Experimenten die door kinderen van 8 tot 12 jaar kunnen worden uitgevoerd

Op deze pagina worden enkele experimenten beschreven welke, onder begeleiding, uitgevoerd kunnen worden door kinderen. Bij het uitvoeren van de experimenten kan er, vooral door jongere kinderen, flink geknoeid worden, maar geen van de gebruikte stoffen is giftig of corrosief. Zelfs als de kinderen een kleine hoeveelheid in de mond krijgen, bijvoorbeeld doordat iets aan hun handen blijft kleven, dan is dat geen reden tot bezorgdheid. Enkele experimenten op deze pagina kunnen beter als demonstratie worden uitgevoerd, maar de meeste kinderen van 12 jaar en ouder kunnen deze experimenten zelf wel uitvoeren.

Voor ieder experiment is een indicatie van de minimale leeftijd gegeven, maar het blijft van belang voor de ouders/toezichthouders om voor ieder individueel kind te bepalen of het veilig is om hem of haar het experiment te laten doen of niet.

Als kinderen zelf met de chemicaliën mogen experimenteren en ze dragen niet al een bril van zichzelf, laat ze dan ten allen tijde een veiligheidsbril dragen. Mocht er onverhoopt iets in de ogen komen, spoel deze dan onmiddelijk met veel water.

De benodigde chemicalien worden per experiment opgegeven.

Benodigde materialen:

• bekers en een longdrink glas

• jampotjes

• stukjes papier

• kleine kwastjes

• bloemspuit

• reageerbuisjes

• pipetjes

Veiligheid:

• Als kinderen zelf mogen experimenteren, dan kan het best een rommeltje worden (shampoo, vloeistoffen, vlekken), maar er worden geen giftige stoffen gebruikt en corrosieve stoffen worden alleen in lage concentraties gebruikt. Zolang de proeven buiten worden uitgevoerd en de kinderen oude kleren dragen kunnen ze prima door de kinderen zelf worden uitgevoerd. De proeven geven gegarandeerd een hoop plezier. Zorg wel dat er altijd toezicht is als de kinderen aan het experimenteren zijn, zeker als de activiteiten in een groep worden uitgevoerd.

• Let op dat de kinderen niet eten of drinken van de mengsels die ze maken. Ook is het van belang dat tijdens de experimenten geen andere zaken gegeten of gedronken worden. Een hapje en een drankje kunnen het best achteraf worden geserveerd als alle chemicaliën en materialen weer zijn opgeruimd.

Opruimen van afval:

• Alle afval kan door de gootsteen worden gespoeld. Geen van de gebruikte stoffen is giftig voor het milieu.

Vulkaan met kleurtjes

Benodigde chemicaliën:

• natriumbicarbonaat

• witte azijn (azijnzuur, niet meer dan 5% CH₃COOH gewicht)

• shampoo, afwasmiddel of badschuim

• kleurstoffen (waterverf of voedingskleurstoffen)

Minimale leeftijd: 8

Neem enkele ml. shampoo, badschuim of afwasmiddel en meng dit met een beetje water. Doe er ook wat waterverf of kleurstof doorheen.

Neem een eetlepel natriumbicarbonaat en meng dit met de vloeistof tot een papje ontstaat. Doe dit papje in een glas of een erlenmeyer.

Schenk wat azijn op het papje. Er ontstaat veel gekleurd schuim. Dit schuim loopt over de rand van het glas.

Je kunt een vulkaan-achtig effect creëren door met krantenpapier en lijm een vulkaan te bouwen rondom een rolletje van WC-papier. Doe de stoffen in het rolletje en schenk daar de azijn op. Het schuim zal over de 'vulkaan' stromen. Als er oranje kleurstof wordt gebruikt, dan lijkt het effect op gloeiende lava. Dit is wel een experiment dat buiten moet worden gedaan, want er komt veel schuim vrij en er wordt flink wat rommel gemaakt met het bouwen van de vulkaan.

Het maken van 'bloed'

Benodigde chemicaliën:

• ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat

• ammonium thiocyanaat

• verdund zoutzuur (minder dan 10% HCl gewicht)

Minimale leeftijd: 12

Doe een klein mespuntje ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat in een reageerbuis en schenk er 2 tot 3 ml water bij. Voeg tevens 2 druppels verdund zoutzuur toe. Los vervolgens de stoffen op door de reageerbuis heen en weer te zwenken. Het oplossen kost een paar minuten. De oplossing wordt uiteindelijk geel/bruin en helder.

Doe een klein mespuntje ammonium thiocyanaat in een andere reageerbuis en schenk daar 2 tot 3 ml water bij. Los deze stof op door de reageerbuis heen en weer te zwenken. Dit oplossen gaat heel snel. De oplossing wordt kleurloos.

Voeg de twee vloeistoffen bij elkaar. Het resultaat is een dieprode ondoorzichtige vloeistof, welke sterk lijkt op bloed.

Pas op dat je deze vloeistof niet in je kleren krijgt, de vlekken zijn erg moeilijk te verwijderen.

Het kan er best eng uitzien als je een reageerbuis met 'bloed' laat zien aan andere mensen. Deze vloeistof is echter minder eng dan hij er uitziet. Sterker nog, de vloeistof is nauwelijks giftig, je moet alleen wel goed opletten op vlekken.

Eruptie van een pluim van schuim

Benodigde chemicaliën:

• natrium bicarbonaat

• witte azijn (azijnzuur, niet meer dan 5% CH₃COOH gewicht)

• shampoo, afwasmiddel of badschuim

• vanaf 12 jaar: verdund zoutzuur (minder dan 10% HCl gewicht)

Minimale leeftijd: 8

Neem een glazen flesje van 100 ml met een nauwe hals of een erlenmeyer.

Schenk wat shampoo en water in de fles of erlenmeyer en voeg een eetlepel natriumbicarbonaat toe. Mix de stoffen zodat er een papje ontstaat.

Schenk in één keer een flinke scheut azijn in het flesje of de erlenmeyer. Er zal direct een flinke hoeveelheid schuim ontstaan en met wat geluk spuit het schuim zelfs uit het flesje of de erlenmeyer.

Minimale leeftijd: 12

Een nog spectaculairder effect wordt verkregen wanneer een flinke scheut verdund zoutzuur (5% tot hooguit 10% HCl gewicht) wordt toegevoegd. Als dit gedaan wordt, dan spuit het schuim met kracht uit het flesje of de erlenmeyer. Het schuim kan wel 50 cm hoog komen! Dit experiment mag niet gedaan worden door jonge kinderen, het moet als demo worden uitgevoerd. Kinderen in de leeftijd vanaf 12 jaar kunnen dit experiment veilig uitvoeren, mits ze een veiligheidsbril dragen. Het schuim is niet gevaarlijk voor de huid, maar het is wel schadelijk voor de ogen en kan vlekken geven op kleding!

Het schuim kan met water worden verdund en dan met een dweil worden opgeveegd. Doe dit experiment bij voorkeur buiten of in het bad of een douchebak.

Maken van 'bloederig' schuim

Benodigde chemicaliën:

• ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat

• ammonium thiocyanaat

• natrium bicarbonaat

• verdund zoutzuur (minder dan 10% HCl gewicht)

Minimale leeftijd: 12

Neem 30 ml verdund zoutzuur en neem ongeveer evenveel water. Meng de beide vloeistoffen zodat ca. 5% zuur ontstaat. Los in dit sterk verdunde zuur een mespuntje ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat op. Dit geeft een heldere gele oplossing.

Doe in een grote jampot een eetlepel natriumbicarbonaat en voeg een mespuntje ammonium thiocyanaat toe. Met een glazen staafje of plastic lepeltje moet het ammonium thiocyanaat goed door het witte poeder van natriumbicarbonaat worden geroerd. Gebruik geen metalen staafje of lepeltje.

Schenk vervolgens de gele vloeistof snel in de jampot met het witte poeder. Dit leidt tot heftig schuimen en borrelen. Het schuim is dieprood en dikke druppels/klodders kunnen rond vliegen.

Dit is echt een spectaculair experiment. Het resultaat is ook op een video te zien: rood schuim (de grootte van het videobestand is ca. 4 MByte). Als het bekijken van de video een probleem oplevert, installeer dan deze driver: Xvid codec.

Het schuim en de rode vloeistof zijn niet giftig, maar veroorzaken wel nare vlekken in kleding en tapijt. Doe dit experiment op een grote vlakke tafel die goed kan worden afgeveegd of desnoods buiten of in een badkuip. Zorg er voor dat je een veiligheidsbril op hebt als je het experiment uitvoert. Het schuim is niet gevaarlijk voor de huid, maar wel schadelijk voor de ogen en geeft vlekken in kleding! Het afval kan gewoon door de WC worden gespoeld en druppels van de rode vloeistof kunnen met een natte dweil worden weggeveegd.

Borrelen en bruisen

Benodigde chemicaliën:

• natrium bicarbonaat (PAS OP: als het eet-experiment wordt gedaan let dan heel goed op dat niet per ongeluk natrium carbonaat wordt gebruikt!)

• citroenzuur

• vanaf 12 jaar: suiker

Minimale leeftijd: 8

Meng een theelepel natriumbicarbonaat en een theelepel citroenzuur met elkaar. De exacte verhouding is niet heel kritisch, neem ongeveer 1 : 1 verhouding.

Voeg water toe aan het mengsel. Het resultaat is een sterke volumevermeerdering en flink schuimen en bruisen. Het bruisen is goed te horen.

Minimale leeftijd: 12

Voor wat oudere kinderen kan een leuke extra dimensie aan dit experiment worden toegevoegd. Het mengsel van citroenzuur en natriumbicarbonaat wordt ook toegepast in sommige soorten snoep. De meest bekende toepassing is in zgn. napoleon bonbons. Neem voor dit experiment 1 deel citroenzuur, 1 deel natriumbicarbonaat en 1 deel poedersuiker (of fijn gestampte kristalsuiker). Als je iets van deze mix in de mond neemt, dan treedt de schuimreactie op in de mond. Dit zal voor veel mensen een spectaculaire gewaarwording zijn. De mix heeft een sterk zure smaak en tegelijkertijd een verfrissende smaak. Neem niet meer dan in totaal een theelepel van deze mix. 

Een nadeel van dit experiment is dat het kinderen kan doen laten denken dat chemicaliën eetbaar zijn. In dit ene specifieke geval is dat inderdaad zo, maar dit is een zeldzame uitzondering! Vooral voor (in het bijzonder jonge) kinderen kan het moeilijk te begrijpen zijn dat dit een zeldzame uitzondering is en dat in het algemeen chemicaliën als schadelijk of zelfs giftig moeten worden beschouwd.

Als je dit experiment doet wees er dan absoluut zeker van dat je daadwerkelijk natriumbicarbonaat en citroenzuur eet en niet per ongeluk andere stoffen. Let vooral op dat je natriumbicarbonaat niet verwart met natriumcarbonaat. Het laatste kan beslist NIET worden gegeten!

Kleuren die komen en gaan (rood/roze)

Benodigde chemicaliën:

• fenolftaleïne-oplossing

• natrium carbonaat (let op, geen natrium bicarbonaat)

• witte azijn

Minimale leeftijd: 10

Doe ca. 100 ml water in een bekerglas en voeg hooguit twee druppels fenolftaleïne-oplossing toe. Roer het water met een theelepel of schoon staafje, zodat de fenolftaleïne goed door de oplossing wordt gemengd.

Doe een paar korrels of een mespuntje natrium carbonaat (soda) in een reageerbuis en voeg een paar ml. water toe. Zwenk de reageerbuis heen en weer tot alles is opgelost (dit kost vrij veel tijd). Mocht er gemorst worden met de oplossing van natriumcarbonaat, dan direct afvegen met een nat doekje. Niet op de huid laten inwerken. Pas op dat er geen oplossing van natriumcarbonaat in de ogen komt!

Druppel de oplossing van natriumcarbonaat voorzichtig in het bekerglas met de fenolftaleïne oplossing. Het resultaat is een prachtige rood/paarse kleur zoals op de foto hieronder is te zien.

Voeg een klein scheutje azijn toe en roer even om. De paarse kleur verdwijnt weer.

Kleuren met rode kool

Benodigde chemicaliën:

• rode kool

• verdund zoutzuur (<10% HCl gewicht)

• witte azijn

• kleurloos afwasmiddel

• ammonia (<5% NH₃ gewicht)

• natrium hydroxide

Minimale leeftijd: 12 met begeleiding

Snij een paar bladeren van rode kool in kleine stukken en kook deze voor een paar minuten in een kleine hoeveelheid water. Schenk het kookvocht af van de stukjes kool en bewaar dit vocht. Laat het afkoelen. Deze stap van dit experiment kan beter niet zelfstandig door het kind worden gedaan i.v.m. het kokend hete water.

Neem 5 reageerbuizen en schenk in iedere buis enkele ml. van het kookvocht. Het kan nodig zijn om het kookvocht iets te verdunnen als de oplossing erg donker is.

Voeg vervolgens aan iedere reageerbuis één van de volgende stoffen toe:

• verdund zoutzuur
• witte azijn
• afwasmiddel
• ammonia
• oplossing van natrium hydroxide

Je krijgt op deze manier 5 verschillende kleuren. Het is opmerkelijk dat de kleurstof van rode kool zo veel verschillende kleuren kan geven voor de verschillende pH-waarden.

De kleuren zijn als volgt:

• verdund zoutzuur → rood
• witte azijn → roze
• afwasmiddel → blauw/paars
• ammonia → groen
• oplossing van natrium hydroxide → geel

Houd er rekening mee dat natrium hydroxide erg corrosief is en onder geen beding in de ogen mag komen! Draag een veiligheidsbril. Als natrium hydroxide of de oplossing daar van op de huid komt dan onmiddellijk afspoelen met water totdat het glibberige/zepige gevoel verdwenen is.

Verdund zoutzuur en verdunde ammonia zijn ook enigszins corrosief. Voorkom dat deze in de ogen komen. Als deze stoffen op de huid komen dan afspoelen met water. Kinderen in de leeftijd van 12 jaar moeten veilig kunnen werken met verdund zoutzuur en verdunde ammonia.

Kleuren die komen en gaan (blauw)

Benodigde chemicaliën:

• ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat

• kalium hexacyanoferraat(II), geel bloedloogzout (let op: niet verwarren met het rode bloedloogzout dat kalium hexacyanoferraat(III) heet)

• witte azijn

• natrium carbonaat (soda)

• vanaf 12 jaar: natrium bisulfaat

Minimale leeftijd: 8

Los een mespuntje ijzer(III) chloride of ammonium ijzer(III) sulfaat op in 1 liter water, waaraan een klein scheutje azijn is toegevoegd. Deze oplossing is licht geel/bruin, bijna kleurloos.

Op soortgelijke wijze kan in een andere fles van 1 liter een oplossing van kalium hexacyanoferraat(II) worden klaargemaakt. Ook hier een mespuntje oplossen in een liter water. Hier hoeft geen azijn bij.

In een derde fles kan een vlakgestreken eetlepel soda worden opgelost in een liter water. Ook hier moet geen azijn worden toegevoegd.

Alle bovenstaande oplossingen kunnen veilig door kinderen vanaf een jaar of 8 worden gebruikt. Het bereiden van de oplossingen moet gedaan worden door een ouder of begeleider. Als de kinderen 12 jaar of ouder zijn, dan kunnen ze ook de bereiding van de oplossingen zelf doen.

Schenk 100 ml van de ijzer(III)-houdende oplossing in een schoon en van etiket ontdaan jam-potje. Schenk daar vervolgens 100 ml van de oplossing van kalium hexacyanoferraat(II) bij. Het resultaat is een fraaie blauwe vloeistof.

Schenk vervolgens 100 ml van de soda-oplossing bij de blauwe vloeistof. De blauwe kleur verdwijnt weer en de vloeistof wordt geel/bruin en ietwat troebel.

De gebruikte stoffen zijn niet giftig en, zeker in de gegeven concentraties, ook niet corrosief. Deze stoffen zijn echter wel in staat om nare blauwe vlekken in kleding te geven, zelfs bij deze lage concentraties. Laat jonge kinderen niet met de pure stoffen of met geconcentreerde oplossingen spelen. Kinderen vanaf ca. 12 jaar kunnen onder begeleiding de hierboven genoemde oplossingen wel zelf maken.

Minimale leeftijd: 10

Voor iets oudere kinderen is er een erg leuke variatie op bovenstaande proef.

Los een mespuntje kalium hexacyanoferraat(II) op in ca. 25 ml water en zet dat op tafel als een inkt potje. Laat de kinderen met een klein penseeltje of een ganzenveer iets tekenen of schrijven op een vel wit papier. Met 25 ml van deze 'onzichtbare inkt' kunnen heel wat tekeningen worden gemaakt. Laat de tekeningen vervolgens een half uurtje drogen (ondertussen laat je de kinderen iets anders doen).

Los een flinke mespunt ammonium ijzer(III) sulfaat op in 250 ml water en voeg 10 ml witte azijn toe. Doe de heldere lichtbruine oplossing in een bloemspuit die een heel fijne nevel kan verspreiden. Spuit met deze bloemspuit een fijne nevel op de gedroogde tekeningen. Datgene wat getekend was met de onzichtbare inkt komt nu onmiddelijk tevoorschijn in een duidelijke blauwe kleur. Let wel op dat de nevel voldoende fijn is en dat de vloeistof niet langs het papier loopt.

Na het experiment moet de bloemspuit grondig worden gereinigd. Schenk de rest van de oplossing er eerst uit (eventueel bewaar je die in een flesje voor een volgend experiment). Spoel goed na met water en spuit ook een paar keer met water. Vervolgens schenk je het water er uit en doe je er wat azijn in en dan spuit je daar mee. Enkele minuten laten inwerken en zo nu en dan schudden. Na deze reiniging de azijn wegschenken en dan weer met water spoelen en ook een flinke tijd spuiten met water. Vervolgens nog een keer met water spoelen en weer spuiten met het water. Na deze behandeling is de bloemspuit weer helemaal schoon en ontdaan van ijzer(III). Niet goed schoonmaken van de bloemspuit is niet zo erg voor de planten, maar als hij gebruikt wordt om textiel iets vochtig te maken, dan kan hij gele vlekken geven.

Minimale leeftijd: 12

Voor nog iets oudere kinderen is de volgende variant van het experiment heel fraai.

Los een mespuntje kalium hexacyanoferraat(II) op in 100 ml water en doe deze oplossing in een bekerglas.

Doe een mespuntje ammonium ijzer(III) sulfaat (geen ijzer(III) chloride in dit geval) en een mespuntje natrium bisulfaat in één reageerbuis. Voeg vervolgens enkele ml. water toe en los de beide stoffen op.

De foto hieronder laat de reageerbuis met de oplossing van ammonium ijzer(III) sulfaat en natriumbisulfaat en het bekerglas met de oplossing van kalium hexacyanoferraat(II) zien.

Zuig wat van de vloeistof uit de reageerbuis in een pipetje en druppel vervolgens deze oplossing in het bekerglas. Dit laat een zeer fraaie en spectaculaire reactie zien. Je druppelt een vrijwel kleurloze vloeistof in een andere vrijwel kleurloze vloeistof en het resultaat is een diepblauwe 'inkt!

Het effect is vastgelegd in een video: blauwe wolk van 'inkt' (videobestand heeft grootte van ca. 3.5 MByte)

Schenk de rest van de vloeistof van de reageerbuis in het bekerglas en roer met een staafje. De vloeistof wordt nu heel donkerblauw, bijna zwart. Ook dit effect is te zien in een video: roeren in blauwe vloeistof (videobestand heeft grootte van ca. 2.3 MByte)

Voeg een theelepel natrium carbonaat (soda) toe aan het bekerglas en roer vervolgens met een staafje. De donkerblauwe kleur verdwijnt langzaam en er komt een licht bruine kleur voor in de plaats. De vloeistof wordt ook iets troebel. Het roeren en verkleuren is te zien in de volgende video: verdwijnen van blauwe kleur (videobestand heeft grootte van ca. 4.4 MByte).

Als het bekijken van de videos een probleem oplevert, installeer dan deze driver: Xvid codec.

Bespreking van de resultaten

Hoewel het voor kinderen moeilijk zal zijn dit deel van de pagina te begrijpen is het toch goed om iets over de wetenschappelijke achtergrond van deze proefjes te zeggen.

Een veel gebruikte reactie in meerdere experimenten is de reactie van het bicarbonaat ion met zuur. Hierbij komt kooldioxide in de vorm van een gas vrij en dat leidt tot veel gebruis.

  HCO₃^–(aq) + H⁺(aq) → CO₂(g) + H₂O

  NaHCO₃(s) + H⁺(aq) → CO₂(g) + Na⁺(aq) + H₂O

Als er shampoo, afwasmiddel of badschuim wordt toegepast, dan levert dat samen met de bellen van kooldioxide veel schuim.

De reactie met de rood/roze kleur maakt gebruik van een zuur-base inidcator met de naam fenolftaleïne. Dit is een stof, welke in waterige oplossing kleurloos is als de vloeistof zuur of neutraal is en deze stof kleurt intens rood/roze als de vloeistof basisch wordt (pH > 10).

De bloedrode kleur in de 'bloed' proeven wordt veroorzaakt door de vorming van een thiocyanato-complex van ijzer(III). Ijzer(III) ionen en thiocyanaat ionen gaan aan elkaar vastzitten en vormen dan een zgn. complex. Dit complex heeft een zeer intense dieprode kleur. De vereenvoudigde reactievergelijking voor deze reactie is:

  Fe³⁺ + SCN^– → [Fe:SCN]²⁺

Deze vergelijking laat de koppeling van één thiocyanaat ion aan ijzer(III) zien. In werkelijkheid kunnen er meerdere van deze ionen gekoppeld worden aan ijzer(III), tot een maximum van 6 stuks en in de dieprode oplossing zitten in werkelijkheid dan ook verschillende complexen met algemene formule [Fe(:SCN)_n]^3-n, waarbij n de waarde 1, 2, 3, 4, 5, of 6 kan hebben.

De blauwe kleurreactie is ook gebaseerd op de vorming van een complex. Het heel lichtgele hexacyanoferraat(II) (dat zelf ook een complex is) wordt gekoppeld aan ijzer(III) en dit leidt tot de vorming van een intens blauw complex (pruisisch blauw):

  Fe³⁺ + Fe(CN)₆^4- → [FeFe(CN)₆]^–

Dit diepblauwe complex is alleen stabiel in zure en neutrale omgevingen. In een basische oplossing wordt het weer afgebroken.

Als soda wordt toegevoegd, dan wordt de oplossing vrij sterk basisch en dan wordt dit complex weer afgebroken. Het ijzer(III) wordt losgekoppeld en vormt een bruin neerslag en het lichtgele hexacyanoferraat(II) komt weer vrij:

  [FeFe(CN)₆]^– + 3OH^– → Fe(OH)₃ + Fe(CN)₆^4-

naar begin van pagina

terug naar hoofdpagina over experimenten (Engels)