare lo stesso esperimento anche con altri vegetali colorati intensamente: fiori, alcuni ortaggi (cavolo rosso…), dai frutti (ribes, more, uva nera…).