Химический опыт брома с алюминием
Если в пробирку из термостойкого стекла поместить несколько миллилитров брома и аккуратно опустить в него кусочек алюминиевой фольги, то через некоторое время (необходимое для того, чтобы бром проник через оксидную плёнку) начнётся бурная реакция. От выделяющегося тепла алюминий плавится и в виде маленького огненного шарика катается по поверхности брома (плотность жидкого алюминия меньше плотности брома), быстро уменьшаясь в размерах. Пробирка наполняется парами брома и белым дымом, состоящим из мельчайших кристаллов бромида алюминия:
2Al+3Вr 2 → 2AlВr 3 .
Также интересно наблюдать реакцию алюминия с иодом. Смешаем в фарфоровой чашечке небольшое количество порошкообразного иода с алюминиевой пудрой. Пока реакции не заметно: в отсутствие воды она протекает крайне медленно. Пользуясь длинной пипеткой, капнем на смесь несколько капель воды, играющей роль инициатора, и реакция пойдёт энергично - с образованием пламени и выделением фиолетовых паров иода.
Химические опыты с порохом: как взрывается порох!
Пороха
Дымный, или чёрный, порох представляет собой смесь калийной селитры (нитрата калия - KNO 3), серы (S) и угля (C). Он воспламеняется при температуре около 300 °С. Порох может взрываться и от удара. В его состав входят окислитель (селитра) и восстановитель (уголь). Сера также является восстановителем, но главная её функция - связывать калий в прочное соединение. При горении пороха протекает реакция:
2KNO 3 +ЗС+S→ K 2 S+N 2 +3СО 2 ,
- в результате которой выделяется большой объём газообразных веществ. С этим и связано использование пороха в военном деле: образующиеся при взрыве и расширяющиеся от тепла реакции газы выталкивают пулю из оружейного ствола. В образовании сульфида
калия легко убедиться, понюхав ствол ружья. Он пахнет сероводородом - продуктом гидролиза сульфида калия.
Химические опыты с селитрой: огненная надпись
Эффектный химический опыт можно провести, имея калийную селитру. Напомню, что селитры - это сложные вещества - соли азотной кислоты. В данном случае нам понадобится калиевая селитра. Её химическая формула KNO 3 . На листе бумаги нарисуйте контур, рисунок (для большего эффекта пусть линии не пересекаются!). Приготовьте концентрированный раствор нитрата калия. Для сведений: в 15 мл горячей воды растворяется 20 г KNO 3 . Затем с помощью кисти пропитываем бумагу по нарисованному контуру, при этом не оставляем пропусков и промежутков. дадим бумаге высохнуть. Теперь надо коснуться горящей лучинкой какой-нибудь точки на контуре. Тотчас же появится "искра", которая будет медленно двигаться по контуру рисунка, пока не замкнёт его полностью. Вот что происходит: Калиевая селитра разлагается по уравнению:
2KNO 3 → 2 KNO 2 +O 2 .
Здесь KNO 2 +O 2 - соль азотистой кислоты. От выделяющегося кислорода бумага обугливается и сгорает. Для большего эффекта опыт можно проводить в тёмном помещении.
Химические опыт растворения стекла в плавиковой кислоте
Стекло растворяется в плавиковой кислоте
Действительно, стекло легко растворяется. Стекло - это очень вязкая жидкость. В том, что стекло может растворяться, можно убедиться, проделав следующую химическую реакцию. Плавиковая кислота - это кислота, образованная растворением фтороводорода (HF) в воде. Её ещё называют фтороводородная кислота. Для большей наглядности возьмём тонкое спекло, на которое прицепим грузик. Стекло с грузиком опустим в раствор плавиковой кислоты. Когда стекло растворится в кислоте, грузик упадёт на дно колбы.
Химические опыты с выделением дыма
Химические реакции с выделением дыма
(хлорид аммония)
Проведём красивый опыт по получению густого белого дыма. Для этого нам нужно приготовить смесь поташа (карбонат калия К 2 CO 3) раствором аммиака (нашатырный спирт). Смешаем реагенты: поташ и нашатырный спирт. К полученной смеси добавим раствор соляной кислоты. Реакция начнётся уже в момент, когда колба с соляной кислотой будет близко поднесена к колбе, в которой содержится аммиак. Аккуратно прилейте соляную кислоту к раствору аммиака и наблюдайте образование густого белого пара хлорида аммония, химическая формула которого NH 4 Cl. Химическая реакция между аммиаком и соляной кислотой протекает следующим образом:
HCl+NH 3 → NH 4 Cl
Химические опыты: свечение растворов
Реакция свечения раствора
Как отмечено выше - свечение растворов - признак химической реакции. Проведём ещё один эффектный опыт, при котором у нас раствор будет светиться. Для реакции нам необходим раствор люминол, раствор перекиси водорода H 2 O 2 и кристаллики красная кровяной кровяной соли K 3 . Люминол - сложное органическое вещество, формула которого C 8 H 7 N 3 O 2 . Люминол хорошо растворяется в некоторых органических растворителях, при этом в воде не растворяется. Свечение происходит при реакции люминола с некоторыми окислителями в щелочной среде.
Итак, начнём: прилейте раствор перекиси водорода к люминолу, затем к полученному раствору добавьте горсть кристалликов красной кровяной соли. Для большего эффекта попробуйте проводить опыт в темном помещении! Как только кристаллики кровяной красной соли коснуться раствора, сразу будет заметно холодное голубое свечение, что свидетельствует о течении реакции. Свечение при химической реакции называется хемилюминисценцией
Ещё один химический опыт со светящимися растворами:
Для него нам потребуется: гидрохинон (раньше использовался в фототехнике), карбонат калия K 2 CO 3 (ещё известен под названием "поташ"), аптечный раствор формалина (формальдегида) и перекись водорода. Растворите 1 гр гидрохинона и 5 гр карбоната калия K 2 CO 3 в 40 мл аптечного формалина (водный раствор формальдегида). Перелейте эту реакционную смесь в большую колбу или бутылку емкостью не менее литра. В небольшом сосуде приготовьте 15 мл концентрированного раствора перекиси водорода. Можно использовать таблетки гидроперита - соединение перекиси водорода с мочевиной (мочевина не помешает опыту). Для большего эффекта зайдите в темную комнату, когда глаза привыкнут к темноте, слейте раствор пероксида водорода в большой сосуд с гидрохиноном. Смесь начнет вспениваться (поэтому и надо взять большой сосуд) и появится отчетливое оранжевое свечение!
Химические реакции, при которых появляется свечение происходят не только при окислении. Иногда свечение возникает при кристаллизации. Самый простой способ его наблюдения - поваренная соль. Растворите поваренную соль в воде, причем соли возьмите столько, чтобы на дне стакана оставались нерастворившиеся кристаллы. Полученный насыщенный раствор перелейте в другой стакан и по каплям добавляйте к этому раствору концентрированную соляную кислоту . Соль начнет кристаллизоваться, при этом в растворе будут проскальзывать искры. Наиболее красиво, если опыт ставить в темноте!
Химические опыты с хромом и его соединениями
Разноцветный хром!... Окраска солей хрома может легко переходить из фиолетовой в зелёную и наоборот. Проведём реакцию: растворим в воде несколько фиолетовых кристалликов хлорида хрома CrCl 3 6Н 2 О. При кипячении фиолетовый раствор этой соли становится зелёным. При выпаривании зелёного раствора образуется зелёный порошок того же состава, что и исходная соль. А если насытить охлаждённый до 0 °С зелёный раствор хлорида хрома хлороводородом (HCl), цвет его вновь станет фиолетовым. Как объяснить наблюдаемое явление? Это редкий в неорганической химии пример изомерии - существования веществ, имеющих одинаковый состав, но разные строение и свойства. В фиолетовой соли атом хрома связан с шестью молекулами воды, а атомы хлора являются противоионами: Cl 3 , а в зелёном хлориде хрома они меняются местами: Cl 2Н 2 О. В кислой среде бихроматы являются сильными окислителями. Продукты их восстановления - ионы Cr3+:
К 2 Cr 2 О 7 +4H 2 SO 4 +3K 2 SO 3 → Cr 2 (SO 4) 3 +4K 2 SO 4 +4H 2 O.
Хромат калия (жёлтый)бихромат - (красный)
При пониженной температуре из образовавшегося раствора удаётся выделить фиолетовые кристаллы хромокалиевых квасцов KCr(SO 4) 2 12Н 2 О. Тёмно-красный раствор, получаемый при добавлении концентрированной серной кислоты к насыщенному водному раствору дихромата калия, называется «хромпик». В лабораториях он служит для мытья и обезжиривания химической посуды. Посуду осторожно ополаскивают хромпиком, который не выливают в раковину, а используют многократно. В конце концов смесь становится зелёной - весь хром в таком растворе уже перешёл в форму Сr 3+ . Особенно сильный окислитель - оксид хрома (VI) СrО 3 . С его помощью можно зажечь спиртовку без спичек: достаточно прикоснуться к смоченному спиртом фитилю палочкой с несколькими кристалликами этого вещества. При разложении CrО 3 может быть получен тёмно-коричневый порошок оксида хрома (IV) CrО 2 . Он обладает ферромагнитными свойствами и используется в магнитных лентах некоторых типов аудиокассет. В организме взрослого человека содержится всего около б мг хрома. Многие соединения этого элемента (особенно хроматы и дихроматы) токсичны, а некоторые из них являются канцерогенами, т.е. способны вызывать рак.
Химические опыты: восстановительные свойства железа
Хлорид железа III
Данный тип химической реакции относится к окислительно-восстановительным реакциям . Для проведения реакции нам потребуется разбавленный (5%-й) водные растворы хлорида железа(III) FeCl 3 и такой же раствор иодида калия KI. Итак, в одну колбу наливают раствор хлорида железа(III). Затем добавляем к ней несколько капель раствора иодида калия. Наблюдаем изменение окраски раствора. Жидкость приобретёт красно-бурый цвет. В растворе будут протекать следующие химические реакции:
2FeCl 3 + 2KI→ 2FeCl 2 + 2KCl + I 2
KI + I 2 → K
Хлорид железа II
Ещё один химический опыт с соединениями железа. Для него нам понадобятся разбавленные (10–15%-й) водные растворы сульфата железа(II) FeSO 4 и тиоцианата аммония NH 4 NCS, бромная вода Br 2 . Начнём. В одну колбу наливаем раствор сульфата железа(II). Туда же добавляют 3–5 капель раствора тиоцианата аммония. Замечаем, что нет никаких признаков химических реакций. Конечно, катионы железа(II) не образуют с тиоцианат-ионами окрашенных комплексов. Теперь в эту колбу добавляем бромную воду. А вот теперь ионы железа "выдали себя" и окрасили раствор в кроваво-красный цвет. так реагируют ион (III) -валентного железа на тиоцианат-ионы. Вот, что происходило в колбе:
Fe(H 2 O) 6 ] 3+ + n NCS– (n–3) – + n H 2 O
Химический опыт по обезвоживанию сахара серной кислотой
Обезвоживание сахара серной кислотой
Концентрированная серная кислота обезвоживает сахар. Сахар - это сложное органическое вещество, формула которого C 12 H 22 O 11 . Вот, как это происходит. Сахарную пудру помещают в высокий стеклянный стакан, чуть смачивают водой. Затем к влажному сахару приливают немного концентрированной серной кислоты. осторожно и быстро перемешивают стеклянной палочкой. Палочку так и оставляют в середине стакана со смесью. Через 1 - 2 минуты сахар начинает чернеть, вспучиваться и в виде объёмной, рыхлой массы чёрного цвета подниматься, забирая с собой стеклянную палочку. Cмесь в стакане сильно разогревается и немного дымиться. При этой химической реакции серная кислота не только отбирает у сахара воду, но и частично превращает его в уголь.
C 12 H 22 O 11 +2H 2 SO 4 (конц.)→ 11С+CO 2 +13H 2 O+2SO 2
Выделяющаяся вода при такой химической реакции в основном поглощается серной кислотой (серная кислота "жадно" поглощает воду) с образованием гидратов, - отсюда сильное выделение тепла. А углекислый газ CO 2 , который получается при окислении сахара, и сернистый газ SO 2 поднимают обугливающуюся смесь вверх.
Химическая опыт с исчезновением алюминиевой ложки
2.JPG)
Раствор нитрата ртути
Проведём ещё одну забавную химическую реакцию: для этого нам потребуется алюминиевая ложка и нитрат ртути (Hg(NO 3) 2). Итак, возьмём ложку, очистим её мелкозернистой наждачной бумагой, затем обезжирим ацетоном. Окуните ложку на несколько секунд в раствор нитрата ртути (Hg(NO 3) 2). (помните, что соединения ртути ядовиты!). Как только поверхность алюминиевой ложки в растворе ртути станет серого цвета, ложку надо вынуть, обмыть кипячёной водой высушить (промокая, но не вытирая). Через несколько секунд металлическая ложка будет превращаться в белые пушистые хлопья, и вскоре от неё останется лишь сероватая кучка пепла. Произошло вот что:
Al + 3 Hg(NO 3) 2 → 3 Hg + 2 Al(NO 3) 3 .
В растворе в начале реакции на поверхности ложки появляется тонкий слой амальгамы алюминия (сплав алюминия и ртути). Затем амальгама превращается в белые пушистые хлопья гидроксида алюминия (Al(OH) 3). Израсходованный в реакции металл пополняется новыми порциями алюминия, растворённого в ртути. И, наконец, вместо блестящей ложки на бумаге остаётся белый порошок Al(OH) 3 и мельчайшие капельки ртути. Если после раствора нитрата ртути (Hg(NO 3) 2) алюминиевую ложку сразу погрузить в дистиллированную воду, то на её поверхности появятся пузырьки газа и чешуйки белого цвета (произойдёт выделение водорода и гидроксида алюминия).
Б.Д.СТЕПИН, Л.Ю.АЛИКБЕРОВА
Эффектные опыты по химии
C чего начинается увлечение химией – наукой, полной удивительных загадок, таинственных и непонятных явлений? Очень часто – с химических опытов, которые сопровождаются красочными эффектами, «чудесами». И так было всегда, по крайней мере тому есть множество исторических свидетельств.
В материалах рубрики «Химия в школе и дома» будут описаны простые и интересные опыты. Все они хорошо получаются, если строго соблюдать приведенные рекомендации: ведь на ход реакции часто влияют температура, степень измельчения веществ, концентрация растворов, наличие примесей в исходных веществах, соотношение реагирующих компонентов и даже порядок их прибавления друг к другу.
Любые химические опыты требуют при выполнении осторожности, внимания и аккуратности. Избежать неприятных неожиданностей поможет соблюдение трех простых правил.
Первое: не надо экспериментировать дома с незнакомыми веществами. Не забывайте, что слишком большие количества хорошо известных химикатов в неумелых руках тоже могут стать опасными. Никогда не превышайте количества веществ, указанные в описании опыта.
Второе: прежде чем выполнять любой опыт, надо внимательно прочесть его описание и понять свойства применяемых веществ. Для этого есть учебники, справочники и другая литература.
Третье: надо быть осторожным и предусмотрительным. Если опыты связаны с горением, образованием дыма и вредных газов, следует показывать их там, где это не вызовет неприятных последствий, например в вытяжном шкафу во время занятий химического кружка или под открытым небом. Если во время опыта какие-то вещества разбрасываются или разбрызгиваются, то необходимо обезопасить себя защитными очками либо экраном, а зрителей усадить на безопасном расстоянии. Все опыты с сильными кислотами и щелочами надо проводить, надев очки и резиновые перчатки. Опыты, отмеченные звездочкой (*), могут выполняться только учителем или руководителем химического кружка.
При соблюдении этих правил эксперименты будут успешными. Тогда химические вещества раскроют перед вами чудеса своих превращений.
Елочка в снегу
Для этого опыта надо достать стеклянный колокол, небольшой аквариум, в крайнем случае – пятилитровую стеклянную банку с широким горлом. Нужна также ровная доска или лист фанеры, на которую будут установлены эти сосуды вверх дном. Еще понадобится небольшая пластмассовая игрушечная елочка. Выполняют опыт следующим образом.
Сначала пластмассовую елочку обрызгивают в вытяжном шкафу концентрированной соляной кислотой и тотчас ставят ее под колокол, банку или аквариум (рис. 1). Выдерживают елочку под колоколом 10–15 мин, затем быстро, чуть-чуть приподняв колокол, помещают рядом с елочкой небольшую чашку с концентрированным раствором аммиака. Сразу же в воздухе под колоколом появляется кристаллический «снег», который оседает на елочке, и вскоре вся она покрывается кристаллами, похожими на иней.
Этот эффект вызван реакцией хлороводорода с аммиаком:
НСl + NН 3 = NH 4 Сl,
которая приводит к образованию мельчайших бесцветных кристалликов хлорида аммония, осыпающих елочку.
Искрящиеся кристаллы
Как поверить тому, что вещество при кристаллизации из водного раствора выделяет под водой сноп искр? Но попробуйте смешать 108 г сульфата калия К 2 SO 4 и 100 г декагидрата сульфата натрия Nа 2 SO 4 10Н 2 О (глауберова соль) и добавить порциями при помешивании немного горячей дистиллированной или кипяченой воды, пока все кристаллы не растворятся. Раствор оставьте в темноте, чтобы при охлаждении началась кристаллизация двойной соли состава Nа 2 SO 4 2К 2 SO 4 10Н 2 О. Как только начнут выделяться кристаллы, раствор будет искриться: при 60 °С слабо, а по мере охлаждения все сильнее и сильнее. Когда кристаллов выпадет много, вы увидите целый сноп искр.
Свечение и образование искр вызвано тем, что при кристаллизации двойной соли, которая получается по реакции
2К 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + 10Н 2 O = Nа 2 SO 4 2К 2 SO 4 10Н 2 О,
выделяется много энергии, почти полностью превращающейся в световую.
Оранжевый свет
Появление этого удивительного свечения вызвано почти полным превращением энергии химической реакции в световую. Чтобы его наблюдать, к насыщенному водному раствору гидрохинона С 6 Н 4 (ОН) 2 приливают 10–15%-й раствор карбоната калия К 2 СО 3 , формалин – водный раствор формальдегида НСНО и пергидроль – концентрированный раствор пероксида водорода Н 2 О 2 . Свечение жидкости лучше наблюдать в темноте.
Причина выделения света – окислительно-восстановительные реакции превращения гидрохинона С 6 Н 4 (ОН) 2 в хинон С 6 Н 4 О 2 , а формальдегида НСНО – в муравьиную кислоту НСООН:
С 6 Н 4 (ОН) 2 + Н 2 О 2 = С 6 Н 4 О 2 + 2Н 2 О,
НСНО + Н 2 О 2 = НСООН + Н 2 О.
Одновременно протекает реакция нейтрализации муравьиной кислоты карбонатом калия с образованием соли – формиата калия НСООК – и выделением диоксида углерода СО 2 (углекислого газа), поэтому раствор вспенивается:
2НСООН + К 2 СО 3 = 2НСООК + СО 2 + Н 2 О.
Гидрохинон (1,4-гидроксибензол) – бесцветное кристаллическое вещество. Молекула гидрохинона содержит бензольное кольцо, в котором два атома водорода в параположении замещены на две гидроксильные группы.
Гроза в стакане
«Гром» и «молния» в стакане воды? Оказывается, бывает и такое! Сначала взвесьте 5–6 г бромата калия КВrО 3 и 5–6 г дигидрата хлорида бария ВаС 12 2Н 2 О и растворите эти бесцветные кристаллические вещества при нагревании в 100 г дистиллированной воды, а потом смешайте полученные растворы. При охлаждении смеси выпадет осадок малорастворимого на холоду бромата бария Ва(ВrO 3) 2:
2КBrO 3 + ВаСl 2 = Ва(ВrO 3) 2 + 2КСl.
Отфильтруйте выпавший бесцветный осадок кристаллов Ва(ВrO 3) 2 и промойте его 2–3 раза небольшими (5–10 мл) порциями холодной воды. Затем высушите промытый осадок на воздухе. После этого 2 г полученного Ва(ВrO 3) 2 растворите в 50 мл кипящей воды и профильтруйте еще горячий раствор.
Стакан с фильтратом поставьте охлаждаться до 40–45 °С. Это лучше всего сделать на водяной бане, нагретой до такой же температуры. Температуру бани проверяйте термометром и, если она понизится, снова подогрейте воду с помощью электрической плитки.
Закройте окна шторами или выключите свет в комнате, и вы увидите, как в стакане одновременно с появлением кристаллов будут то в одном, то в другом месте возникать голубые искры – «молнии» и раздаваться хлопки «грома». Вот вам и «гроза» в стакане! Световой эффект вызван выделением энергии при кристаллизации, а хлопки – возникновением кристаллов.
Дым из воды
В стакан наливают водопроводную воду и бросают туда кусочек «сухого льда» – твердого диоксида углерода СО 2 . Вода тотчас же забурлит, и из стакана повалит густой белый «дым», образованный охлажденными парами воды, которые увлекает за собой возгоняющийся диоксид углерода. Этот «дым» совершенно безопасен.
Диоксид углерода. Твердый диоксид углерода возгоняется без плавления при низкой температуре, равной –78 °С. В жидком состоянии СО 2 может находиться только под давлением. Газообразный диоксид углерода – бесцветный, негорючий газ со слабым кисловатым вкусом. Вода способна растворять значительное количество газообразного СО 2: 1 л воды при 20 °С и давлении 1 атм поглощает около 0,9 л СО 2 . С водой взаимодействует очень незначительная часть растворенного СО2, при этом образуется угольная кислота Н 2 СО 3 , которая только частично взаимодействует с молекулами воды, образуя ионы оксония Н 3 О + и гидрокарбонатные ионы НСО 3 – :
Н 2 СО 3 + Н 2 О НСО 3 – + Н 3 О + ,
НСО 3 – + Н 2 О СО 3 2– + Н 3 О + .
Таинственное исчезновение
Оксид хрома(III) поможет показать, как вещество бесследно исчезает, исчезает без пламени и дыма. Для этого складывают горкой несколько таблеток «сухого спирта» (твердого горючего на основе уротропина), а сверху насыпают щепотку предварительно разогретого в металлической ложечке оксида хрома(III) Сr 2 O 3 . И что же? Нет пламени, нет дыма, а горка постепенно уменьшается в размерах. Через некоторое время от нее остается только щепотка неизрасходованного зеленого порошка – катализатора Сr 2 О 3 .
Окисление уротропина (СН 2) 6 N 4 (гексаметилентетрамина) – основы твердого спирта – в присутствии катализатора Сr 2 O 3 идет по реакции:
(СН 2) 6 N 4 + 9O 2 = 6СO 2 + 2N 2 + 6Н 2 О,
где все продукты – диоксид углерода СО 2 , азот N 2 и пары воды Н 2 O – газообразны, бесцветны и не имеют запаха. Заметить их исчезновение невозможно.
Ацетон и медная проволока
Можно показать еще один опыт с таинственным исчезновением вещества, который на первый взгляд кажется просто колдовством. Готовят медную проволоку толщиной 0,8–1,0 мм: очищают ее наждачной бумагой и сворачивают в кольцо диаметром 3–4 см. Отгибают отрезок проволоки длиной 10–15 см, который будет служить ручкой, а чтобы держать ее было не горячо, на конец этого отрезка надевают кусок карандаша, из которого заранее удален грифель.
Затем наливают в стакан 10–15 мл ацетона (СН 3) 2 СО (не забывайте: ацетон огнеопасен!).
Вдали от стакана с ацетоном нагревают кольцо из медной проволоки, держа ее за ручку, а потом быстро опускают его в стакан с ацетоном так, чтобы кольцо не касалось поверхности жидкости и находилось от нее в 5–10 мм (рис. 2). Проволока раскалится и будет светиться до тех пор, пока не израсходуется весь ацетон. Но ни пламени, ни дыма не будет! Чтобы опыт был еще эффектнее, в комнате гасят свет.
Статья подготовлена при поддержке компании «Пластика ОКОН». При ремонте квартиры не стоит забывать об остеклении балкона. Компания «Пластика ОКОН» занимается производством пластиковых окон с 2002 года. На сайте, расположенном по адресу plastika-okon.ru , вы сможете, не вставая со своего кресла, заказать остекление балкона или лоджии по выгодной цене. Компания «Пластика ОКОН» имеет развитую логистическую базу, которая позволяет ей, производить доставку и установку в кратчайшие сроки.
 |
Рис. 2.
|
На поверхности меди, которая служит катализатором и ускоряет реакцию, протекает окисление паров ацетона до уксусной кислоты СН 3 СООН и уксусного альдегида СН 3 СНО:
2(СН 3) 2 СО + О 2 = СН 3 СООН + 2СН 3 СНО,
с выделением большого количества теплоты, поэтому проволока раскаляется докрасна. Пары обоих продуктов реакции бесцветны, их выдает только запах.
«Сухая кислота»
Если в колбу положить кусочек «сухого льда» – твердого диоксида углерода – и закрыть ее пробкой с газоотводной трубкой, а конец этой трубки опустить в пробирку с водой, куда заранее добавили синий лакмус, то вскоре произойдет маленькое чудо.
Колбу слегка подогрейте. Очень скоро синий лакмус в пробирке покраснеет. Это значит, что диоксид углерода – кислотный оксид, при его реакции с водой получается угольная кислота, которая подвергается протолизу, и среда становится кислотной:
Н 2 СО 3 + Н 2 О НСО 3 – + Н 3 О + .
Волшебное яйцо
Как очистить куриное яйцо, не разбивая скорлупы? Если опустить его в разбавленную соляную или азотную кислоту, то скорлупа полностью растворится и останутся белок и желток, окруженные тонкой пленкой.
Этот опыт можно продемонстрировать весьма эффектным способом. Надо взять колбу или стеклянную бутылку с широкой горловиной, налить в нее на 3/4 объема разбавленную соляную или азотную кислоту, положить на горловину колбы сырое яйцо, а потом осторожно подогреть содержимое колбы. Когда кислота начнет испаряться, будет происходить растворение скорлупы, и через недолгое время яйцо в эластичной пленке проскользнет внутрь сосуда с кислотой (хотя яйцо больше в сечении, чем горловина колбы).
Химическое растворение скорлупы яйца, главным компонентом которой является карбонат кальция, отвечает уравнению реакции.
Вечер занимательной химии
При подготовке химического вечера требуется тщательная подготовка учителя к проведению опытов.
Проведению вечера должна предшествовать продолжительная, тщательная работа с учащимися, при этом одному ученику не следует поручать больше двух опытов.
Цель проведения химического вечера – повторить полученные знания, углубить интерес учащихся к химии и привить им практические навыки в разработке и осуществлении опытов.
Описание основных этапов проведения вечера занимательной химии
I. Вступительное слово учителя на тему “Роль химии в жизни общества”.
II. Занимательные опыты по химии.
Ведущий (роль ведущего выполняет один из учеников 10-11-го класса):
Сегодня мы проводим вечер занимательной химии. Ваша задача – внимательно следить за химическими опытами и постараться их объяснить. И так, мы начинаем! Опыт № 1: “Вулкан”.
Опыт № 1. Описание:
Участник вечера высыпает на асбестовою сетку растертый в порошок дихромат аммония (в виде горки), на верхнюю часть горки кладет несколько головок спичек и поджигает их лучинкой.
Примечание: вулкан будет выглядеть еще более эффектно, если к дихромату аммония добавить немного порошкообразного магния. Компоненты смеси сразу перемешать, т.к. магний сгорает энергично и находясь в одном месте вызывает разбрасывание раскаленных частиц.
Сущность опыта – экзотермическое разложение дихромата аммония при местном нагревании.
Нет дыма без огня – гласит старая русская пословица. Оказывается, с помощью химии можно получить дым без огня. И так, внимание!
Опыт № 2. Описание:
Участник вечера берет две стеклянные палочки, на которые накручено понемногу ваты, и смачивает их: одну в концентрированной азотной (или соляной) кислоте, другую в водном 25%-ом растворе аммиака. Палочки следует поднести друг к другу. От палочек поднимается белый дым.
Сущность опыта – образование азотнокислого (хлористого) аммония.
А теперь представляем вашему внимаю следующий опыт – “Стреляющая бумага”.
Опыт № 3. Описание:
Участник вечера выносит на листе фанеры листочки бумаги, дотрагивается до них стеклянной палочкой. При прикосновении к каждому листочку раздается выстрел.
Примечание: заранее нарезаются узкие полоски фильтровальной бумаги и смачиваются в растворе йода в нашатырном спирте. После этого полоски раскладывают на листе фанеры и оставляют сохнуть до вечера. Выстрел получается тем сильнее, чем лучше пропитана бумага раствором и чем концентрированнее был раствор йодистого азота.
Сущность опыта – экзотермическое разложение непрочного соединения NI3*NH3.
У меня есть яйцо. Кто из вас, ребята, очистит его, не разбивая скорлупы?
Опыт № 4. Описание:
Участник вечера помещает яйцо в кристаллизатор с раствором соляной (или уксусной) кислоты. Через некоторое время вытаскивает яйцо, покрытое только подскорлуповой оболочкой.
Сущность опыта – в состав скорлупы в основном входит карбонат кальция. В соляной (уксусной) кислоте он переходит в растворимый хлорид кальция (ацетат кальция).
Ребята, у меня в руках фигурка человека из цинка. Давайте оденем его.
Опыт № 5. Описание:
Участник вечера опускает фигурку в 10%-й раствор ацетата свинца. Фигурка покрывается пушистым слоем кристаллов свинца, напоминающим меховую одежду.
Сущность опыта – более активный металл вытисняет из растворов солей менее активный металл.
Ребята, а можно ли сжечь сахар без помощи огня? Давайте проверим!
Опыт № 6. Описание:
Участник вечера высыпает в стакан, поставленный на блюдце, сахарную пудру (30 г), туда же вливает 26 мл концентрированной серной кислоты и перемешивает смесь стеклянной палочкой. Через 1-1,5 минуты смесь в стакане темнеет, вспучивается и в виде рыхлой массы поднимается над краями стакана.
Сущность опыта – серная кислота отнимает от молекул сахара воду, окисляет углерод в углекислый газ, одновременно образуется сернистый газ. Выделяющиеся газы выталкивают массу из стакана.
Какие вы знаете способы добывания огня?
Из зала приводят примеры.
Попробуем обойтись без этих средств.
Опыт № 7. Описание:
Участник вечера насыпает на кусок жести (или кафельную плитку) растертый в порошок перманганат калия (6 г) и капает на него из пипетки глицерин. Через некоторое время появляется огонь.
Сущность опыта – в результате реакции выделяется атомарный кислород и глицерин воспламеняется.
Другой участник вечера:
Я тоже получу огонь без спичек, только другим способом.
Опыт № 8. Описание:
Участник вечера насыпает на кирпич небольшое количество кристаллов перманганата калия и капает на него концентрированную серную кислоту. Вокруг этой смеси он складывает тонкие щепки в виде костра, но так, чтобы они не касались смеси. Затем смачивает спиртом небольшой кусочек ваты и держа руку над костром выдавливает из ваты несколько капель спирта так, чтобы они попали на смесь. Костер моментально загорается.
Сущность опыта – происходит энергичное окисление спирта кислородом, который выделяется при взаимодействии серной кислоты с перманганатом калия. Выделяющееся при этой реакции тепло зажигает костер.
А теперь удивительные огни!
Опыт № 9. Описание:
Участник вечера помещает в фарфоровые чашки ватные тампоны, смоченные этиловым спиртом. На поверхность тампонов он насыпает следующие соли: хлорида натрия, нитрата стронция (или нитрата лития), хлорида калия, нитрата бария (или борной кислоты). На кусочке стекла участник готовит смесь (кашицу) из перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Он берет стеклянной палочкой немного этой массы и касается поверхности тампонов. Тампоны вспыхивают и горят разными цветами: желты, красным, фиолетовым, зеленым.
Сущность опыта – ионы щелочных и щелочноземельных металлов окрашивают пламя в различные цвета.
Дорогие ребята, я так устал и проголодался, что прошу вас разрешить мне немного покушать.
Опыт № 10. Описание:
Ведущий обращается к участнику вечера:
Дай мне, пожалуйста, чай и сухарь.
Участник вечера дает ведущему стакан с чаем и белый сухарь.
Ведущий смачивает сухарь в чае – сухарь синеет.
Ведущий :
Безобразие, ты же меня чуть не отравил!
Участник вечера:
Простите мен, я, наверное, перепутал стаканы.
Сущность опыта – в стакане находился раствор йода. Крахмал, находящийся в сухаре, посинел.
Ребята, я получи письмо, но в конверте оказался чистый лист бумаги. Кто сможет помочь мне узнать, в чем тут дело?
Опыт № 11. Описание:
Учащийся из зала (заранее подготовленный) прикасается тлеющей лучинкой к карандашной метке на листе бумаги. Бумага по линии рисунка медленно сгорает и огонек, передвигаясь по контуру изображения, обрисовывает его (рисунок может быть произвольным).
Сущность опыта – бумага сгорает за счет кислорода селитры, выкристаллизовавшейся в ее толще.
Примечание: на лист бумаги заранее наносится рисунок крепким раствором калиевой селитры. Его необходимо наносить одной непрерывной линией без пересечений. От контура рисунка тем же раствором следует провести к краю бумаги линию, отметив ее конец карандашом. Когда бумага высохнет, рисунок станет незаметным.
Ну а теперь, ребята, переходим ко второй части нашего вечера. Химические игры!
III. Командные игры.
Участникам вечера предлагают разбиться на группы. Каждая группа принимает участие в предложенной ей игре.
Игра № 1. Химическое лото.
На карточках, разграфленных как в обычном лото, пишутся формулы химических веществ, а на картонных квадратиках – названия этих веществ. Участникам группы раздают карточки, а один из них вытаскивает квадратики и называет вещества. Выигрывает тот участник группы, который первым закроет все поля карточки.
Игра № 2. Химическая викторина.
Между спинками двух стульев натягивается веревка. К ней на ниточках привязываются конфеты, к которым прикреплены бумажки с вопросами. Участники группы поочередно ножницами срезают конфеты. Игрок становится владельцем конфеты после того, как отвечает на приложенный к ней вопрос.
Участники группы образовывают круг. В руках у них химические знаки и цифры. Двое из игроков находятся в середине круга. По команде они составить химическую формулу веществ из знаков и цифр, которые держат остальные игроки. Побеждает тот участник, который быстрее составит формулу.
Участники группы делятся на две команды. Им раздаются карточки с химическими формулами и цифрами. Они должны составить химическое уравнение. Побеждает та команда, которая составит уравнение первой.
Вечер заканчивается вручением призов наиболее активным участникам.
Полезные советы
Дети всегда стараются узнать что-то новое каждый день , и у них всегда много вопросов.
Им можно объяснять некоторые явления, а можно наглядно показать , как работает та или иная вещь, тот или иной феномен.
В этих экспериментах дети не только узнают что-то новое, но и научатся создавать разные поделки , с которыми далее смогут играть.
1. Опыты для детей: лимонный вулкан
Вам понадобится:
2 лимона (на 1 вулкан)
Пищевая сода
Пищевые красители или акварельные краски
Средство для мытья посуды
Деревянная палочка или ложечка (при желании)
1. Срежьте нижнюю часть лимона, чтобы его можно было поставить на ровную поверхность.
2. С обратной стороны вырежьте кусок лимона, как показано на изображении.
* Можно отрезать пол лимона и сделать открытый вулкан.
3. Возьмите второй лимон, разрежьте его наполовину и выдавите из него сок в чашку. Это будет резервный лимонный сок.
4. Поставьте первый лимон (с вырезанной частью) на поднос и ложечкой "помните" лимон внутри, чтобы выдавить немного сока. Важно, чтобы сок был внутри лимона.
5. Добавьте внутрь лимона пищевой краситель или акварель, но не размешивайте.
6. Налейте внутрь лимона средство для мытья посуды.
7. Добавьте в лимон полную ложку пищевой соды. Начнется реакция. Палочкой или ложечкой можете размешивать все, что внутри лимона - вулкан начнется пениться.
8. Чтобы реакция продолжалась дольше, можете добавлять постепенно еще соды, красители, мыло и резервный лимонный сок.
2. Домашние опыты для детей: электрические угри из жевательных червяков
Вам понадобится:
2 стакана
Небольшая емкость
4-6 жевательных червяков
3 столовые ложки пищевой соды
1/2 ложки уксуса
1 чашка воды
Ножницы, кухонный или канцелярский нож.
1. Ножницами или ножом разрежьте вдоль (именно вдоль - это будет непросто, но наберитесь терпения) каждого червяка на 4 (или более) частей.
* Чем меньше кусочек, тем лучше.
* Если ножницы не хотят нормально резать, попробуйте промыть их водой с мылом.
2. В стакане размешайте воду и пищевую соду.
3. Добавьте в раствор воды и соды кусочки червяков и размешайте.
4. Оставьте червячков в растворе на 10-15 минут.
5. С помощью вилки переместите кусочки червяков на небольшую тарелку.
6. Налейте пол ложки уксуса в пустой стакан и начните по очереди класть в него червячков.
* Эксперимент можно повторить, если промыть червячков обычной водой. Спустя несколько попыток ваши червячки начнут растворяться, и тогда придется нарезать новую партию.
3. Опыты и эксперименты: радуга на бумаге или как свет отражается на ровной поверхности
Вам понадобится:
Миска с водой
Прозрачный лак для ногтей
Маленькие кусочки черной бумаги.
1. Добавьте в миску с водой 1-2 капли прозрачного лака для ногтей. Посмотрите, как лак расходится по воде.
2. Быстро (спустя 10 секунд) окуните кусок черной бумаги в миску. Выньте его и дайте высохнуть на бумажном полотенце.
3. После того, как бумага высохла (это происходит быстро) начните поворачивать бумагу и посмотрите на радугу, которая отображается на ней.
* Чтобы лучше увидеть радугу на бумаге, смотрите на нее под солнечными лучами.
4. Опыты в домашних условиях: дождевое облако в банке
Когда маленькие капли воды скапливаются в облаке, они становятся все тяжелее и тяжелее. В итоге они достигнут такого веса, что больше не смогут оставаться в воздухе и начнут падать на землю - так появляется дождь.
Это явление можно показать детям с помощью простых материалов.
Вам понадобится:
Пена для бритья
Пищевой краситель.
1. Наполните банку водой.
2. Сверху нанесите пену для бритья - это будет облако.
3. Пусть ребенок начнет капать пищевой краситель на "облако", пока не начнется "дождь" - капли красителя начнут падать на дно банки.
Во время эксперимента объясните данное явление ребенку.
Вам понадобится:
Теплая вода
Подсолнечное масло
4 пищевых красителя
1. Наполните банку на 3/4 теплой водой.
2. Возьмите миску и размешайте в ней 3-4 ложки масла и несколько капель пищевых красителей. В данном примере было использовано по 1 капле каждого их 4-х красителей - красный, желтый, синий и зеленый.
3. Вилкой размешайте красители и масло.
4. Аккуратно налейте смесь в банку с теплой водой.
5. Посмотрите, что произойдет - пищевой краситель начнет медленно опускаться через масло в воду, после чего каждая капля начнет рассеиваться и смешиваться с другими каплями.
* Пищевой краситель растворяется в воде, но не в масле, т.к. плотность масла меньше воды (поэтому оно и "плавает" на воде). Капля красителя тяжелее масла, поэтому она начнет погружаться, пока не дойдет до воды, где начнет рассеиваться и походить на небольшой фейерверк.
6. Интересные опыты: в олчок, в котором сливаются цвета
Вам понадобится:
- распечатка колеса (или можете вырезать свое колесо и нарисовать на нем все цвета радуги)
Резинка или толстая нить
Клей-карандаш
Ножницы
Шпажка или отвертка (чтобы сделать отверстия в бумажном колесе).
1. Выберите и распечатайте два шаблона, которые вы хотите использовать.
2. Возьмите кусок картона и с помощью клея-карандаша приклейте один шаблон к картону.
3. Вырежьте приклеенный круг из картона.
4. К обратной стороне картонного круга приклейте второй шаблон.
5. Шпажкой или отверткой сделайте два отверстия в круге.
6. Просуньте нить через отверстия и завяжите концы в узел.
Теперь можете крутить ваш волчок и смотреть, как сливаются цвета на кругах.
7. Опыты для детей в домашних условиях: медуза в банке
Вам понадобится:
Небольшой прозрачный полиэтиленовый пакет
Прозрачная пластиковая бутылка
Пищевой краситель
Ножницы.
1. Положите полиэтиленовый пакет на ровную поверхность и разгладьте его.
2. Отрежьте дно и ручки пакета.
3. Разрежьте пакет вдоль справа и слева, чтобы у вас получились два листа из полиэтилена. Вам понадобится один лист.
4. Найдите центр полиэтиленового листа и сложите его как шарик, чтобы сделать голову медузы. Завяжите ниткой в области "шеи" медузы, но не слишком туго - вам нужно оставить небольшое отверстие, чтобы через него налить воду в голову медузы.
5. Голова есть, теперь перейдем к щупальцам. Сделайте надрезы в листе – от низа до головы. Вам нужно примерно 8-10 щупальцев.
6. Каждое щупальце разрежьте еще на 3-4 более мелкие детали.
7. Налейте немного воды в голову медузы, оставив место для воздуха, чтобы медуза могла "плавать" в бутылке.
8. Наполните бутылку водой и засуньте в нее вашу медузу.
9. Капните пару капель синего или зеленого пищевого красителя.
* Закройте плотно крышку, чтобы вода не выливалась.
* Пусть дети переворачивают бутылку, и смотрят, как в ней плавает медуза.
8. Химические опыты: магические кристаллы в стакане
Вам понадобится:
Стеклянный стакан или миска
Пластиковая миска
1 чашка соли Эпсома (сульфат магния) - используется в солях для ванн
1 чашка горячей воды
Пищевой краситель.
1. Насыпьте соль Эпсома в миску и добавьте горячей воды. Можете добавить в миску пару капель пищевого красителя.
2. В течение 1-2 минут размешивайте содержимое миски. Большая часть гранул соли должна раствориться.
3. Налейте раствор в стакан или бокал и поместите его в морозилку на 10-15 минут. Не волнуйтесь, раствор не настолько горяч, чтобы стакан треснул.
4. После морозилки переместите раствор в основную камеру холодильника, желательно на верхнюю полку и оставьте на ночь.
Рост кристаллов будет заметен лишь спустя несколько часов, но лучше переждать ночь.
Вот как выглядят кристаллы на следующий день. Помните, что кристаллы очень хрупки. Если дотронуться до них, они вероятнее всего сразу сломаются или рассыплются.
9. Опыты для детей (видео): мыльный куб
10. Химические опыты для детей (видео): как сделать лава лампу своими руками
Кто любил в школе лабораторные работы по химии? Интересно, ведь, было смешивать что-то с чем-то и получать новую субстанцию. Правда, не всегда получалось так, как было описано в учебнике, но по этому поводу никто не страдал, не так ли? Главное, чтобы что-то происходило, и мы это видели прямо перед собой.
Если в реальной жизни вы — не химик и не сталкиваетесь с куда более сложными опытами каждый день на работе, тогда эти эксперименты, которые можно провести в домашних условиях, вас точно позабавят, как минимум.
Лава-лампа
Для опыта нужно:
— Прозрачная бутылка или ваза
— Вода
— Подсолнечное масло
— Пищевой краситель
— Несколько шипучих таблеток «Супрастина»
Смешиваем воду с пищевым красителем, заливаем подсолнечное масло. Перемешивать не нужно, да у вас и не получится. Когда будет видна чёткая линия между водой и маслом, бросаем в ёмкость пару таблеток «Супрастина». Смотрим на потоки лавы.
Так как плотность масла ниже плотности воды, оно остаётся на поверхности, с шипучая таблетка создаёт пузыри, которые выносят воду к поверхности.
Зубная паста для слона
Для опыта нужно:
— Бутылка
— Небольшая чашка
— Вода
— Моющее средство для посуды или жидкое мыло
— Перекись водорода
— Быстродействующие пищевые дрожжи
— Пищевой краситель
Смешиваем в бутылке жидкое мыло, перекись водорода и пищевой краситель. В отдельной чашке разбавляем дрожжи водой и заливаем получившуюся смесь в бутылку. Смотрим на извержение.
Дрожжи выделяют кислород, который вступает в реакцию с водородом и выталкивается наружу. Из-за мыльной пены получается плотная масса, извергающаяся из бутылки.
Горячий лёд
Для опыта нужно:
— Ёмкость для нагревания
— Прозрачный стеклянный стакан
— Плита
— 200 г пищевой соды
— 200 мл уксусной кислоты или 150 мл её концентрата
— Кристализированная соль
Смешиваем в кастрюле уксусную кислоту и соду, ждём когда смесь перестанет шипеть. Включаем плиту и выпариваем лишнюю влагу, пока на поверхности не появится маслянистая плёнка. Получившийся раствор переливаем в чистую ёмкость и остужаем до комнатной температуры. После чего добавляем кристалик соды и смотрим, как вода «замерзает», а ёмкость становится горячей.
Нагретые и смешанные уксус и сода образуют ацетат натрия, который при плавлении становится водным раствором ацетата натрия. При добавлении в него соли он начинает кристализироваться и выделять тепло.
Радуга в молоке
Для опыта нужно:
— Молоко
— Тарелка
— Жидкий пищевой краситель нескольких цветов
— Ватная палочка
— Моющее средство
Наливаем молоко в тарелку, капаем красителями в нескольких местах. Смачиваем ватную палочку в моющем средстве, опускаем в тарелку с молоком. Смотрим радугу.
В жидкой части находится взвесь капелек жира, которые соприкасаясь с моющим средством расщепляются и устремляются от введённой палочки во все стороны. А правильный круг образуется из-за поверхностного натяжения.
Дым без огня
Для опыта нужно:
— Гидроперит
— Анальгин
— Ступка и пестик (можно заменить керамической чашкой и ложкой)
Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Измельчаем таблетки гидроперита до порошка, то же самое делаем с анальгином. Смешиваем получившиеся порошки, немного ждём, смотрим, что получится.
Во время реакции образуются сероводород, вода и кислород. Это приводит к частичному гидролизу с отщеплением метиламина, который взаимодействует с сероводородом, взвесь его мелких кристалликов которого и напоминает дым.
Фараонова змея
Для опыта нужно:
— Глюконат кальция
— Сухое горючее
— Спички или зажигалка
Кладём на сухое горючее несколько таблеток глюконата кальция, поджигаем. Смотрим на змей.
Глюконат кальция разлагается при нагревании, что приводит к увеличению объёма смеси.
Неньютоновская жидкость
Для опыта нужно:
— Миска для смешивания
— 200 г кукурузного крахмала
— 400 мл воды
Постепенно добавляем воду в крахмал и размешиваем. Постарайтесь сделать так, чтобы смесь стала однородной. Теперь попробуйте скатать шарик из получившейся массы и удержать его.
Так называемая неньютоновская жидкость при быстром взаимодействии ведёт себя как твердое тело, а при медленном - как жидкость.
