Eksperimenti sa bakrom kod kuće. Eksperimenti sa bakar sulfatom kod kuće
Na pitanje: Koje zanimljive stvari možete učiniti sa teglom bakar sulfata? dao autor rosno najbolji odgovor je Možete organizovati takmičenje sa svojim prijateljima u uzgoju najvećeg kristala bakar sulfata. Da biste to učinili, pripremite otopinu bakar sulfata: otopite bakar sulfat koji ste dobili u kompletu u 1/2 epruvete vode uz stalno mućkanje dok otopina ne postane intenzivno obojena. Dobijenu otopinu ulijte u čašu i ostavite dok voda ne ispari. Na dnu čaše ostat će kristali bakar sulfata. Izgledaju kao kosi (romboedri).
Odabraćemo nekoliko kristala najispravnijeg oblika, koji će biti sjemenke za uzgoj velikih kristala (sl.).
31. PROCES UZGOJA VELIKIH KRISTALA BAKAR SULFATA (BAKAR SULFAT)
Prije svega, morate pripremiti otopinu bakrenog sulfata u kojoj će kristali rasti. Uzmite 3/4 epruvete vode i stavite malo bakar sulfata. Protresite epruvetu dok se vitriol ne otopi. Zatim postepeno dodajte još vitriola dok se ne otopi čak i nakon mućkanja. Sada otopinu treba zagrijati. Višak bakrenog sulfata će se rastvoriti u toploj vodi. Ostavite rastvor do sledećeg dana, a vitriol će ponovo precipitirati. U čašu sipajte tečnost iznad taloga ili takozvanu matičnu otopinu. Stavimo 2-3 kristala odabrana u prethodnom eksperimentu u matičnu otopinu, tako da se ne dodiruju na dnu čaše (Sl.). Čašu ćemo prekriti listom papira ili kartona kako voda ne bi prebrzo isparila, a kristale ćemo prevrtati svaki dan. Zapamtite, uvijek ih treba potpuno preliti otopinom, tako da je s vremena na vrijeme potrebno napraviti i dodati novu matičnu tečnost. Uzgoj novih kristala traje dosta vremena. Kristali od 5 centimetara moraju se uzgajati šest mjeseci. Budite strpljivi i sami možete uzgajati velike kristale.
Odgovor od 22 odgovora[guru]
Zdravo! Evo izbora tema sa odgovorima na vaše pitanje: Šta zanimljivih stvari možete učiniti sa teglom bakar sulfata?
Odgovor od Djama[novak]
napravite kristal od vitriola - prekrasno! (Ne, ozbiljan sam)
Odgovor od Flush[guru]
neka ploča urezuje prijemnik
Odgovor od Elf[stručnjak]
Uzgajao sam kristale kao dete, kako ga opisuje Hugo,
Koristio sam ga i kao indikator prisustva vode. Prvo morate zagrijati bakreni sulfat dok plavičasta boja ne nestane, odnosno sva voda odleti.
U prisustvu vlage, kalcinirani bijeli vitriol postaje plav, a zatim postaje plav...
Odgovor od čistog kvaliteta[guru]
Koristi se za suzbijanje gljivica u vlažnim prostorima, kao što je kupatilo...
Odgovor od Arthur Letov[guru]
Možete ga zalijepiti u svoj perdačelo, na primjer. Biće zabavno (nadam se).
Odgovor od Vadim Morekvas[aktivan]
Redovno farbajte noge do koljena vitriolom i izgledat će lijepo, a mališani neće izaći.
Odgovor od Papa Jack[guru]
ulijte u kadu prije kupanja, postaćete prekrasne "avatarske" boje))
Odgovor od Azazella[guru]
Da, kažu da prodaju vino na njemu, ko plavi kamen, reći će ti ljudi sa juga i udariti te u lice
Odgovor od Nikolaj Gavrilin[aktivan]
Poližite ga za testiranje.
Odgovor od Nikolaj Timofejev[guru]
Napravite "Bordo smjesu" koja se sastoji od bakar sulfata i kreča.
„Bordo mešavina” ili „Bordo mešavina” se koristi više od sto godina kao jedna od efikasnih hemikalija u borbi protiv baštenskih štetočina. Voćke i grmlje je najbolje tretirati prije pucanja pupoljaka. Bordo mješavina je također savršena za obradu cvijeća. Njegov glavni učinak je uništavanje krastavosti i gljivičnih oboljenja drveća i grmlja.
Priprema: Vrijedi odmah reći da se otopina priprema u staklenoj ili plastičnoj posudi. Rješenje može jednostavno korodirati željezni pribor. Prvo se odvojeno razrijedi bakar sulfat - 100 grama u maloj količini vode (tople), a zatim se dobivena otopina dovede do pet litara. Isto se radi i sa vapnom: 100 grama živog vapna se gasi u maloj količini vode, čiji se rastvor zatim dovede do 5 litara. Dobijenu mliječnu smjesu treba procijediti. Zatim dolazi ključni trenutak: vodeni rastvor bakar sulfata se polako dodaje u rastvor kreča uz stalno mešanje.
Ako ste sve uradili kako treba, biće nebesko plavo. Bordo mješavinu ne treba čuvati, već odmah koristiti za predviđenu svrhu.
Ono što je posebno dobro u ovom iskustvu je to što kod kuće vjerovatno imate sve što vam je potrebno za to: svijeću, farmaceutski napitak (alkoholni rastvor, tinktura joda) i neki bezvrijedan željezni predmet - staru šarku vrata, ključ od nepoznate brave ili bravu čiji su ključevi izgubljeni. Metalnu površinu na kojoj će se izraditi dizajn izbrusite brusnim papirom dok ne zablista, upalite svijeću i nagnite je tako da parafin kapne na sjajnu površinu. Predmet lagano zagrijte, tada će se parafin raširiti u tanak sloj. A kada se ohladi i ohladi, iglom zagrebite žljebove tako da dođu do metala. Pipetirajte malo farmaceutskog joda i ispustite ga na ogrebotine. Nakon nekoliko minuta otopina joda će poblijediti, a zatim je morate ponovo nanijeti na ogrebotine. Nakon otprilike sat vremena, uklonite sloj parafina: vidjet ćete jasne tragove na metalu, koji tačno ponavljaju uzorak na parafinu.
Ako je iskustvo bilo uspješno, možete prijeći na ozbiljniju aktivnost - ne samo grebati parafin, već na njemu napisati riječ ili nacrtati, na primjer, označiti džepni nož ili ključ za bicikl.
Hajde da shvatimo šta se dešava kada jod dođe u kontakt sa metalom. Gvožđe reaguje sa ognjištem, što rezultira stvaranjem soli - gvožđeg jodida. A ova sol je prah koji se lako uklanja s površine. A gdje je bilo ogrebotina, u metalu su se formirale udubljenja. Ovaj proces se naziva hemijsko jetkanje. Često se pribjegava tome, ali se najčešće ne koristi jod, već druge tvari koje su aktivnije.
Inače, jod reaguje ne samo sa gvožđem, već i sa bakrom. To znači da mogu urezati razne predmete od bakra i legura bakra, na primjer, mesinga. Možete probati.
DOMAĆI INDIKATORI
U hemijskim laboratorijama indikatori se povremeno koriste - ponekad za određivanje određenih supstanci, a uglavnom za utvrđivanje kiselosti okoline, jer od tog svojstva zavisi i ponašanje supstanci i priroda reakcije. Indikatori će nam trebati više puta, a kako ih nije uvijek moguće kupiti, pokušat ćemo ih sami pripremiti. Početni materijali će biti biljke: mnogi cvjetovi, plodovi, bobice, lišće i korijenje sadrže obojene tvari koje mogu promijeniti svoju boju kao odgovor na jedan ili drugi utjecaj. A kada se nađu u kiseloj (ili, obrnuto, alkalnoj) sredini, vizuelno nam signaliziraju o tome.
Nije teško sakupljati biljne „sirovine“ ljeti - u šumi, na polju, u bašti ili povrtnjaku. Uzmite svijetlo cvijeće - iris, tamne tulipane i ruže, maćuhice, sljez; berite maline, kupine, borovnice, borovnice; Zapremite se sa nekoliko listova crvenog kupusa i mladom cveklom.
Budući da se otopine indikatora dobivaju kuhanjem (odvarak je nešto poput bujona), oni se prirodno brzo pokvare - ukisele i plijesni. Moraju se pripremiti neposredno prije eksperimenta. Uzmite nešto od uskladištene sirovine (tačna količina nije bitna), stavite je u epruvetu, dodajte vodu, stavite u vodeno kupatilo i zagrevajte dok rastvor ne poprimi boju. Nakon hlađenja, filtrirajte svaki rastvor i sipajte u čistu bocu sa unapred pripremljenom etiketom.
Da biste sebi osigurali pokazatelje za cijelu godinu, ljeti osušite latice i bobice, stavite ih u zasebne kutije, a zatim, na isti način kao što je gore spomenuto, pripremite odvarke od njih, odvojeno od svake biljke.
Da biste saznali koja dekocija služi kao indikator za određeno okruženje i kako se njegova boja mijenja, potrebno je provesti test. Uzmite pipetom nekoliko kapi domaćeg indikatora i dodajte ih naizmjenično u kiselu ili alkalnu otopinu. Stono sirće može poslužiti kao kiseli rastvor, a rastvor sode za pranje i natrijum karbonata može poslužiti kao alkalni rastvor. Ako im, na primjer, dodate jarko plavi izvarak cvjetova perunike, tada će pod utjecajem octa postati crvena, a soda - zeleno-plava.
Pažljivo zabilježite rezultate svih ovih eksperimenata, po mogućnosti u tabeli; Ovdje predstavljamo njegov primjer.
Ne samo da vam listovi i bobice mogu poslužiti kao indikatori. Neki sokovi (uključujući i one od crvenog kupusa, trešanja, crnog grožđa, crne ribizle) pa čak i kompoti jasno reagiraju na promjenu kiselosti promjenom boje. Običan boršč može poslužiti kao indikator. Domaćice su to odavno primijetile i koriste ovo svojstvo bujona od cvekle, ali ne za analizu. Da bi boršč bio jarko crven, dodaje se malo prehrambene kiseline - octene ili limunske - prije kraja kuhanja; boja se mijenja bukvalno pred našim očima.
Indikator fenolftalein se široko koristi u laboratorijama. Pripremimo ga od istoimenih farmaceutskih tableta. Samljeti jednu ili dvije tablete i otopiti u oko 10 ml votke (u ekstremnim slučajevima samo tople vode). U svakom slučaju, tablete se neće potpuno otopiti, jer osim glavne tvari, fenolftaleina, sadrže i punilo - talk ili kredu. Dobijeni rastvor filtrirajte kroz upijajući papir i sipajte u čistu bocu sa oznakom „fenolftalein indikator“. Ova bezbojna otopina se s vremenom ne kvari. Biće korisno, više puta, za određivanje alkalne sredine: u njoj odmah postaje crvena. Da biste provjerili, dodajte kap ili dvije fenolftaleina u otopinu sode za pranje.
A evo i uzorka tabele koja će vam poslužiti kao referenca pri odabiru indikatora:
Pozivamo vas da sami nastavite sa stolom.
I posljednja stvar o indikatorima biljaka. Nekada je bilo moderno pisati pozivnice na laticama cvijeća; a pisane su, zavisno od cvijeta i željene boje natpisa, otopinom kiseline ili lužine, tankom olovkom ili šiljastim štapićem. Pokušajte, ako želite, pisati na ovaj način, ali sami birajte latice i rješenja za pisanje. Imajte na umu da otopina ne smije biti previše koncentrirana, inače se osjetljiva latica može oštetiti.
EKSTRAKCIJA
Sada ćemo se upoznati sa vrlo čestim procesom u industriji koji se zove ekstrakcija.
Sameljite nekoliko zrna oraha i šaku suncokretovih sjemenki (naravno bez ljuske), stavite u epruvetu i napunite benzinom. U blizini ne bi trebalo biti vatre - može se zapaliti benzin! Protresite epruvetu i ostavite je da odstoji dva sata, ne zaboravite da povremeno protresete. Zatim ocijedite otopinu na tanjir i izložite je promaji. Kako benzin isparava, vidjet ćete malo ulja na dnu. Dakle, uz pomoć benzina, izvukli ste, izvukli, ulje iz sjemenki. To se dogodilo zbog činjenice da se ulje dobro otapa u benzinu.
Možete pokušati napraviti ulje od drugih sjemenki. Samo nemojte ni pokušavati da probate!
Još jedan eksperiment - s lišćem. Za to nam je potrebna vodena kupelj i čaša sa tankim zidovima (ako su debeli, staklo, kao što se sjećate, može puknuti). Stavite svježi list biljke u posudu i napunite je malom količinom razrijeđenog alkohola. Zagrijte vodu u kadi, skinite je s vatre i stavite čašu sa listom unutra. Nešto kasnije uklonite list pincetom: on je izgubio boju, a alkohol je postao smaragdne boje. Ovako ste ekstrahovali hlorofil - zeleni pigment biljaka.
Inače, ako uzmete poznatu jestivu biljku - zelenu salatu ili spanać, onda iz nje možete izvući boju za hranu na ovaj način - da obojite kremu ili sos. To je ono što rade u tvornicama hrane: zelena jestiva boja se ekstrahuje iz lišća. Da biste ubrzali ovaj proces, savjetujemo vam da prvo isječete listove i s vremena na vrijeme protresete posudu.
Još jedno iskustvo. U epruvetu napunjenu vodom do pola sipajte približno 1 ml farmaceutske tinkture joda; rezultat će biti smećkasto rješenje. Dodajte mu jednaku količinu benzina, protresite nekoliko puta i ostavite na miru. Kada se smjesa rasloji, ispada da je gornji, benzinski sloj postao tamnosmeđi, a donji, vodeni sloj gotovo bezbojan. Jod se slabo otapa u vodi, ali dobro u benzinu. Zbog toga je iz vodenog rastvora prešao u rastvor benzina.
Naše najnovije iskustvo ekstrakcije zasniva se na razlici u rastvorljivosti. Kako brzo razlikovati kafu u prahu od praha cikorije? Po mirisu je to razumljivo, ali šta ako je miris slab ili ga se ne sjećate tačno? Zatim bacite prstohvat oba praha u providnu posudu sa vrućom vodom. Obojene tvari cikorije teško se ekstrahiraju vodom, pa će oca ostati gotovo bezbojna. Naprotiv, supstance kafe se lako otapaju u vodi, a njen prah polako tone na dno, ostavljajući iza sebe smeđi trag.
EKSPERIMENTI SA GASOVIMA
Već smo malo radili sa tečnostima, pređimo na gasove. Ovo je nešto teže, a prije svega će nam trebati utikači s rupama i cijevi za odvod plina.
Cijev može biti staklena, metalna ili čak plastična. Bolje je ne uzimati gumeni čep - teško je izbušiti rupe u njemu. Uzmite čepove od plute ili polietilena - rupe u njima mogu se spaliti zagrijanim šilom. Umetnite cijev u ovu rupu - na primjer, iz kapaljke za oči; treba da stane u otvor čepa čvrsto, bez praznina, tako da se otvor u čepu prvo mora napraviti malo manji od potrebnog, a zatim ga postupno proširiti, prilagođavajući ga promjeru cijevi. Stavite gumenu ili polietilensku fleksibilnu cijev dužine 30 centimetara na staklenu cijev, a u drugi kraj umetnite i kratku staklenu cijev.
Sada prvi eksperiment sa gasovima. Pripremite krečnu vodu tako što ćete vrelu vodu (1/2 šolje) preliti sa pola kašičice zdrobljenog gašenog kreča, promešati smesu i ostaviti da odstoji. Transparentni talog iznad staloženog rastvora je krečna voda. Pažljivo ocijedite talog; Ova laboratorijska tehnika, kao što se sjećate, zove se dekantiranje.
Ako nemate gašeno vapno Ca(OH) 2, onda se krečna voda može pripremiti od dva rastvora koji se prodaju u apotekama: kalcijum hlorida CaCl 2 i amonijaka NH 4 OH (vodeni rastvor amonijaka). Pri mešanju se dobija i bistra krečna voda.
Uzmite ohlađenu bocu mineralne vode ili limunade. Otvorite čep, brzo umetnite čep sa cijevi za odvod plina u vrat, a drugi kraj spustite u čašu s krečnom vodom. Stavite bocu u toplu vodu. Iz njega će se osloboditi mjehurići plina. Ovo je ugljični dioksid CO 2 (također poznat kao ugljični dioksid, ugljični dioksid). Dodaje se u vodu kako bi bio ukusniji.
Plin kroz cijev ulazi u staklo, prolazi kroz vapnenu vodu i postaje mutna pred našim očima, jer se kalcijev hidroksid koji se nalazi u njemu pretvara u kalcijum karbonat CaCO 3, koji se slabo otapa u vodi i stvara bijeli oblak.
Za eksperimentiranje s krečnom vodom nije potrebno kupovati limunadu ili mineralnu vodu. Na kraju krajeva, kada dišemo, trošimo kisik i oslobađamo ugljični dioksid, isti onaj koji uzrokuje zamućenje vapnene vode. Umočite kraj bilo koje čiste epruvete u svježu porciju krečne vode i izdahnite kroz cijev nekoliko puta - rezultat neće dugo trajati.
Otvorite drugu bocu, umetnite čep i epruvetu i nastavite da propuštate ugljen-dioksid kroz krečnu vodu. Nešto kasnije otopina će ponovo postati prozirna, jer ugljični dioksid reagira s kalcijum karbonatom, pretvarajući ga u drugu sol - Ca(HCO 3) 2 bikarbonat, a ova so je vrlo topiva u vodi.
Sljedeći plin koji ćemo pogledati je onaj koji je nedavno spomenut: amonijak. Lako se prepoznaje po oštrom karakterističnom mirisu - mirisu farmaceutskog amonijaka.
Sipajte malo prokuvanog zasićenog rastvora sode za pranje u bocu. Zatim dodajte amonijak, umetnite čep sa fleksibilnom izlaznom cijevi u vrat i stavite epruvetu naopako na drugi kraj. Zagrijte flašu u toploj vodi. Para amonijaka je lakša od zraka i uskoro će ispuniti obrnutu epruvetu. I dalje držeći epruvetu naopako, pažljivo je spustite u čašu s vodom. Gotovo odmah, voda će početi da se diže u epruvetu, jer se amonijak dobro otapa u vodi, oslobađajući prostor za njega u epruveti.
U isto vrijeme, možete naučiti prepoznati amonijak - i to ne samo po mirisu. Prvo, provjerite je li otopina amonijaka alkalna (koristite fenolftalein ili domaće indikatore). I drugo, izvršite kvalitativnu reakciju na amonijak. Kvalitativna reakcija je ona koja omogućava da se precizno identifikuje određena supstanca ili grupa supstanci.
Pripremite slabu otopinu bakrenog sulfata (treba da bude blijedoplava) i spustite cijev za izlaz plina u nju. Kada amonijak NH 3 počne da se oslobađa, rastvor na kraju epruvete će postati svetlo plavi. Amonijak sa soli bakra daje kompleksno jedinjenje jarke boje prilično složenog sastava SO 4.
Sada pokušajte da dobijete vrlo mali komadić kalcijum karbida - dobićemo acetilen. Sastavite uređaj kao u prethodnom eksperimentu, samo sipajte sodu umjesto amonijaka u bocu. Umočite u njega mali komadić kalcijum karbida veličine graška pažljivo umotan u upijajući papir i umetnite utikač s cijevi. Kada se upijajući papir pokvasi, počeće da se oslobađa gas koji ćete kao i do sada skupljati u preokrenutu epruvetu. Minut kasnije, okrenite epruvetu naopako i držite upaljenu šibicu. Plin će se rasplamsati i izgorjeti dimnim plamenom. Ovo je isti acetilen koji koriste plinski zavarivači.
Usput, ovaj eksperiment ne proizvodi samo acetilen. U boci ostaje vodeni rastvor kalcijum hidroksida, odnosno krečna voda. Može se koristiti za eksperimente s ugljičnim dioksidom.
Sljedeći eksperiment s plinovima može se izvesti samo uz dobru ventilaciju, a ako je nema, onda na svježem zraku. Dobit ćemo sumpor dioksid oštrog mirisa (sumpor dioksid) SO 2.
Sipajte razrijeđenu octenu kiselinu u bocu i dodajte malo natrijevog sulfita Na 2 SO 3 umotanog u upijajući papir (ova tvar se prodaje u foto prodavnicama). Zatvorite bocu čepom, spustite slobodni kraj cijevi za izlaz plina u čašu s prethodno pripremljenom razrijeđenom otopinom kalijum permanganata KMnO 4 (ova supstanca je u svakodnevnom životu poznata kao kalijum permanganat). Rastvor bi trebao biti blijedo ružičast. Kada se papir smoči, sumpor dioksid će početi da se oslobađa iz boce. Reaguje sa rastvorom kalijum permanganata i menja boju.
Ako ne možete kupiti natrijum sulfit, zamijenite ga sadržajem velikog kertridža običnog programera za fotografije. Istina, u ovom slučaju će biti primjesa ugljičnog dioksida u sumpor dioksidu, ali to neće ometati eksperiment.
OKSIDACIJA-REDUKCIJA
Eksperiment sa sumpordioksidom pokazao nam je jednu od mnogih redoks reakcija. U takvim reakcijama atomi nekih supstanci dobijaju elektrone, dok drugi odustaju od elektrona. Prvi se nazivaju oksidansi (kalijev permanganat), drugi se nazivaju reduktori (sumpor dioksid).
Napravimo još nekoliko eksperimenata sa oksidacijom - redukcijom.
Nanesite razrijeđenu tinkturu joda na svježi komad krompira: pojavit će se plava boja. Škrob koji se nalazi u krompiru postaje plav u prisustvu slobodnog joda. Ova reakcija se često koristi za otkrivanje škroba, što znači da je i kvalitativna reakcija.
Sipajte malo rastvora natrijum sulfita na isto mesto gde ste bacili tinkturu joda. Boja će brzo izblijedjeti. Evo šta se dogodilo: sulfit je dao elektron slobodnom jodu, postao je električni naelektrisan, pretvorio se u jon i u tom stanju jod više ne reaguje sa skrobom.
Ovo svojstvo natrijum-sulfita, poput sumpor-dioksida, znači da su ove supstance dobri redukcioni agensi. Evo još jednog zanimljivog eksperimenta sa sulfitom. Njegov oksidirajući pratilac opet će biti kalijum permanganat.
U četiri epruvete sipajte blijedoružičastu, ružičastu, svijetloljubičastu i tamnoljubičastu otopinu kalijum permanganata. U svaku epruvetu dodati rastvor natrijum sulfita. Sadržaj prve epruvete postat će gotovo bezbojan, druge - smećkast. U trećoj će epruveti ispasti smeđe ljuspice, au četvrtoj također, ali će biti mnogo više taloga. U svim epruvetama nastaje čvrsti mangan oksid MnO 2. Ali u prve dvije epruvete postoji kao koloidna otopina (čvrste čestice su toliko male da otopina izgleda bistra). A u preostale dvije epruvete koncentracija MnO 2 je toliko visoka da se čestice lijepe i talože.
Općenito, kalijum permanganat podsjeća na kemijski kameleon - tako može promijeniti svoju boju. Na primjer, u alkalnom okruženju, otopina kalijevog permanganata prelazi iz crveno-ljubičaste u zelenu jer se permanganat reducira u zeleni manganat. Da biste to provjerili, bacite kristal kalijevog permanganata u alkalnu otopinu - u koncentriranu prokuhanu otopinu sode za pranje - i umjesto uobičajene ružičaste boje pojavit će se zelena.
Ovaj eksperiment ispada još ljepši kada se radi s kaustičnom sodom, ali za kućno eksperimentiranje, dok nemate vještine i sposobnosti, takve lužine se ne mogu preporučiti. Ako učite u krugu, postavite eksperiment ovako: u čašu tankih stijenki (treba da bude prozirna) sipajte malo crvene otopine kalijevog permanganata i to u vrlo malim porcijama kako se reakcijska smjesa ne bi zagrijala , dodati prilično koncentriranu otopinu natrijum hidroksida. Obratite pažnju na boju tečnosti – prvo će postati sve ljubičasta, zatim plava kako se alkalnost povećava, a na kraju zelena.
Promjena boje je posebno jasno vidljiva u prolaznom svjetlu. U svakom slučaju, osvjetljenje bi trebalo biti dobro bez toga, prijelazi nijansi se možda neće primijetiti.
Sljedeće iskustvo će vam pomoći da razlikujete prljavu vodu od čiste vode. Jednu epruvetu napunite čistom vodom, drugu vodom iz ustajale lokve ili močvare. U epruvete dodajte malo rastvora oksidacionog sredstva - kalijum permanganata. U vodi iz česme ostat će ružičasta, u vodi iz lokve će promijeniti boju. Za toplog vremena organska materija se akumulira u stajaćoj vodi. Oni, poput natrijum sulfita, smanjuju kalijum permanganat i mijenjaju njegovu boju.
U prvom eksperimentu s natrijum sulfitom, predloženo je da se uzme iz velikog uloška za razvijanje. Ako ste slijedili ovaj savjet, ostaje vam mali uložak koji sadrži mješavinu metola i hidrokinona. Ovu mješavinu otopiti u vodi; rastvor će biti veoma slabo obojen. Dodajte malo izbjeljivača (ovo je uobičajeno sredstvo za dezinfekciju i njime se mora pažljivo rukovati). Sadržaj epruvete će postati žut. Klorid vapna je dobro oksidaciono sredstvo, oksidira hidrokinon u kinon, koji je obojen u žutu boju. Ako sada dodate mješavinu natrijum sulfita i sode iz velikog uloška u epruvetu, žuta boja će nestati: natrijum sulfit će opet reducirati kinon u hidrokinon.
Provest ćemo posljednji eksperiment na temu “oksidacija – redukcija” sa spojevima hroma. Takva iskustva su često šarena, što nije iznenađujuće budući da „hrom“ na grčkom znači „boja“.
Dakle, uzmite malo žutog rastvora kalijum dihromata K 2 Cr 2 O 7; ova tvar se široko koristi u tehnologiji kao oksidacijsko sredstvo, na primjer, za čišćenje jako kontaminiranih dijelova; njime se mora pažljivo rukovati. Ako žutom rastvoru dodate malo sumporne kiseline (pazite! kiselinu sipajte polako!), pocrvene. U tako zakiseljenu otopinu bacite nekoliko komada cinka. Ako nemate granulirani cink, koji se obično koristi za eksperimente, izvucite cink sami, iz neupotrebljive baterije: metalne čašice u baterijama su cink.
Dakle, bacili ste malo cinka u čašu s otopinom, a bikromat, koji se reducira, mijenja boju u tamnozelenu. To je rezultiralo formiranjem Cr 3+ jona. Istovremeno, zbog reakcije cinka s kiselinom, oslobađa se plin - vodik. Ako se produkti reakcije ne oksidiraju atmosferskim kisikom, reakcija će se nastaviti i pojavit će se plava boja - to je boja otopine krom sulfata CrSO 4. Sipajte u drugu čašu; Dok to radite, doći će do oksidacije i otopina će ponovo postati zelena.
ADSORPCIJA
Vjerojatno je svima poznat fizičko-hemijski fenomen o kojem ćemo sada raspravljati, iako možda ne znaju svi da se zove adsorpcija. Čak i ako niste proučavali adsorpciju na času, primijetili ste je više puta. Čim stavite mrlju od mastila na papir ili, što je još gore, na odeću, odmah se upoznate sa ovim fenomenom. Kada površina jedne supstance (papir, tkanina, itd.) apsorbuje čestice druge supstance (tinta, itd.), to je adsorpcija.
Vrlo dobar adsorbens je ugalj. I ne kamen, nego drvo, i ne samo drvo, već aktivno (aktivirano). Ova vrsta drvenog uglja prodaje se u ljekarnama, obično u obliku tableta. Ovdje ćemo započeti naše eksperimente s adsorpcijom.
Pripremite blijedu otopinu tinte bilo koje boje i sipajte je u epruvetu, ali ne do vrha. U epruvetu stavite tabletu aktivnog ugljena, najbolje zdrobljenu, zatvorite je prstom i dobro protresite. Rešenje će vam se posvetliti pred očima. Zamijenite otopinu nekim drugim, ali i obojenim - neka bude razrijeđen gvaš ili akvarel. Efekat će biti isti. A ako uzmete samo komade drvenog uglja, oni će mnogo teže apsorbirati boju.
U tome nema ništa čudno: aktivni ugljen se razlikuje od običnog uglja po tome što ima mnogo veću površinu. Njegove čestice su doslovno izrešetane porama (u tu svrhu se ugalj obrađuje na poseban način i iz njega se uklanjaju nečistoće). A pošto je adsorpcija apsorpcija površine, jasno je: što je površina veća, to je bolja apsorpcija. Adsorbenti su sposobni apsorbirati tvari ne samo iz otopina. Uzmite staklenu teglu od pola litre i na dno dodajte jednu kap kolonjske vode ili bilo koje druge mirisne tvari. Stavite dlanove oko tegle i držite je pola minute da se mirisna tečnost malo zagrije – tada će brže ispariti i jače mirisati. Kao što je uobičajeno u hemiji, ne njušite supstancu direktno iz boce, već laganim talasima ruke usmerite vazduh zajedno sa parom supstance u nos; Nije uvijek poznato da li supstanca u boci dobro miriše.
Kakav god da je miris, vi ćete ga, naravno, jasno osjetiti. Sada stavite malo aktivnog ugljena u tikvicu, dobro je zatvorite poklopcem i ostavite nekoliko minuta. Skinite poklopac i ponovo usmjerite zrak prema sebi talasima dlanova. Miris je nestao. Upijao ga je adsorbent, tačnije, apsorbovali su se molekuli isparljive supstance koje ste stavili u teglu.
Za ove eksperimente nije potrebno uzimati aktivni ugljen. Postoje mnoge druge tvari koje mogu poslužiti kao adsorbenti: tuf, suha mljevena glina, kreda, upijajući papir. Jednom riječju, razne tvari, ali uvijek sa razvijenom površinom. Uključujući i neke prehrambene proizvode - vjerovatno znate kako kruh lako upija strane mirise. Nije uzalud da se pšenični kruh ne preporučuje držati u istom pakovanju kao i raženi - mirisi im se miješaju, a svaki gubi svoju posebnu, jedinstvenu aromu.
Vrlo dobar adsorbens je napuhani kukuruz, ili kukuruzni štapići, koje mnogi od nas vole. Naravno, nema smisla trošiti paket ili čak četvrtinu paketa na iskustvo, ali nekoliko hiljada... Hajde da probamo. Ponovite prethodni eksperiment sa mirisnim supstancama u prisustvu kukuruznih štapića - i miris će potpuno nestati. Naravno, nakon iskustva više ne možete jesti štapiće za jelo.
Vratimo se eksperimentu s proizvodnjom ugljičnog dioksida (ugljičnog dioksida). Ovim gasom napunite dvije epruvete, u jednu stavite kukuruzne štapiće i nekoliko puta protresite. Zatim, kao i prije, napravite eksperiment s krečnjačkom vodom (u nju možete jednostavno "uliti" plin iz epruveta - teži je od zraka). Hoće li biti razlike u ponašanju krečne vode? Da, hoće. Tekućina će se zamutiti samo u čaši u koju je „sipan“ gas, neobrađen adsorbentom. A iz druge epruvete, one sa kukuruznim štapićima, ugljični dioksid se ne može ukloniti: apsorbirao ga je adsorbent.
Ako radite na času hemije i već ste naučili kako proizvoditi i sakupljati obojene plinove kao što su klor i dušikov oksid (ne morate se nositi s njima kod kuće, potrebna je dobra promaja), tada možete testirati učinak na njima ugalj i kukuruzni štapići. Stavite adsorbent u posudu s obojenim plinom, protresite ga nekoliko puta - i boja, ako ne nestane u potpunosti, osjetno će oslabiti.
Danas se u mnogim kuhinjama iznad plinskih štednjaka ugrađuju različiti uređaji za pročišćavanje zraka od isparenja i dima. U takvim uređajima, između ostalog, postoji patrona sa nekom vrstom adsorbenta kroz koji se tjera kontaminirani zrak. Šta se dešava u ovom slučaju, sada znate. A kada je cijela površina zauzeta stranim česticama "apsorbovanim" iz zraka, uložak se zamjenjuje svježim.
HEMIJSKO ČIŠĆENJE
Eksperimenti u ovom poglavlju mogu se nazvati ponavljanjem prošlosti, jer se kod kemijskog čišćenja i uklanjanja mrlja najčešće koriste potpuno isti procesi s kojima ste se nedavno upoznali u eksperimentima. Naime: ekstrakcija, oksidacija - redukcija i adsorpcija.
Naravno, ne biste trebali prljati odjeću zbog eksperimenata. Uradimo ovo: pripremit ćemo nekoliko komada tkanine svijetle boje, staviti različite mrlje na nju i pokušati ih ukloniti. A ako su eksperimenti uspješni, možete riskirati čišćenje vlastitog odijela (ili nečijeg drugog - ako je dozvoljeno...).
Najčešće mrlje su masne mrlje. Uklanjaju se, po pravilu, ekstrakcijom, odabirom odgovarajućeg rastvarača za to. Za uklanjanje svježih masnih mrlja pogodni su benzin, terpentin i medicinski etar. Pamučnim štapićem namočenim u rastvarač nekoliko puta obrišite mrlju, a mast će se otopiti u otopini. Kako biste spriječili da aureola ostane na tkanini, morate je obrisati sapunom ili otopinom praška za pranje rublja.
Stare mrlje od masnoće teže je ukloniti samo otapalo; Na primjer, benzin, medicinski etar i terpentin (7:1:2) ili vinski alkohol, terpentin i medicinski etar (10:2:1).
Ako je tkanina obojena, potrebno je paziti da rastvarač ne ošteti boju. Prije nego što počnete, provjerite hoće li otapalo koje odaberete promijeniti boju tkanine.
Mrlje od uljanog laka lako se uklanjaju pastom od benzina i bijele gline. Smjesa poput tijesta nanosi se na mrlju i ostavlja dok benzin potpuno ne ispari. U ovom slučaju ekstrakciji se dodaje adsorpcija: bijela glina upija i apsorbira tvari ekstrahirane benzinom.
Najprije navlažite svježu mrlju od uljane boje terpentinom (da omekša), a zatim je uklonite benzinom. Ako takav tretman može oštetiti boju, tada mrlju obrišite vrućom otopinom glicerina ili njegovom mješavinom s jednakom količinom vinskog alkohola.
Ekstrakcija može ukloniti i mrlje od trave. Dakle, ako zamrljano područje obrišete alkoholom (ili medicinskim etrom), možete postepeno izvući hlorofil iz mrlje, a ona će promijeniti boju.
Mrlje od tinte na odjeći također ponekad mogu promijeniti boju. Da biste to učinili, pospite mrlju malo zdrobljene krede ili praha za zube i dodajte 2-3 kapi alkohola. Alkohol će rastvoriti boju mastila, a kreda će apsorbovati obojeni rastvor. Uklonite umrljanu kredu tupim krajem noža, nanesite svježu porciju krede i alkohola i ponovite ovu operaciju dok kreda ne ostane bijela. Ostavite da se osuši i uklonite ostatke četkom.
I u ovom slučaju smo kombinovali ekstrakciju sa adsorpcijom. Općenito, pri uklanjanju mrlja takva dvostruka tehnika se često pokaže najefikasnijom: bijela glina, kreda i slični prašci ne dopuštaju da se tonirana otopina širi po tkanini, formirajući aureolu oko bivše mrlje.
Sada o redoks reakcijama, koje također pomažu u uklanjanju mrlja.
Svježe mrlje od bobičastog voća i sokova često se mogu jednostavno ukloniti vrućom vodom. Ako to nema efekta, tada se ove mrlje na bijelim tkaninama mogu izbjeliti otopinom vodikovog peroksida (možete otopiti tabletu hidroperita u pola čaše vode). Natopite mrlju ovom otopinom, dodajte joj nekoliko kapi amonijaka, obrišite čistim pamučnim štapićem i isperite vodom. Vodikov peroksid (peroksid) je jako oksidaciono sredstvo, oksidira mnoge boje i one postaju bezbojne.
Mrlje od vrućeg željeza na bijelim pamučnim i lanenim tkaninama također se mogu ukloniti reakcijom oksidacije-redukcije. Vodeni rastvor izbeljivača treba koristiti kao oksidaciono sredstvo (pažljivo!) u omjeru 1:50 po težini. Kada se tkanina pregrije, stvaraju se smeđi proizvodi termalne oksidacije, a izbjeljivač ih uništava i čini bezbojnim. Ali imajte na umu da reakcija proizvodi hlorovodoničnu (hlorovodoničnu) kiselinu, koja sama po sebi može uništiti tkivo. Stoga, odmah nakon čišćenja, isperite tkaninu slabom otopinom sode kako biste neutralizirali kiselinu, a zatim isperite čistom vodom.
Na kraju, ako jod dospije na tkaninu, tada ćete brisanjem mrlje otopinom natrijum tiosulfata (hiposulfita) ukloniti mrlju bez ostavljanja traga. Već znate šta je oksidaciono, a šta redukciono sredstvo u ovoj reakciji.
Sa hemijskog čišćenja bilo bi sasvim prirodno da pređemo na pranje, što ćemo i uraditi.
Pranje je fizički i hemijski proces, čiji su glavni karakteri tenzidi. Molekuli takvih supstanci sastoje se iz dva dijela - hidrofilnog, odnosno koji ima afinitet prema vodi, i hidrofobnog, koji ne stupa u interakciju s vodom, ali lako dolazi u kontakt sa zagađivačima, na primjer, teško čistim mastima i uljima. Ove grupe - hidrofilne i hidrofobne - nalaze se na različitim krajevima dugačke molekule. Takvi su molekuli svojim hidrofobnim krajevima pričvršćeni za masnu površinu, a hidrofilni strše, poput iglica ježa. Voda dobro navlaži ove „iglice“, okruži takvog „ježa“, otkine ga s površine i odnese. Sapun i prašak za pranje rublja djeluju na približno isti način. A da bismo brzo uklonili prljavštinu sa tkanine ili sa naših ruku, trljamo ih sunđerom, četkom, jedno o drugo...
Pošto je sapun najstariji surfaktant, počnimo s njim.
Rastvorite malo sapuna u maloj količini vode i dodajte otopinu fenolftaleina u epruvetu. Boja će postati grimizno-crvena. To znači da je okruženje alkalno. Zaista, obični sapun je natrijumova so masnih kiselina - oleinske, stearinske, na primer, C 17 H 35 COONa (a tečni sapun je kalijumova so istih kiselina). Kada se rastvore u vodi, takve soli hidroliziraju, razlažući se na kiselinu i alkalije. Ali masne kiseline su slabe, a alkalije u ovom slučaju jake, tako da otopina ima alkalnu reakciju.
Ranije se smatralo da sapun dobro pere i pere jer stvara alkalije. Ispostavilo se da to uopšte nije slučaj. Nasuprot tome, alkalije (kao što je soda za pranje) čisti jer se kombinuju sa mastima i formiraju površinski aktivne materije slične sapunu u rastvoru.
Inače, sapun nije tako teško nabaviti sami. Postoji nekoliko načina; evo jednog od njih. Pripremite vruću, koncentriranu otopinu sode za pranje, sipajte je u epruvetu i postepeno, kap po kap, dodajte biljno ulje dok se ne otapa. Umjesto ulja možete koristiti pčelinji vosak. U dobijenu otopinu dodajte prstohvat kuhinjske soli. Fabrike sapuna rade istu stvar - ovaj proces se zove soljenje. Nakon dodavanja soli, čvrsti sapun ispliva na površinu i lako se odvaja od otopine.
Danas se sapun sve manje koristi za pranje, a sve češće se koriste prašci za pranje rublja. Ovi praškovi sadrže surfaktante dobivene sintetičkim putem. Zbog toga se nazivaju sintetičkim deterdžentima.
Hajde da uradimo ovaj eksperiment. Izrežite komad prljave tkanine na tri dijela i svaki dio stavite u čaše. U prvu čašu ulijte jednostavno zagrijanu vodu, u drugu otopinu sapuna, a u treću otopinu bilo kojeg praška za pranje rublja koji možete pronaći kod kuće. Lagano istrljajte ostatke, isperite ih čistom vodom, osušite i pažljivo pregledajte. Taj komad tkanine koji je bio u vodi nije postao mnogo čistiji. Flaster rastvora sapuna je postao primetno lakši. Ali najčistiji komad tkanine bit će onaj koji ste uklonili sa čaše otopinom praška za pranje rublja. To znači da su sintetički deterdženti snažniji od običnog sapuna.
Mnogi praškovi za pranje imaju još jedno vrijedno svojstvo: peru se u bilo kojoj vodi - mekoj, tvrdoj, čak i morskoj vodi. Šta je sa sapunom?
Uzmite običnu vodu i u njoj rastvorite malo soli kalcijuma ili magnezijuma. Gorku so možete kupiti u apoteci, možete uzeti suhu morsku so (prodaje se i u apotekama) ili rastvor kalcijum hlorida. Na taj način ćete vodu učiniti tvrdom, jer se tvrda voda razlikuje od meke po tome što sadrži puno soli kalcijuma i magnezijuma - takozvanih soli tvrdoće.
Ponovo uzmite komad prljave krpe i pokušajte da ga operete sapunom i tvrdom vodom. Ništa vam neće uspjeti - neće se stvarati ni pjena. Soli tvrdoće reaguju sa sapunom, formiraju se kalcijum i magnezijum sapuni koji su nerastvorljivi u vodi. I naš sapun gubi sva svoja korisna svojstva.
Ali ako otopite prašak za pranje, na primjer "Lotus", u tvrdoj vodi, on će oprati prljavštinu gotovo na isti način kao i prije - tvrda voda joj ne šteti. Surfaktanti uključeni u prah ne stupaju u interakciju sa solima tvrdoće, što znači da ne gube svoja svojstva.
Rastvori praškova za pranje, poput rastvora sapuna za pranje veša, mogu biti alkalni; u ovom slučaju preporučuju pranje pamuka i lana, ali ne i vune ili svile. Međutim, postoje i neutralni proizvodi, oni se često ne proizvode u obliku praha, već u obliku tekućine; Dobre su za vunu, svilu i sintetičke tkanine. Ako sumnjate da li je vredno prati vuneni džemper ovim ili onim prahom, onda testirajte s fenolftaleinom. Rastvor je pocrveneo, što znači da sadrži slobodnu lužinu, koja je kontraindicirana za vunu jer može uništiti vlakna. Ali ako otopina ostane bezbojna ili samo blago obojena, slobodno uronite i vunene i svilene predmete.
U stara vremena, kada je sapun bio luksuzni predmet, često su se za pranje koristile i druge, pristupačnije supstance koje su, iako u manjoj mjeri, ipak ispirale prljavštinu. Isprobajte sami da vidite kako ove supstance djeluju. Za pokus možete uzeti senf u prahu ili izvarak od mahuna, ali još bolje - korijenje nekih biljaka, na primjer, jaglaca, vranjeg oka, ciklame, kukuljice. Ovi korijeni sadrže saponine - tvari koje imaju deterdžentno djelovanje (možda ste naišli na ovaj izraz u starim knjigama - korijen sapuna). Sve ove prirodne tvari brišu, naravno, gore od sapuna, ali lako možete vidjeti da se ipak brišu.
Poglavlje o deterdžentima završit ćemo eksperimentom u kojem ćemo dodavanjem tenzida i time promjenom površinskog napona vode natjerati predmet da se kreće kroz vodu.
Napravite ravnu spiralu od nekoliko zavoja od tanke bakrene žice, lagano je podmažite uljem ili vazelinom i vrlo pažljivo spustite na površinu vode. Površinski napon vode sprečava spiralu da potone, a voda je ne vlaži. Sada, koristeći pipetu, pažljivo kapnite jednu kap otopine sapuna u samu sredinu spirale. Spirala će se odmah početi okretati. Šireći se po površini, otopina sapuna dolazi do kraja spirale, izlazi iz nje i razvija mali mlazni potisak. Kada se spirala zaustavi, ponovo ispustite otopinu sapuna i rotacija će se nastaviti.
Takva spirala može poslužiti kao uređaj za određivanje površinske aktivnosti različitih tekućina. Zamijenite otopinu sapuna drugom tvari - spirala će se kretati drugom brzinom. Ako ispustite otopinu kuhinjske soli, uopće neće biti kružnog kretanja. A u otopini praška za pranje, spirala će brzo potonuti. Spira sloj ulja koji drži žicu za vodu.
SOAP CANDLE
Kada smo govorili o tome zašto sapun pere, spomenuli smo posebnu strukturu njegovog molekula: „glavu“ i dugi „rep“, a „glava“ teži vodi, a „rep“, naprotiv, odbija od voda...
Pogledajmo pobliže hidrofobni "rep" - dugi ugljikovodični lanac. Ove vrste veza su vrlo česte i izuzetno važne za industriju. Neizostavna su komponenta mnogih masti, ulja, maziva i drugih korisnih tvari. Sada ćemo dobiti jedan od njih - takozvani stearin, koristeći sapun za pranje rublja kao osnovu.
Nožem izrežite pola komada sapuna za pranje rublja i stavite ga u čistu limenku (ili u korištenu šerpu). Sipajte dovoljno vode da pokrije strugotine sapuna i stavite smjesu u vodeno kupatilo. Drvenim štapićem povremeno promiješajte sadržaj lonca kako bi se sapun što prije otopio u vodi. Kada se to konačno dogodi, posudu sklonite sa vatre (naravno ne golom rukom) i ulijte sirće. Pod dejstvom kiseline, gusta bijela masa će se odvojiti od otopine i isplivati na površinu. Ovo je stearin - prozirna mješavina nekoliko supstanci, uglavnom stearinske C 17 H 35 COOH i palmitinske C 15 H 31 COOH kiselina. Nemoguće je reći tačan sastav, to ovisi o tvarima koje su ušle u izradu sapuna.
Kao što je poznato iz fikcije, svijeće se prave od stearina. Ili bolje rečeno, radili su to i prije, jer sada svijeće uglavnom nisu stearinske, već parafinske - parafin koji se dobija iz nafte je jeftiniji i pristupačniji. Ali, pošto imamo stearin na raspolaganju, napravićemo od njega svijeću. Ovo je, inače, zabavna aktivnost sama po sebi!
Kada se staklenka potpuno ohladi, žličicom izdubite stearin sa površine i prebacite u čistu posudu. Isperite stearin dva ili tri puta vodom i umotajte ga u čistu bijelu krpu ili filter papir da upije višak vlage. Kada se stearin potpuno osuši, krenimo s pravljenjem svijeće.
Evo možda najjednostavnije tehnike: umočite debelu uvrnutu nit, na primjer, iz fitilja od kerozinske peći, više puta u blago zagrijani rastopljeni stearin, svaki put dopuštajući stearinu da se stvrdne na fitilju. Radite to dok svijeća ne naraste do dovoljne debljine na fitilju. Ovo je dobar metod, iako pomalo zamoran; u svakom slučaju, u davna vremena su se svijeće često pripremale na ovaj način.
Postoji jednostavniji način: odmah premažite fitilj stearinom zagrijanim dok ne omekša (možete ga čak i samo pripremiti, još neohlađenog). Ali u ovom slučaju, fitilj će biti manje zasićen topljivom masom i svijeća neće ispasti jako dobra, iako će izgorjeti.
Za lijepe, oblikovane svijeće, metode proizvodnje nisu lake. I prije svega, trebate napraviti kalup - drveni, gipsani, metalni. U tom slučaju preporučljivo je prvo natopiti fitilj jednim ili dva sloja stearina; zatim se učvršćuje u kalup tako da ide tačno po sredini. Preporučljivo je da fitilj bude malo rastegnut. I nakon toga, vrući stearin se sipa u kalup.
Inače, na ovaj način možete napraviti svijeće od parafina, odnosno, zapravo, od kupljenih svijeća, rastopiti ih i dati im oblik koji želite. Međutim, upozoravamo vas - moraćete da se popetljate...
Dobivši svijeću od sapuna, provest ćemo eksperiment u suprotnom smjeru: pripremit ćemo sapun od svijeće. Ali ne od parafinskog sapuna, sapun se uopće ne može napraviti, jer molekule parafina nemaju "glave". Ali ako ste sigurni da je svijeća stearinska, onda od nje možete sigurno napraviti sapun za pranje rublja. Pogodan je i prirodni pčelinji vosak.
Zagrijte nekoliko komada stearinske svijeće u vodenoj kupelji, dovoljno vruće, ali ne dovedene do ključanja. Kada se stearin potpuno rastopi, dodajte mu koncentriranu otopinu za pranje (natrijum sode). Dobivena bijela viskozna masa je sapun. Držite u vodenom kupatilu još nekoliko minuta, a zatim, stavite rukavicu ili umotajte ruku u peškir da se ne opečete, još vruću masu sipajte u neki oblik - barem u kutiju šibica. Kada se sapun stvrdne, izvadite ga iz kutije.
Uvjeriti se da je to sapun i da čisti nije teško. Samo nemojte je koristiti za pranje ruku - ne znamo koliko su čiste bile supstance koje su činile svijeću.
KREDA, MERMER, ŠKOLJKE...
Navlažite komad prirodne krede CaCO 3 s kapljicom hlorovodonične kiseline HCl (možete uzeti farmaceutsku kiselinu). Tamo gdje je kap pala, primjetno je energetsko vrenje. Stavite komad krede sa "kipućom" kapom u plamen svijeće ili suhog alkohola. Plamen će dobiti prekrasnu crvenu boju.
Ovo je dobro poznata pojava: kalcijum, koji je dio krede, čini plamen crvenim. Ali zašto kiselina? Reagujući sa kredom, stvara rastvorljivi kalcijum hlorid CaCl 2, čije prskanje odnose gasovi i padaju direktno u plamen - to čini iskustvo efikasnijim.
Nažalost, takav eksperiment s presovanom školskom kredom ne funkcionira - sadrži primjesu sode (natrijumove soli), a plamen postaje narančast. Najbolji doživljaj se postiže s komadom bijelog mramora natopljenom istom kiselinom. A možete se pobrinuti da soli natrijuma obojaju plamen u intenzivnu žutu boju dodavanjem zrna NaCl soli u plamen (ili jednostavno "posolite" vatru).
Za sljedeći eksperiment s kredom trebat će vam svijeća. Učvrstite ga na nezapaljivom postolju i dodajte komad krede (mramora, ljuske, ljuske jajeta) u plamen. Kreda se prekriva čađom, što znači da je temperatura plamena niska. Kredu ćemo spaliti, a za to nam je potrebna temperatura od 700-800 °C. Kako biti? Potrebno je povećati temperaturu upuhujući zrak kroz plamen.
Skinite gumeni poklopac s kapaljke za lijek i zamijenite ga gumenom ili plastičnom cijevi. Duvajte u epruvetu tako da vazduh uđe u plamen tik iznad fitilja kroz izvučeni kraj pipete. Plamen će odstupiti u stranu, temperatura će mu porasti. Usmjerite jezik na najoštriji dio bojice. Ovo područje će postati bijelo užareno, kreda će se ovdje pretvoriti u spaljeni (živi kreč) CaO, a istovremeno će se osloboditi ugljični dioksid.
Uradite ovu operaciju nekoliko puta s komadićima krede, mramora i ljuske jajeta. Zagorene komade stavite u čist pleh. Dok se hlade, najveći komad stavite u tanjir i na zagrejano mesto stavite malo vode. Začut će se šištanje, sva voda će se apsorbirati, a pečeno područje će se raspasti u prah. Ovaj prah je gašeno vapno Ca(OH)2.
Dodajte još vode i ukapajte otopinu fenolftaleina. Voda u tanjuriću će postati crvena; To znači da gašeno vapno stvara alkalni rastvor.
Kada se zagoreni komadi ohlade, stavite ih u staklenu teglu ili flašu, napunite vodom, zatvorite poklopac i protresite - voda će se zamutiti. Već znate da ćemo sada dobiti krečnu vodu. Pustite da se tečnost slegne i bistri rastvor sipajte u čistu bocu. Sipajte malo krečne vode u epruvetu - i možete je koristiti za izvođenje prethodno opisanih pokusa s plinovima. Ili možete izvoditi trikove, poput pretvaranja “vode” u “mlijeko” ili “vode” u “krv”. Opis takvih trikova naći ćete u odjeljku "Sleight of Hand".
ELEKTROLIZA U ČAŠI
U ovoj knjizi ćete se više puta susresti s eksperimentima s elektricitetom. Sada - najjednostavniji. Za njihovo izvođenje dovoljne su tri ili četiri baterije baterijske lampe.
U stvari, oni često pokušavaju izvesti eksperimente u elektrohemiji kod kuće, ali ne uspijevaju uvijek: neka sitnica i ništa se ne događa. Ako slijedite sva naša uputstva, možete biti sigurni da će eksperiment biti uspješan.
Počnimo s vrlo jednostavnim, ali ipak poučnim iskustvom. Potreban je samo jedan reagens: mastilo bilo koje boje. Istina, morat ćete malo poraditi na uređaju.
Uzmite dvije metalne trake dužine 8-10 cm i širine 1-2 cm. Mogu biti od željeza, bakra, aluminija - nije bitno, samo da slobodno stanu u prozirnu posudu - visoku čašu ili veliku. epruveta. Prije eksperimenta, izbušite rupe u pločama na jednoj strani za pričvršćivanje vodiča. Pripremite dva identična, doslovno nekoliko milimetara debela, plastična ili drvena odstojnika i zalijepite ih metalnim trakama tako da budu paralelne i da se ne dodiruju. Gotovo svako ljepilo je prikladno - BF, Moment itd.
U čašu ili epruvetu sipajte vodu i u nju nakapajte dovoljno mastila da rastvor ne bude previše zasićene boje (međutim, ne bi trebalo da bude proziran). U nju postavite strukturu od dvije trake, povežite ih žicama sa dvije baterije povezane u seriju, "plus" do "minus". Nekoliko minuta kasnije, otopina tinte između ploča će postati svjetlija, a tamne čestice će se skupljati na dnu i na vrhu.
Tinta sadrži vrlo male obojene čestice suspendirane u vodi. Pod uticajem struje se lepe i ne mogu više da plutaju u vodi, već pod uticajem gravitacije tonu na dno. Jasno je da rješenje postaje sve bljeđe.
Ali kako su čestice došle do vrha? Kada se struja primjenjuje na otopine, često nastaju plinovi. U našem slučaju, mjehurići plina pokupe čvrste čestice i nose ih prema gore.
U sljedećem eksperimentu, čaša za čaj debelih stijenki, koja se širi na vrhu, služit će kao elektrolitička kupka. Pripremite krug od šperploče takvog promjera da se pritisne na zid stakla tri do četiri centimetra iznad dna. Unaprijed izbušite dvije rupe u šolji (ili izrežite prorez u njoj) i probušite dvije rupe u blizini šilom: ožičenje će proći kroz njih. U velike rupe ili utor ubacite dvije olovke dužine 5-6 cm, naoštrene na jednom kraju. Olovke, odnosno njihove olovke, poslužit će kao elektrode. Napravite rezove na sirovim krajevima olovaka kako biste otkrili elektrode i zalijepite otvorene krajeve žica za njih. Uvijte žice i pažljivo ih omotajte izolir trakom, a da bi izolacija bila potpuno pouzdana, najbolje je žice sakriti u gumene cijevi. Svi dijelovi uređaja su spremni, ostaje samo sastaviti ga, odnosno umetnuti krug s elektrodama unutar stakla.
![](https://i2.wp.com/k2x2.info/himija/opyty_bez_vzryvov/_10.png)
Stavite čašu na tanjir i u nju ulijte do vrha rastvor sode sode za pranje Na 2 CO 3 u količini od 2-3 kašičice po čaši vode. Napunite dvije epruvete istim rastvorom. Jedan od njih zatvorite palcem, okrenite ga naopako i uronite u čašu da u njega ne uđe ni jedan mjehur zraka. Pod vodom, postavite epruvetu na elektrodu olovke. Uradite isto sa drugom epruvetom.
Baterije - najmanje tri na broju - moraju biti povezane u seriju, "plus" jedne na "minus" druge, a žice od olovaka moraju biti spojene na vanjske baterije. Elektroliza otopine će odmah početi. Pozitivno nabijeni vodikovi joni H+ će otići do negativno nabijene elektrode - katode, pričvrstiti elektron tamo i pretvoriti se u plin vodonik. Kada olovka spojena na minus stranu ima punu epruvetu vodonika, možete je izvaditi i, bez okretanja, zapaliti plin. Upalit će se karakterističnim zvukom. Kiseonik se oslobađa na drugoj elektrodi, pozitivnoj (anodi). Prstom pod vodom zatvorite epruvetu napunjenu njome, izvadite je iz čaše, okrenite je i unesite krhotinu koja tinja - upalit će.
Dakle, iz vode H 2 O dobili smo i vodonik H 2 i kiseonik O 2; Ali čemu služi soda? Da ubrzam iskustvo. Čista voda vrlo slabo provodi struju, elektrohemijska reakcija u njoj se odvija presporo.
Sa istim uređajem možete izvesti još jedan eksperiment - elektrolizu zasićene otopine natrijevog klorida NaCl. U tom slučaju, jedna epruveta će biti napunjena bezbojnim vodonikom, a druga žuto-zelenim gasom. Ovo je hlor koji se formira iz kuhinjske soli. Klor lako odustaje od naboja i prvi se oslobađa na anodi.
Pokrijte epruvetu sa hlorom, koji takođe sadrži malu količinu rastvora soli, prstom pod vodom, okrenite je i protresite bez skidanja prsta. U epruveti se formira rastvor hlora - hlorna voda. Ima jaka svojstva izbjeljivanja. Na primjer, ako u otopinu blijedoplave tinte dodate vodu s klorom, ona će promijeniti boju.
Prilikom elektrolize kuhinjske soli nastaje još jedna tvar - kaustična soda. Ova alkalija ostaje u otopini, što se može vidjeti ako se u čašu blizu negativne elektrode ubaci malo otopine fenolftaleina ili domaćeg indikatora.
Dakle, dobili smo tri vrijedne tvari u eksperimentu odjednom - vodik, klor i kaustičnu sodu. Zbog toga se elektroliza kuhinjske soli tako široko koristi u industriji.
Koristeći struju i zasićenu otopinu kuhinjske soli, možete izvesti još jedan zabavan eksperiment. Počnimo da bušimo metal običnom olovkom.
Pripremite zasićeni rastvor kuhinjske soli u tanjiriću za čaj. Povežite oštricu sigurnosne britve žicom na pozitivni terminal baterije svjetiljke (oštrica će biti anoda). Odvojite olovku na naoštrenom kraju olovke i iglom ga izdubite oko pola milimetra. 2–3 cm više, nožem napravite zarez do olovke i omotajte kraj gole žice oko njega; Ovo mjesto omotajte izolacijskom trakom, a drugi kraj žice spojite na negativni pol baterije (olovka će biti katoda).
Stavite oštricu u tanjir s otopinom i prislonite katodnu olovku na oštricu. Odmah će mjehurići vodonika početi da bujaju oko olovke. I oštrica anode će se rastvoriti: atomi gvožđa će dobiti naboj, pretvoriti se u ione i preći u rastvor. Dakle, nakon deset do petnaest minuta u oštrici će biti prolazna rupa. Posebno se brzo formira ako je baterija nova, a oštrica tanka (0,08 mm). U aluminijskoj foliji rupa se izbuši bukvalno za nekoliko sekundi.
Ako želite olovkom izbušiti rupu na određenom mjestu na tankoj metalnoj ploči, onda je bolje unaprijed premazati radni komad lakom, a lak ukloniti tamo gdje ćete bušiti.
Udubljenje u elektrodi je bilo potrebno kako olovo ne bi dodirnulo metal. U suprotnom, krug će se odmah zatvoriti, struja neće teći kroz otopinu i neće biti elektrolize.
Možete bušiti olovkom bez elektrolitičke kupke (u našem slučaju bez tanjira za čaj). Postavite anodnu ploču na dasku ili ploču, kapnite kap vode, umočite olovku pričvršćenu na bateriju u sol i uronite njen naoštreni kraj u kap. S vremena na vrijeme uklonite proizvode elektrolize krpom i nanesite novu kap. Ponavljanjem ove operacije možete bez ikakvog napora bušiti metalnu foliju ili lim iz limenke. Također, usput, možete napraviti rupu u slomljenom čeličnom nožu kako biste na njega pričvrstili novu ručku.
Naravno, za bušenje metala debljine veće od milimetra, jedna baterija nije dovoljna - potrebno je paralelno spojiti nekoliko baterija ili koristiti opadajući transformator s ispravljačem - na primjer, iz dječje željeznice ili uređaja za sagorijevanje drva . I bez obzira na izvor struje i metodu elektrolize, morat ćete nekoliko puta promijeniti otopinu elektrolita i dobro očistiti bunar noktom ili šilom.
KALAM I OLOVO
Metali nisu baš prikladni za eksperimente: eksperimenti s njima obično zahtijevaju složenu opremu. Ali neki eksperimenti se mogu izvesti u kućnoj laboratoriji.
Počnimo sa limom. Željezarije ponekad prodaju limene štapiće za lemljenje. Možete napraviti eksperiment sa tako malim ingotom: uzmite limeni štapić s obje ruke i savijte ga - čut ćete jasno krckanje.
Metalni kalaj ima tako kristalnu strukturu da kada se savijaju, čini se da se metalni kristali trljaju jedan o drugi, proizvodeći zvuk krckanja. Inače, po ovoj osobini možete razlikovati čisti kositar od legura kalaja - štap napravljen od legure ne ispušta nikakve zvukove kada se savija.
Pokušajmo sada nabaviti lim iz praznih limenki, baš onih koje je bolje ne baciti, već razbaciti. Većina limenki je kalajisana iznutra, odnosno obložena je slojem kalaja koji štiti željezo od oksidacije, a prehrambene proizvode od kvarenja. Ovaj lim se može oporaviti i ponovo koristiti.
Prije svega, prazna tegla mora biti propisno očišćena. Redovno pranje nije dovoljno, pa u teglu sipajte koncentrovani rastvor sode za pranje i stavite na vatru pola sata da rastvor za čišćenje proključa. Ocijedite rastvor i isperite teglu dva ili tri puta vodom. Sada ga možete smatrati čistim.
Trebat će nam dvije ili tri baterije za baterijsku lampu povezane u seriju; možete, kao što je gore spomenuto, uzeti ispravljač s transformatorom ili bateriju od 9-12 V, bez obzira na izvor struje, pričvrstiti limenku na njen pozitivni pol (pažljivo provjerite postoji li dobar kontakt - možete probušiti malu rupu. vrh limenke i umetnite žicu u nju). Spojite negativni pol na neki komad željeza, na primjer, na veliki ekser, očišćen do sjaja. Spustite željeznu elektrodu u teglu tako da ne dodiruje dno ili zidove. Smislite sami kako da ga okačite, to je jednostavna stvar. U teglu sipajte rastvor alkalno-kaustične sode (rukujte izuzetno!) ili sode za pranje; Prva opcija je bolja, ali zahtijeva izuzetnu pažnju u radu.
Budući da će alkalna otopina biti potrebna za eksperimente više puta, ovdje ćemo vam reći kako je pripremiti. U rastvor gašenog kreča Ca(OH) 2 dodati sodu za pranje Na 2 CO 3 i prokuvati smesu. Kao rezultat reakcije nastaju kaustična soda NaOH i kalcijev karbonat, odnosno kreda, praktički netopiva u vodi. To znači da će u otopini, koja se nakon hlađenja mora filtrirati, ostati samo lužina. No, vratimo se iskustvu sa limenom. Uskoro će se na željeznoj elektrodi početi stvarati mjehurići plina, a lim iz lima će postepeno prelaziti u otopinu. Pa, što ako trebate nabaviti ne otopinu koja sadrži kalaj, već sam metal? Pa, i ovo je moguće. Izvadite željeznu elektrodu iz otopine i zamijenite je karbonskom. Ovdje će vam opet pomoći stara, istrošena baterija, sa karbonskom šipkom u cink čaši. Uklonite ga i spojite žicu na negativni pol vašeg izvora napajanja. Spužvasti lim će se taložiti na šipku tokom elektrolize, a ako je napon pravilno odabran, to će se dogoditi prilično brzo. Istina, može se desiti da limenka iz jedne konzerve nije dovoljna. Zatim uzmite drugu teglu, pažljivo je isecite na komade specijalnim metalnim makazama i stavite je unutar tegle u koju se sipa elektrolit. Pazite: reznice ne smiju dodirivati karbonsku šipku!
Kalaj prikupljen na elektrodi može se rastopiti. Isključite struju, izvadite štapić od drvenog uglja sa sunđerom, stavite ga u porculansku šolju ili čistu metalnu konzervu i držite na vatri. Uskoro će se lim spojiti u gust ingot. Ne dirajte nju ili staklenku dok se ne ohlade!
Dio spužvaste ploče ne može se rastopiti, već ostaviti za druge eksperimente. Ako ga otopite u hlorovodoničnoj kiselini - u malim komadima i uz umjereno zagrijavanje - dobit ćete otopinu kalaj hlorida. Pripremiti takav rastvor sa koncentracijom od približno 7% i dodati, mešajući, rastvor alkalije nešto veće koncentracije, oko 10%. U početku će se formirati bijeli talog, ali će se ubrzo otopiti u višku lužine. Dobili ste rastvor natrijum stanita - isti onaj koji je nastao na početku kada ste počeli da otapate kalaj iz tegle. Ali ako je tako, onda se prvi dio eksperimenta - prebacivanje metala iz tegle u otopinu - više ne može ponavljati, već se odmah prelazi na drugi dio, kada se metal slegne na elektrodu. Ovo će vam uštedjeti mnogo vremena ako želite da dobijete više lima iz konzervi.
Olovo se topi čak lakše od kalaja. Stavite nekoliko peleta u mali lončić ili metalnu konzervu za cipele i zagrijte na plamenu. Kada se olovo otopi, pažljivo skinite staklenku sa vatre tako što ćete uhvatiti bočnu stranu tegle velikom, sigurnom pincetom ili kliještima. Otopljeno olovo sipajte u gipsani ili metalni kalup, ili jednostavno u rupu od pijeska - tako ćete dobiti domaći olovni odljevak. Ako nastavite kalcinirati rastopljeno olovo na zraku, tada se nakon nekoliko sati na površini metala formira crvena prevlaka - miješani olovni oksid; Pod nazivom “crveno olovo” često se koristilo u prošlosti za pravljenje boja.
Olovo, kao i mnogi drugi metali, stupa u interakciju s kiselinama, istiskujući iz njih vodonik. Ali pokušajte da stavite olovo u koncentrovanu hlorovodoničnu kiselinu - neće se rastvoriti u njoj. Uzmite drugu, očigledno slabiju kiselinu - sirćetnu kiselinu. Olovo se u njemu, iako polako, rastvara!
Ovaj paradoks se objašnjava činjenicom da pri interakciji sa klorovodičnom kiselinom nastaje slabo topiv olovni klorid PbCl 2. Prekrivajući površinu metala, sprečava njegovu dalju interakciju sa kiselinom. Ali olovni acetat Pb(CH 3 COO) 2, koji se dobija reakcijom sa sirćetnom kiselinom, dobro se otapa i ne ometa interakciju kiseline i metala.
ALUMINIJUM, HROM I NIKL
S aluminijem ćemo prvo izvesti dva jednostavna eksperimenta, za koje je sasvim prikladna slomljena aluminijska žlica. Stavite komad metala u epruvetu sa bilo kojom kiselinom, barem hlorovodoničnom kiselinom. Aluminij će se odmah početi otapati, snažno istiskujući vodik iz kiseline - formira se aluminijska sol A1C1 3. Umočite još jedan komad aluminijuma u koncentriranu otopinu lužine, kao što je kaustična soda (oprezno!). I opet će se metal početi rastvarati oslobađanjem vodika. Samo ovaj put se formira druga so, a to je so aluminijumske kiseline, NaAlO 2 aluminat.
Aluminijum oksid i hidroksid pokazuju i bazična i kisela svojstva, odnosno reaguju i sa kiselinama i sa alkalijama. Nazivaju se amfoternim. Usput, jedinjenja kalaja su takođe amfoterna; provjerite sami, pod pretpostavkom da ste već izvadili limenku iz lima.
Postoji pravilo: što je metal aktivniji, veća je vjerovatnoća da će oksidirati i korodirati. Natrijum se, na primer, uopšte ne može ostaviti u vazduhu; Ali ova činjenica je također poznata: aluminij je mnogo aktivniji od, na primjer, željeza, ali željezo brzo rđa, a aluminij, bez obzira koliko se drži u zraku i vodi, praktički se ne mijenja. Šta je ovo - izuzetak od pravila?
Hajde da napravimo eksperiment. Učvrstite komad aluminijske žice u nagnutom položaju iznad plamena plinskog plamenika ili alkoholne lampe tako da se donji dio žice zagrije. Na 660 °C ovaj metal se topi; čini se da biste očekivali da aluminijum počne da kaplje na gorionik. Ali umjesto da se topi, zagrijani kraj žice iznenada naglo opada. Pogledajte pažljivije i vidjet ćete tanko kućište u kojem se nalazi rastopljeni metal. Ovo kućište je napravljeno od aluminijum oksida Al 2 O 3, izdržljive i vrlo toplotno otporne supstance.
Oksid prekriva površinu aluminijuma tankim i gustim slojem i sprečava njegovu dalju oksidaciju. Ovo svojstvo se koristi u praksi. Na primjer, za oblaganje metala; Na metalnu površinu nanosi se tanak sloj aluminija, aluminij je odmah premazan oksidom, koji pouzdano štiti metal od korozije.
I još dva metala sa kojima ćemo eksperimentisati su hrom i nikal. U periodnom sistemu oni su daleko jedan od drugog, ali postoji razlog da ih razmotrimo zajedno: metalni proizvodi su obloženi hromom i niklom tako da sjaje i ne rđaju. Tako su nasloni metalnih kreveta obično prekriveni niklom, branici automobila - hromom. Da li je moguće tačno saznati od kojeg je metala napravljen premaz?
Pokušajmo analizirati. Od starog dijela otkinite komad obloge i ostavite na zraku nekoliko dana da se prekrije filmom oksida, a zatim ga stavite u epruvetu s koncentrovanom hlorovodoničnom kiselinom (pažljivo rukujte Kiselina ne bi trebala dospjeti na vaše ruke ili odjeću!). Ako je bio nikal, tada će se odmah početi otapati u kiselini, formirajući sol NiCl 2; ovo će osloboditi vodonik. Ako je sjajni premaz napravljen od kroma, tada u početku neće biti promjena, a tek tada će se metal početi otapati u kiselini uz stvaranje krom-klorida CrCl 3. Odstranjivanjem ovog komada premaza iz kiseline pincetom, ispiranjem vodom i sušenjem na zraku nakon dva-tri dana možete ponovo primijetiti isti efekat.
Objašnjenje: na površini hroma stvara se tanak oksidni film koji sprečava interakciju kiseline sa metalom. Međutim, otapa se i u kiselini, iako sporo. Na zraku, krom je ponovo prekriven oksidnim filmom. Ali nikal nema takav zaštitni film.
Ali u ovom slučaju, zašto smo metale držali u zraku prije prvog eksperimenta? Uostalom, hrom je već bio prekriven slojem oksida! I tada je pokrivena samo vanjska strana, a unutrašnja strana, okrenuta prema proizvodu, nije došla u kontakt s kisikom u zraku.
EKSPERIMENTI SA BAKARNOM ŽICOM
S bakrom se može izvesti nekoliko zanimljivih eksperimenata, pa ćemo tome posvetiti posebno poglavlje.
Napravite malu spiralu od komada bakrene žice i pričvrstite je u drveni držač (možete ostaviti slobodan kraj dovoljne dužine i omotati ga oko obične olovke). Zagrijte kalem u plamenu. Njegova površina će biti prekrivena crnim premazom od bakarnog oksida CuO. Ako se pocrnjela žica umoči u razrijeđenu hlorovodoničnu kiselinu, tečnost će postati plava, a površina metala ponovo će postati crvena i sjajna. Kiselina, ako se ne zagrije, ne djeluje na bakar, već otapa njegov oksid, pretvarajući ga u sol CuCl 2.
Ali evo pitanja: ako je bakreni oksid crn, zašto su drevni bakreni i bronzani predmeti prekriveni ne crnim, već zelenim premazom, i kakav je to premaz?
Pokušajte pronaći stari bakreni predmet, recimo svijećnjak. Sastružite dio zelenog ostatka i stavite ga u epruvetu. Vrat epruvete zatvorite čepom sa cijevi za odvod plina, čiji je kraj stavljen u krečnu vodu (već znate kako se priprema). Zagrijte sadržaj epruvete. Kapljice vode će se skupljati na njegovim zidovima, a mjehurići plina će se osloboditi iz cijevi za odvod plina, uzrokujući zamućenje krečne vode. Dakle, to je ugljični dioksid. Ono što ostaje u epruveti je crni prah, koji kada se rastvori u kiselini daje plavi rastvor. Ovaj prah, kao što verovatno pogađate, je bakar oksid.
Dakle, otkrili smo na koje komponente se raspada zeleni plak. Njegova formula je napisana na sljedeći način: CuCO 3 * Cu (OH) 2 (bazni bakar karbonat). Nastaje na bakrenim predmetima jer u zraku uvijek ima i ugljičnog dioksida i vodene pare. Zeleni premaz se naziva patina. Ista sol nalazi se u prirodi - to je nitko drugi do poznati mineral malahit.
Na eksperimente s patinom i malahitom vratit ćemo se kasnije - u odjeljku "Prijatno s korisnim". Sada ponovo obratimo pažnju na pocrnjelu bakrenu žicu. Da li mu je moguće vratiti prvobitni sjaj bez pomoći kiseline?
Sipajte amonijak u epruvetu, zagrejte bakarnu žicu užarenu i spustite je u bočicu. Spirala će zašištati i ponovo postati crvena i sjajna. U trenutku će se dogoditi reakcija koja rezultira stvaranjem bakra, vode i dušika. Ako se eksperiment ponovi nekoliko puta, amonijak u epruveti će postati plav. Istovremeno s ovom reakcijom, događa se još jedna, takozvana reakcija kompleksiranja - formira se isto jedinjenje kompleksa bakra, što nam je ranije omogućilo da precizno identificiramo amonijak po plavoj boji reakcijske smjese.
Inače, sposobnost jedinjenja bakra da reaguju sa amonijakom koristi se od davnina (čak i od onih vremena kada hemijska nauka nije bila ni na vidiku). Predmeti od bakra i mesinga su očišćeni rastvorom amonijaka, odnosno amonijaka, do sjaja. To, inače, sada rade iskusne domaćice; za veći efekat, amonijak se pomeša sa kredom, koja mehanički uklanja prljavštinu i adsorbuje zagađivače iz rastvora.
Sljedeće iskustvo. U epruvetu sipajte malo amonijaka - amonijum hlorid NH 4 Cl koji se koristi za lemljenje (nemojte ga brkati sa amonijakom NH 4 OH, koji je vodeni rastvor amonijaka). Koristeći vruću bakarnu spiralu, dodirnite sloj supstance koji prekriva dno epruvete. Ponovo će se začuti šištanje i bijeli dim će se podići - to su čestice amonijaka koje isparavaju, a spirala će ponovo zasjati svojim netaknutim bakrenim sjajem. Dogodila se reakcija, kao rezultat toga, nastali su isti proizvodi kao u prethodnom eksperimentu, a pored toga i bakreni klorid CuCl 2.
Upravo zbog ove sposobnosti - obnavljanja metalnog bakra iz oksida - amonijak se koristi u lemljenju. Lemilo je obično napravljeno od bakra, koji dobro provodi toplotu; kada se njegov "vrh" oksidira, bakar gubi sposobnost da drži kalajni lem na svojoj površini. Malo amonijaka - i oksid je nestao.
I posljednji eksperiment s bakrenom spiralom. Sipajte malo kolonjske vode u epruvetu (još bolje - čisti alkohol) i ponovo unesite vruću bakarnu žicu. Po svoj prilici, već možete zamisliti rezultat eksperimenta: žica je ponovo očišćena od oksidnog filma. Ovaj put se dogodila složena organska reakcija: bakar je reduciran, a etil alkohol sadržan u kolonjskoj vodi je oksidiran u acetaldehid. Ova reakcija se ne koristi u svakodnevnom životu, ali se ponekad koristi u laboratoriji kada je potrebno dobiti aldehid iz alkohola.
To je to za naše prve, uvodne eksperimente. Sada kada ste se, kako kažu, dočepali eksperimenta, i ako eksperimente radite kod kuće, vjerovatno ste stvorili određenu zalihu staklenog posuđa i dostupnih reagenasa, vrijeme je za ozbiljnije eksperimente. Hajde da zavirimo u kuhinjski ormarić...
Metali nisu baš prikladni za eksperimente: eksperimenti s njima obično zahtijevaju složenu opremu. Ali neki eksperimenti se mogu izvesti u kućnoj laboratoriji.
Počnimo sa limom. Željezarije ponekad prodaju limene štapiće za lemljenje. Možete napraviti eksperiment s tako malim ingotom: uzmite limeni štap s obje ruke i savijte ga - doći će do izrazitog škripanja.
U metalni lim takve kristalne strukture da kada se savijaju, metalni kristali kao da se trljaju jedan o drugi, proizvodeći zvuk škripanja. Inače, po ovoj osobini možete razlikovati čisti kositar od legura kalaja - štap napravljen od legure ne ispušta nikakve zvukove kada se savija.
Pokušajmo sada nabaviti lim iz praznih limenki, baš onih koje je bolje ne baciti, već razbaciti. Većina konzervi iznutra konzervirano, odnosno obloženi su slojem kalaja koji štiti željezo od oksidacije, a prehrambene proizvode od kvarenja. Ovaj lim se može oporaviti i ponovo koristiti.
Prije svega, prazna tegla mora biti propisno očišćena. Redovno pranje nije dovoljno, pa sipajte koncentrovani rastvor u teglu soda za pranje i stavite na vatru pola sata da rastvor za čišćenje proključa. Ocijedite rastvor i isperite teglu dva ili tri puta vodom. Sada ga možete smatrati čistim.
Trebaće nam dvije ili tri baterije za baterijsku lampu, spojenu u seriju; možete, kao što je gore spomenuto, uzeti ispravljač s transformatorom ili bateriju od 9-12 V, bez obzira na izvor struje, pričvrstiti limenku na njen pozitivni pol (pažljivo provjerite postoji li dobar kontakt - možete probušiti malu rupu. vrh limenke i umetnite žicu u nju).
Negativni pol spojite na neki komad željeza, na primjer, veliki nokat, očišćen do sjaja. Spustite željeznu elektrodu u teglu tako da ne dodiruje dno ili zidove. Smislite sami kako da ga okačite, to je jednostavna stvar. Sipajte rastvor lužine u teglu - kausticna soda (rukujte krajnjim oprezom!) ili soda za pranje; Prva opcija je bolja, ali zahtijeva izuzetnu pažnju u radu.Budući da će alkalna otopina biti potrebna za eksperimente više puta, ovdje ćemo vam reći kako je pripremiti. Dodati soda za pranje Na 2 CO 3 u otopinu gašenog vapna Ca(OH) 2 i smjesu prokuvati. Kao rezultat reakcije nastaju kaustična soda NaOH i kalcijev karbonat, odnosno kreda, praktički netopiva u vodi. To znači da će u otopini, koja se nakon hlađenja mora filtrirati, ostati samo lužina. No, vratimo se iskustvu sa limenom. Uskoro na gvozdenoj elektrodi Počet će se pojavljivati mjehurići plina, a lim iz limenke će postepeno postati ići u rješenje.
Pa, što ako trebate nabaviti ne otopinu koja sadrži kalaj, već sam metal? Pa, i ovo je moguće. Izvadite željeznu elektrodu iz otopine i zamijenite je karbonskom. Ovdje će vam opet pomoći stara, istrošena baterija, sa karbonskom šipkom u cink čaši. Uklonite ga i spojite žicu na negativni pol vašeg izvora napajanja. Spužvasti lim će se taložiti na šipku tokom elektrolize, a ako je napon pravilno odabran, to će se dogoditi prilično brzo.
Istina, može se desiti da limenka iz jedne konzerve nije dovoljna. Zatim uzmite drugu teglu, pažljivo je isecite na komade specijalnim metalnim makazama i stavite je unutar tegle u koju se sipa elektrolit. Pazite: reznice ne smiju dodirivati karbonsku šipku!
Sastavljen na elektrodu lim može se rastopiti. Isključite struju, izvadite štapić od drvenog uglja sa sunđerom, stavite ga u porculansku šolju ili čistu metalnu konzervu i držite na vatri. Uskoro će se lim spojiti u gust ingot. Ne dirajte nju ili staklenku dok se ne ohlade!
Dio spužvaste ploče ne može se rastopiti, već ostaviti za druge eksperimente. Ako ga rastvorite u hlorovodonična kiselina- u malim komadima i uz umereno zagrevanje, - dobićete rešenje kalaj hlorid. Pripremiti takav rastvor sa koncentracijom od približno 7% i dodati, mešajući, rastvor alkalije nešto veće koncentracije, oko 10%. U početku će se formirati bijeli talog, ali će se ubrzo otopiti u višku lužine. Dobio si rješenje natrijum hidroksostannat- ista ona koja je nastala na početku kada ste počeli da otapate lim iz tegle.
Ali ako je tako, onda se prvi dio eksperimenta - prebacivanje metala iz tegle u otopinu - više ne može ponavljati, već se odmah prelazi na drugi dio, kada se metal slegne na elektrodu. Ovo će vam uštedjeti mnogo vremena ako želite da dobijete više lima iz konzervi.
Olovo topi se čak lakše od kalaja. Stavite nekoliko peleta u mali lončić ili metalnu konzervu za cipele i zagrijte na plamenu. Kada se olovo otopi, pažljivo skinite staklenku sa vatre tako što ćete uhvatiti bočnu stranu tegle velikom, sigurnom pincetom ili kliještima. Otopljeno olovo sipajte u gipsani ili metalni kalup, ili jednostavno u rupu od pijeska - tako ćete dobiti domaći olovni odljevak. Ako nastavite kalcinirati rastopljeno olovo na zraku, nakon nekoliko sati će se na površini metala formirati crvena prevlaka - dvostruki olovni oksid; pod naslovom " crveno olovo„U prošlosti se često koristio za pravljenje boja.
Olovo, kao i mnogi drugi metali, stupa u interakciju s kiselinama, istiskujući vodonik. Ali pokušajte koncentrisano staviti olovo hlorovodonična kiselina- neće se rastvoriti u njemu. Uzmi drugu, očigledno slabiju kiselinu - sirće. Olovo se u njemu, iako polako, rastvara!Ovaj paradoks se objašnjava činjenicom da pri interakciji sa hlorovodoničnom kiselinom, slabo rastvorljiv olovo hlorid PbCl2. Prekrivajući površinu metala, sprečava njegovu dalju interakciju sa kiselinom. I ovdje olovni acetat Pb(CH 3 COO) 2, koji se dobija reakcijom sa sirćetna kiselina, dobro se rastvara i ne ometa interakciju kiseline i metala.
WITH aluminijum Prvo ćemo provesti dva jednostavna eksperimenta, za koje je sasvim prikladna slomljena aluminijska žlica. Stavite komad metala u epruvetu sa bilo kojom kiselinom, barem sol. Aluminij će se odmah početi otapati, snažno istiskujući vodik iz kiseline - formira se aluminijska sol A1C1 3. Na primjer, umočite još jedan komad aluminija u koncentriranu otopinu alkalije kausticna soda(pažljivo!). I opet će se metal početi rastvarati oslobađanjem vodika. Samo ovaj put se formira još jedna sol, i to: natrijum aluminat.
Oksid I aluminijum hidroksida pokazuju i bazična i kisela svojstva, odnosno reaguju i sa kiselinama i sa alkalijama. Oni se nazivaju amfoterično. Veze lim, inače, takođe su amfoterni; provjerite sami, pod pretpostavkom da ste već izvadili limenku iz lima.
Postoji pravilo: što je metal aktivniji, veća je vjerovatnoća da će oksidirati, korodirao. Natrijum, na primjer, uopće se ne može ostaviti na zraku; Ali poznata je i ova činjenica: aluminijum mnogo aktivniji nego npr. gvožđe, međutim, željezo brzo rđa, a aluminij, koliko god ga držali na zraku i vodi, praktično se ne mijenja. Šta je ovo - izuzetak od pravila?
Stavimo iskustvo. Osigurajte komad aluminijumžice u nagnutom položaju iznad plamena plinskog plamenika ili alkoholne lampe tako da se donji dio žice zagrije. Na 660 o C ovaj metal se topi; čini se da bi se to moglo očekivati aluminijumće početi da kaplje na gorionik. Ali umjesto da se topi, zagrijani kraj žice iznenada naglo opada. Pogledajte pažljivije i vidjet ćete tanko kućište u kojem se nalazi rastopljeni metal. Ovaj "slučaj" je iz aluminijum oksid Al 2 O 3, izdržljiva i vrlo otporna na toplinu supstanca.
Oksid prekriva površinu aluminijuma tankim i gustim slojem i sprečava njegovu dalju oksidaciju. Ovo svojstvo se koristi u praksi. Na primjer, za obloge metali; na metalnu površinu se nanosi tanak sloj aluminijuma, aluminij se odmah premazuje oksidom, što pouzdano štiti metal od korozije.
I još dva metala sa kojima ćemo eksperimentisati - hrom I nikla. U periodnom sistemu oni su daleko jedan od drugog, ali postoji razlog da ih razmotrimo zajedno: metalni proizvodi su obloženi hromom i niklom tako da sjaje i ne rđaju. Tako su nasloni metalnih kreveta obično prekriveni niklom, branici automobila - hromom.
Da li je moguće znati sa sigurnošću od kog metala je premaz?? Pokušajmo analizirati. Od starog dijela odlomite komad obloge i ostavite na zraku nekoliko dana da se prekrije filmom oksida, a zatim ga stavite u epruvetu sa koncentriranim hlorovodonična kiselina (rukujte pažljivo! Kiselina ne smije dospjeti na vaše ruke ili odjeću!).
Da jeste nikla, tada će odmah početi da se otapa u kiselini, formirajući so NiCl 2; ovo će osloboditi vodonik. Ako je sjajni premaz napravljen od hrom, tada u početku neće doći do promjena i tek tada će se metal početi otapati u kiselini s formiranjem hrom hlorid CrCl 3. Odstranjivanjem ovog komada premaza iz kiseline pincetom, ispiranjem vodom i sušenjem na zraku nakon dva-tri dana možete ponovo primijetiti isti efekat.
Objašnjenje: na površini hroma stvara se tanak oksidni film, koji sprečava interakciju kiseline sa metalom. Međutim, otapa se i u kiselini, iako sporo. Na zraku, krom je ponovo prekriven oksidnim filmom. Ali nikal nema takav zaštitni film.Ali u ovom slučaju, zašto smo metale držali u zraku prije prvog eksperimenta? Uostalom, hrom je već bio prekriven slojem oksida! I tada je pokrivena samo vanjska strana, a unutrašnja strana, okrenuta prema proizvodu, nije došla u kontakt s kisikom u zraku.
Sa bakrom možete staviti nekoliko znatiželjnika eksperimenti, pa ćemo tome posvetiti posebno poglavlje.
Napravite komad bakarne žice mala spirala i pričvrstite ga u drveni držač (možete ostaviti slobodan kraj dovoljne dužine i omotati ga oko obične olovke). Zapalite spirala u plamenu. Njegova površina će biti prekrivena crnim premazom bakar oksid SuO. Ako se pocrnjela žica umoči u razrijeđenu hlorovodonična kiselina, tečnost će postati plava, a metalna površina će ponovo postati crvena i sjajna. Kiselina, ako se ne zagrije, ne djeluje na bakar, već otapa njegov oksid, pretvarajući ga u sol CuCl 2.
Ali evo pitanja: ako bakar oksid crno, zašto su drevni bakreni i bronzani predmeti prekriveni ne crnim, već zelenim premazom, i kakav je ovo premaz?
Pokusaj naci stari bakarni predmet, recimo, svijećnjak. Sastružite dio zelenog ostatka i stavite ga u epruvetu. Zatvorite vrat epruvete čepom sa cijevi za odvod plina čiji se kraj spušta u krečna voda(već znate kako se kuva). Zagrijte sadržaj epruvete. Kapljice vode će se skupljati na njegovim zidovima, a mjehurići plina će se oslobađati iz cijevi za izlaz plina, iz koje krečna voda postaje mutna. Dakle, ovo je ugljen-dioksid. Ono što ostaje u epruveti je crni prah, koji kada se rastvori u kiselini daje plavi rastvor. Ovaj puder, kao što verovatno pogađate, bakar oksid.
Dakle, otkrili smo na koje komponente se raspada zeleni plak. Njegova formula je napisana na sljedeći način: Cu 2 CO 3 (OH) 2 ( bakar dihidroksid karbonat). Nastaje na bakarnim predmetima, jer uvijek postoji ugljen-dioksid, i vodene pare. Zelena ploča se zove patina. Ista sol nalazi se u prirodi - ovo nije ništa drugo nego poznata mineral malahit.
Obratimo pažnju na pocrnjela bakarna žica. Da li mu je moguće vratiti prvobitni sjaj bez pomoći kiseline? Ulijte apoteku u epruvetu amonijak, zagrijte bakarnu žicu užarenu i spustite je u bočicu. Spirala će zašištati i ponovo postati crvena i sjajna. U trenutku će se dogoditi reakcija koja rezultira stvaranjem bakar, vode I nitrogen. Ako se eksperiment ponovi nekoliko puta, amonijak u epruveti će postati plav. Istovremeno sa ovom reakcijom dolazi do još jedne reakcije, tzv reakcija kompleksiranja- formira se isto jedinjenje kompleksa bakra, što nam je ranije omogućilo da precizno identifikujemo amonijak po plavoj boji reakcijske smjese.
Inače, sposobnost jedinjenja bakra da reaguju sa amonijakom koristi se od davnina (čak i od onih vremena kada hemijska nauka nije bila ni na vidiku). Predmeti od bakra i mesinga su očišćeni rastvorom amonijaka, odnosno amonijaka, do sjaja. To, inače, sada rade iskusne domaćice; za veći učinak, amonijak se miješa s kredom, koja mehanički uklanja prljavštinu i adsorbuje kontaminacija iz rastvora.
Sljedeće iskustvo. Sipajte malo u epruvetu amonijak - amonijum hlorid NH 4 Cl, koji se koristi za lemljenje (nemojte ga brkati sa amonijakom, koji je vodeni rastvor amonijaka). Koristeći vruću bakarnu spiralu, dodirnite sloj supstance koji prekriva dno epruvete. Ponovo će se čuti šištanje i bijeli dim će se podići - to su čestice amonijaka koje isparavaju. I spirala će ponovo zablistati svojim netaknutim bakrenim sjajem. Dogodila se reakcija, kao rezultat toga, nastali su isti proizvodi kao u prethodnom eksperimentu i pored toga bakar hlorid SuSl 2.
Upravo zbog ove sposobnosti - obnavljanja metalnog bakra iz oksida - amonijak i prijavite se prilikom lemljenja. Lemilo je obično napravljeno od bakra, koji dobro provodi toplotu; kada se njegov "vrh" oksidira, bakar gubi sposobnost da drži kalajni lem na svojoj površini. Malo amonijaka - i oksid je nestao.
I poslednje iskustvo sa bakrenom spiralom. Sipajte malo kolonjske vode u epruvetu (još bolje - čistu alkohol) i ponovo uvedite vruću bakarnu žicu. Po svoj prilici, već možete zamisliti rezultat eksperimenta: žica je ponovo očišćena od oksidnog filma. Ovaj put se to dogodilo složena organska reakcija: oporavljen bakar i etanol sadržan u kolonjskoj vodi oksidira u acetaldehid. Ova reakcija se ne koristi u svakodnevnom životu, ali se ponekad koristi u laboratoriji kada je potrebno dobiti aldehid iz alkohola.
Bakar sulfat ima svijetlu i bogatu plavu boju. Kristali napravljeni od njega su posebno lijepi. Mogu biti originalan poklon prijateljima i porodici ili vrlo zanimljiva aktivnost za kreiranje. Kristali bakrenog sulfata postat će originalan dekor za sobu. Pa kako ih sami uzgajati? Osnovni principi proizvodnje opisani su u ovom članku.
- Ovaj proizvod se prodaje u prodavnicama poljoprivrednih proizvoda. Ali kada ga koristite kod kuće, vrijedi zapamtiti da je bakar sulfat otrovan lijek. Koristi se za uništavanje štetočina na poljima. Stoga, kada radite s njim, slijedite sigurnosne mjere: radite samo u gumenim rukavicama, nemojte udisati pare otopine s njim, izbjegavajte kontakt sa sluznicama i očima. Obavezno operite ruke nakon svakog rukovanja proizvodom i samo pod tekućom vodom.
Bitan! Za ovu proceduru nemojte koristiti vodu iz slavine. Sadrži klor koji će reagirati s proizvodom i smanjiti kvalitetu gotovog kristala. Ako nemate destilovanu vodu, koristite prokuhanu vodu.
Savjet. Pošto će kristal biti prozirne boje, za uzgoj koristite tanku, ali jaku nit. Neće biti vidljiv u gotovom proizvodu, ali će izdržati težinu dekora.
- Kada stavite konac u posudu, pazite da ne dodiruje stranice ili dno posude. Ovo će poremetiti kristalnu strukturu.
- Budući da će se staklo morati zagrijati, koristite ga s debelom podlogom ili koristite posuđe otporno na toplinu.
- Danas postoje dva načina uzgoja kristala iz bakar sulfata. Iako je princip isti: postepeno formiranje izraslina, rezultat su kristali različite strukture. Također će trebati različito vrijeme da poraste.
- Brza metoda uključuje formiranje kristala u kratkom vremenu. Pogodan je za one koji ne vole čekati i trebaju brze rezultate. Ceo proces će trajati oko nedelju dana. Izraste izduženi kristal sa mnogo malih grana.
- Ako želite da uzgajate veliki kristal, onda će vam trebati duži period vremena i strpljenja. Ali na kraju ćete stvoriti predmet koji izgleda kao veliki dragulj.
- Pripremite posudu zapremine pola litre. U to sipajte 200 grama praha i prelijte sa 300 ml tople vode. Trebalo bi da bude na šporetu. Smjesu dobro promiješajte dok se zrna potpuno ne otope.
- Izvadite posudu iz pijeska i stavite je na sto. Pustite da se smjesa ohladi. Zavežite komad vitriola na konac - to će biti sjeme. Umočite ga u tečnost.
- Pazite da sjeme i konac ne dodiruju zidove i dno posude. Kada se smjesa ohladi, oslobođene soli će se taložiti na pripremljenu podlogu. Radi praktičnosti, pričvrstite konac na olovku, koju stavite na površinu posude. Držat će nit u okomitom smjeru.
- Nakon jednog dana uklonite podlogu i ponovo zagrijte posudu. U tom slučaju, prah koji se složio na dno trebao bi se potpuno otopiti. Ohladite smjesu i ponovo stavite konac u posudu. Pokrijte poklopcem i ostavite 12 sati. Za jedan dan narasti će vam kist kristala na niti. Ponavljajte postupak dok se ne formira željena veličina ukrasa.
- Za određeni oblik kristala koristite žicu umjesto baze. Savijte ga u bilo koji oblik, poput kapljice, i ubacite u smjesu. Ali također ne smije dodirivati zidove i dno posude. Za nedelju dana imaćete tako sjajan kristal koji raste.
Savjet. Da biste oblikovali rubove kristala, podmažite ih uljem ako nisu potrebni za rast na određenom mjestu.
Dobićete velike kristale sa glatkom površinom kada ga uzgajate dugotrajnom metodom. Ali za to će vam trebati ne samo puno vremena, već i pažnje. Kod ove metode, sjeme je važno i mali kristali će se morati ukloniti.
- Pomiješajte 110 g praha sa 200 g tople vode. Dobro promiješajte rastvor i ostavite sa strane. Zatim ga povremeno miješajte dok se zrna praha potpuno ne otope. Dobijenu smjesu filtrirajte. Za to koristite pamučni jastučić ili papirni filter.
- Operite posudu i ulijte u nju filtrirani rastvor.
- Među kristalima praha pronađite najveći sa glatkim ivicama. Zavežite ga na konac i spustite u posudu. Trebao bi biti smješten strogo okomito unutra, bez dodirivanja unutrašnje površine. Koristite krpu kako biste spriječili da prašina i krhotine uđu u otopinu.
- Kod ove metode ne morate vaditi konac i zagrijavati smjesu. Nakon 10 dana kristal će se udvostručiti. Nastavite da ga uzgajate dok ne postignete željeni volumen.
Kao što vidite, uzgoj kristala iz bakrenog sulfata nije težak, glavna stvar je strpljenje i poštivanje sigurnosnih pravila.
Sva prava na sadržaj i dizajn pridržana. Kopiranje materijala je dozvoljeno samo uz navođenje originalnog izvora u obliku aktivne hiperveze koja nije blokirana od indeksiranja od strane pretraživača!
Izbor jednostavnih eksperimenata s bakrenim sulfatom kod kuće
U prošlom članku sam govorio o bakrenom sulfatu, šta je to, gdje se koristi pa čak i kako se neki ljudi liječe s njim (samo ne znam da li su izliječeni?), a danas predlažem da napravimo eksperimente s bakrom sulfat kod kuće.
O svim tim eksperimentima sam već govorio u odeljku „Daj da se upoznamo“, pa ih sada, zapravo, samo skupljam, jer su razbacani po različitim člancima.
Na početku, kao i obično, upozoravam na pridržavanje sigurnosnih pravila!
Da vas podsjetim da ćemo skoro sve eksperimente (osim jednog) raditi s otopinom bakar sulfata. Da biste ga dobili, otopite pola žličice u čaši vode - to je sasvim dovoljno za sve današnje eksperimente. Predlažem da počnete od najjednostavnije stvari i da koristite nokat.
Sve je vrlo jednostavno - ubacite čisti (što znači bez rđe i ulja) željezni ekser u otopinu vitriola i pričekajte. Hemijska reakcija će se odvijati samostalno, bez vašeg daljeg učešća. Prvi rezultati će biti vidljivi za nekoliko minuta. Pa savjetujem najstrpljivijim da na par sedmica “zaborave” šta se dešava. Biće veoma zanimljivo.
Ubacite malo amonijaka u svijetloplavu otopinu. Voila! Jarko ljubičasta otopina bakrenog amonijaka je spremna. Ne brinite za ime, samo uživajte u prekrasnom spektaklu.
Dodajte malo natrijum hidroksida. Ovo proizvodi prekrasan plavi talog bakar hidroksida. Nemojte ga bacati, trebat će nam u sljedećem eksperimentu.
Trebat će vam farmaceutska otopina čiste glukoze. Izlijemo ga na talog dobiven u prethodnom eksperimentu i pažljivo zagrijemo. Jarkoplavi talog će se postepeno prvo pretvoriti u žuti rastvor, a zatim u crveni.
Sve treba uraditi prilično pažljivo i precizno, pa pogledajte kako sam to uradio.
Denaturacija (destrukcija) proteina
Uzmite sirovo jaje i odvojite bjelanjak od žumanca. Protein stavite u čašu, dodajte malo vode, promiješajte i podijelite na dva dijela, odnosno na dva eksperimenta. U prvi dio dodajte malo bakar sulfata. Nakon miješanja dobijamo ovu neshvatljivu masu:
U drugi dio proteina dodajte malo natrijum hidroksida, a zatim nekoliko kapi vitriola. Dobijamo svijetlo ljubičastu boju otopine.
Razrijedite malo obične kuhinjske soli u čaši vode i pomiješajte s otopinom bakar sulfata. Divimo se smaragdno zelenoj boji rezultirajuće otopine.
To će zahtijevati određenu pripremu s vaše strane (oko pet minuta), ali vrijedi. Sve što vam treba je stari tiganj i kristalni (ne rastvor!) bakar sulfat. Koristit ćemo vodu da pretvorimo bijelu supstancu u plavu. Detaljne upute ovdje.
Iako je sada ljeto, lako možete stvoriti prave ledene šare na staklu.
Još jedan vrlo jednostavan eksperiment. Jedino što će vam trebati je, kao i kod noktiju, strpljenje. Pa, malo običnog silikatnog ljepila. Detalji u članku “Kemijske alge”.
Pa, na kraju dana, spektakularno iskustvo u dobijanju pjene. Može se raditi u dvije verzije - sa bakrenim sulfatom ili kalijum permanganatom. Zapravo, procesi su isti, a rezultat je također skoro isti. Istina, morat ćete trčati po ljekarnama u potrazi za hidroperitom. Ako imate sreće i kupite ga, onda pažljivo pročitajte ovaj članak i iskoristite ga do mile volje!
To je sve za danas. Nadam se da će vam ova zbirka kućnih eksperimenata s bakar sulfatom biti korisna. Možda imate neke ideje šta se još može uraditi? Pišite u komentarima i podijelite svoja iskustva.
Dobro raspoloženje svima!
P.S. Potpuno sam zaboravila na najčešće iskustvo - uzgoj prekrasnih plavih kristala. Obećavam da ću se uskoro poboljšati i pokazati vam
Svetlana Kalašnjikova - nastavnica hemije
Natalya, slučajno sam došao na stranicu, za istraživački rad prikupljam informacije o kuhinjskoj soli i šećeru. Ušao sam i ostao dugo, jednostavno nisam mogao da se otrgnem, baš je ono što ti je trebalo, sve je bilo zanimljivo. Moramo započeti razgovor, moja email adresa je:
Drago mi je, kolega!
Uspješno ste se pretplatili na vijesti bloga Kidschemistry.ru
Sva prava zadržana, kopiranje materijala bez navođenja autora i direktne indeksirane veze je zabranjeno. Sve informacije su date samo u referentne svrhe.
Zabavni eksperimenti
Zašto noževi za voće pocrne??!
Zašto noževi za voće pocrne?
Ako nekom voćnom soku dodate rastvor soli gvožđa (rastvor soli gvožđa se lako može dobiti kod kuće potapanjem, na primer, ekser ili nekoliko dugmadi ili spajalica u bakar sulfat na pola sata), tečnost će odmah potamniti . Dobićemo rastvor slabog mastila. Voće sadrži taninska kiselina, koji sa soli gvožđa stvara mastilo. Da biste kod kuće dobili otopinu soli željeza, umočite nokat u otopinu bakar sulfata i pričekajte deset minuta. Zatim ocijedite zelenkastu otopinu. Dobijeni rastvor željeznog sulfata (FeSO 4) može se koristiti u reakcijama.
Čaj takođe sadrži taninsku kiselinu. Rastvor soli gvožđa koji se dodaje slabom rastvoru čaja promeniće boju čaja u crnu. Zbog toga se ne preporučuje kuvanje čaja u metalnom čajniku!
Hemijske reakcije sa kuhinjskom soli
Ponekad je kuhinjska sol posebno jodirana, odnosno dodaju joj se natrijum ili kalijum jodidi. To se radi jer je jod dio raznih enzima u tijelu, a njegovim nedostatkom se pogoršava rad štitne žlijezde.
Otopine bakar sulfata sa kuhinjskom soli (zelena)
Aditiv je prilično lako otkriti. Potrebno je da skuvate škrobnu pastu: četvrtinu kašičice skroba razblažite u čaši hladne vode, zagrejte do ključanja, kuvajte pet minuta i ohladite. Pasta je mnogo osetljivija na jod od suvog skroba. Zatim se trećina kašičice soli rastvori u kašičici vode, nekoliko kapi sirćetne esencije (ili pola kašičice octa), pola kašičice vodikovog peroksida i nakon dva-tri minuta - nekoliko kapi paste se dodaju u nastali rastvor. Ako je sol jodirana, vodikov peroksid će istisnuti slobodni jod:
što će skrob postati plavo. (Eksperiment neće raditi ako se umjesto KI za jodiranje soli koristi KClO 3). Može se izvesti eksperimentirajte s bakrenim sulfatom i kuhinjskom soli. Ovdje se neće dogoditi nijedna od gore navedenih reakcija. Ali reakcija je predivna. Prilikom miješanja vitriola i soli, promatrajte stvaranje prekrasne zelene otopine natrijevog tetraklorokuprata Na 2
Zabavni eksperimenti sa kalijum permanganatom:
Rastvorite nekoliko kristala kalijum permanganata u vodi i pričekajte neko vrijeme. Primijetit ćete da će grimizna boja otopine (objašnjena prisutnošću iona permanganata u otopini) postupno postati bljeđa, a zatim potpuno nestati, a na zidovima posude će se formirati smeđi sloj mangan (IV) oksida:
Posuđe u kojem ste proveli eksperiment se lako može očistiti od naslaga otopinom limunske ili oksalne kiseline. Ove supstance redukuju mangan u +2 oksidaciono stanje i pretvaraju ga u kompleksna jedinjenja rastvorljiva u vodi. Otopine kalijum permanganata mogu se godinama čuvati u tamnim bocama. Mnogi ljudi vjeruju da je kalijum permanganat visoko rastvorljiv u vodi. U stvari, rastvorljivost ove soli na sobnoj temperaturi (20 °C) je samo 6,4 g na 100 g vode. Međutim, otopina je toliko intenzivno obojena da djeluje koncentrirano.
Ako zagrijete kalijum permanganat na 200 0 C, tada će se kalijum permanganat pretvoriti u tamnozeleni kalijum manganat (K 2 MnO 4). Time se oslobađa velika količina čistog kisika, koji se može prikupiti i koristiti za druge kemijske reakcije. Rastvor kalijum permanganata se posebno brzo kvari (raspada) u prisustvu redukcionih agenasa. Na primjer, redukcijski agens je etil alkohol C 2 H 5 OH. Reakcija kalijum permanganata sa alkoholom nastavlja kako slijedi:
Deterdžent kalijum permanganata:
Da biste dobili domaći "deterdžent", potrebno je pomiješati kalijum permanganat sa kiselinom. Naravno, ne sa svima. Neke kiseline mogu same oksidirati; posebno, ako uzmete hlorovodoničnu kiselinu, iz nje će se osloboditi otrovni klor:
Ovako se često dobija u laboratorijskim uslovima. Stoga je za naše potrebe bolje koristiti razrijeđenu (oko 5 posto) sumpornu kiselinu. U ekstremnim slučajevima može se zamijeniti razrijeđenom octenom kiselinom - stolnim octom. Uzmite otprilike 50 ml (četvrt šolje) rastvora kiseline, dodajte 1-2 g kalijum permanganata (na vrhu noža) i dobro promiješajte drvenim štapićem. Zatim ga isperemo pod tekućom vodom i na kraj zavežemo komad spužve. Ovom "četkom" brzo, ali pažljivo rasporedimo oksidirajuću smjesu preko kontaminiranog područja sudopera. Uskoro će tečnost početi da menja boju u tamnu trešnja, a zatim u smeđu. To znači da je reakcija oksidacije u punom jeku. Ovdje treba naglasiti nekoliko tačaka. Morate raditi vrlo pažljivo da smjesa ne dospije na vaše ruke i odjeću; Bilo bi lijepo nositi kecelju od uljane tkanine. I ne biste trebali oklijevati, jer je oksidirajuća smjesa vrlo zajeda i s vremenom "jede" čak i pjenastu gumu. Nakon upotrebe, pjenastu “četku” treba uroniti u prethodno pripremljenu teglu vode, isprati i baciti. Prilikom takvog čišćenja sudopera može se pojaviti neugodan miris koji emituju produkti nepotpune oksidacije organskih zagađivača na zemljanom posuđu i samoj octenoj kiselini, pa se prostorija mora provjetriti. Nakon 15-20 minuta isperite smeđu smesu mlazom vode. I iako će se sudoper pojaviti u strašnom obliku - sav prekriven smeđim mrljama, nema potrebe za brigom: proizvod redukcije kalijum permanganata - mangan dioksid MnO 2 može se lako ukloniti redukcijom nerastvorljivog mangana (IV) u manganova so koja je veoma rastvorljiva u vodi.
Ali kada kalijum permanganat reaguje s koncentriranom sumpornom kiselinom, nastaje mangan oksid (VII) Mn 2 O 7 - uljasta tamnozelena tekućina. Ovo je jedini metalni oksid koji je tečan u normalnim uslovima (tmelt=5,9°C). Vrlo je nestabilan i lako eksplodira pri blagom zagrijavanju (temperatura=55°C) ili udaru. Mn 2 O 7 je još jači oksidant od KMnO 4. U dodiru s njim, mnoge organske tvari, poput etilnog alkohola, se zapale. Inače, ovo je jedan od načina da zapalite lampu bez šibica!
Zabavni eksperimenti s vodikovim peroksidom
Vodikov peroksid može biti i oksidant (ovo svojstvo je nadaleko poznato) i redukcijski agens! U potonjem slučaju, reagira s oksidirajućim tvarima:
H 2 O 2 -2e → 2H + +O 2. Mangan dioksid je upravo takva supstanca. Hemičari takve reakcije nazivaju “reduktivnom razgradnjom vodikovog peroksida”. Umjesto farmaceutskog peroksida, možete koristiti tablete hidroperita - spoja vodikovog peroksida s ureom sastava CO (NH 2) 2 H 2 O 2. To nije hemijsko jedinjenje jer ne postoje hemijske veze između uree i molekula vodikovog peroksida; Molekuli H 2 O 2 su, takoreći, uključeni u dugačke uske kanale u kristalima uree i ne mogu odatle otići dok se supstanca ne otopi u vodi. Stoga se takve veze nazivaju veze kanala za uključivanje. Jedna tableta hidroperita odgovara 15 ml (supene kašike) 3% rastvora H 2 O 2. Za dobijanje 1% rastvora H 2 O 2 uzmite dve tablete hidroperita i 100 ml vode. Kada koristite mangan dioksid kao oksidant za vodikov peroksid, morate znati jednu suptilnost. MnO 2 je dobar katalizator za razgradnju H 2 O 2 na vodu i kiseonik:
A ako sudoper jednostavno tretirate otopinom H 2 O 2, on će trenutno "zakuhati", ispuštajući kisik, a smeđi talog će ostati, jer se katalizator ne bi trebao potrošiti tokom reakcije. Da bi se izbjegla katalitička razgradnja H 2 O 2, potrebna je kisela sredina. I sirće će ovdje djelovati. Apotekarski peroksid jako razrijedimo vodom, dodamo malo octa i ovom smjesom prebrišemo sudoper. Desit će se pravo čudo: prljavo smeđa površina će zablistati bjelinom i postati kao nova. I čudo se dogodilo potpuno u skladu sa reakcijom
Ostaje samo da se visoko rastvorljiva manganova so ispere mlazom vode. Na isti način možete pokušati očistiti prljavu aluminijsku tavu: u prisustvu jakih oksidirajućih sredstava, na površini ovog metala stvara se jak zaštitni oksidni film koji će ga zaštititi od rastvaranja u kiselini. Ali emajlirane proizvode (lonce, kade) ne biste trebali čistiti ovom metodom: kiselo okruženje polako uništava caklinu. Da biste uklonili naslage MnO 2, možete koristiti i vodene otopine organskih kiselina: oksalne, limunske, vinske itd. Osim toga, nema potrebe za njihovim posebnim zakiseljavanjem - same kiseline stvaraju prilično kiselu sredinu u vodenom rastvoru.
Hemijska reakcija između kalijum jodida i olovnog acetata
Naravno, zlato nije pravo, ali iskustvo je predivno! Za hemijsku reakciju potrebna nam je rastvorljiva so olova (prikladan je plavi acetat (CH 3 COO) 2 Pb - sol nastala otapanjem olova u sirćetnoj kiselini) i jodna so (na primer, kalijum jodid KI). Olovni acetat se može dobiti i kod kuće potapanjem komada olova u sirćetnu kiselinu. Kalijum jodid se ponekad koristi za graviranje elektronskih ploča
Kalijum jodid i olovni acetat su dve prozirne tečnosti koje se po izgledu ne razlikuju od vode.
Započnimo reakciju: dodajte rastvor olovnog acetata u rastvor kalijum jodida. Spajanjem dvije prozirne tekućine uočavamo stvaranje zlatno-žutog taloga - olovo jodida PbI 2 - spektakularno! Reakcija se odvija na sljedeći način:
Zabavni eksperimenti s ljepilom za kancelarijski materijal
Ljepilo za kancelarijski materijal nije ništa drugo do tečno staklo ili njegovo hemijsko ime je “natrijum silikat” Na 2 SiO 3 Takođe se može reći da je natrijumova so silicijumske kiseline. Ako silikatnom ljepilu dodate otopinu octene kiseline, istaložiće se nerastvorljiva silicijumska kiselina - hidratisani silicijum oksid:
Dobijeni precipitat H 2 SiO 3 može se osušiti u pećnici i razblažiti razblaženim rastvorom mastila rastvorljive u vodi. Kao rezultat toga, tinta će se taložiti na površini silicijum oksida i ne može se isprati. Ovaj fenomen se naziva adsorpcija (od latinskog ad - "na" i sorbeo - "upijam")
Još jedna predivna zabavno iskustvo sa tečnim staklom. Trebat će nam bakar sulfat CuSO 4, nikl sulfat NiS0 4, željezni hlorid FeCl 3. Hajde da napravimo hemijski akvarijum. Razrijeđene vodene otopine nikl sulfata i željeznog klorida istovremeno se sipaju iz dvije čaše u visoku staklenu teglu sa silikatnim ljepilom razrijeđenim na pola s vodom. Silikatne "alge" žuto-zelene boje postepeno rastu u tegli, koje se, isprepletene, spuštaju od vrha do dna. Sada dodajmo otopinu bakrenog sulfata kap po kap u teglu i napunimo akvarij "morskim zvijezdama". Rast algi je rezultat kristalizacije hidroksida i silikata željeza, bakra i nikla, koji nastaju kao rezultat reakcija izmjene.
Zanimljivi eksperimenti sa jodom
Dodajte nekoliko kapi vodikovog peroksida H 2 O 2 u jodnu tinkturu i promiješajte. Nakon nekog vremena, crni sjajni talog će se odvojiti od otopine. Ovo kristalni jod- supstanca koja je slabo rastvorljiva u vodi. Jod se brže taloži ako se otopina malo zagrije vrućom vodom. Peroksid je potreban za oksidaciju kalijum jodida KI koji se nalazi u tinkturi (dodaje se radi povećanja rastvorljivosti joda). Druga sposobnost joda da se ekstrahuje iz vode tečnostima koje se sastoje od nepolarnih molekula (ulje, benzin, itd.) takođe je povezana sa slabom rastvorljivošću joda u vodi. Dodajte nekoliko kapi suncokretovog ulja u kašičicu vode. Promiješajte i pazite da se ulje i voda ne miješaju. Ako sada u nju kapnete dvije-tri kapi jodne tinkture i snažno promućkate, sloj ulja će postati tamnosmeđe boje, a vodeni sloj će postati blijedožut, tj. Većina joda će otići u ulje.
Jod je veoma kaustična supstanca. Da biste to potvrdili, stavite nekoliko kapi tinkture joda na metalnu površinu. Nakon nekog vremena, tekućina će promijeniti boju, a na površini metala će ostati mrlja. Metal je reagovao sa jodom da bi se formirala so, jodid. Jedna od metoda nanošenja natpisa na metal temelji se na ovoj osobini joda.
Šareno zabavno iskustvo s amonijakom
Pod "amonijakom" podrazumijevamo vodeni rastvor amonijaka (amonijak). U stvari, amonijak je gas koji, kada se rastvori u vodi, formira novu klasu hemijskih jedinjenja - "baze". Eksperimentirat ćemo s temeljem. Spektakularan eksperiment može se napraviti s otopinom amonijaka (amonijaka). Amonijak formira obojeno jedinjenje sa ionima bakra. Uzmite brončani ili bakreni novčić s tamnim premazom i napunite ga amonijakom. Odmah ili nakon nekoliko minuta otopina će postati plava. Pod uticajem atmosferskog kiseonika bakar je formirao kompleksno jedinjenje - amonijak:
Zabavni eksperimenti: gašenje vapna
Gašenje vapna je hemijska reakcija između kalcijum oksida (CaO - živo vapno) i vode. Nastavlja se kako slijedi:
Kalcijum hidroksid (Ca(OH) 2) se takođe naziva krečno mleko. Ako ugljični dioksid propuštate kroz otopinu kalcijum hidroksida (ili udišete u cijev kroz otopinu), formirat će se bijeli nerastvorljivi talog kalcijum karbonata:
Ova reakcija je takođe kvalitativna reakcija na jone kalcijuma Ca+ u rastvoru. Dobivena supstanca - kalcijum karbonat - je dobro poznata kreda (kreč, bojice)
Temperatura paljenja u vazduhu nekih složenih supstanci, 0 C:
Početak reakcije između magnezijuma i joda. Oslobađanje jodnih para
Pare joda i intenzivna oksidacija magnezija
Posljednja faza reakcije je stvaranje magnezijum jodida
Nakon početka svakodnevnog rada, apsolutno nije bilo vremena za ovu stvar. Tako da sam ugrabio malo vremena svojoj porodici da napravim neke cool stvari.Jedna od kul stvari oko kojih sam proveo pola dana bio je ruski motiv u bakru. Brzo je proguglao upit „Vektor ruskog ornamenta“.
Izvori
Besplatno. Ali u stvari, možete jednostavno uzeti bilo koju rusku sliku i vektorizirati je. Ja sam ga obradio, ivice napravio ne skroz crnim, već kariranim, kako bi se toner bolje prenosio. Dugo sam patio i evo do čega sam došao:
Ruski ornament od bakra. Etching. Patina.
Glavni problem s tehnologijom je loš prijenos tonera. Izbrusim, odmastim i zagrejem, ali i dalje ima nedostataka. Na primjer, donji dio je normalno preveden, ali na desnoj strani sam završio dio crteža markerom. Postoji ideja da je vrijedno pronaći teško željezo.
Pokušavam ukloniti fakturu
Nisam baš zadovoljan radom. Prelijepa je, ali neprevedeni toner je sve pokvario. A toner ne prevodi velike poligone, što ja ne radim.
Općenito, lako je zeznuti takvu sliku. Uništio sam još jednu fotografiju gravure, i šta god da sam uradio, nisam je mogao popraviti. Morao sam to ponovo da uradim.
Uništen posao
Posao je morao biti prerađen. Usput, otkrio sam da se koncentracija peroksida može sigurno smanjiti. Na 2 litre dobijem odlično trovanje čak i sa 50 grama. Koliko sam shvatio, aktivni sastojak je limunska kiselina.
I jučer sam proveo prvu polovinu dana pokušavajući da napravim brend koji će brendirati svoj rad, ali nisam stigao dalje od toga...
Prazan za pečat
Glavni problem je prijenos uzorka - nemoguće je zagrijati takav niz čelika. Prebacivanje sa samoljepljive trake je užasno. Prevođenje sa samoljepljive trake je pravi dragulj. Stalno se pomiče, brišeći originalni crtež. Preveo sam gomilu papira. Ali glavna zasjeda je bilo trovanje. Otrovan bakrenim sulfatom i solju. Rezultat je toliko strašan da sam zaboravio rezultat na brusnom papiru. Općenito, trebate urezati električnom metodom, za to sam nabavio stari punjač baterija:
"baršun"
Ili ću ga možda narezati limunskom kiselinom.
Inače, primam narudžbe za crteže na tekstolitu ili u bakru (poklon mojoj voljenoj). Pločice sa imenom itd. Dogovorićemo se oko cene. Nije lasersko graviranje, ima nekih nedostataka, ali to ga čini još zanimljivijim.
- Portfolio vaspitača u vrtiću (predškolska obrazovna ustanova): kako ga napraviti, pozicija, primeri, šabloni, uzorci dizajna, besplatno preuzimanje Sistematska obuka
- da pomogne vannastavnom nastavniku
- Zbirka ukrštenih reči o istoriji Ukrštene reči o istoriji 7
- Sažetak Iso (crtanje) lekcije na temu: "Kako sam proveo ljeto"