Nr. 9 Egg i Eddik Av Kristine Pedersen, Arne Olav Berg og NN Innledning I dette forsøket skal vi legge et rått egg i et glass med eddik. Egget skal ligge i glasset i et døgn og vi skal deretter observere hva som har skjedd med egget og eggeskallet. Etterpå skal vi legge egget i vann og deretter i sirup og se om det skjer noe mer. Dette forsøket når opp til mange mål i læreplanen på flere trinn og noen av de mest relevante er: Etter 4.årstrinn under: Forskerspiren: bruke naturfaglige begreper til å beskrive og presentere egne observasjoner på ulike måter Fenomener og stoffer: gjennomføre forsøk som viser at stoffer kan endre karakter når de blir utsatt for ulike påvirkninger Etter 7.årstrinn naturfag under: Forskerspiren: formulere spørsmål om noe han eller hun lurer på, lage en plan for å undersøke en selvformulert hypotese, gjennomføre undersøkelsen og samtale om resultatet Fenomener og stoffer: gjennomføre forsøk med kjemiske reaksjoner og forklare hva som kjennetegner disse reaksjonene Etter 10.årstrinn under: Fenomener og stoffer: undersøke kjemiske egenskaper til noen vanlige stoffer fra hverdagen (Mål fra LK06 er hentet fra www.udir.no ) Dette forsøket gjør det mulig for elevene å komme med mange forskjellige hypoteser og påstander om hva som kommer til å skje med egget etter ett døgn. For å forklare meningene 1
sine er det lett å kunne bruke naturfaglige begreper samtidig. Resultatet er i tillegg et klart bevis på at det faktisk har skjedd noe med egget/eggeskallet i løpet av perioden i eddiken. Når man i tillegg får sett resultatet med egne øyne tror vi det blir lettere for elevene å forstå den teoretiske delen av de kjemiske reaksjonene. Det blir om ikke enda lettere når man bruker så hverdagslige ressurser som egg og eddik. Denne aktiviteten ble gjennomført i en undervisningstime med Espen Henriksen i naturfag 1 ved høgskolen i Bodø, 23.04.09. Teori Siden eddik er ei syre gir den tilgang på hydrogenioner(www.wikipedia.org 2009). Eggeskallet består av kalsiumkarbonat. Hydrogenionene fra syra vil dermed binde seg til karbonatet i eggeskallet og danne karbonsyre eller kullsyre som løses opp i vann. Kalsiumet løses opp i vannet. Kullsyre er ustabilt og noe av kullsyra vil spaltes til karbondioksid og vann. Vi kan se karbondioksidene i form av brusende gassbobler på eggeskallet. Vi kan skrive denne kjemiske reaksjonen slik: Eggeskall = kalk = calisiumkarbonat = CaCO 3 dvs. Ca 2+ og CO 2-3. Når H + -ioner fra eddiksyra reagerer med kalken får vi: 2H + (aq) + CO 2-3 (aq) H 2 CO 3 (aq) (kullsyre) Dermed: H 2 CO 3 (aq) H 2 O(l) + CO 2 (g) altså vann og karbondioksid. Hinna innenfor skallet blir ikke etset bort av eddiksyra fordi den består av noe annet enn skallet som ikke reagerer med eddik på samme måte. Denne hinna egner seg derimot veldig godt til å illustrere osmose. Osmose er diffusjon av vann gjennom en halvhjennomtrengelig membran til den siden hinna det er minst konsentrasjon av vann.(www.wikipedia.org 2009) Det vil si at dersom man legger det nakne egget i et glass vann vil osmosen gjøre at vann trenger inn gjennom hinna og fyller opp egget med vann. Hvis man derimot tar egget ut av vannet igjen og legger det i sirup som har en mye lavere konsentrasjon av vann vil vannet inni egget trenge ut av egget igjen slik at det krymper. Vi tror at på barneskolen vil det være vanskelig å få elevene til å forstå hva som skjer i den kjemiske reaksjonen. Her kan det altså være nok å forklare at eddiksyre er ei syre som løser 2
opp stoffer som inneholder kalk som f.eks. eggeskall. På ungdomsstrinnet derimot kan man godt prøve å få elevene til å forstå nøyaktig hva som skjer under prosessene. Bilde 1 og 2. Bilde av egget i eddik med kullsyrebobler rundt. Foto: NN. Materiell og Metode Utstyr Egg Husholdningseddik (7%) Et glass stort nok til å romme egget Sirup Dette forsøket er et av de billigste forsøkene som vi har gjennomført siden alt av utstyr kan kjøpes på butikken til en meget rimelig penge. Mange skoler vil sannsynligvis ha dette utstyret tilgjengelig fra før også. Framgangsmåte Gjennomførelsen av dette forsøket er så enkelt at selve utførelsen kan gjøres på alle trinn. Det første man gjør er å ta et rått, helt egg ut av eggekartongen og legge det i et glass uten å knuse det. Deretter fyller man eddiken oppi glasset til hele egget er dekket. Det gjør ingenting om glasset blir helt fullt. Så lar man glasset stå i ro til neste dag. Dagen etter er det meningen at det ytterste harde skallet på egget vil være borte. Eventuelle rester etter skall kan nå gnis forsiktig bort med fingrene. 3
Bilde 3 og 4. Bilde av skallrester på egget som blir vasket forsiktig bort under vann. Foto: Kristine Pedersen. Bilde 5 og 6. Bilde av det nakne egget etter alt skal er fjernet. Foto: NN. Egget kan nå legges i et glass med vann og deretter et glass med sirup for å få illustrert osmoseprosessen skikkelig. Det beste vil være at man gjør forsøket med mer enn bare ett egg slik at man kan påvise osmosen i både vann og sirup samtidig for å slippe så mye venting. Bilde 7 og 8. Bilde av egg i vann(t.v.) og sirup(t.h.) Foto: NN. 4
Bilde 9 og 10. Egget øverst til høyre har lagt i sirup ganske lenge slik at det har krympet og blitt rynkete. De to andre eggene har lagt i vann en stund og er blitt store og glatte. Foto: NN. Man kan lett se forskjellen på størrelsen på egget som har lagt i sirup og eggene som har lagt i vann. Grunnen til at egget til venstre er rødt er fordi det ble tilsatt et par biter med rødbeter i vannet som egget lå i, slik at hinna på det nakne egget har sugd til seg noe av det røde fargestoffet fra rødbetene. Slik vi ser det er det ingen potensiell risiko mot liv og helse ved dette forsøket, men det kan være greit å gjøre elever observante på at eddik ikke lukter så godt slik at man prøver å forholde seg til vanlige ordensregler for å unngå søl på klær e.l. Resultater Når selve gjennomførelsen er gjort kan elevene få bestemme selv hva de vil gjøre med eggene. Da vi gjennomførte forsøket bestemte vi oss for å koke eggene for å se hva som skjedde da. Eggene kokte nøyaktig like lenge og resultatet ble at det egget som hadde lagt i sirup ble hardkokt gjennom hele egget. På de to eggene som hadde lagt i vann ble kun plommen hardkokt, mens hviten endte opp i en slags bløtkokt-konsistens. Dette sannsynligvis på grunn av osmosen, at hviten i egget inneholdt så mye vann at hviten ikke var i stand til å stivne helt, i hvertfall ikke på den koketiden vi brukte. 5
Bilde 11. Bilde av de tre eggene etter de er kokt. Foto: NN. Observasjonene våre før vi bestemte oss for å koke eggene var at eddiken etset bort skallet på egget slik at vi satt igjen med et nakent egg. Da vi la eggene i vann og sirup resulterte det i at osmosen førte til at det egget som lå i vann trakk til seg vannet og utvidet seg, mens egget som lå i sirup støtte ut vannet det allerede hadde inni seg gjennom osmose. Drøfting Naturvitenskapelig Drøfting Målet med forsøket var å se om eddiksyra hadde noen virkning på egget og eggeskallet. Deretter skulle vi se om vi kunne påvise osmose ved hjelp av de nakne eggene. Resultatet stemte godt med målene vi hadde i utgangspunktet. Teorien før forsøket var både på mikronivå og på makronivå. På makronivå var det greit å kontrollere resultatet fordi skallet forsvant fra egget etter et døgn i eddiksyre. I tillegg kunne man se forskjellen på størrelsen på eggene etter en stund i sirup eller vann. På mikronivå derimot blir det vanskeligere å kontrollere resultatene fordi det ble ikke utført noen kontroll av eddiken etterpå for å undersøke f.eks. om det faktisk var kullsyre i eddiken. Med utstyret vi hadde disponibelt kunne vi heller ikke bevise osmose på mikronivå. Men vi kan konkludere med at på makronivå ble teorien oppnådd. Naturfagdidaktisk Drøfting Gjennom dette forsøket skal elever lære at det skjer en kjemisk reaksjon mellom eddiksyra og eggeskallet som gjør at eggeskallet blir oppløst og vi får et nakent egg. Deretter skal elevene 6
lære at gjennom osmose blir vann overført gjennom noe som kan på makronivå virke helt tett. Vi tror ikke det er noen aldersbegrensning på dette forsøket, det kunne til og med vært gjennomført i barnehager. Det eneste man må variere på hos de ulike årstrinnene er teoridelen som må tilpasses det nivået forsøket blir gjennomført på. Vi tror det vil kunne virke fascinerende for noen elever at vi bruker så hverdagslige ting som egg og eddik. Dette vil kanskje kunne inspirere og motivere enkelte til å jobbe videre innenfor kjemi på bakgrunn av teorien om Konstruktivisme både som kunnskapsteori og som læringspsykologi (Sjøberg, 2001) Dette forsøket tror vi ikke har noen kjønnsbegrensning, altså det vil virke like interessant for både gutter og jenter. Vi tror ikke det er så mange frihetsgrader på denne aktiviteten fordi det er ekstremt lite man kan gjøre feil. F.eks har det ingenting å si om man heller i eddiken først eller legger egget i glasset først så lenge begge ingrediensene kommer i glasset. Det eneste som kan skje hvis man gir elevene fritt spillerom er at noen egg knuses sannsynligvis, men da egg er så billig og heller ingen mangelvare i Norge vil ikke dette heller ha så stor betydning. Konklusjon Nytteverdien av forsøket er nok størst på ungdomstrinnet da de vil gå nærmere inn på hva som skjer på mikronivå under forsøket i forhold til kun på makronivå som på barnetrinnet. Derimot tror vi det er viktig å kunne gjennomføre et slikt forsøk på barnetrinnet også for å allerede da vekke interesse for faget siden en stor del av fremtiden ligger innenfor kjemien. Elever på ungdomstrinnet vil også kunne gå gjennom representasjonen av stoffene. Makronivå vil si et stoffs egenskaper som kan observeres med de menneskelige sansene. Mikronivå vil si et stoffs oppbygning på ned til den minste atombindinga. Dette kan altså ikke mennesker sanse. Representasjon vil si å kunne navngi stoffer og reaksjoner ved hjelp av formler, symboler og likninger. Disse tre dimensjonene representeres i en viktig trekant innenfor kjemien (Ringnes 2006). Det var veldig greit å ha mer enn bare ett egg å gjennomføre forsøket med siden det ene sprakk under vaskingen. I skolen ville vi prøvd å få til å ha ett egg til hver elev. Om skolen ikke har råd til dette kan man i verste fall be elevene ta med ett egg hjemmefra. For å gjøre forsøket enda morsommere spesielt for elevene på barnetrinnet kan man f.eks ha rødbeter eller andre ting som farger eggene i vannet, evt. konditorfarge hvis det virker. 7
Kildeliste Fooladi, Erik (udatert) Å lage nakne egg. Nedlastet fra http://www.naturfag.no/forsok/vis.html?tid=622782 22.05.09 Ringnes, Vivi og Hannisdal, Merete (2006) Kjemi, Fagdidaktikk. Høyskoleforlaget. s. 27-30. Sjøberg, Svein (2001) Fagdebatikk. Gyldendal Norsk Forlag AS. s. 93-95. Utdanningsdirektoratet, Læreplaner for kunnskapsløftet. Kompetansemål nedlastet fra www.udir.no 22.05.09 Wikipedia (2009) Informasjon om syre. Nedlastet fra http://no.wikipedia.org/wiki/syre 22.05.09 Wikipedia (2009) Informasjon om osmose. Nedlastet fra http://no.wikipedia.org/wiki/osmose 22.05.09 8