גן כימי

ערכת הגן הכימי לקבוצות – צמחים מכימיה!

מה זה גן כימי?

הגן הכימי הוא ניסוי מדעי מרהיב שבו ניתן לצפות בתהליך היווצרות גבישים צבעוניים הנראים כמו צמחים או ענפים מתפתחים – וכל זה מתרחש בתוך בקבוק שקוף!

ניסוי זה ממחיש לתלמידים כיצד תגובות כימיות פשוטות עשויות ליצור מבנים מורכבים הדומים למה שקורה בטבע.

מטרות הלמידה:

• להמחיש תהליכי שקיעה ויצירת תרכובות לא מסיסות
• ללמוד על ממברנות חדירות למחצה ולחץ אוסמוטי
• להבין את הקשר בין כימיה לביולוגיה (חיקוי תהליכים טבעיים)

מה כוללת הערכה (לקבוצות):

• בקבוק זכוכית (20–50 מ"ל)
• מים מזוקקים
• מים מזוגגים (סיליקט נתרן – Na₂SiO₃)
• מלחי מתכת:
• סולפט נחושת (CuSO₄) – גבישים כחולים
• כלוריד נחושת (CuCl₂) – ירוק/כחול
• כלוריד סידן (CaCl₂)
• כפפות, פיפטות וכלי ערבוב
• דף הנחיות מדויק לכל קבוצה

כאשר מלח מתכתי בא במגע עם מים מזוגגים (סיליקט נתרן), נוצרת תרכובת לא מסיסה – סיליקט מתכתי – ששוקע בצורת קרום דק סביב גביש המלח.

הקרום הזה חדיר למחצה: מים חודרים פנימה וגורמים ללחץ פנימי אוסמוטי שמתפרץ כלפי חוץ – כך מתפתח "ענף" חדש. תהליך זה ממשיך ומתפצל, ויוצר מבנים מורכבים כמו צמחים.

שימושים ותובנות רחבות:

למרות שמדובר בניסוי חינוכי, הוא מדמה תהליכים אמיתיים כמו:

• היווצרות מבנים מינרליים במעמקי הים (כמו פתחי הידרותרמיה)
• שקיעה של מלחים בסביבות קיצוניות
• מחקר של ממברנות חצי חדירות וחומרים חכמים

למי זה מתאים?

• בתי ספר יסודיים וחטיבות ביניים
• מרכזי מדע וחוגים
• חוויות קיץ ומעבדות פתוחות