Menyiasat Osmosis Menggunakan Tiub Visking

Tujuan

Eksperimen ini menunjukkan bahawa osmosis berlaku merentasi tiub visking, suatu membran separa telap buatan, dengan menyediakan osmometer ringkas dan memerhati perubahan paras larutan dalam tiub kaca mengikut masa.

Pemboleh Ubah

• Pemboleh ubah dimanipulasikan, perbezaan kepekatan merentasi membran, disediakan dengan menggunakan larutan sukrosa pekat di dalam tiub visking dan air suling di luarnya dalam bikar.
• Pemboleh ubah bergerak balas, perubahan paras larutan dalam tiub kaca atau tiub kapilari, diukur dalam sentimeter mengikut masa.
• Pemboleh ubah dimalarkan, suhu persekitaran, tempoh eksperimen, saiz (panjang dan diameter) tiub visking, dan isi padu larutan yang digunakan.

Bahan dan Radas

• tiub visking
• tiub kaca atau tiub kapilari
• larutan sukrosa pekat
• air suling
• sebuah bikar
• kaki retort dan pengapit
• benang atau gelang getah
• pembaris
• pen penanda
• jam randik

Prosedur

1. Rendam sepotong tiub visking dalam air sehingga ia menjadi lembut dan mudah dibuka.
2. Ikat satu hujung tiub itu dengan ketat menggunakan benang untuk menutupnya.
3. Isi tiub itu dengan larutan sukrosa pekat menggunakan corong atau dengan menuang secara berhati-hati.
4. Masukkan tiub kaca ke dalam hujung terbuka tiub itu dan ikat tiub itu dengan ketat sekeliling tiub kaca dengan benang supaya sambungan itu kedap udara.
5. Tandakan paras awal larutan sukrosa dalam tiub kaca menggunakan pen penanda.
6. Pasang tiub itu tegak pada kaki retort menggunakan pengapit dan rendamkannya dalam bikar berisi air suling, supaya paras air dalam bikar melebihi hujung yang diikat.
7. Tandakan atau ukur paras larutan dalam tiub kaca setiap 10 minit selama 30 hingga 40 minit.
8. Rekodkan paras larutan dalam tiub kaca pada setiap selang masa.

Keputusan Dijangka

Paras larutan dalam tiub kaca dijangka meningkat secara berperingkat sepanjang eksperimen, kerana air terus bergerak masuk ke dalam tiub melalui osmosis.

Kesimpulan

Air bergerak masuk ke dalam tiub visking melalui osmosis, daripada air suling yang cair di luar ke larutan sukrosa yang lebih pekat di dalam, merentasi membran separa telap itu. Pergerakan bersih air ini meningkatkan paras larutan dalam tiub kaca, menyokong tujuan menunjukkan bahawa osmosis berlaku merentasi tiub visking.

Soalan bergaya Kertas 3

Soalan asli ini mengikut gaya Kertas 3 dan menggunakan kemahiran proses sains yang diuji dengan radas ini.

Soalan 1 (hipotesis). Seorang pelajar menyediakan tiga osmometer dengan larutan sukrosa 10%, 30% dan 50% di dalam tiub visking, setiap satu berdiri dalam air suling. Tulis satu hipotesis.

Jawapan model. Semakin tinggi kepekatan larutan sukrosa di dalam tiub, semakin besar kenaikan paras larutan dalam tiub kaca dalam masa yang tetap, kerana kecerunan potensi air yang lebih curam menarik masuk air melalui osmosis dengan lebih cepat.

Soalan 2 (pemboleh ubah). Nyatakan pemboleh ubah dimanipulasikan, bergerak balas dan satu pemboleh ubah dimalarkan, serta nyatakan bagaimana pemboleh ubah dimalarkan itu dikekalkan malar. Jawapan model. Dimanipulasikan: kepekatan larutan sukrosa di dalam tiub.

Bergerak balas: kenaikan paras larutan dalam tiub kaca. Dimalarkan: suhu air sekeliling, dikekalkan malar dengan menjalankan semua susunan dalam keadaan makmal yang sama pada suhu bilik.

Soalan 3 (penjadualan dan graf). Bacaan paras dalam tiub kaca diambil setiap 10 minit selama 40 minit. Terangkan cara memaparkan data dan bentuk graf yang dijangka.

Jawapan model. Plot graf paras larutan (cm) pada paksi-y melawan masa (minit) pada paksi-x, dan lukis lengkung licin terbaik. Lengkung itu menaik curam pada mulanya kemudian mendatar, menunjukkan kadar osmosis menjadi perlahan mengikut masa.

Soalan 4 (inferens). Selepas 40 minit, paras berhenti meningkat. Terangkan pemerhatian ini.

Jawapan model. Apabila air masuk, larutan sukrosa di dalam menjadi lebih cair, jadi perbezaan potensi air merentasi membran menurun; kadar osmosis bersih berkurang sehingga menghampiri sifar, dan paras berhenti meningkat.

Keselamatan

• Masukkan tiub kaca ke dalam tiub visking dengan lembut, memegangnya berhampiran hujung, kerana tiub kaca boleh patah dan mencederakan tangan jika dipaksa.
• Lap sebarang air atau larutan sukrosa yang tertumpah dengan segera supaya meja dan lantai tidak menjadi licin.
• Laporkan dan bersihkan sebarang kaca pecah dengan selamat, bukan mengutip serpihannya dengan tangan terdedah.
• Basuh tangan selepas mengendalikan radas dan bersihkan kaca sebelum menyimpannya.

Kesilapan Biasa

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim