Esperimenti con il ghiaccio

Sappiamo che il ghiaccio è lo stato solido dell’acqua, che si forma per azione del freddo, ma cos’altro conosciamo del ghiaccio? Sapremmo dire cosa lo scioglie più velocemente? Sapremmo spiegare perché si butta il sale sul ghiaccio? Proviamo a cercare le riposte a queste domande con un esperimento sul ghiaccio che possiamo replicare a casa. Chiediamo ai bambini cosa pensano possa sciogliere il ghiaccio più velocemente e verifichiamo il risultato con un esperimento.

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Occorrente

• 6 contenitori di pari dimensioni (piccole pirofile, forme per dolci o stampo per muffin)
• acqua di rubinetto
• sale grosso
• zucchero
• aceto
• misurino per liquidi
• pentolino per scaldare l’acqua

Procedimento

Riempiamo gli stampi con acqua di rubinetto e mettiamoli in freezer a ghiacciare. Se usate lo stampo dei muffin è sufficiente una notte. Abbiamo l’accortezza di non riempire gli stampi a filo, ma di lasciare almeno mezzo centimetro. Quando il ghiaccio si sarà formato potremo procedere con il nostro esperimento.

Posizionare gli stampi su un vassoio che raccolga eventuale acqua in eccedenza. Aggiungete in ogni stampo un elemento diverso. Fate attenzione a usare la stessa quantità di liquidi e di solidi. Tenete uno stampo di controllo allo stato originale, perché servirà a mostrare cosa avviene senza l’aggiunta di alcun elemento. Iniziamo ad aggiungere gli elementi:

• 1 stampo con sale grosso (1° in alto a sinistra)
• 1 stampo con acqua fredda (2° in alto a sinistra)
• 1 stampo con zucchero (3° fila in alto partendo da sinistra)
• 1 stampo di controllo (1° in basso da sinistra)
• 1 stampo con aceto (2° fila in basso)
• 1 stampo con acqua calda (3° fila in basso partendo da sinistra).

Osserviamo cosa accade nell’immediato, ossia appena aggiungiamo l’elemento, a distanza di 5 minuti, poi di 15 e infine di 30 minuti. Non andiamo oltre con il tempo perché già dopo mezz’ora noteremo che la temperatura dell’ambiente tenderà a influire in pari modo su tutti gli stampi. Per comprendere bene l’effetto di questi elementi sul ghiaccio possiamo estrarre il ghiaccio dagli stampi, osservarlo e misurare quanto liquido è presente negli stampi in cui abbiamo aggiunto acqua o aceto, e quanto in quelli in cui abbiamo aggiunto sale o zucchero.

Conclusioni

Notiamo che nell’immediato l’acqua calda ha una azione più veloce, ma con tempo il risultato si equipara a quello dell’acqua fredda perché perde calore. Il ghiaccio si scioglie in modo differente a secondo del liquido in cui si trova: in acqua resta liscio, nell’aceto si crepa. L’effetto dei solidi è curioso. Lo zucchero scalfisce leggermente la superficie, mentre il sale crea piccoli crateri. Questo effetto è dovuto alla capacità del sale di alterare la composizione dell’acqua: gli ioni del sale si insinuano nella strutta dell’acqua indeboliscono i legami delle molecole. Il sale abbassa il punto di congelamento dell’acqua, rendendola liquida a temperature più fredde.

Altri esperimenti con il ghiaccio

• Misurare il volume dell’acqua quando ghiaccia. Versate dell’acqua in una bottiglietta di plastica, segnate dove arriva, mettetela in freezer e controllate se quando congela è aumentato il volume.
• Congelamento di liquidi. Provate a congelare pari quantità di liquidi diversi (acqua, aceto, latte, acqua con sale, acqua con zucchero, succo di arancia) e verificate a distanze brevi di tempo quali si solidificano per primi.

Esperimenti con l’acqua

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