سوف نقومُ في هذه التجربة بإذابةِ قشرة البيضة الصّلبة حتى نحصل على بيضةٍ غير مطهوة، مُحاطة بغشاءٍ رقيق. يمكننا الاستمرار بإجراء تجارب إضافية مع البيضة دون القشرة التي سنحصل عليها.
يُوصى بالاستعانة بشخصٍ بالغٍ أثناء تطبيقِ التجربة.
المعدّات
- بيضة
- خل
- ملعقة
- برطمان (مرطبان)
سير التجربة
يمكنكم مشاهدة سير التجربة في الفيديو المُصور التالي:
شرح
قشرة البيضة مصنوعة من كربونات الكالسيوم (الصيغة الكيميائية CaCO3)، اسم آخر مألوف لهذه المادة هو الحجر الجيري. في الواقع، يتكون كل من الحجر الجيري وقشرة البيضة من نفس المادة. حتى الكلس الذي ينتج أحيانًا في أسفل القمقم مكوّن من هذه المادة.
واحدة من الخصائص الكيميائية البارزة للحجر الجيريّ هي تفاعلهُ مع مواد تسمى "الأحماض"، بحيث أنه يذوب بداخلها ويُطلق غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2). لقد قُمنا باستغلالِ تلك الميزة في هذه التجربة لإذابةِ قشرة البيضة. الحمض الذي قمنا باستخدامه هو الخلّ - وهو في الواقع محلولٌ لخلّ الحامض بنسبة 5 في المائة (حمض الخليك، الصيغة الكيميائية CH3COOH) موجود في 95 في المائة من الماء. يُعد حمض الخلّ حمضًا ضعيفًا، ومن ثمّ فهو يُستخدم للطبخ ولا يُعتبر خطيرًا. بالرغم من ذلك، من المستحسن إجراء التجربة تحت إشراف شخصٍ بالغ، في حالة رشق الخلّ عليكم أثناء سكبه، اغسلوا المكان بالماء جيدًا.
حقيقة كون حمض الخل ضعيفًا تجعل التجربة طويلة جدًا - لإذابة قشرة بيضة واحدة، يستغرق ذلك 24 ساعة على الأقلّ، بل أكثر من ذلك. بعد مرور يوم من نقعها في الخل، يُنصح بإخراج البيضة ولمسها - إذا كانت هناك مناطق صلبة لا تزال موجودة، فهي لا تزال قشرة ولم تستجب لفعالية الخلّ، لذا يجب إعادتها إلى الخلّ لبضع ساعات أخرى لاستكمال التفاعل.
كيميائيًا، التفاعل الذي يحدث هو:
CaCO3(s) + 2CH3COOH(aq) ---> Ca(CH3COO)2(aq) +H2O(l) +CO2(g)
تُشير العلامات الموجودة في الأقواس السفلية إلى حالة المادة - S - الصلبة ، L - السائلة ، g - الغازية و aq - الذائبة في الماء. التفاعل الكيميائي هو أن يتفاعل الحجر الجيري الصلب مع حمض الخلّ (المُذاب في الماء) للحصول على ملح أسيتات الكالسيوم (Ca (CH3COO) 2) المذاب في الماء، الماء (H2O)، وغاز ثاني أكسيد الكربون.
يمكننا رؤية إنتاج الغاز على الفور عند وضع البيضة في الخل، من خلال الفقاعات الصغيرة التي تنشأ بالقرب من البيضة. لا تبدو كمية الغاز كبيرة، لكن مع مرور يوم كامل سوف تنشأ كمية كبيرة من الغاز. لذلك، يُمنع إغلاق البرطمان بإحكام حتى تكون عملية إطلاق الغاز الناتج مُتاحة.
إذا ذابت القشرة، لماذا لا ينسكب بروتين البيض السائل إلى الخارج؟ يعود ذلك إلى أنّه مُحاط بغشائين يُسمّيان غشائَي القشرة. يسميها البعض أسماء منفصلة: غشاء القشرة وغشاء البيضة. يرتبط الغشاءان ببعضهما البعض باستثناء مكانٍ واحد، "كيس الهواء"، الذي يمكن رؤيته عند كسر البيضة، وهو منطقة في أعلى البيضة نرى فيها غشاءًا غير مرتبط بالبيضة.
تتكون الأغشية بالأساس من بروتين يُسمى الكولاجين، والذي يمكن اكتشافه عندما نقوم بتقشير بيضة صلبة، وهي تلتصق بالقشرة بإحكام وتمنع القشور من التناثر.
يُعتبر الكولاجين مادة قوية ومرنة نسبيًا (يحتوي جلدنا على نسبة عالية من الكولاجين أيضًا)، ويحافظ على البيضة الناعمة مثل البالون المطاطي المملوء بالماء. لكن، مع ذلك، يجب الحفاظ على البيضة بحرصٍ شديد وتجنب ملامسة الأشياء الحادة بحيث لا تقوم بتمزيق كيس البروتين.
يُنصح بإعداد بيضتين بدون قشرة لاستخدامهما في تجربةٍ أخرى: تجربة البيضة المنتفخة والمُنكمشة
من الجدير بالذكر
يعمل الخل على إذابة ملح الكالسيوم الصلب الموجود داخل العظام، وبذلك تنتج عظامًا طريّة مثل المطاط.
يتفاعل الخل أيضًا بتفاعل مماثل مع صودا الخبز، وهو تفاعل يطلق غاز ثاني أكسيد الكربون. الفرق الرئيسي هو أن التفاعل مع صودا الخبز أسرع بكثير، مما يتيح إنشاء بركان من الرغوة ونفخِ البالون.