Du kan udføre flere interessante eksperimenter med kobber, så vi vil afsætte en særlig side til det.

Lav en lille spiral af et stykke kobbertråd og fastgør den i en træholder (du kan lade en fri ende af tilstrækkelig længde og vikle den om en almindelig blyant). Opvarm spolen i en flamme. Dens overflade vil være dækket med en sort belægning af kobberoxid CuO. Hvis en sort ledning dyppes i fortyndet saltsyre, bliver væsken blå, og metallets overflade bliver igen rød og skinnende. Syren, hvis den ikke opvarmes, virker ikke på kobber, men opløser dens oxid og omdanner den til saltet CuCl 2.

Men her er spørgsmålet: Hvis kobberoxid er sort, hvorfor er gamle kobber- og bronzegenstande ikke dækket med sort, men med en grøn belægning, og hvilken slags belægning er dette?

Prøv at finde en gammel kobbergenstand, f.eks. en lysestage. Skrab noget af den grønne rest af og læg den i et reagensglas. Luk halsen på reagensglasset med en prop med et gasudløbsrør, hvis ende sænkes ned i kalkvand (du ved allerede, hvordan du forbereder det). Opvarm indholdet af reagensglasset. Vanddråber vil samle sig på dens vægge, og gasbobler vil blive frigivet fra gasudløbsrøret, hvilket får kalkvandet til at blive uklart. Så det er kuldioxid. Tilbage i reagensglasset er et sort pulver, som ved opløsning i syre giver en blå opløsning. Dette pulver, som du sikkert gætter, er kobberoxid.

Så vi fandt ud af, hvilke komponenter grøn plak nedbrydes til. Dens formel er skrevet som følger: CuCO 3 * Cu (OH) 2 (basisk kobbercarbonat). Det dannes på kobbergenstande, fordi der altid er både kuldioxid og vanddamp i luften. Grøn plak kaldes patina . Det samme salt findes i naturen – det er ikke andet end det berømte mineral malakit .

Lad os vende vores opmærksomhed tilbage til den sorte kobbertråd. Er det muligt at få det tilbage til sin oprindelige glans uden hjælp af syre?

Hæld ammoniak i et reagensglas, opvarm kobbertråden rødglødende og sænk den ned i hætteglasset. Spiralen vil suse og igen blive rød og skinnende. På et øjeblik vil der opstå en reaktion, der resulterer i dannelse af kobber, vand og nitrogen. Hvis forsøget gentages flere gange, bliver ammoniakken i reagensglasset blåt. Samtidig med denne reaktion opstår en anden, såkaldt kompleksdannelsesreaktion - den samme kobberkompleksforbindelse dannes, som tidligere gjorde det muligt for os nøjagtigt at identificere ammoniak ved reaktionsblandingens blå farve.

Forresten er kobberforbindelsernes evne til at reagere med ammoniak blevet brugt siden meget gamle tider (selv siden de tider, hvor kemividenskaben ikke engang var i syne). Kobber- og messinggenstande blev renset med en ammoniakopløsning, dvs. ammoniak, for at få en glans. Det er i øvrigt, hvad erfarne husmødre gør nu; for større effekt blandes ammoniak med kridt, som mekanisk skrubber snavs væk og adsorberer forurenende stoffer fra opløsningen.

Næste oplevelse. Hæld lidt ammoniak-ammoniumchlorid NH 4 Cl i reagensglasset, som bruges til lodning (må ikke forveksle det med ammoniak NH 4 OH, som er en vandig opløsning af ammoniak). Brug en varm kobberspiral til at røre ved det lag af stof, der dækker bunden af ​​reagensglasset. Der kommer en hvæsende lyd igen, og hvid røg vil stige op - det er ammoniakpartiklerne, der fordamper. Og spiralen vil igen gnistre med sin uberørte kobberglans. Der opstod en reaktion, som resulterede i, at de samme produkter blev dannet som i det foregående forsøg, og derudover kobberchlorid CuCl 2.

Det er netop på grund af denne evne - at genoprette metallisk kobber fra oxidet - at ammoniak bruges til lodning. Loddekolben er normalt lavet af kobber, som leder varme godt; når dens "spids" oxiderer, mister kobberet sin evne til at holde loddetin på overfladen. Lidt ammoniak - og oxidet var væk.

Og det sidste eksperiment med en kobberspiral. Hæld lidt cologne i reagensglasset (endnu bedre - ren alkohol) og indfør igen den varme kobbertråd. Efter al sandsynlighed kan du allerede forestille dig resultatet af eksperimentet: Tråden blev igen renset for oxidfilmen. Denne gang fandt en kompleks organisk reaktion sted: kobberet blev reduceret, og ethylalkoholen indeholdt i cologne blev oxideret til acetaldehyd. Denne reaktion bruges ikke i hverdagen, men nogle gange bruges den i laboratoriet, når et aldehyd skal hentes fra alkohol.

O. Holguin. "Eksperimenter uden eksplosioner"
M., "Kemi", 1986

Det, der er særligt godt ved denne oplevelse, er, at du sandsynligvis har alt, hvad du skal bruge til det derhjemme: et stearinlys, en farmaceutisk potion (alkoholopløsning, jodtinktur) og en værdiløs jerngenstand - et gammelt dørhængsel, en nøgle til en ukendt lås eller en lås, hvis nøgler er gået tabt. Slib metaloverfladen, som designet skal laves på, med sandpapir, indtil den skinner, tænd et stearinlys og vip den, så paraffinen drypper ned på den blanke overflade. Varm genstanden lidt op, så spredes paraffinen i et tyndt lag. Og når det køler af og køler ned, skal du bruge en nål til at ridse rillerne, så de når metallet. Pipetter noget farmaceutisk jod og slip det på ridserne. Efter et par minutter bliver jodopløsningen bleg, og så skal du påføre den igen på ridserne. Efter cirka en time skal du fjerne laget af paraffin: du vil se tydelige mærker på metallet, de gentager nøjagtigt mønsteret på paraffinen.

Hvis oplevelsen var vellykket, kan du gå videre til en mere seriøs aktivitet - ikke bare ridse paraffinen, men skrive et ord på den eller lave en tegning, for eksempel marker din lommekniv eller cykelnøgle.

Lad os finde ud af, hvad der sker, når jod kommer i kontakt med metal. Jern reagerer med ildstedet, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et salt - jerniodid. Og dette salt er et pulver, der nemt kan fjernes fra overfladen. Og hvor der var ridser, dannedes der fordybninger i metallet. Denne proces kaldes kemisk ætsning. Det gribes ofte til, men det er normalt ikke jod, der bruges, men andre stoffer, der er mere aktive.

Forresten interagerer jod ikke kun med jern, men også med kobber. Det betyder, at de kan ætse forskellige genstande lavet af kobber og kobberlegeringer, for eksempel messing. Du kan prøve det.

HJEMMELAGEDE INDIKATORER

I kemiske laboratorier bruges indikatorer i ny og næ - nogle gange for at bestemme bestemte stoffer, og for det meste for at finde ud af surhedsgraden i miljøet, fordi både stoffernes adfærd og reaktionens art afhænger af denne egenskab. Vi har brug for indikatorer mere end én gang, og da det ikke altid er muligt at købe dem, vil vi forsøge at forberede dem selv. Udgangsmaterialerne vil være planter: mange blomster, frugter, bær, blade og rødder indeholder farvede stoffer, der kan ændre deres farve som reaktion på en eller anden påvirkning. Og når de befinder sig i et surt (eller omvendt alkalisk) miljø, signalerer de os visuelt om dette.

Det er ikke svært at samle plante-"råvarer" om sommeren - i skoven, på marken, i haven eller køkkenhaven. Tag lyse blomster - iris, mørke tulipaner og roser, stedmoderblomster, mallow; plukke hindbær, brombær, blåbær, blåbær; Fyld op med et par blade rødkål og unge rødbeder.

Da indikatoropløsninger opnås ved kogning (et afkog er noget som en bouillon), forringes de naturligt hurtigt - de bliver sure og mug. De skal forberedes umiddelbart før forsøget. Tag noget af det opbevarede råmateriale (den nøjagtige mængde er ligegyldigt), kom det i et reagensglas, tilsæt vand, læg det i et vandbad og opvarm indtil opløsningen får farve. Efter afkøling filtreres hver opløsning og hældes i en ren flaske med en etiket, der er forberedt på forhånd.

For at give dig selv indikatorer for hele året skal du tørre kronbladene og bærrene om sommeren, placere dem i separate kasser og derefter, på samme måde som nævnt ovenfor, forberede afkog fra dem, separat fra hver plante.

For at finde ud af, hvilket afkog der tjener som en indikator for et bestemt miljø, og hvordan dets farve ændres, er det nødvendigt at udføre en test. Tag et par dråber af en hjemmelavet indikator med en pipette og tilsæt dem skiftevis til en sur eller basisk opløsning. Bordeddike kan tjene som en sur opløsning, og en opløsning af sodavand og natriumcarbonat kan tjene som en alkalisk opløsning. Hvis du for eksempel tilføjer et lyseblåt afkog af irisblomster til dem, bliver det under påvirkning af eddike rødt og sodavand - grøn-blåt.

Optag omhyggeligt resultaterne af alle disse eksperimenter, helst i en tabel; Vi præsenterer et eksempel på det her.

Ikke kun blade og bær kan tjene dig som indikatorer. Nogle juicer (herunder dem fra rødkål, kirsebær, sorte druer, solbær) og endda kompotter reagerer tydeligt på ændringer i surhedsgraden ved at ændre farve. Almindelig borscht kan tjene som en indikator. Husmødre har længe bemærket dette og bruger denne egenskab af roebouillon, men ikke til analyse. For at gøre borscht lyserød, tilsæt lidt madsyre - eddikesyre eller citronsyre - til det før slutningen af ​​madlavningen; farven ændres bogstaveligt talt foran vores øjne.

Indikatoren phenolphtalein er meget udbredt i laboratorier. Lad os forberede det fra farmaceutiske tabletter af samme navn. Kværn en eller to tabletter og opløs i ca. 10 ml vodka (i ekstreme tilfælde kun varmt vand). Under alle omstændigheder vil tabletterne ikke opløses fuldstændigt, for ud over hovedstoffet, phenolphtalein, indeholder de også et fyldstof - talkum eller kridt. Filtrer den resulterende opløsning gennem duppepapir og hæld den i en ren flaske mærket "phenolphtalein-indikator". Denne farveløse opløsning forringes ikke over tid. Det vil være nyttigt, og mere end én gang, til at bestemme et alkalisk miljø: i det bliver det øjeblikkeligt rødt. For at kontrollere, tilsæt en eller to dråber phenolphtalein til vaskesodaopløsningen.

Og her er en eksempeltabel, der vil tjene som reference for dig, når du vælger en indikator:

Vi inviterer dig til selv at fortsætte bordet.

Og en sidste ting om planteindikatorer. Det var engang moderne at skrive invitationer på blomsterblade; og de blev skrevet, afhængigt af blomsten og den ønskede farve på inskriptionen, med en opløsning af syre eller alkali ved hjælp af en tynd pen eller en spids pind. Prøv, hvis du vil, at skrive på denne måde, men vælg selv kronbladene og skriveløsningerne. Husk, at opløsningen ikke skal være for koncentreret, ellers kan det sarte kronblad blive beskadiget.

UDVINDING

Nu skal vi stifte bekendtskab med en meget almindelig proces i industrien kaldet udvinding.

Kværn et par nøddekerner og en håndfuld solsikkekerner (uden skaller selvfølgelig), kom dem i et reagensglas og fyld dem med benzin. Der bør ikke være ild i nærheden - benzin kan brænde! Ryst reagensglasset og lad det stå i to timer, husk at ryste det fra tid til anden. Dræn derefter opløsningen på en underkop og udsæt den for træk. Når benzinen fordamper, vil du se noget olie i bunden. Så ved hjælp af benzin har du udvundet, udvundet, olien fra frøene. Dette skete på grund af det faktum, at olien opløses godt i benzin.

Du kan prøve at lave olie af andre frø. Prøv bare ikke engang at smage det!

Endnu et eksperiment - med blade. Til dette har vi brug for et vandbad og et glas med tynde vægge (hvis de er tykke, kan glasset, som du husker, briste). Læg et frisk blad af en plante i et kar og fyld det med en lille mængde fortyndet alkohol. Varm vandet op i badet, tag det af varmen og stil et glas med et blad indeni. Nogen tid senere skal du fjerne bladet med en pincet: det er blevet misfarvet, og alkoholen er blevet smaragdfarvet. Sådan har du udvundet klorofyl - planters grønne pigment.

Forresten, hvis du tager en kendt spiselig plante - salat eller spinat, så kan du udvinde madfarve fra den på denne måde - for at tone en creme eller sauce. Dette er, hvad de gør på fødevarefabrikker: Grønt spiseligt farvestof udvindes fra blade. For at fremskynde denne proces råder vi dig til først at hakke bladene og ryste karret fra tid til anden.

Endnu en oplevelse. Hæld ca. 1 ml farmaceutisk tinktur af jod i et reagensglas halvt fyldt med vand; resultatet bliver en brunlig opløsning. Tilføj en lige stor mængde benzin til det, ryst det flere gange og lad det være. Når blandingen stratificerer, viser det sig, at det øverste, benzinlag er blevet mørkebrunt, og det nederste, vandlag er næsten farveløst. Jod opløses dårligt i vand, men godt i benzin. Derfor gik det fra en vandig opløsning til en benzinopløsning.

Vores seneste ekstraktionserfaring er baseret på forskellen i opløselighed. Hvordan skelner man hurtigt kaffepulver fra cikoriepulver? Ved lugt er dette forståeligt, men hvad hvis duften er svag, eller du ikke husker den nøjagtigt? Smid derefter en knivspids af begge pulvere i en gennemsigtig beholder med varmt vand. De farvede stoffer i cikorie er svære at udvinde med vand, så oka forbliver næsten farveløs. Tværtimod opløses kaffestoffer let i vand, og dets pulver synker langsomt til bunds og efterlader et brunt mærke bag sig.

EKSPERIMENTER MED GASSER

Vi har allerede arbejdet lidt med væsker, lad os gå videre til gasser. Det er noget sværere, og først og fremmest skal vi bruge propper med huller og gasudtagsrør.

Røret kan være af glas, metal eller endda plastik. Det er bedre ikke at tage en gummiprop - det er svært at bore huller i det. Tag kork- eller polyethylenpropper - huller i dem kan brændes med en opvarmet syl. Indsæt et rør i dette hul - for eksempel fra en øjendråber; det skal passe tæt ind i proppens hul uden huller, så hullet i proppen skal først gøres lidt mindre end nødvendigt, og derefter gradvist udvide det, tilpasse det til rørets diameter. Placer et fleksibelt gummi- eller polyethylenrør 30 centimeter langt på glasrøret, og indsæt også et kort glasrør i den anden ende.

Nu det første forsøg med gasser. Forbered limevand ved at hælde varmt vand (1/2 kop) over en halv teskefuld knust læsket lime, rør blandingen og lad den sidde. Det gennemsigtige bundfald over den bundfældede opløsning er kalkvand. Dræn forsigtigt sedimentet; Denne laboratorieteknik kaldes, som du husker, dekantering.

Hvis du ikke har læsket kalk Ca(OH) 2, så kan kalkvand fremstilles af to opløsninger, der sælges på apoteker: calciumchlorid CaCl 2 og ammoniak NH 4 OH (vandig ammoniakopløsning). Ved blanding opnås også klart kalkvand.

Tag en afkølet flaske mineralvand eller limonade. Åbn proppen, indsæt hurtigt proppen med gasudløbsrøret i halsen, og sænk dens anden ende ned i et glas kalkvand. Placer flasken i varmt vand. Gasbobler vil blive frigivet fra den. Dette er kuldioxid CO 2 (også kendt som kuldioxid, kuldioxid). Det tilsættes vand for at gøre det mere velsmagende.

Gassen kommer ind i glasset gennem røret, den passerer gennem kalkvandet, og det bliver uklart for vores øjne, fordi calciumhydroxidet i det bliver til calciumcarbonat CaCO 3, og det opløses dårligt i vand og danner en hvid sky.

For at eksperimentere med limevand er det ikke nødvendigt at købe limonade eller mineralvand. Når alt kommer til alt, når vi trækker vejret, forbruger vi ilt og frigiver kuldioxid, det samme som får kalkvandet til at blive uklart. Dyp enden af ​​ethvert rent rør i en frisk portion kalkvand og ånd ud gennem røret flere gange - resultatet vil ikke vente længe på at komme.

Åbn en anden flaske, indsæt proppen og røret, og fortsæt med at lede kuldioxid gennem kalkvandet. Nogen tid senere vil opløsningen igen blive gennemsigtig, fordi kuldioxid reagerer med calciumcarbonat og gør det til et andet salt - Ca(HCO 3) 2 bicarbonat, og dette salt er meget opløseligt i vand.

Den næste gas, vi vil se på, er en, der for nylig blev nævnt: ammoniak. Det er let at genkende på sin skarpe karakteristiske lugt - lugten af ​​farmaceutisk ammoniak.

Hæld noget kogt mættet vaskesodaopløsning i flasken. Tilsæt derefter ammoniak, sæt en prop med et fleksibelt udløbsrør ind i halsen og sæt reagensglasset på hovedet i den anden ende. Varm flasken i varmt vand. Ammoniakdamp er lettere end luft og vil snart fylde det omvendte reagensglas. Hold stadig reagensglasset på hovedet, og sænk det forsigtigt ned i glasset med vand. Næsten med det samme vil vandet begynde at stige op i reagensglasset, fordi ammoniak opløses godt i vand og frigøre plads til det i reagensglasset.

Samtidig kan du lære at genkende ammoniak – og ikke kun på lugt. Først skal du sørge for, at ammoniakopløsningen er alkalisk (brug phenolphtalein eller hjemmelavede indikatorer). Og for det andet, udfør en kvalitativ reaktion på ammoniak. En kvalitativ reaktion er en reaktion, der gør det muligt nøjagtigt at identificere et bestemt stof eller en gruppe af stoffer.

Forbered en svag opløsning af kobbersulfat (den skal være lyseblå) og sænk gasudløbsrøret ned i det. Når ammoniak NH 3 begynder at blive frigivet, vil opløsningen i enden af ​​røret blive lyseblå. Ammoniak med et kobbersalt giver en farvestrålende kompleks forbindelse med en ret kompleks sammensætning SO 4.

Prøv nu at få et meget lille stykke calciumcarbid - vi får acetylen. Saml enheden som i det forrige eksperiment, hæld kun sodavand i stedet for ammoniak i flasken. Dyp et lille stykke calciumcarbid på størrelse med en ærte omhyggeligt indpakket i duppepapir, og sæt proppen med røret i. Når duppepapiret bliver vådt, begynder der at blive frigivet gas, som du som før opsamler i et omvendt reagensglas. Et minut senere skal du vende reagensglasset på hovedet og holde en tændt tændstik. Gassen vil blusse op og brænde med en røget flamme. Dette er den samme acetylen, som gassvejsere bruger.

Forresten producerer dette eksperiment ikke kun acetylen. En vandig opløsning af calciumhydroxid, dvs. kalkvand, forbliver i flasken. Den kan bruges til eksperimenter med kuldioxid.

Følgende forsøg med gasser kan kun udføres med god ventilation, og hvis der ikke er nogen, så i frisk luft. Vi vil modtage skarpt-lugtende svovldioxid (svovldioxid) SO 2.

Hæld fortyndet eddikesyre i en flaske og tilsæt lidt natriumsulfit Na 2 SO 3 pakket ind i duppepapir (dette stof sælges i fotobutikker). Luk flasken med en prop, sænk den frie ende af gasudløbsrøret ned i et glas med en tidligere forberedt fortyndet opløsning af kaliumpermanganat KMnO 4 (dette stof er kendt i hverdagen som kaliumpermanganat). Opløsningen skal være lyserød. Når papiret bliver vådt, begynder svovldioxid at frigives fra flasken. Det reagerer med kaliumpermanganatopløsningen og misfarver det.

Hvis du ikke kan købe natriumsulfit, skal du erstatte det med indholdet af en stor patron med almindelig fotofremkalder. Sandt nok vil der i dette tilfælde være en blanding af kuldioxid i svovldioxiden, men dette vil ikke forstyrre eksperimentet.

OXIDATIONSREDUKTION

Forsøget med svovldioxid viste os en af ​​de mange redoxreaktioner. I sådanne reaktioner får atomer af nogle stoffer elektroner, mens andre afgiver elektroner. Førstnævnte kaldes oxidationsmidler (kaliumpermanganat), sidstnævnte kaldes reduktionsmidler (svovldioxid).

Lad os lave nogle flere eksperimenter med oxidation - reduktion.

Drop fortyndet jodtinktur på en frisk kartoffel: en blå farve vises. Det er den stivelse, der findes i kartofler, der bliver blå i nærvær af frit jod. Denne reaktion bruges ofte til at påvise stivelse, hvilket betyder, at det også er en kvalitativ reaktion.

Hæld lidt natriumsulfitopløsning på det samme sted, hvor du tabte jodtinkturen. Farven vil falme hurtigt. Dette er, hvad der skete: Sulfitten gav en elektron til frit jod, det blev elektrisk ladet, blev til en ion, og i denne tilstand reagerer jod ikke længere med stivelse.

Denne egenskab ved natriumsulfit, ligesom svovldioxid, betyder, at disse stoffer er gode reduktionsmidler. Her er et andet interessant eksperiment med sulfit. Dens oxiderende ledsager vil igen være kaliumpermanganat.

Hæld lyserøde, lyserøde, lyslilla og mørkelilla opløsninger af kaliumpermanganat i fire reagensglas. Tilsæt natriumsulfitopløsning til hvert reagensglas. Indholdet af det første reagensglas bliver næsten farveløst, det andet - brunligt. I det tredje reagensglas vil der falde brune flager ud, og i det fjerde også, men der vil være meget mere bundfald. I alle reagensglas dannes fast manganoxid MnO 2. Men i de to første reagensglas findes den som en kolloid opløsning (de faste partikler er så små, at opløsningen fremstår klar). Og i de resterende to reagensglas er koncentrationen af ​​MnO 2 så høj, at partiklerne klæber sammen og udfældes.

Generelt ligner kaliumpermanganat en kemisk kamæleon - sådan kan den ændre sin farve. For eksempel i et alkalisk miljø bliver en opløsning af kaliumpermanganat fra rød-violet til grøn, fordi permanganatet reduceres til grønt manganat. For at kontrollere dette skal du kaste en krystal af kaliumpermanganat i en alkaliopløsning - i en koncentreret kogt opløsning af sodavand - og i stedet for den sædvanlige lyserøde farve vises grøn.

Dette eksperiment bliver endnu smukkere, når de arbejder med kaustisk soda, men til eksperimenter i hjemmet, indtil du har dygtigheden og evnen, kan sådanne alkalier ikke anbefales. Hvis du studerer i en cirkel, så opstil eksperimentet sådan her: Hæld en lille rød opløsning af kaliumpermanganat i et tyndvægget glas (det skal være gennemsigtigt) og i meget små portioner, så reaktionsblandingen ikke bliver varm. , tilsæt en ret koncentreret opløsning af natriumhydroxid. Observer farven på væsken - først bliver den mere og mere lilla, derefter blå, når alkaliniteten øges, og til sidst grøn.

Farveændringen er især tydeligt synlig i transmitteret lys. Under alle omstændigheder skal belysningen være god; uden dette vil overgangene af nuancer muligvis ikke blive bemærket.

Følgende oplevelse vil hjælpe dig med at skelne snavset vand fra rent vand. Fyld det ene reagensglas med rent vand, det andet med vand fra en stillestående vandpyt eller sump. Tilsæt en lille opløsning af et oxidationsmiddel - kaliumpermanganat - til reagensglassene. I postevand vil det forblive lyserødt, i vand fra en vandpyt vil det blive misfarvet. I varmt vejr ophobes organisk materiale i stående vand. De, ligesom natriumsulfit, reducerer kaliumpermanganat og ændrer dets farve.

I det første forsøg med natriumsulfit blev det foreslået at tage det fra en stor fremkalderpatron. Hvis du fulgte dette råd, står du tilbage med en lille patron, der indeholder en blanding af metol og hydroquinon. Opløs denne blanding i vand; opløsningen vil være meget svagt farvet. Tilføj lidt blegemiddel (dette er et almindeligt desinfektionsmiddel og skal håndteres med forsigtighed). Indholdet i reagensglasset bliver gult. Chlorid af kalk er et godt oxidationsmiddel; det oxiderer hydroquinon til quinon, som er farvet gult. Hvis man nu tilsætter en blanding af natriumsulfit og sodavand fra en stor patron til reagensglasset, forsvinder den gule farve: natriumsulfit vil igen reducere quinonen til hydroquinon.

Vi vil udføre det sidste eksperiment om emnet "oxidation - reduktion" med chromforbindelser. Sådanne oplevelser er ofte farverige, hvilket ikke er overraskende, da "halt" betyder "farve" på græsk.

Så tag en lille gul opløsning af kaliumdichromat K 2 Cr 2 O 7; dette stof er meget udbredt i teknologien som et oxidationsmiddel, for eksempel til rengøring af stærkt forurenede dele; det skal håndteres forsigtigt. Hvis du tilsætter lidt svovlsyre til en gul opløsning (pas på! hæld syren langsomt!), bliver den rød. Smid et par stykker zink i sådan en syrnet opløsning. Hvis du ikke har granuleret zink, som normalt bruges til forsøg, så udvind zink selv, fra et ubrugeligt batteri: metalkopperne i batterierne er zink.

Så du kastede lidt zink i et glas med en opløsning, og dichromatet, som reduceres, ændrer farve til mørkegrøn. Dette resulterede i dannelsen af ​​Cr 3+ ioner. På samme tid, på grund af reaktionen af ​​zink med syre, frigives en gas - brint. Hvis reaktionsprodukterne ikke oxideres af atmosfærisk oxygen, vil reaktionen fortsætte, og en blå farve vises - dette er farven på en opløsning af kromsulfat CrSO 4. Hæld det i et andet glas; Når du gør dette, vil der forekomme oxidation, og opløsningen bliver grøn igen.

ADSORPTION

Sandsynligvis kender alle det fysisk-kemiske fænomen, som vi nu vil diskutere, selvom måske ikke alle ved, at det kaldes adsorption. Selvom du ikke studerede adsorption i klassen, har du observeret det mere end én gang. Så snart du sætter en blækklat på papir eller, hvad der er meget værre, på tøj, bliver du straks bekendt med dette fænomen. Når overfladen af ​​et stof (papir, stof osv.) absorberer partikler af et andet stof (blæk osv.), er dette adsorption.

En meget god adsorbent er kul. Og ikke sten, men træ, og ikke bare træ, men aktiv (aktiveret). Denne type trækul sælges på apoteker, normalt i tabletform. Det er her, vi vil begynde vores adsorptionseksperimenter.

Forbered en bleg opløsning af blæk af enhver farve og hæld den i reagensglasset, men ikke til toppen. Læg en tablet med aktivt kul, helst knust, i reagensglasset, luk det med fingeren og ryst godt. Opløsningen bliver lysere foran dine øjne. Skift opløsningen til en anden, men også farvet - lad den være fortyndet gouache eller akvarel. Effekten vil være den samme. Og hvis du bare tager stykker trækul, absorberer de farven meget mindre let.

Det er der ikke noget mærkeligt ved: aktivt kul adskiller sig fra almindeligt kul ved, at det har et meget større overfladeareal. Dens partikler er bogstaveligt talt fyldt med porer (til dette formål behandles kul på en speciel måde, og urenheder fjernes fra det). Og da adsorption er absorption af en overflade, er det klart: Jo større overflade, jo bedre absorption. Adsorbenter er i stand til at absorbere stoffer ikke kun fra opløsninger. Tag en halvliters glaskrukke og tilsæt en dråbe cologne eller et andet lugtende stof til bunden. Placer dine håndflader rundt om krukken og hold den der i et halvt minut for at varme den lugtende væske lidt op – så fordamper den hurtigere og dufter stærkere. Som det er sædvanligt i kemien, skal du ikke indsnuse stoffet direkte fra flasken, men med lette håndbølger, led luften sammen med stoffets damp til din næse; Det vides ikke altid, om stoffet i flasken lugter godt.

Uanset lugten, vil du selvfølgelig mærke den tydeligt. Kom nu noget aktivt kul i kolben, luk den tæt med et låg og lad den stå i et par minutter. Fjern låget og ret luften mod dig igen med palmebølger. Lugten forsvandt. Det blev absorberet af adsorbenten, eller mere præcist blev molekylerne af det flygtige stof, som du anbragte i glasset, absorberet.

Det er ikke nødvendigt at tage aktivt kul til disse eksperimenter. Der er mange andre stoffer, der kan tjene som adsorbenter: tuf, tørmalet ler, kridt, duppepapir. Kort sagt en række forskellige stoffer, men altid med en udviklet overflade. Inklusiv nogle fødevarer - du ved sikkert, hvor let brød absorberer fremmede lugte. Det er ikke for ingenting, at det ikke anbefales at opbevare hvedebrød i samme pakke som rugbrød - deres lugte blander sig, og hver især mister sin særlige, unikke aroma.

En meget god adsorbent er puffede majs, eller majsstænger, så elsket af mange af os. Selvfølgelig nytter det ikke at bruge en pakke eller endda en fjerdedel af en pakke på oplevelse, men et par tusinde... Lad os prøve. Gentag det forrige eksperiment med lugtende stoffer i nærværelse af majsstænger - og lugten vil helt forsvinde. Efter oplevelsen kan du selvfølgelig ikke længere spise spisepinde.

Lad os vende tilbage til eksperimentet med produktion af kuldioxid (kuldioxid). Fyld to reagensglas med denne gas, læg majsstænger i det ene og ryst flere gange. Udfør derefter som før eksperimentet med kalkvand (du kan simpelthen "hælde" gas i det fra reagensglas - det er tungere end luft). Vil der være forskel på kalkvandets adfærd? Ja, det vil. Væsken bliver kun uklar i glasset, hvori gassen, der ikke er behandlet med en adsorbent, blev "hældt". Og fra det andet reagensglas, det med majsstænger, kan kuldioxid ikke fjernes: det blev absorberet af adsorbenten.

Hvis du arbejder i en kemitime og allerede har lært at producere og opsamle farvede gasser som klor og nitrogenoxid (du behøver ikke at beskæftige dig med dem derhjemme, der kræves godt træk), så kan du teste effekten af kul og majsstænger på dem. Læg adsorbenten i en beholder med en farvet gas, ryst den flere gange - og farven, hvis den ikke forsvinder helt, vil mærkbart svækkes.

I dag er der i mange køkkener installeret forskellige enheder over gaskomfurer for at rense luften fra dampe og røg. I sådanne enheder er der blandt andet en patron med en form for adsorbent, hvorigennem forurenet luft drives. Hvad der sker i dette tilfælde, ved du nu. Og når hele overfladen er optaget af fremmede partikler "absorberet" fra luften, udskiftes patronen med en frisk.

RENSNING

Forsøgene i dette kapitel kan kaldes en gentagelse af fortiden, for når man renser og fjerner pletter, bruger man oftest præcis de samme processer, som man for nylig har stiftet bekendtskab med i forsøg. Nemlig: ekstraktion, oxidation - reduktion og adsorption.

Selvfølgelig skal du ikke snavse dit tøj for eksperimenternes skyld. Lad os gøre dette: Vi forbereder flere stykker lyst stof, sætter forskellige pletter på det og prøver at fjerne dem. Og hvis eksperimenterne lykkes, kan du tage risikoen med at rense dit eget jakkesæt (eller en andens - hvis det er tilladt...).

De mest almindelige pletter er fedtpletter. De fjernes som regel ved ekstraktion, idet der vælges et passende opløsningsmiddel til dette. Benzin, terpentin og medicinsk æter er velegnede til at fjerne friske fedtpletter. Brug en vatpind vædet i opløsningsmiddel til at tørre pletten flere gange, og fedtet vil opløses i opløsningen. For at forhindre en glorie i at forblive på stoffet, skal den tørres af med sæbevand eller en opløsning af vaskepulver.

Gamle fedtpletter er sværere at fjerne; opløsningsmiddel alene er ikke nok; blandinger er nødvendige. For eksempel benzin, medicinsk ether og terpentin (7:1:2) eller vinalkohol, terpentin og medicinsk ether (10:2:1).

Hvis stoffet er farvet, så skal man passe på, at opløsningsmidlet ikke beskadiger farven. Før du begynder, skal du kontrollere, om det opløsningsmiddel, du vælger, vil ændre stoffets farve.

Olie lak pletter fjernes let med en pasta af benzin og hvidt ler. Den dejlignende blanding påføres pletten og efterlades, indtil benzinen er fuldstændig fordampet. I dette tilfælde tilføjes adsorption til ekstraktionen: hvidt ler absorberer og absorberer stoffer ekstraheret af benzin.

Fugt først en frisk oliefarveplet med terpentin (for at blødgøre den), og fjern den derefter med benzin. Hvis en sådan behandling kan beskadige malingen, skal du tørre pletten med en varm opløsning af glycerin eller dens blanding med en lige stor mængde vinalkohol.

Ekstraktion kan også fjerne græspletter Kan du huske forsøget, hvor vi udtog klorofyl med alkohol? Så hvis du tørrer det farvede område med alkohol (eller medicinsk æter), kan du gradvist udtrække klorofyl fra pletten, og den vil blive misfarvet.

Blækpletter på tøj kan også nogle gange være misfarvede. For at gøre dette, drys lidt knust kridt eller tandpulver på pletten og tilsæt 2-3 dråber alkohol. Alkoholen vil opløse blækfarvestoffet, og kridtet vil absorbere den farvede opløsning. Fjern det farvede kridt med den stumpe ende af en kniv, påfør en frisk portion kridt og alkohol og gentag denne operation, indtil kridtet forbliver hvidt. Lad det tørre og fjern eventuelle rester med en børste.

Og i dette tilfælde kombinerede vi ekstraktion med adsorption. Generelt, når man fjerner pletter, viser en sådan dobbeltteknik sig ofte at være den mest effektive: hvidt ler, kridt og lignende pulvere tillader ikke den tonede opløsning at sprede sig over stoffet og danner en glorie omkring den tidligere plet.

Nu om redoxreaktioner, som også hjælper med at fjerne pletter.

Friske pletter fra bær og juice kan ofte fjernes blot med varmt vand. Hvis dette ikke har en effekt, så kan disse pletter på hvide stoffer bleges med en opløsning af hydrogenperoxid (du kan opløse en hydroperitablet i et halvt glas vand). Læg pletten i blød med denne opløsning, tilsæt et par dråber ammoniak til den, tør af med en ren vatpind og skyl med vand. Hydrogenperoxid (peroxid) er et stærkt oxidationsmiddel; det oxiderer mange farvestoffer, og de bliver misfarvede.

Varme jernpletter på hvide bomulds- og hørstoffer kan også fjernes ved hjælp af en oxidationsreduktionsreaktion. En vandig opløsning af blegemiddel bør anvendes som oxidationsmiddel (forsigtigt!) i et vægtforhold på 1:50. Når stoffet overophedes, dannes der brune termiske oxidationsprodukter, og blegemiddel ødelægger dem og gør dem farveløse. Men husk på, at reaktionen producerer saltsyre (saltsyre), som i sig selv kan ødelægge væv. Derfor skal du straks efter rengøring skylle stoffet med en svag sodavandsopløsning for at neutralisere syren, og derefter skylles med rent vand.

Endelig, hvis der kommer jod på stoffet, så fjerner du pletten ved at tørre pletten med en opløsning af natriumthiosulfat (hyposulfit), uden at efterlade spor. Du ved allerede, hvad der er oxidationsmidlet, og hvad der er reduktionsmidlet i denne reaktion.

Fra renseri ville det være helt naturligt at gå videre til vask, hvilket er hvad vi vil gøre.

Vask er en fysisk og kemisk proces, dens hovedpersoner er overfladeaktive stoffer. Sådanne stoffers molekyler består af to dele - hydrofile, dvs. med affinitet til vand, og hydrofobiske, som ikke interagerer med vand, men let kommer i kontakt med forurenende stoffer, for eksempel svære at rengøre fedtstoffer og olier. Disse grupper - hydrofile og hydrofobe - er placeret i forskellige ender af et langt molekyle. Sådanne molekyler er fastgjort med deres hydrofobe ender til den fede overflade, og de hydrofile stikker ud, som nålene på et pindsvin. Vand væder disse "nåle" godt, det omgiver sådan et "pindsvin", river det af overfladen og fører det væk. Sæbe og vaskepulver virker stort set på samme måde. Og for hurtigt at fjerne snavs fra stoffet eller fra vores hænder, gnider vi dem med en svamp, en børste mod hinanden...

Da sæbe er det ældste overfladeaktive stof, lad os starte med det.

Opløs lidt sæbe i en lille mængde vand og tilsæt phenolphtaleinopløsningen til reagensglasset. Farven bliver crimson-rød. Det betyder, at miljøet er basisk. Faktisk er almindelig sæbe natriumsaltet af fedtsyrer - oliesyre, stearinsyre, for eksempel C 17 H 35 COONa (og flydende sæbe er kaliumsaltet af de samme syrer). Når de opløses i vand, hydrolyseres sådanne salte og nedbrydes til syre og alkali. Men fedtsyrer er svage, og alkalier i dette tilfælde er stærke, så opløsningen har en alkalisk reaktion.

Tidligere troede man, at sæbe vaskede og vaskede godt, fordi det dannede en alkali. Det viste sig, at det slet ikke var tilfældet. I modsætning hertil renser alkali (såsom vaskesodavand) fordi det kombineres med fedtstoffer og danner sæbelignende overfladeaktive stoffer i opløsningen.

Sæbe er i øvrigt ikke så svært at få selv. Der er flere måder; her er en af ​​dem. Forbered en varm, koncentreret opløsning af sodavand, hæld den i et reagensglas og tilsæt gradvist, dråbe for dråbe, vegetabilsk olie, indtil den holder op med at opløses. I stedet for olie kan du bruge bivoks. Tilføj en knivspids bordsalt til den resulterende opløsning. Sæbefabrikker gør det samme – denne proces kaldes udsaltning. Efter tilsætning af salt flyder den faste sæbe til overfladen og er let at adskille fra opløsningen.

Nu om dage bruges sæbe til at vaske mindre og mindre, og vaskepulver bruges oftere og oftere. Disse pulvere indeholder overfladeaktive stoffer opnået syntetisk. Derfor kaldes de syntetiske vaskemidler.

Lad os lave dette eksperiment. Skær et stykke snavset klud i tre dele og læg hvert stykke i glas. Hæld kun opvarmet vand i det første glas, en sæbeopløsning i det andet, og en opløsning af vaskepulver, du kan finde derhjemme, i det tredje. Gnid let resterne, skyl dem i rent vand, tør dem og undersøg dem omhyggeligt. Det stykke stof, der havde været i vand, blev ikke meget renere. Plastret med sæbeopløsning blev mærkbart lettere. Men det reneste stykke stof vil være det, du fjernede fra glasset med vaskepulveropløsningen. Det betyder, at syntetiske vaskemidler er mere kraftfulde end almindelig sæbe.

Mange vaskepulvere har en anden værdifuld egenskab: de vaskes i ethvert vand - blødt, hårdt, endda havvand. Hvad med sæbe?

Tag almindeligt vand og opløs noget calcium- eller magnesiumsalt i det. Du kan købe bittersalt på apoteket, du kan tage tørt havsalt (det sælges også på apoteker) eller en opløsning af calciumchlorid. På den måde vil du gøre vandet hårdt, for hårdt vand adskiller sig fra blødt vand ved, at det indeholder en masse calcium- og magnesiumsalte - de såkaldte hårdhedssalte.

Tag et stykke snavset klud igen og prøv at vaske det med sæbe og hårdt vand. Intet vil lykkes for dig - ikke engang skum dannes. Hårdhedssalte reagerer med sæbe, der dannes calcium- og magnesiumsæber, og de er uopløselige i vand. Og vores sæbe mister alle sine gavnlige egenskaber.

Men hvis du opløser vaskepulver, for eksempel "Lotus", i hårdt vand, vil det vaske snavs væk næsten på samme måde som før - hårdt vand skader det ikke. De overfladeaktive stoffer, der indgår i pulveret, interagerer ikke med hårdhedssalte, hvilket betyder, at de ikke mister deres egenskaber.

Opløsninger af vaskepulver, ligesom opløsninger af vaskesæbe, kan være alkaliske; i dette tilfælde anbefaler de at vaske bomuld og hør, men ikke uld eller silke. Der findes dog også neutrale produkter, de fremstilles ofte ikke i form af pulvere, men i form af væsker; De er gode til uld, silke og syntetiske stoffer. Er du i tvivl om det er værd at vaske en uldtrøje med dette eller hint pudder, så test med phenolphtalein. Opløsningen er blevet rød, hvilket betyder, at den indeholder frit alkali, som er kontraindiceret til uld, fordi det kan ødelægge fibrene. Men hvis opløsningen forbliver farveløs eller kun lidt farvet, er du velkommen til at dyppe både uld- og silkegenstande i den.

I gamle dage, hvor sæbe var en luksusvare, brugte man ofte andre, mere overkommelige stoffer til vask, som om end i mindre grad stadig vaskede snavs væk. Prøv det selv for at se, hvordan disse stoffer virker. Du kan tage sennepspulver eller bønneafkog til eksperimentet, men endnu bedre - rødderne af nogle planter, for eksempel primula, krageøje, cyclamen, hjertemusling. Disse rødder indeholder saponiner - stoffer, der virker rensende (du er måske stødt på dette udtryk i gamle bøger - sæberod). Alle disse naturlige stoffer sletter selvfølgelig værre end sæbe, men du kan sagtens se, at de stadig sletter.

Vi afslutter kapitlet om vaskemidler med et forsøg, hvor vi ved at tilsætte overfladeaktive stoffer og derved ændre vandets overfladespænding får en genstand til at bevæge sig gennem vandet.

Lav en flad spiral af flere omgange af tynd kobbertråd, smør den let med olie eller vaseline og sænk den meget forsigtigt til vandoverfladen. Vandets overfladespænding forhindrer spiralen i at synke, og vandet fugter den ikke. Brug nu en pipette, og slip forsigtigt en dråbe sæbeopløsning ind i midten af ​​spiralen. Spiralen vil straks begynde at dreje. Sæbeopløsningen spredes over overfladen, når enden af ​​spiralen, forlader den og udvikler et lille stråletryk. Når spiralen stopper, skal du droppe sæbeopløsningen igen, og rotationen genoptages.

En sådan spiral kan tjene som en anordning til at bestemme overfladeaktiviteten af ​​forskellige væsker. Udskift sæbeopløsningen med et andet stof - spiralen vil bevæge sig med en anden hastighed. Hvis du taber en opløsning af bordsalt, vil der ikke være nogen cirkulær bevægelse overhovedet. Og i en opløsning af vaskepulver vil spiralen hurtigt synke. Det skyller det olielag væk, der holder ledningen til vandet.

SÆBELYS

Da vi talte om, hvorfor sæbe vaskes, nævnte vi den særlige struktur af dets molekyle: et "hoved" og en lang "hale", og "hovedet" har en tendens til at vande, og "halen" tværtimod afviser fra vand...

Lad os se nærmere på den hydrofobe "hale" - en lang kulbrintekæde. Disse typer forbindelser er meget almindelige og ekstremt vigtige for industrien. De er en uundværlig komponent i mange fedtstoffer, olier, smøremidler og andre gavnlige stoffer. Vi får nu en af ​​dem - den såkaldte stearin, med vaskesæbe som basis.

Brug en kniv, skær et halvt stykke vaskesæbe ud og læg det i en ren dåse (eller i en brugt gryde). Hæld nok vand til at dække sæbespånerne og læg blandingen i et vandbad. Rør indimellem i grydens indhold med en træpind, så sæben opløses i vandet hurtigst muligt. Når dette endelig sker, skal du fjerne karret fra varmen (selvfølgelig ikke med din bare hånd) og hælde eddiken deri. Under påvirkning af syre vil en tyk hvid masse adskilles fra opløsningen og flyde til overfladen. Dette er stearin - en gennemskinnelig blanding af flere stoffer, hovedsageligt stearinsyre C 17 H 35 COOH og palmitin C 15 H 31 COOH-syrer. Det er umuligt at sige den nøjagtige sammensætning, det afhænger af de stoffer, der gik ind i fremstillingen af ​​sæben.

Som det er kendt fra fiktionen, er stearinlys lavet af stearin. Eller rettere, de gjorde det før, for nu er stearinlys for det meste ikke stearinsyre, men paraffin - paraffin opnået fra olie er billigere og mere tilgængeligt. Men da vi har stearin til rådighed, vil vi lave et lys af det. Dette er i øvrigt en sjov aktivitet i sig selv!

Når glasset er helt afkølet, øs stearinen fra overfladen med en ske og overfør den til en ren beholder. Skyl stearinen to eller tre gange med vand og pak den ind i en ren hvid klud eller filterpapir for at absorbere overskydende fugt. Når stearinen er helt tør, lad os begynde at lave stearinlyset.

Her er måske den enkleste teknik: Dyp en tyk snoet tråd, for eksempel fra en petroleumsovnvæge, gentagne gange i let opvarmet smeltet stearin, hver gang lad stearinen hærde på vægen. Gør dette, indtil lyset vokser til en tilstrækkelig tykkelse på vægen. Dette er en god metode, selvom den er lidt kedelig; i hvert fald blev stearinlys i oldtiden ofte tilberedt på denne måde.

Der er en enklere måde: belæg straks vægen med stearin opvarmet, indtil den er blødgjort (du kan endda bare forberede den, endnu ikke afkølet). Men i dette tilfælde vil vægen være mindre mættet med den smeltelige masse, og stearinlyset bliver ikke særlig godt, selvom det vil brænde.

For smukke, formede stearinlys er fremstillingsmetoderne ikke nemme. Og først og fremmest skal du lave en form - træ, gips, metal. I dette tilfælde er det tilrådeligt først at gennemvæde vægen med et eller to lag stearin; den fastgøres så i formen, så den løber præcis ned på midten. Det er tilrådeligt, at vægen strækkes lidt. Og derefter hældes varm stearin i formen.

Forresten, på denne måde kan du lave stearinlys af paraffin, det vil sige faktisk fra købte stearinlys, smelte dem og give dem den form, du kan lide. Men vi advarer dig - du bliver nødt til at pille...

Efter at have modtaget et stearinlys fra sæbe, vil vi udføre eksperimentet i den modsatte retning: vi vil forberede sæbe fra et stearinlys. Men ikke af paraffinsæbe; sæbe kan slet ikke fremstilles af det, fordi paraffinmolekyler ikke har "hoveder". Men hvis du er sikker på, at stearinlyset er stearisk, så kan du roligt lave vaskesæbe af det. Naturlig bivoks er også velegnet.

Opvarm flere stykker stearinlys i et vandbad, varmt nok, men ikke bragt i kog. Når stearinen er helt smeltet, tilsæt en koncentreret opløsning af vask (soda) til den. Den resulterende hvide viskøse masse er sæbe. Hold det i vandbadet i et par minutter mere, og tag derefter en vante på eller pakker hånden ind i et håndklæde for ikke at blive brændt, og hæld den stadig varme masse i en eller anden form - i det mindste i en tændstikæske. Når sæben er stivnet, tages den ud af æsken.

At sørge for, at det er sæbe, og at det renser, er ikke svært. Bare lad være med at bruge det til at vaske dine hænder - vi ved ikke, hvor rene de stoffer, der udgjorde stearinlyset, var.

KRIDT, MARMOR, SKALLER...

Fugt et stykke naturligt kridt CaCO 3 med en dråbe saltsyre HCl (du kan tage farmaceutisk syre). Hvor dråben faldt, er energisk kogning mærkbar. Læg et stykke kridt med en "kogende" dråbe i flammen af ​​et stearinlys eller tør alkohol. Flammen får en smuk rød farve.

Dette er et velkendt fænomen: calcium, som er en del af kridt, gør flammen rød. Men hvorfor syre? Ved at reagere med kridt danner det opløseligt calciumchlorid CaCl 2, dets stænk bliver båret væk af gasser og falder direkte ind i flammen - dette gør oplevelsen mere effektiv.

Desværre virker sådan et eksperiment med presset skolekridt ikke - det indeholder en blanding af sodavand (natriumsalt), og flammen bliver orange. Den bedste oplevelse får man med et stykke hvid marmor opblødt i samme syre. Og du kan sikre dig, at natriumsalte farver flammen en intens gul farve ved at tilføje et gran af NaCl-salt til flammen (eller blot let "salte" ilden).

Til det næste eksperiment med kridt skal du bruge et stearinlys. Styrk det på et ikke-brændbart stativ og tilsæt et stykke kridt (marmor, skal, æggeskal) til flammen. Kridt bliver dækket af sod, hvilket betyder, at flammetemperaturen er lav. Vi skal brænde kridtet, og til dette har vi brug for en temperatur på 700–800 °C. Hvordan skal man være? Det er nødvendigt at øge temperaturen ved at blæse luft gennem flammen.

Fjern gummihætten fra medicinpipetten og udskift den med et gummi- eller plastikrør. Blæs ind i røret, så luft kommer ind i flammen lige over vægen gennem den trukne ende af pipetten. Flammen vil afvige til siden, dens temperatur vil stige. Peg med tungen mod den skarpeste del af farveblyanten. Dette område vil blive hvidglødende, kridtet her bliver til brændt (quicklime) kalk CaO, og samtidig frigives kuldioxid.

Gør denne operation flere gange med stykker kridt, marmor og æggeskaller. Læg de brændte stykker i en ren dåse. Mens de afkøles, læg det største stykke i en underkop og dryp lidt vand på det sted, der blev opvarmet. Der vil være en hvæsende lyd, alt vandet vil blive absorberet, og det bagte område vil smuldre til pulver. Dette pulver er læsket kalk Ca(OH)2.

Tilsæt mere vand og dryp phenolphtaleinopløsningen i. Vandet i underkoppen bliver rødt; Det betyder, at læsket kalk danner en basisk opløsning.

Når de brændte stykker er afkølet, læg dem i en glaskrukke eller flaske, fyld med vand, luk låget og ryst – vandet bliver grumset. Du ved allerede, at vi nu får kalkvand. Lad væsken bundfælde, og hæld den klare opløsning i en ren flaske. Hæld lidt kalkvand i et reagensglas – og du kan bruge det til at udføre de tidligere beskrevne forsøg med gasser. Eller du kan lave tricks, som at omdanne "vand" til "mælk" eller "vand" til "blod". Du finder en beskrivelse af sådanne tricks i afsnittet "Sleight of Hand".

ELEKTROLYSE I ET GLAS

Du vil støde på eksperimenter med elektricitet mere end én gang i denne bog. Nu - de enkleste. For at udføre dem er tre eller fire lommelygtebatterier nok.

Faktisk forsøger de ofte at udføre eksperimenter i elektrokemi derhjemme, men de fungerer ikke altid: nogle små ting og intet sker. Hvis du følger alle vores instruktioner, kan du være sikker på, at eksperimentet bliver en succes.

Lad os starte med en meget enkel, men ikke desto mindre lærerig oplevelse. Det kræver kun ét reagens: blæk af enhver farve. Sandt nok bliver du nødt til at arbejde lidt på enheden.

Tag to metalstrimler 8-10 cm lange og 1-2 cm brede.De kan være lavet af jern, kobber, aluminium - det er lige meget, så længe de passer frit ind i en gennemsigtig beholder - et højt bægerglas eller et stort reagensglas. Før eksperimentet bores huller i pladerne på den ene side for at fastgøre lederne. Forbered to identiske, bogstaveligt talt et par millimeter tykke, plast- eller træafstandsstykker og lim dem med metalstrimler, så de er parallelle og ikke rører hinanden. Næsten enhver lim er egnet - BF, "Moment" osv.

Hæld vand i et bægerglas eller reagensglas og dryp nok blæk ned i det, så opløsningen ikke er særlig mættet i farven (den bør dog ikke være gennemsigtig). Placer en struktur af to strimler ind i den, forbind dem med ledninger til to batterier forbundet i serie, "plus" til "minus". Et par minutter senere vil blækopløsningen mellem pladerne blive lysere, og mørke partikler vil samle sig i bunden og toppen.

Blækket indeholder meget små farvede partikler suspenderet i vand. Under påvirkning af strøm klæber de sammen og kan ikke længere flyde i vandet, men synker til bunds under påvirkning af tyngdekraften. Det er tydeligt, at løsningen bliver mere og mere bleg.

Men hvordan kom partiklerne til toppen? Når der tilføres strøm til opløsninger, dannes der ofte gasser. I vores tilfælde optager gasbobler faste partikler og fører dem opad.

I det næste eksperiment vil et tykvægget teglas, der udvider sig i toppen, tjene som et elektrolytisk bad. Forbered en krydsfinercirkel med en sådan diameter, at den presser mod glassets væg tre til fire centimeter over bunden. Bor to huller i kruset på forhånd (eller skær en slids i diameter i den), og gennembor to huller i nærheden med en syl: ledningerne vil passere gennem dem. Sæt to blyanter 5-6 cm lange, spidsede i den ene ende, ind i de store huller eller slids. Blyanter, eller rettere deres ledninger, vil tjene som elektroder. Lav hak på de rå ender af blyanterne for at afsløre ledningerne, og tape de udsatte ender af ledningerne til dem. Sno ledningerne og pak dem forsigtigt ind med isoleringstape, og for at isoleringen er helt pålidelig, er det bedst at skjule ledningerne i gummirør. Alle dele af enheden er klar, det eneste, der er tilbage, er at samle det, det vil sige at indsætte cirklen med elektroderne inde i glasset.

Placer glasset på en tallerken og hæld en opløsning af vaskesoda Na 2 CO 3 i det til randen med en hastighed på 2-3 teskefulde pr. glas vand. Fyld to reagensglas med den samme opløsning. Luk en af ​​dem med tommelfingeren, vend den på hovedet og nedsænk den i et glas, så der ikke kommer en eneste luftboble ind i den. Under vandet placeres reagensglasset på blyantelektroden. Gør det samme med det andet reagensglas.

Batterierne - mindst tre i antal - skal forbindes i serie, "plus" af den ene til "minus" af den anden, og ledningerne fra blyanterne skal forbindes til de ydre batterier. Elektrolyse af opløsningen vil begynde med det samme. Positivt ladede brintioner H+ vil gå til den negativt ladede elektrode - katoden, vedhæfte en elektron der og blive til brintgas. Når blyanten forbundet til minussiden har et fuldt reagensglas med brint, kan du tage det ud og uden at vende det antænde gassen. Den vil lyse op med en karakteristisk lyd. Ilt frigives ved den anden elektrode, den positive (anode). Luk reagensglasset fyldt med det med fingeren under vand, fjern det fra glasset, vend det om og indfør en ulmende splint - den vil lyse.

Så fra vand H 2 O fik vi både hydrogen H 2 og oxygen O 2; Men hvad er sodavand til? For at fremskynde oplevelsen. Rent vand leder elektricitet meget dårligt; den elektrokemiske reaktion i det forløber for langsomt.

Med den samme enhed kan du udføre et andet eksperiment - elektrolyse af en mættet opløsning af natriumchlorid NaCl. I dette tilfælde vil det ene reagensglas være fyldt med farveløst brint, og det andet med en gulgrøn gas. Dette er klor, som er dannet af bordsalt. Klor opgiver let sin ladning og er den første, der frigives ved anoden.

Dæk reagensglasset med klor, som også indeholder en lille mængde saltopløsning, med fingeren under vand, vend det om og ryst uden at fjerne fingeren. Der dannes en kloropløsning i et reagensglas - klorvand. Det har stærke blegende egenskaber. Hvis du f.eks. tilføjer klorvand til en lyseblå blækopløsning, vil den blive misfarvet.

Under elektrolysen af ​​bordsalt dannes et andet stof - kaustisk soda. Denne alkali forbliver i opløsning, som det kan ses ved at droppe lidt phenolphtaleinopløsning eller en hjemmelavet indikator i et glas nær den negative elektrode.

Så vi fik tre værdifulde stoffer i eksperimentet på én gang - brint, klor og kaustisk soda. Det er grunden til, at elektrolyse af bordsalt er så udbredt i industrien.

Ved hjælp af strøm og en mættet opløsning af bordsalt kan du udføre endnu et underholdende eksperiment. Lad os nu begynde at bore metal med en almindelig blyant.

Forbered en mættet opløsning af bordsalt i en teskål. Forbind sikkerhedsbarberbladet med en ledning til den positive terminal på lommelygtebatteriet (bladet vil være anoden). Bræk ledningen af ​​i den spidse ende af blyanten og grav den ud omkring en halv millimeter med en nål. 2–3 cm højere, lav et hak med en kniv op til pennen og vikl enden af ​​den blottede ledning omkring den; Pak dette sted ind med isolerende tape, og tilslut den anden ende af ledningen til batteriets negative pol (blyanten vil være katoden).

Læg bladet i en underkop med opløsningen, og rør katodeblyanten mod bladet. Straks vil brintbobler begynde at boble op omkring blyanten. Og anodebladet vil opløses: Jernatomerne får en ladning, bliver til ioner og går i opløsning. Så efter ti til femten minutter vil der være et gennemgående hul i klingen. Det dannes særligt hurtigt, hvis batteriet er nyt, og bladet er tyndt (0,08 mm). I aluminiumsfolie bores et hul bogstaveligt talt på få sekunder.

Hvis du vil bore et hul med en blyant et bestemt sted på en tynd metalplade, så er det bedre at belægge emnet med lak på forhånd og fjerne lakken, hvor du skal bore.

Fordybningen i ledningen var nødvendig for at ledningen ikke skulle røre metallet. Ellers vil kredsløbet lukke med det samme, strømmen vil ikke strømme gennem opløsningen, og der vil ikke være nogen elektrolyse.

Du kan bore med en blyant uden et elektrolytisk bad (i vores tilfælde uden en teskål). Anbring anodepladen på et bræt eller en plade, drop en dråbe vand, dyp en blyant fastgjort til batteriet i salt og nedsænk dens spidse ende i dråben. Fjern fra tid til anden elektrolyseprodukter med en klud og påfør en ny dråbe. Ved at gentage denne operation kan du uden anstrengelse bore gennem metalfolie eller blik fra en dåse. Du kan forresten også lave et hul i en knækket stålkniv for at sætte et nyt håndtag på den.

For at bore metal, der er mere end en millimeter tykt, er et batteri ikke nok - du skal tilslutte flere batterier parallelt eller bruge en step-down transformer med en ensretter - for eksempel fra en børnebane eller fra en brændeovn . Og uanset den aktuelle kilde og elektrolysemetode, bliver du nødt til at skifte elektrolytopløsningen flere gange og rense brønden godt med et søm eller en syl.

TIN OG BLY

Metaller er ikke særlig bekvemme til eksperimenter: eksperimenter med dem kræver normalt komplekst udstyr. Men nogle eksperimenter kan udføres i et hjemmelaboratorium.

Lad os starte med tin. Isenkræmmere sælger nogle gange blikstave til lodning. Du kan lave et eksperiment med sådan en lille barre: Tag en blikpind med begge hænder og bøj den - du vil høre en tydelig knas.

Metaltin har en sådan krystallinsk struktur, at når de bøjes, ser metalkrystallerne ud til at gnide mod hinanden, hvilket giver en knasende lyd. Forresten, ved denne funktion kan du skelne rent tin fra tinlegeringer - en pind lavet af en legering giver ingen lyde, når den bøjes.

Lad os nu prøve at udvinde tin fra tomme dåser, netop dem, der bedst ikke smides ud, men skrottes. De fleste dåser er fortinnet på indersiden, det vil sige, at de er belagt med et lag tin, som beskytter jernet mod oxidation og fødevarer mod fordærv. Denne dåse kan genvindes og genbruges.

Først og fremmest skal den tomme krukke rengøres ordentligt. Regelmæssig vask er ikke nok, så hæld en koncentreret opløsning af sodavand i en krukke og sæt den på ilden i en halv time, så rengøringsopløsningen koger ordentligt. Dræn opløsningen og skyl glasset to eller tre gange med vand. Nu kan du betragte det som rent.

Vi skal bruge to eller tre lommelygtebatterier forbundet i serie; du kan, som nævnt ovenfor, tage en ensretter med en transformer eller et 9-12 V batteri Uanset strømkilden, så fastgør en blikdåse til dens positive pol (sørg forsigtigt, at der er god kontakt - du kan slå et lille hul i toppen af ​​dåsen og sæt en ledning ind i den). Forbind den negative pol til et stykke jern, for eksempel til et stort søm, renset til en glans. Sænk jernelektroden ned i glasset, så den ikke rører bunden og væggene. Find ud af, hvordan du hænger det selv, det er en simpel ting. Hæld en opløsning af alkali-kaustisk soda (håndter med ekstrem forsigtighed!) eller vaskesoda i krukken; Den første mulighed er bedre, men kræver ekstrem omhu i arbejdet.

Da en alkaliopløsning vil være nødvendig til eksperimenter mere end én gang, vil vi fortælle dig her, hvordan du forbereder den. Tilsæt vaskesodavand Na 2 CO 3 til den læskede kalkopløsning Ca(OH) 2 og kog blandingen op. Som et resultat af reaktionen dannes kaustisk soda NaOH og calciumcarbonat, dvs. kridt, praktisk talt uopløseligt i vand. Det betyder, at i opløsningen, som efter afkøling skal filtreres, vil der kun være alkali tilbage. Men lad os vende tilbage til oplevelsen med dåsen. Snart vil der begynde at danne sig gasbobler på jernelektroden, og tinnet fra tinnet vil gradvist gå i opløsning. Nå, hvad hvis du ikke har brug for en opløsning, der indeholder tin, men selve metallet? Nå, det er også muligt. Fjern jernelektroden fra opløsningen og erstat den med en kulstof. Her hjælper et gammelt, udtjent batteri dig igen, med en kulstang i zinkkoppen. Fjern den og tilslut ledningen til den negative pol på din strømkilde. Svampet tin vil sætte sig på stangen under elektrolyse, og hvis spændingen er valgt rigtigt, vil det ske ret hurtigt. Sandt nok kan det ske, at tin fra en dåse ikke er nok. Tag derefter en anden krukke, skær den forsigtigt i stykker med en speciel metalsaks og læg den inde i den krukke, hvori elektrolytten hældes. Vær forsigtig: stiklingerne må ikke røre kulstangen!

Det tin, der er opsamlet på elektroden, kan smeltes om. Sluk for strømmen, tag en kulstang med svampedåse ud, læg den i en porcelænskop eller en ren metaldåse og hold den på bålet. Snart vil dåsen blive smeltet sammen til en tæt barre. Rør ikke ved den eller glasset, før de er afkølet!

En del af svampedåsen kan ikke smeltes ned, men efterlades til andre eksperimenter. Opløser du det i saltsyre - i små stykker og med moderat opvarmning - får du en opløsning af tinklorid. Forbered en sådan opløsning med en koncentration på ca. 7% og tilsæt under omrøring en alkaliopløsning med en lidt højere koncentration, ca. 10%. Først vil der dannes et hvidt bundfald, men det vil snart opløses i det overskydende alkali. Du har fået en opløsning af natriumstannit - den samme som dannede sig i begyndelsen, da du begyndte at opløse tin fra en krukke. Men hvis det er tilfældet, så kan den første del af eksperimentet - at overføre metallet fra krukken til opløsningen - ikke længere gentages, men fortsæt straks til den anden del, når metallet sætter sig på elektroden. Dette vil spare dig for en masse tid, hvis du ønsker at få mere tin fra dåser.

Bly smelter endnu nemmere end tin. Placer et par piller i en lille smeltedigel eller metal skosværte dåse og opvarm over en flamme. Når blyet er smeltet, skal du forsigtigt fjerne glasset fra varmen ved at tage fat i siden af ​​glasset med en stor, sikker pincet eller tang. Hæld det smeltede bly i en gips- eller metalform, eller blot i et sandhul - på denne måde får du en hjemmelavet blyafstøbning. Hvis du fortsætter med at kalcinere smeltet bly i luft, dannes der efter et par timer en rød belægning på overfladen af ​​metal - blandet blyoxid; Under navnet "rødt bly" blev det tidligere ofte brugt til at lave maling.

Bly, som mange andre metaller, interagerer med syrer og fortrænger brint fra dem. Men prøv at putte bly i koncentreret saltsyre - det vil ikke opløses i det. Tag en anden, åbenbart svagere syre - eddikesyre. Bly i det, selvom det langsomt opløses!

Dette paradoks forklares ved, at der ved vekselvirkning med saltsyre dannes dårligt opløseligt blychlorid PbCl 2. Ved at dække overfladen af ​​metallet forhindrer det dets yderligere interaktion med syren. Men blyacetat Pb(CH 3 COO) 2, som opnås ved reaktion med eddikesyre, opløses godt og forstyrrer ikke interaktionen mellem syre og metal.

ALUMINIUM, KROM OG NIKKEL

Med aluminium vil vi først udføre to simple eksperimenter, hvortil en knækket aluminiumsske er ret velegnet. Placer et stykke metal i et reagensglas med en hvilken som helst syre, i det mindste saltsyre. Aluminium vil straks begynde at opløses, og fortrænger brint kraftigt fra syren - der dannes aluminiumsalt A1C1 3. Dyp endnu et stykke aluminium i en koncentreret opløsning af alkali, såsom kaustisk soda (forsigtig!). Og igen vil metallet begynde at opløses med frigivelsen af ​​brint. Kun denne gang dannes endnu et salt, nemlig saltet af aluminiumsyre, NaAlO 2 aluminat.

Aluminiumoxid og -hydroxid udviser både basiske og sure egenskaber, dvs. de reagerer med både syrer og baser. De kaldes amfotere. Tinforbindelser er i øvrigt også amfotere; tjek det selv ud, forudsat at du allerede har fjernet dåsen fra dåsen.

Der er en regel: Jo mere aktivt metallet er, jo mere sandsynligt er det at oxidere og korrodere. Natrium, for eksempel, kan slet ikke efterlades i luften, det opbevares under petroleum. Men denne kendsgerning er også kendt: aluminium er meget mere aktivt end for eksempel jern, men jern ruster hurtigt, og aluminium, uanset hvor meget det holdes i luft og vand, ændres praktisk talt ikke. Hvad er dette - en undtagelse fra reglen?

Lad os lave et eksperiment. Fastgør et stykke aluminiumstråd i en skrå stilling over flammen på en gasbrænder eller spritlampe, så den nederste del af tråden opvarmes. Ved 660 °C smelter dette metal; det ser ud til, at du ville forvente, at aluminium begynder at dryppe ned på brænderen. Men i stedet for at smelte, synker den opvarmede ende af tråden pludselig kraftigt. Tag et nærmere kig, og du vil se en tynd kasse, der indeholder smeltet metal. Denne sag er lavet af aluminiumoxid Al 2 O 3, et holdbart og meget varmebestandigt stof.

Oxidet dækker overfladen af ​​aluminium med et tyndt og tæt lag og forhindrer det i at oxidere yderligere. Denne egenskab bruges i praksis. For eksempel til beklædning af metaller; Et tyndt aluminiumslag påføres metaloverfladen, aluminiumet er straks belagt med oxid, som pålideligt beskytter metallet mod korrosion.

Og yderligere to metaller, som vi vil eksperimentere med, er krom og nikkel. I det periodiske system er de langt fra hinanden, men der er grund til at overveje dem sammen: Metalprodukter er belagt med krom og nikkel, så de skinner og ikke ruster. Således er bagsiden af ​​metalsenge normalt dækket af nikkel, bilkofangere - med krom. Er det muligt at finde ud af præcist hvilket metal belægningen er lavet af?

Lad os prøve at analysere. Knæk et stykke af belægningen af ​​den gamle del og lad det stå i luften i flere dage, så det når at blive dækket af en oxidfilm, og læg det derefter i et reagensglas med koncentreret saltsyre (håndter med forsigtighed) Syren må ikke komme på dine hænder eller tøj!). Hvis det var nikkel, så vil det straks begynde at opløses i syren og danne saltet NiCl 2; dette vil frigive brint. Hvis den skinnende belægning er lavet af krom, vil der først ikke være nogen ændringer, og først derefter vil metallet begynde at opløses i syren med dannelsen af ​​kromchlorid CrCl 3. Ved at fjerne dette stykke belægning fra syren med en pincet, skylle det med vand og lufttørre det, kan du efter to eller tre dage observere den samme effekt igen.

Forklaring: der dannes en tynd oxidfilm på overfladen af ​​krom, som forhindrer syren i at interagere med metallet. Det opløses dog også i syre, dog langsomt. I luft er krom igen dækket af en oxidfilm. Men nikkel har ikke sådan en beskyttende film.

Men i dette tilfælde, hvorfor holdt vi metallerne i luften før det første eksperiment? Trods alt var chrom allerede dækket af et lag oxid! Og så var kun den ydre side dækket, og den indvendige side, der vender mod produktet, kom ikke i kontakt med ilt i luften.

EKSPERIMENTER MED KOBBERTRÅD

Flere interessante eksperimenter kan udføres med kobber, så vi vil afsætte et særligt kapitel til det.

Lav en lille spiral af et stykke kobbertråd og fastgør den i en træholder (du kan lade en fri ende af tilstrækkelig længde og vikle den om en almindelig blyant). Opvarm spolen i en flamme. Dens overflade vil være dækket med en sort belægning af kobberoxid CuO. Hvis en sort ledning dyppes i fortyndet saltsyre, bliver væsken blå, og metallets overflade bliver igen rød og skinnende. Syren, hvis den ikke opvarmes, virker ikke på kobber, men opløser dens oxid og omdanner den til saltet CuCl 2.

Men her er spørgsmålet: Hvis kobberoxid er sort, hvorfor er gamle kobber- og bronzegenstande ikke dækket med sort, men med en grøn belægning, og hvilken slags belægning er dette?

Prøv at finde en gammel kobbergenstand, f.eks. en lysestage. Skrab noget af den grønne rest af og læg den i et reagensglas. Luk halsen på reagensglasset med en prop med et gasudløbsrør, hvis ende sænkes ned i kalkvand (du ved allerede, hvordan du forbereder det). Opvarm indholdet af reagensglasset. Vanddråber vil samle sig på dens vægge, og gasbobler vil blive frigivet fra gasudløbsrøret, hvilket får kalkvandet til at blive uklart. Så det er kuldioxid. Tilbage i reagensglasset er et sort pulver, som ved opløsning i syre giver en blå opløsning. Dette pulver, som du sikkert gætter, er kobberoxid.

Så vi fandt ud af, hvilke komponenter grøn plak nedbrydes til. Dens formel er skrevet som følger: CuCO 3 * Cu (OH) 2 (basisk kobbercarbonat). Det dannes på kobbergenstande, fordi der altid er både kuldioxid og vanddamp i luften. Den grønne belægning kaldes patina. Det samme salt findes i naturen – det er ingen ringere end det berømte mineral malakit.

Vi vender tilbage til eksperimenter med patina og malakit senere - i afsnittet "Behageligt med nyttigt". Lad os nu igen vende opmærksomheden mod den sorte kobbertråd. Er det muligt at få det tilbage til sin oprindelige glans uden hjælp af syre?

Hæld ammoniak i et reagensglas, opvarm kobbertråden rødglødende og sænk den ned i hætteglasset. Spiralen vil suse og igen blive rød og skinnende. På et øjeblik vil der opstå en reaktion, der resulterer i dannelse af kobber, vand og nitrogen. Hvis forsøget gentages flere gange, bliver ammoniakken i reagensglasset blåt. Samtidig med denne reaktion opstår en anden, såkaldt kompleksdannelsesreaktion - den samme kobberkompleksforbindelse dannes, som tidligere gjorde det muligt for os nøjagtigt at identificere ammoniak ved reaktionsblandingens blå farve.

Forresten er kobberforbindelsernes evne til at reagere med ammoniak blevet brugt siden meget gamle tider (selv siden de tider, hvor kemividenskaben ikke engang var i syne). Kobber- og messinggenstande blev renset med en ammoniakopløsning, dvs. ammoniak, for at få en glans. Det er i øvrigt, hvad erfarne husmødre gør nu; for større effekt blandes ammoniak med kridt, som mekanisk skrubber snavs væk og adsorberer forurenende stoffer fra opløsningen.

Næste oplevelse. Hæld lidt ammoniak i reagensglasset - ammoniumchlorid NH 4 Cl, som bruges til lodning (det må ikke forveksles med ammoniak NH 4 OH, som er en vandig opløsning af ammoniak). Brug en varm kobberspiral til at røre ved det lag af stof, der dækker bunden af ​​reagensglasset. Hvæsen vil høres igen, og hvid røg vil stige op - det er ammoniakpartiklerne, der fordamper, og spiralen vil igen funkle med sin uberørte kobberglans. Der opstod en reaktion, som resulterede i, at de samme produkter blev dannet som i det foregående forsøg, og derudover kobberchlorid CuCl 2.

Det er netop på grund af denne evne - at genoprette metallisk kobber fra oxidet - at ammoniak bruges til lodning. Loddekolben er normalt lavet af kobber, som leder varme godt; når dens "spids" oxiderer, mister kobberet sin evne til at holde loddetin på overfladen. Lidt ammoniak - og oxidet var væk.

Og det sidste eksperiment med en kobberspiral. Hæld lidt cologne i reagensglasset (endnu bedre - ren alkohol) og indfør igen den varme kobbertråd. Efter al sandsynlighed kan du allerede forestille dig resultatet af eksperimentet: Tråden blev igen renset for oxidfilmen. Denne gang fandt en kompleks organisk reaktion sted: kobberet blev reduceret, og ethylalkoholen indeholdt i cologne blev oxideret til acetaldehyd. Denne reaktion bruges ikke i hverdagen, men nogle gange bruges den i laboratoriet, når et aldehyd skal hentes fra alkohol.

Det var det for vores første, indledende eksperimenter. Nu hvor du, som man siger, har fået fingre i eksperimentet, og hvis du laver eksperimenter derhjemme, har du sikkert skabt et vist udbud af glasvarer og tilgængelige reagenser, er det tid til at lave mere seriøse eksperimenter. Lad os tage et kig i køkkenskabet...

Gutter, vi lægger vores sjæl i siden. Tak for det
at du opdager denne skønhed. Tak for inspirationen og gåsehuden.
Slut dig til os Facebook Og I kontakt med

Vi passer vores børn hver dag – vi koger dem grød om morgenen og stryger deres tøj. Men om 20 år vil de ikke huske vores huslige pligter, men de øjeblikke, vi tilbragte sammen.

internet side Jeg har samlet 16 eksperimenter, der vil tage voksne væk fra deres arbejde og fængsle børn. De kræver ikke meget tid eller nogen speciel forberedelse, og du vil have det meget sjovt. Og så kan du koge grøden. Sammen.

Fast væske

Du får brug for:

• stivelse
• Plastbeholder
• madfarve, bord, hammer og søm til yderligere eksperimenter

Bland vand og stivelse i en beholder, indtil det når en cremet konsistens. Resultatet er en "ikke-newtonsk" væske. Du kan sagtens synke fingrene ned i den, men hvis du rammer overfladen med knytnæven, vil du mærke, at den er hård. Læg et bræt på overfladen af ​​væsken, og du vil nemt slå et søm, men så snart det ene hjørne af det er druknet i væsken, vil brættet let synke til bunds. Hvis det ønskes, kan den "faste væske" farves med madfarve.

DIY kinetisk sand

Du får brug for:

• 4 tsk. boralkohol
• 2 tsk. kontorlim
• 1 tsk. farvestof
• 100 g sand til chinchillaer
• glasskål

Hæld alle de flydende ingredienser i en skål, tilsæt sand og bland grundigt. Færdig, du kan oprette!

Faraos slange

Du får brug for:

• sand
• alkohol
• sukker
• Tændstikker
• tallerken til "slange"

Hæld sand i en tallerken i en bunke, læg det i blød i alkohol, og kom en blanding af sukker og sodavand ovenpå. Sæt ild til den. "Slangen" vokser op med det samme!

Elektrisk tog lavet af ledning og batterier

Du får brug for:

• en rulle tyk kobbertråd (jo mere tråd, jo længere "tunnel")
• 1 AA batteri
• 2 runde neodymmagneter, der matcher batteriets diameter
• almindelig pen

Vikl tråden rundt om håndtaget for at skabe en lang fjeder. Fastgør magneter til begge ender af batteriet. Start "toget". Han vil køre selv!

Gynge lavet af et brændende stearinlys

Du får brug for:

• lys
• tyk nål
• lettere
• to glas
• tang

Skær den nederste ende af lyset af med halvanden centimeter for at frigøre vægen. Hold en nål i en tang og opvarm den med en lighter, og prik derefter stearinlyset i midten. Placer den på kanterne af to kopper og lys begge sider. Ryst det lidt, og så begynder stearinlyset at rotere af sig selv.

Regnbue af papirhåndklæder

Du får brug for:

• madfarver
• papirhåndklæder
• 5 glas

Stil kopperne på række og hæld vand i 1., 3. og 5. Tilføj rød madfarve til 1. og 5., gul til 3. og blå til 5. Fold 4 køkkenrulle i kvarte for at skabe strimler, og fold dem derefter på midten. Sæt enderne i forskellige glas - et mellem 1. og 2. glas, det andet mellem 2. og 3. osv. Om et par timer kan du beundre regnbuen!

Elefant tandpasta

Du får brug for:

• 3/4 kop vand
• 1 tsk. kaliumpermanganat
• 1 spsk. l. flydende sæbe
• brintoverilte
• glaskolbe
• engangshandsker

Opløs kaliumpermanganat i vand, tilsæt flydende sæbe og hæld blandingen i en glaskolbe. Hæld forsigtigt men hurtigt peroxiden i. Voldeligt skum sprøjter ud af kolben opad - rigtig tandpasta til en elefant!

Meget langsom bold

Du får brug for:

• stålkugle
• gennemsigtig plastik beholderkugle lavet af to halvdele
• flydende honning

Placer stålkuglen i en beholder, hæld honning i og kast hele strukturen ned ad rutsjebanen. Hmm, hvad hvis du prøver det med shower gel?

Røgringe

Du får brug for:

• plastikflaske (0,5 l)
• ballon
• røgelsespind
• lettere
• saks

Skær bunden af ​​plastikflasken og halvdelen af ​​ballonen af. Placer den brede del af bolden på udskæringen af ​​flasken. Sæt pinden i flasken, dæk dens åbning med hånden og vent, indtil den fyldes med røg. Lav røgfyldte ringe ved at trykke skarpt på den spændte bold med fingeren.

Selvoppustelige balloner

Du får brug for:

• 4 plastikflasker
• bordeddike
• 3 spsk. l. soda
• 3 balloner
• flydende madfarve

Skær toppen af ​​en plastikflaske af, træk alle kuglerne en efter en over hullet og hæld en skefuld sodavand i hver kugle gennem den resulterende tragt. Hæld eddike på bunden af ​​flaskerne, tilsæt lidt madfarve der, og træk forsigtigt kuglerne over hullerne, så sodavandet ikke vælter ned i flasken. Det eneste du skal gøre er at løfte dem op – sodavandet vælter ud, reagerer med eddiken, og kuglerne puster sig op af sig selv.

Eddike sodavand raket

Du får brug for:

• plastikflaske (2 l)
• 3 simple blyanter
• 2 spsk. l. soda
• 200 ml eddike 9%
• bred tape
• vinprop
• køkkenrulle

Sørg på forhånd for, at proppen sidder tæt på flaskehalsen. Tape blyanterne til toppen af ​​flasken, så den kan stå. Hæld eddike i flasken. Pak bagepulveret tæt ind i et køkkenrulle og sno enderne stramt. Gå udenfor, læg en pakke sodavand i en flaske og prop den med en prop, og tryk den ene ende af pakken mod halsen. Vend raketten om, læg den på jorden og løb! Start skal observeres fra 15-20 meter, ikke mindre.

Interaktion mellem metaller og salte

Aktive metaller fortrænger mindre aktive metaller fra salte (metaller er arrangeret i faldende aktivitetsrækkefølge i spændingsrækken).

Lad os udføre et eksperiment med en opløsning af divalent kobbersulfat CuSO 4. I den ene kolbe med opløsningen vil vi lægge stykker zink Zn, i den anden - stålknapper (stål er en legering baseret på jern Fe). Hvad sker der om et par timer? Opløsningerne skiftede farve, hvilket betyder, at der ikke er mere kobbersulfat tilbage der. Aktive metaller - zink og jern - erstattede kobber i sulfatet og dannede salte. Zink og jern blev oxideret, og kobber blev reduceret.

CuS04 + Zn = ZnS04 + Cu

CuSO4 + Fe = Fe SO4 + Cu

I den ene kolbe blev kobber frigivet på knapperne, i den anden - på zinkstykker. Der var forskellige metaller i kolberne, så kobberaflejringen ser anderledes ud. På zink udskiltes kobber i form af en løs brun masse. På jernknapper er kobberaflejringen tættere og lyserød i farven.

Udstyr: kolber.

Sikkerhedsforanstaltninger. Omhyggelig håndtering af kobbersalte er nødvendig. Kobbersalte i høje koncentrationer er giftige. De kræver overholdelse af reglerne for arbejde med giftige stoffer. Pas på kontakt af kobbersalte med hud og slimhinder.

Opsætning af eksperimentet– Elena Makhinenko, tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Interaktionen mellem tinchlorid (II) med zink ("Blikpindsvin")

Mere aktive metaller kan erstatte mindre aktive metaller fra opløsninger af deres salte. Hæld en opløsning af tin(II)chlorid i et glas og anbring en zinkplade i opløsningen. Efter nogen tid bliver pladen dækket af en smuk "fluffy" belægning af tin. Tin blev reduceret fra en opløsning af dets salt af et mere aktivt metal - zink:

SnCl 2 + Zn = Sn + ZnCl 2

Udstyr: bægerglas, glasstang.

Sikkerhedsforanstaltninger. Oplevelsen er sikker.

Eksperimentindstillinger og tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Demonstration af egenskaberne af Woods legering.

Træs legering består af fire komponenter. Den indeholder 50% vismut, 25% bly, 12,5% tin og 12,5% cadmium. Læg legeringsgranulatet i varmt vand. Det bliver til en flydende tilstand. Dette er en lavtsmeltende legering. Smeltepunktet for legeringen er omkring +70 °C. I mellemtiden er tins smeltepunkt +232 °C, cadmium +321 °C, bismuth +271 °C, bly +327 °C. Smeltepunktet for legeringen adskiller sig fra smeltetemperaturerne for de metaller, der indgår i dens sammensætning.

Udstyr: bæger, stativ, brænder, pincet.

Sikkerhedsforanstaltninger. Følg reglerne for håndtering af varmeapparater.

Eksperimentindstillinger og tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Platin er en katalysator for brintforbrænding

Ved almindelige temperaturer indgår brint meget sjældent i kemiske reaktioner. Brint reagerer heller ikke med ilt. Men hvis man retter en brintstrøm mod fint knust platin, antændes brinten. Denne egenskab af platin blev brugt i den såkaldte "Döbereiner brintflint", som blev brugt til at producere ild. Lad os få brint i Kiryushkin-apparatet, som i princippet ligner Kipp-apparatet. Lad os tjekke brinten for renhed. For at gøre dette skal du fylde reagensglasset med den frigjorte brint og bringe reagensglasset til brænderens flamme. En stille pop angiver renheden af ​​det brint, der frigives. Brug en pincet, tag noget platineret asbest (asbest med fint knust platin påført). Lad os rette en strøm af brint mod platineret asbest. Asbesten bliver varm, og brinten antændes.

2H2 + O2 = 2H2O

Udstyr: Kiryushkin-apparat, reagensglas, pincet, brænder.

Sikkerhedsforanstaltninger. Følg reglerne for arbejde med brandfarlige gasser. Brint kan kun bruges efter renhedstest.

Eksperimentindstillinger og tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Selvantændelse af nikkel i luft

Nikkel er et holdbart, korrosionsbestandigt metal, der ikke ændrer sig under påvirkning af atmosfærisk ilt og fugt. Nikkel bruges til at dække dele af enheder og maskiner for at give et dekorativt udseende og beskytte mod korrosion. Men knuste metaller, herunder nikkel, adskiller sig i deres egenskaber fra metaller i monolitisk form. Lad os isolere nikkel fra en nikkel-aluminiumslegering ved at placere legeringspulveret i en alkalisk opløsning.

Aluminium reagerer aktivt med alkali, opløses i det, reaktionen fortsætter med frigivelse af brint. For at øge hastigheden af ​​aluminiumsopløsning opvarmer vi opløsningen. Når reaktionen er overstået, og alt aluminium er gået i opløsning, skyller vi de resulterende nikkelkrummer først med vand og derefter med ethylalkohol for at fjerne eventuel resterende fugt. Lad os trække nogle nikkelspåner fra alkoholen på filterpapir. Når alkoholen fordamper, begynder nikkelen at reagere med ilt i luften, opvarmes gradvist og brænder for at danne nikkeloxid.

2 Ni + O 2 = 2 NiO

Fint knust jern har også lignende egenskaber. Knust nikkel og jern er pyroforer. Pyroforer er stoffer eller blandinger af stoffer, der antændes spontant i luft.

Udstyr: bæger, filterpapir, stativ med net, glasstang.

Sikkerhedsforanstaltninger. Følg reglerne for arbejde med alkalier og brandsikkerhedsregler. Ødelæg alle spor af pyrofor nikkel ved at opløse dem i fortyndet salpetersyre.

Eksperimentindstillinger og tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Elektrolyse af kaliumiodidopløsning

Elektrolyse er nedbrydning af et stof under påvirkning af elektrisk strøm. Elektrolyse af kaliumiodid sker med frigivelse af alkali, hydrogen og jod:

2Kjeg + 2 H 2 O = 2 KOH + H 2 + jeg 2

Lad os forberede en elektrolysator fyldt med en opløsning af kaliumiodid og to reagensglas med den samme opløsning. For at påvise alkali tilsættes en phenolphtaleinopløsning til et af reagensglassene (dette reagensglas er til katoden), for at påvise jod tilsættes stivelse til det andet reagensglas (reagensglas til anoden). Lad os placere de på denne måde forberedte reagensglas på elektroderne og tænde for strømmen. I et af reagensglassene ved katoden observerer vi frigivelsen af ​​brint, opløsningen i dette reagensglas bliver rød: der er dannet en alkali i reagensglasset. En blå farve dukkede op i det andet reagensglas. I dette reagensglas blev jod frigivet som følge af elektrolyse. Jod bliver stivelsesblå. Vi så, hvordan der under elektrolysen af ​​en opløsning af kaliumiodid dannes jod, frigives brintgas og kaliumhydroxid.

Udstyr: reagensglas, reagensglasstativ, bægre, pipette, reagensglasholder, elektrolyseapparat, bæger.

Sikkerhedsforanstaltninger. Følg reglerne for arbejde med elektriske apparater.

Opsætning af eksperimentet– Elena Makhinenko, tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Elektrokemisk serie af spændinger - forskydning af brint af metaller.

Metaller adskiller sig i deres kemiske reaktivitet. Metaller er arrangeret i faldende aktivitetsrækkefølge i spændingsrækken:

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

Aktive metaller (fra lithium til bly) reducerer hydrogen fra syrer, mens inaktive metaller (fra kobber til guld) ikke gør det.

Vi vil teste fire metaller: magnesium Mg, aluminium Al, jern Fe og kobber Cu. Lad os forberede reagensglas med en opløsning af saltsyre (HCl) og nedsænke metallerne i dem. Kobber reagerer ikke med saltsyreopløsning. Jern reducerer langsomt hydrogen fra en sur opløsning. Aluminium reagerer mere aktivt med saltsyreopløsning, hvilket reducerer brint.

Magnesium reducerer mest energisk brint fra saltsyre. Vi så, at metaller, der er i den elektrokemiske spændingsrække før brint (jern, aluminium og magnesium), reducerer det fra sure opløsninger.

Metaller i rækken efter brint (kobber i vores eksperiment) reducerer det ikke fra syrer. Det mest aktive metal i vores eksperiment var magnesium, det mindst aktive var kobber.

2 HCl + Mg = MgC12 + H2

2 HCl + Fe = FeC12 + H2

6 HCl + 2Al = 2 A1C13 + 3H2

Udstyr:

Sikkerhedsforanstaltninger. Følg reglerne for at arbejde med syreopløsninger. Undgå kontakt af syrer med hud og slimhinder.

Som et resultat af reaktionen dannes en brændbar gas - brint: der bør ikke være åben ild i nærheden.

Opsætning af eksperimentet– Elena Makhinenko, tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Elektrokemisk spænding serie af metaller. Forskydning af et metal fra salt med andre metaller

Metaller er arrangeret i faldende aktivitetsrækkefølge i spændingsrækken:

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

Aktive metaller fortrænger mindre aktive metaller fra opløsninger af deres salte. Det første reagensglas indeholder kobber (Cu) og en opløsning af et salt af et mindre aktivt metal - sølv (AgNO 3). Det andet par er jern (Fe) og en opløsning af kobbersalt (CuSO 4). Jern er mere aktivt end kobber. Det tredje reagensglas indeholder zink (Zn) og en opløsning af et salt af mindre aktivt bly - Pb(NO 3) 2. Reaktioner begynder i reagensglas. Efter et stykke tid får vi se, hvad der sker i reagensglassene. Kobberet var dækket med hvide sølvkrystaller:

2 AgNO 3 + Cu = Cu(INGEN 3 ) 2 + 2 Ag

En lyserød belægning af metallisk kobber dukkede op på jernsømmet:

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

Zinken er dækket af et løst lag metallisk bly:

Pb(NO 3) 2 + Zn = Pb + Zn (NO 3) 2

Vi er overbeviste om, at aktive metaller fortrænger mindre aktive metaller fra opløsninger af deres salte.

Udstyr: reagensglas, reagensglasstativ, tragt, pincet.

Sikkerhedsforanstaltninger. Blysalte og sølvsalte er giftige; pas på kontakt med hud og slimhinder. Sølvnitratopløsning efterlader sorte pletter på tøj og hud.

Opsætning af eksperimentet– Elena Makhinenko, tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.

Som kan bruges sammen med børn. Begynd at udforske den magiske verden af ​​krystaller lige nu!

Derhjemme kan du dyrke krystaller af næsten alle salte, men det er bedre at starte med teknologisk enkle materialer. Disse omfatter bordsalt, sukker, borax og kobbersulfat. Den producerer de største og smukkeste blå krystaller. Det er nemt at dyrke dem, men det er samtidig en meget interessant og lærerig proces. Vores artikel hjælper dig trin for trin med at dyrke en krystal af kobbersulfat derhjemme.

Hvad du skal bruge

Kobbersulfat

Du kan købe det i enhver have- og byggemarked. Det sælges i pakker med 100 gram. Den blå farve af husholdningsvitriol indikerer en lav grad af oprensning. Krystallerne fra den er lettere.

Kobbersulfat af lav renhed

Kobbersulfat kan også købes i specialiserede laboratorier. Fra en sådan vitriol vil en mørkeblå krystal vokse, der ligner en ædelsten.

Beholder til arbejdsløsning

Der anvendes glas, da andre materialer reagerer kemisk med opløsningen. En halvliters krukke med bred hals er perfekt. Efter forsøget er det strengt forbudt at bruge det til fødevareformål.

Basis for krystallisation

Som base bruges en tynd blå eller sort uldtråd. En voksen krystal er gennemskinnelig, og bunden bør ikke ødelægge resultatet. Et alternativ kunne være tyndt, forslebet sandpapir.

Vand

Hvis du bruger kobbersulfat fra en byggemarked i forsøget, skal du koge vandet. For at eksperimentere med renset vitriol skal du bruge destilleret vand.

Beskyttelsesmidler

Vitriol er giftigt, og du kan ikke arbejde med det uden handsker. Det er tilrådeligt at bære en medicinsk maske til børn i folkeskolealderen.

Blyant eller pind til at sikre basen

På den vil du hænge en tråd, hvorpå krystallen vil vokse.

Klar neglelak

Engangs plastikske

Vigtig! Arbejdet udføres kun under opsyn af voksne. Ved afslutningen af ​​processen skal hænderne vaskes grundigt under rindende vand. Du kan ikke smage krystallen eller pulveret. Hvis du får kobbersulfat i dine øjne, skal du skylle dem med rigeligt vand.

Sådan laver du en krystal: stadier af arbejdet

Arbejdsopløsning med høj koncentration

Tilsæt kobbersulfat, skefuld ad gangen, til vand opvarmet til omkring 80 grader. Væsken skal omrøres konstant, så pulveret er helt opløst. Det er vigtigt at holde en konstant vandtemperatur; et vand- eller sandbad kan hjælpe med dette. Hvis kobbersulfat er holdt op med at opløses og sætter sig i bunden, så er opløsningen klar. I gennemsnit vil 300 ml vand tage 200 gram af stoffet.

Frø krystal

Vi flytter beholderen med den varme opløsning til køleoverfladen og venter, indtil væsken afkøles til stuetemperatur. Dette er nødvendigt for at tabet af små krystaller kan begynde. Efter at have siet opløsningen gennem ostelærred undersøger vi krystallerne og vælger den største og mest korrekte form. Vi vil bruge det yderligere som et frø.

Krystalvækstmedium

Vi genopvarmer den anstrengte opløsning i et vandbad og bringer den igen til en overmættet tilstand. Hvis det resulterende bundfald ikke er opløst, gentages oprensningen. Vi binder frøet og placerer det i krukken, så tråden placeres lodret uden at røre bunden og væggene i beholderen. For at gøre dette skal du binde tråden til en blyant og fastgøre selve blyanten på halsen, for eksempel , med plasticine. du vil finde detaljerede instruktioner og en videnskabelig beskrivelse af dette eksperiment.

Krystalvækst

Dæk opvasken til med et klæde og lad dem stå uforstyrret i syv dage. Strukturens statiske natur er en forudsætning for, at dannelsen af ​​en krystal kan begynde. Efter en uge kan man mærke, at tråden er tilgroet med små krystaller på en millimeters størrelse, og frøet er steget med cirka 1 cm. Jo større krystallen er, jo hurtigere vokser den. Når du er tilfreds med resultatet, skal du tørre krystallen og belægge den med lak - det vil beskytte produktet mod hvide aflejringer under opbevaring og give det yderligere glans.

Ud fra denne erfaring vil børn lære, hvordan og hvorfor krystaller vokser og vil elske at gøre videnskabelige opdagelser.