Su variu galite atlikti keletą įdomių eksperimentų, todėl tam skirsime specialų puslapį.

Iš varinės vielos gabalėlio padarykite nedidelę spiralę ir pritvirtinkite ją mediniame laikiklyje (galite palikti pakankamo ilgio laisvą galą ir apvynioti jį aplink įprastą pieštuką). Įkaitinkite ritę liepsnoje. Jo paviršius bus padengtas juoda vario oksido CuO danga. Jei pajuodusi viela panardinama į praskiestą druskos rūgštį, skystis pasidaro mėlynas, o metalo paviršius vėl taps raudonas ir blizgus. Rūgštis, jei ji nekaitinama, vario neveikia, o ištirpdo jo oksidą, paversdama druska CuCl 2.

Bet čia kyla klausimas: jei vario oksidas yra juodas, kodėl senoviniai variniai ir bronziniai objektai yra padengti ne juoda, o žalia danga ir kokia tai danga?

Pabandykite surasti seną varinį daiktą, tarkime, žvakidę. Nubraukite dalį žalių likučių ir įdėkite į mėgintuvėlį. Mėgintuvėlio kaklelį uždarykite kamščiu su dujų išleidimo vamzdeliu, kurio galas nuleistas į kalkių vandenį (jau žinote, kaip jį paruošti). Pašildykite mėgintuvėlio turinį. Ant jo sienelių susikaups vandens lašai, o iš dujų išleidimo vamzdžio išsiskirs dujų burbuliukai, todėl kalkių vanduo taps drumstas. Taigi tai yra anglies dioksidas. Mėgintuvėlyje lieka juodi milteliai, kuriuos ištirpinus rūgštyje gaunamas mėlynas tirpalas. Šie milteliai, kaip tikriausiai atspėjote, yra vario oksidas.

Taigi, išsiaiškinome, į kokius komponentus skyla žalioji apnaša. Jo formulė parašyta taip: CuCO 3 * Cu (OH) 2 (bazinis vario karbonatas). Jis susidaro ant varinių objektų, nes ore visada yra ir anglies dioksido, ir vandens garų. Žalia apnaša vadinama patina . Ta pati druska randama ir gamtoje – tai ne kas kita, kaip garsusis mineralas malachitas .

Vėl nukreipkime dėmesį į pajuodusį varinį laidą. Ar įmanoma sugrąžinti pradinį blizgesį be rūgšties pagalbos?

Supilkite amoniaką į mėgintuvėlį, įkaitinkite varinę vielą iki raudonumo ir nuleiskite į buteliuką. Spiralė šnypštės ir vėl taps raudona bei blizgi. Akimirksniu įvyks reakcija, kurios metu susidarys varis, vanduo ir azotas. Jei eksperimentas kartojamas kelis kartus, amoniakas mėgintuvėlyje pasidaro mėlynas. Kartu su šia reakcija vyksta ir kita, vadinamoji kompleksavimo reakcija – susidaro tas pats vario kompleksinis junginys, kuris anksčiau leido tiksliai identifikuoti amoniaką pagal reakcijos mišinio mėlyną spalvą.

Beje, vario junginių gebėjimas reaguoti su amoniaku buvo naudojamas nuo labai senų laikų (net nuo tų laikų, kai chemijos mokslo net akyse nebuvo). Variniai ir žalvariniai objektai buvo valomi amoniako tirpalu, ty amoniaku, kad blizgėtų. Beje, tai dabar daro patyrusios namų šeimininkės; Siekiant didesnio efekto, amoniakas maišomas su kreida, kuri mechaniškai nuvalo nešvarumus ir adsorbuoja iš tirpalo teršalus.

Kita patirtis. Į mėgintuvėlį, kuris naudojamas litavimui, įpilkite šiek tiek amoniako-amonio chlorido NH 4 Cl (nepainiokite su amoniaku NH 4 OH, kuris yra vandeninis amoniako tirpalas). Karšta varine spirale palieskite medžiagos sluoksnį, dengiantį mėgintuvėlio dugną. Vėl pasigirs šnypštimas, kils balti dūmai – tai išgaruoja amoniako dalelės. Ir spiralė vėl spindės nesugadintu vario blizgesiu. Įvyko reakcija, kurios metu susidarė tie patys produktai, kaip ir ankstesniame eksperimente, o papildomai – vario chloridas CuCl 2.

Būtent dėl ​​šio gebėjimo – atkurti metalinį varį iš oksido – amoniakas naudojamas lituojant. Lituoklis dažniausiai gaminamas iš vario, kuris gerai praleidžia šilumą; kai jo "galiukas" oksiduojasi, varis praranda gebėjimą išlaikyti alavo lydmetalą ant savo paviršiaus. Šiek tiek amoniako – ir oksido nebeliko.

Ir paskutinis eksperimentas su varine spirale. Į mėgintuvėlį įpilkite šiek tiek odekolono (dar geriau - gryno alkoholio) ir vėl įkiškite karštą varinę vielą. Tikėtina, kad jau galite įsivaizduoti eksperimento rezultatą: viela vėl buvo nuvalyta nuo oksido plėvelės. Šį kartą įvyko sudėtinga organinė reakcija: varis buvo redukuotas, o odekolone esantis etilo alkoholis oksidavosi iki acetaldehido. Ši reakcija nenaudojama kasdieniame gyvenime, tačiau kartais ji naudojama laboratorijoje, kai iš alkoholio reikia gauti aldehidą.

O. Holguinas. „Eksperimentai be sprogimų“
M., „Chemija“, 1986 m

Ypač gerai šioje patirtyje yra tai, kad tikriausiai namuose turite viską, ko tam reikia: žvakę, vaistinį gėrimą (alkoholio tirpalas, jodo tinktūra) ir kokį bevertį geležinį daiktą - seną durų vyrį, raktą nuo nežinomos spynos. arba spyna, kurios raktai buvo pamesti. Metalinį paviršių, ant kurio bus kuriamas dizainas, šlifuokite švitriniu popieriumi, kol jis suspindės, uždekite žvakę ir pakreipkite ją taip, kad parafinas nuvarvėtų ant blizgančio paviršiaus. Šiek tiek pašildykite objektą, tada parafinas pasklis į ploną sluoksnį. O kai atvės ir atvės, adata įbrėžkite griovelius, kad jie pasiektų metalą. Pipete įpilkite farmacinio jodo ir užmeskite ant įbrėžimų. Po kelių minučių jodo tirpalas taps blyškus, o tada vėl reikia juo tepti įbrėžimus. Maždaug po valandos nuimkite parafino sluoksnį: ant metalo pamatysite aiškias žymes, jos tiksliai atkartoja raštą ant parafino.

Jei patirtis buvo sėkminga, galite pereiti prie rimtesnės veiklos – ne tik subraižyti parafiną, bet užrašyti ant jo žodį ar padaryti piešinį, pavyzdžiui, pasižymėti kišeninį peilį ar dviračio veržliaraktį.

Išsiaiškinkime, kas atsitinka, kai jodas liečiasi su metalu. Geležis reaguoja su židiniu, todėl susidaro druska – geležies jodidas. Ir ši druska yra milteliai, kuriuos galima lengvai pašalinti nuo paviršiaus. O kur buvo įbrėžimų, metale susidarė įdubimai. Šis procesas vadinamas cheminiu ėsdinimu. Dažnai griebiamasi, tačiau dažniausiai naudojamas ne jodas, o kitos medžiagos, kurios yra aktyvesnės.

Beje, jodas sąveikauja ne tik su geležimi, bet ir su variu. Tai reiškia, kad jie gali išgraviruoti įvairius objektus, pagamintus iš vario ir vario lydinių, pavyzdžiui, žalvario. Galite pabandyti.

NAMINIAI INDIKATORIAI

Chemijos laboratorijose karts nuo karto panaudojami indikatoriai – kartais tam tikroms medžiagoms nustatyti, o dažniausiai aplinkos rūgštingumui išsiaiškinti, nes nuo šios savybės priklauso ir medžiagų elgsena, ir reakcijos pobūdis. Indikatorių mums prireiks ne vieną kartą, o kadangi ne visada pavyksta jų įsigyti, stengsimės juos paruošti patys. Pradinės medžiagos bus augalai: daugelyje gėlių, vaisių, uogų, lapų ir šaknų yra spalvotų medžiagų, kurios reaguodamos į vienokią ar kitokią įtaką gali pakeisti spalvą. Ir kai jie atsiduria rūgštinėje (arba, atvirkščiai, šarminėje) aplinkoje, jie vizualiai mums apie tai praneša.

Vasarą surinkti augalinę „žaliavą“ nėra sunku - miške, lauke, sode ar darže. Imkitės ryškių gėlių - vilkdalgių, tamsių tulpių ir rožių, našlaičių, dedešvos; skinti avietes, gervuoges, mėlynes, mėlynes; Sukaupkite keletą raudonųjų kopūstų lapų ir jaunų burokėlių.

Kadangi indikatoriniai tirpalai gaunami verdant (nuoviras yra kažkas panašaus į sultinį), jie natūraliai greitai genda – rūgsta, supelija. Jie turi būti paruošti prieš pat eksperimentą. Paimkite dalį laikomos žaliavos (tikslus kiekis nesvarbu), įdėkite į mėgintuvėlį, įpilkite vandens, įdėkite į vandens vonią ir kaitinkite, kol tirpalas nusidažys. Atvėsus, kiekvieną tirpalą filtruokite ir supilkite į švarų butelį su iš anksto paruošta etikete.

Norėdami apsirūpinti rodikliais visiems metams, vasarą išdžiovinkite žiedlapius ir uogas, sudėkite į atskiras dėžutes, o tada, kaip minėta aukščiau, ruoškite iš jų nuovirus, atskirai nuo kiekvieno augalo.

Norint išsiaiškinti, kuris nuoviras yra tam tikros aplinkos indikatorius ir kaip keičiasi jo spalva, būtina atlikti testą. Pipete paimkite kelis lašus naminio indikatoriaus ir pakaitomis įlašinkite į rūgštinį arba šarminį tirpalą. Stalo actas gali tarnauti kaip rūgštinis tirpalas, o skalbimo sodos ir natrio karbonato tirpalas – kaip šarminis. Jei, pavyzdžiui, į juos įpilsite ryškiai mėlyno vilkdalgių žiedų nuoviro, tada, veikiamas acto, jis taps raudonas, o soda - žaliai mėlynas.

Visų šių eksperimentų rezultatus atidžiai užrašykite, pageidautina į lentelę; Pateikiame jo pavyzdį čia.

Rodikliais gali pasitarnauti ne tik lapai ir uogos. Kai kurios sultys (įskaitant raudonųjų kopūstų, vyšnių, juodųjų vynuogių, juodųjų serbentų) ir net kompotai aiškiai reaguoja į rūgštingumo pokyčius keisdami spalvą. Paprasti barščiai gali pasitarnauti kaip indikatorius. Šeimininkės tai jau seniai pastebėjo ir naudoja šią burokėlių sultinio savybę, bet ne analizei. Kad barščiai būtų ryškiai raudoni, prieš virimo pabaigą į juos įpilama šiek tiek maistinės rūgšties – acto arba citrinos; spalva keičiasi tiesiogine prasme prieš mūsų akis.

Laboratorijose plačiai naudojamas indikatorius fenolftaleinas. Paruoškime jį iš to paties pavadinimo farmacinių tablečių. Vieną ar dvi tabletes sumalkite ir ištirpinkite maždaug 10 ml degtinės (kraštutiniais atvejais tiesiog šiltame vandenyje). Bet kokiu atveju tabletės visiškai neištirps, nes be pagrindinės medžiagos fenolftaleino jose yra ir užpildo – talko ar kreidos. Filtruokite gautą tirpalą per blotinginį popierių ir supilkite į švarų buteliuką, pažymėtą "fenolftaleino indikatoriumi". Šis bespalvis tirpalas laikui bėgant negenda. Tai bus naudinga ir ne kartą, nustatant šarminę aplinką: joje ji akimirksniu parausta. Norėdami patikrinti, į skalbimo sodos tirpalą įlašinkite lašą ar du fenolftaleino.

Ir čia yra lentelės pavyzdys, kuris bus kaip nuoroda renkantis rodiklį:

Kviečiame patiems tęsti lentelę.

Ir paskutinis dalykas apie augalų rodiklius. Kadaise buvo madinga rašyti kvietimus ant gėlių žiedlapių; ir jie buvo rašomi, atsižvelgiant į gėlę ir norimą užrašo spalvą, rūgšties arba šarmo tirpalu, naudojant ploną rašiklį arba smailią pagaliuką. Jei norite, pabandykite rašyti taip, bet žiedlapius ir rašymo sprendimus rinkitės patys. Nepamirškite, kad tirpalas neturėtų būti per daug koncentruotas, kitaip gali būti pažeistas gležnas žiedlapis.

IŠGAVIMAS

Dabar susipažinsime su pramonėje labai paplitusiu procesu, vadinamu gavyba.

Susmulkinkite kelis riešutų branduolius ir saują saulėgrąžų (žinoma, be lukštų), suberkite į mėgintuvėlį ir užpilkite benzinu. Šalia neturi kilti gaisro – gali užsidegti benzinas! Pakratykite mėgintuvėlį ir palikite stovėti dvi valandas, nepamirškite karts nuo karto pakratyti. Tada nusausinkite tirpalą ant lėkštutės ir padėkite ant skersvėjo. Kai benzinas išgaruos, apačioje pamatysite šiek tiek alyvos. Taigi, naudodami benziną, jūs ištraukėte, ištraukėte aliejų iš sėklų. Taip atsitiko dėl to, kad alyva gerai tirpsta benzine.

Galite pabandyti pasigaminti aliejų iš kitų sėklų. Tik nemėgink jo paragauti!

Kitas eksperimentas – su lapais. Tam mums reikia vandens vonios ir stiklinės plonomis sienelėmis (jei jos storos, stiklas, kaip pamenate, gali sprogti). Įdėkite šviežią augalo lapą į indą ir užpilkite nedideliu kiekiu praskiesto alkoholio. Įkaitinkite vandenį vonioje, nukelkite nuo ugnies ir įdėkite stiklinę su lapeliu. Po kurio laiko nuimkite lapą pincetu: jis pasikeitė, o alkoholis tapo smaragdo spalvos. Taip išgavote chlorofilą – žalią augalų pigmentą.

Beje, jei paimsite žinomą valgomą augalą – salotas ar špinatus, tuomet maistinių dažų iš jo galite išgauti tokiu būdu – grietinėlei ar padažui atspalvinti. Taip jie daro maisto gamyklose: iš lapų išgaunamas žalias valgomasis dažiklis. Norėdami pagreitinti šį procesą, patariame pirmiausia susmulkinti lapus ir karts nuo karto pakratyti indą.

Dar viena patirtis. Į iki pusės vandens pripildytą mėgintuvėlį įpilkite maždaug 1 ml farmacinės jodo tinktūros; rezultatas bus rusvas tirpalas. Įpilkite į jį vienodą kiekį benzino, kelis kartus pakratykite ir palikite ramybėje. Kai mišinys susisluoksniuoja, paaiškėja, kad viršutinis, benzininis sluoksnis tapo tamsiai rudas, o apatinis, vandens sluoksnis yra beveik bespalvis. Jodas blogai tirpsta vandenyje, bet gerai – benzine. Štai kodėl nuo vandeninio tirpalo tapo benzino tirpalu.

Mūsų naujausia ekstrahavimo patirtis pagrįsta tirpumo skirtumu. Kaip greitai atskirti kavos miltelius nuo cikorijos miltelių? Pagal kvapą tai suprantama, bet ką daryti, jei kvapas silpnas arba jo tiksliai nepamenate? Tada įmeskite po žiupsnelį abiejų miltelių į permatomą indą su karštu vandeniu. Spalvotas cikorijos medžiagas sunku išgauti vandeniu, todėl oka liks beveik bespalvis. Priešingai, kavos medžiagos lengvai ištirpsta vandenyje, o jos milteliai pamažu grimzta į dugną, palikdami po juo rudą dėmę.

EKSPERIMENTAI SU DUJOMIS

Jau šiek tiek padirbėjome su skysčiais, pereikime prie dujų. Tai yra šiek tiek sunkiau, ir pirmiausia mums reikės kištukų su skylutėmis ir dujų išleidimo vamzdžiais.

Vamzdis gali būti stiklinis, metalinis ar net plastikinis. Guminio kamščio geriau neimti – jame sunku išgręžti skyles. Paimkite kamštinius arba polietileninius kamščius – juose esančias skyles galima išdeginti įkaitintu yluku. Į šią angą įkiškite vamzdelį – pavyzdžiui, iš akių lašintuvo; jis turi tilpti į kištuko angą sandariai, be tarpų, todėl kištuko angą pirmiausia reikia padaryti šiek tiek mažesnę nei reikalaujama, o po to palaipsniui ją išplėsti, priderinant prie vamzdžio skersmens. Ant stiklo vamzdelio uždėkite guminį arba polietileninį lankstų 30 centimetrų ilgio vamzdelį, o į kitą galą įkiškite trumpą stiklinį vamzdelį.

Dabar pirmasis eksperimentas su dujomis. Paruoškite kalkių vandenį, užpylę karštu vandeniu (1/2 puodelio) pusę arbatinio šaukštelio susmulkintų gesintų kalkių, išmaišykite mišinį ir palikite pastovėti. Skaidrios nuosėdos virš nusistovėjusio tirpalo yra kalkių vanduo. Atsargiai nusausinkite nuosėdas; Ši laboratorinė technika, kaip prisimenate, vadinama dekantavimu.

Jei neturite gesintų kalkių Ca(OH) 2, tai kalkių vandenį galima paruošti iš dviejų vaistinėse parduodamų tirpalų: kalcio chlorido CaCl 2 ir amoniako NH 4 OH (vandeninio amoniako tirpalo). Sumaišius taip pat gaunamas skaidrus kalkių vanduo.

Paimkite atšaldytą butelį mineralinio vandens arba limonado. Atidarykite kamštį, greitai įkiškite kamštį su dujų išleidimo vamzdeliu į kaklelį, o kitą jo galą nuleiskite į stiklinę kalkių vandens. Įdėkite buteliuką į šiltą vandenį. Iš jo išsiskirs dujų burbuliukai. Tai anglies dioksidas CO 2 (taip pat žinomas kaip anglies dioksidas, anglies dioksidas). Dedama į vandenį, kad būtų skaniau.

Dujos pro vamzdelį patenka į stiklą, praeina per kalkių vandenį ir mūsų akyse tampa drumstas, nes jame esantis kalcio hidroksidas virsta kalcio karbonatu CaCO 3, o vandenyje blogai tirpsta ir susidaro baltas debesėlis.

Norint eksperimentuoti su kalkių vandeniu, nebūtina pirkti limonado ar mineralinio vandens. Juk kvėpuodami suvartojame deguonį ir išskiriame anglies dvideginį – tą patį, dėl kurio kalkių vanduo drumsčiasi. Įmerkite bet kurio švaraus vamzdelio galą į šviežią kalkių vandens porciją ir kelis kartus iškvėpkite pro vamzdelį – rezultatas netruks laukti.

Atidarykite kitą butelį, įkiškite kamštį ir vamzdelį ir toliau leiskite anglies dioksidą per kalkių vandenį. Po kurio laiko tirpalas vėl taps skaidrus, nes anglies dioksidas reaguoja su kalcio karbonatu, paversdamas jį kita druska – Ca(HCO 3) 2 bikarbonatu, ir ši druska labai gerai tirpsta vandenyje.

Kitos dujos, į kurias žiūrėsime, yra neseniai paminėtos: amoniakas. Jį lengva atpažinti iš aštraus būdingo kvapo – farmacinio amoniako kvapo.

Į butelį supilkite šiek tiek virinto prisotinto skalbimo sodos tirpalo. Tada įpilkite amoniako, įkiškite kamštį su lanksčiu išleidimo vamzdeliu į kaklelį ir padėkite mėgintuvėlį aukštyn kojom kitame gale. Šildykite buteliuką šiltame vandenyje. Amoniako garai yra lengvesni už orą ir netrukus užpildys apverstą mėgintuvėlį. Vis dar laikydami mėgintuvėlį aukštyn kojomis, atsargiai nuleiskite jį į stiklinę su vandeniu. Beveik iš karto vanduo pradės kilti į mėgintuvėlį, nes amoniakas gerai ištirpsta vandenyje, atlaisvindamas jam vietą mėgintuvėlyje.

Tuo pačiu galite išmokti atpažinti amoniaką – ir ne tik pagal kvapą. Pirmiausia įsitikinkite, kad amoniako tirpalas yra šarminis (naudokite fenolftaleiną arba naminius indikatorius). Ir, antra, atlikite kokybinę reakciją į amoniaką. Kokybinė reakcija yra tokia, kuri leidžia tiksliai identifikuoti tam tikrą medžiagą ar medžiagų grupę.

Paruoškite silpną vario sulfato tirpalą (jis turi būti šviesiai mėlynas) ir nuleiskite į jį dujų išleidimo vamzdelį. Kai pradeda išsiskirti amoniakas NH 3, tirpalas mėgintuvėlio gale taps ryškiai mėlynas. Amoniakas su vario druska suteikia ryškios spalvos kompleksinį junginį, kurio sudėtis yra gana sudėtinga SO 4.

Dabar pabandykite gauti labai mažą kalcio karbido gabalėlį – gausime acetileną. Prietaisą surinkite kaip ir ankstesniame eksperimente, tik į butelį pilkite sodos, o ne amoniako. Įmerkite į jį nedidelį, žirnio dydžio kalcio karbido gabalėlį, atsargiai suvyniotą į trinties popierių, ir įkiškite kamštį su vamzdeliu. Kai blotingasis popierius sušlaps, pradės išsiskirti dujos, kurias kaip ir anksčiau surinksite apverstame mėgintuvėlyje. Po minutės apverskite mėgintuvėlį aukštyn kojomis ir palaikykite degtuką. Dujos užsidegs ir degs dūmine liepsna. Tai tas pats acetilenas, kurį naudoja dujiniai suvirintojai.

Beje, šio eksperimento metu gaunamas ne tik acetilenas. Butelyje lieka vandeninis kalcio hidroksido tirpalas, t. y. kalkių vanduo. Jis gali būti naudojamas eksperimentams su anglies dioksidu.

Tokį eksperimentą su dujomis galima atlikti tik esant gerai ventiliacijai, o jei jos nėra, tada gryname ore. Gausime aštriai kvepiantį sieros dioksidą (sieros dioksidą) SO 2.

Į buteliuką supilkite praskiestą acto rūgštį ir įpilkite šiek tiek natrio sulfito Na 2 SO 3, suvynioto į blotinginį popierių (ši medžiaga parduodama fotoparduotuvėse). Uždarykite butelį kamščiu, nuleiskite laisvą dujų išleidimo vamzdelio galą į stiklinę su anksčiau paruoštu atskiestu kalio permanganato KMnO 4 tirpalu (ši medžiaga kasdieniame gyvenime žinoma kaip kalio permanganatas). Tirpalas turi būti šviesiai rausvos spalvos. Kai popierius sušlaps, iš butelio pradės išsiskirti sieros dioksidas. Jis reaguoja su kalio permanganato tirpalu ir pakeičia jo spalvą.

Jei negalite nusipirkti natrio sulfito, pakeiskite jį didelės įprasto nuotraukų ryškalo kasetės turiniu. Tiesa, tokiu atveju sieros diokside bus anglies dvideginio priemaiša, tačiau tai eksperimentui netrukdys.

OKSIDAVIMAS-SUMAŽINIMAS

Eksperimentas su sieros dioksidu parodė vieną iš daugelio redokso reakcijų. Tokiose reakcijose vienų medžiagų atomai įgyja elektronus, o kitų – elektronus. Pirmieji vadinami oksiduojančiomis medžiagomis (kalio permanganatu), antrieji – reduktoriais (sieros dioksidu).

Padarykime dar kelis eksperimentus su oksidacija – redukcija.

Užlašinkite praskiestą jodo tinktūrą ant šviežios bulvės: pasirodys mėlyna spalva. Būtent bulvėse esantis krakmolas, esant laisvajam jodui, pamėlynuoja. Ši reakcija dažnai naudojama krakmolui aptikti, o tai reiškia, kad tai taip pat yra kokybinė reakcija.

Užpilkite šiek tiek natrio sulfito tirpalo toje pačioje vietoje, kur lašinote jodo tinktūrą. Spalva greitai išbluks. Taip atsitiko: sulfitas atidavė elektroną laisvam jodui, jis pasikrauna elektra, pavirto jonu, o tokioje būsenoje jodas nebereaguoja su krakmolu.

Ši natrio sulfito, kaip ir sieros dioksido, savybė reiškia, kad šios medžiagos yra geros reduktorius. Štai dar vienas įdomus eksperimentas su sulfitu. Jo oksiduojantis kompanionas vėl bus kalio permanganatas.

Į keturis mėgintuvėlius supilkite šviesiai rožinį, rožinį, šviesiai violetinį ir tamsiai violetinį kalio permanganato tirpalus. Į kiekvieną mėgintuvėlį įpilkite natrio sulfito tirpalo. Pirmojo mėgintuvėlio turinys taps beveik bespalvis, antrojo – rusvas. Trečiame mėgintuvėlyje iškris rudi dribsniai, ketvirtame taip pat, tačiau nuosėdų bus daug daugiau. Visuose mėgintuvėliuose susidaro kietas mangano oksidas MnO 2. Tačiau pirmuosiuose dviejuose mėgintuvėliuose jis yra koloidinio tirpalo pavidalu (kietosios dalelės yra tokios mažos, kad tirpalas atrodo skaidrus). O likusiuose dviejuose mėgintuvėliuose MnO 2 koncentracija tokia didelė, kad dalelės sulimpa ir nusėda.

Apskritai kalio permanganatas primena cheminį chameleoną – taip jis gali pakeisti savo spalvą. Pavyzdžiui, šarminėje aplinkoje kalio permanganato tirpalas iš raudonai violetinės tampa žalias, nes permanganatas paverčiamas žaliu manganatu. Norėdami tai patikrinti, įmeskite kalio permanganato kristalą į šarminį tirpalą – į koncentruotą virtą skalbimo sodos tirpalą – ir vietoj įprastos rausvos spalvos atsiras žalia.

Šis eksperimentas pasirodo dar gražesnis, kai jie dirba su kaustine soda, tačiau eksperimentams namuose, kol neturite įgūdžių ir galimybių, tokie šarmai nerekomenduojami. Jei studijuojate ratu, eksperimentą nustatykite taip: į plonasienę stiklinę (jis turi būti skaidrus) įpilkite šiek tiek raudono kalio permanganato tirpalo ir labai mažomis porcijomis, kad reakcijos mišinys neįkaistų. , įpilkite gana koncentruoto natrio hidroksido tirpalo. Stebėkite skysčio spalvą – iš pradžių jis taps vis purpurinis, vėliau, padidėjus šarmingumui, mėlynas, galiausiai žalias.

Spalvos pasikeitimas ypač aiškiai matomas skleidžiamoje šviesoje. Bet kokiu atveju apšvietimas turėtų būti geras, be to, atspalvių perėjimai gali būti nepastebėti.

Ši patirtis padės atskirti nešvarų vandenį nuo švaraus. Į vieną mėgintuvėlį pripilkite švaraus vandens, į kitą – vandens iš stovinčios balos ar pelkės. Į mėgintuvėlius įpilkite šiek tiek oksiduojančios medžiagos – kalio permanganato – tirpalo. Vandenyje iš čiaupo jis išliks rausvas, o vandenyje iš balos pasikeis. Šiltu oru organinės medžiagos kaupiasi stovinčiame vandenyje. Jie, kaip ir natrio sulfitas, sumažina kalio permanganato kiekį ir keičia jo spalvą.

Pirmajame eksperimente su natrio sulfitu buvo pasiūlyta jį paimti iš didelės ryškinimo kasetės. Jei laikysitės šio patarimo, jums liks maža kasetė, kurioje yra metolio ir hidrochinono mišinys. Ištirpinkite šį mišinį vandenyje; tirpalas bus labai silpnos spalvos. Įpilkite šiek tiek baliklio (tai yra įprasta dezinfekavimo priemonė ir su juo reikia elgtis atsargiai). Mėgintuvėlio turinys taps geltonas. Kalkių chloridas yra geras oksidatorius, jis oksiduoja hidrochinoną į chinoną, kuris yra geltonos spalvos. Jei dabar į mėgintuvėlį įpilsite natrio sulfito ir sodos mišinio iš didelės kasetės, geltona spalva išnyks: natrio sulfitas vėl sumažins chinoną iki hidrochinono.

Atliksime paskutinį eksperimentą tema „oksidacija – redukcija“ su chromo junginiais. Tokios patirtys dažnai būna spalvingos, o tai nenuostabu, nes „šlubas“ graikiškai reiškia „spalva“.

Taigi, paimkite šiek tiek geltono kalio dichromato K 2 Cr 2 O 7 tirpalo; ši medžiaga plačiai naudojama technologijose kaip oksidatorius, pavyzdžiui, valant stipriai užterštas dalis; su juo reikia elgtis atsargiai. Jei į geltoną tirpalą įpilsite šiek tiek sieros rūgšties (atsargiai! rūgštį pilkite lėtai!), ji taps raudona. Į tokį parūgštintą tirpalą įmeskite kelis gabalėlius cinko. Jei neturite granuliuoto cinko, kuris dažniausiai naudojamas eksperimentams, tuomet cinką išgaukite patys, iš netinkamo naudoti akumuliatoriaus: baterijų metaliniai kaušeliai yra cinko.

Taigi, jūs įmetėte šiek tiek cinko į stiklinę su tirpalu, o dichromatas, sumažėjęs, pakeičia spalvą į tamsiai žalią. Dėl to susidarė Cr 3+ jonai. Tuo pačiu metu dėl cinko reakcijos su rūgštimi išsiskiria dujos - vandenilis. Jei reakcijos produktų neoksiduoja atmosferos deguonis, tada reakcija tęsis ir pasirodys mėlyna spalva - tai yra chromo sulfato CrSO 4 tirpalo spalva. Supilkite į kitą stiklinę; Kai tai padarysite, įvyks oksidacija ir tirpalas vėl taps žalias.

ADSORBCIJA

Tikriausiai visi yra susipažinę su fizikiniu ir cheminiu reiškiniu, kurį dabar aptarsime, nors galbūt ne visi žino, kad tai vadinama adsorbcija. Net jei adsorbcijos klasėje nestudijavote, ją stebėjote ne kartą. Kai tik užtepsite rašalo dėmę ant popieriaus arba, kas dar blogiau, ant drabužių, iš karto susipažįstate su šiuo reiškiniu. Kai vienos medžiagos (popieriaus, audinio ir kt.) paviršius sugeria kitos medžiagos daleles (rašalą ir pan.), tai yra adsorbcija.

Labai geras adsorbentas yra anglis. Ir ne akmuo, o medis, ir ne tik medis, o aktyvus (aktyvuotas). Šios rūšies anglis parduodama vaistinėse, dažniausiai tablečių pavidalu. Čia mes pradėsime savo adsorbcijos eksperimentus.

Paruoškite blyškų bet kokios spalvos rašalo tirpalą ir supilkite jį į mėgintuvėlį, bet ne iki viršaus. Į mėgintuvėlį įdėkite aktyviosios anglies tabletę, geriausia susmulkintą, uždarykite ją pirštu ir gerai suplakite. Tirpalas pašviesės prieš akis. Pakeiskite tirpalą į kitą, bet ir spalvotą – tebūnie skiestas guašas ar akvarelė. Poveikis bus toks pat. O jei tik paimsite anglies gabalėlius, jie daug lengviau sugers dažus.

Čia nėra nieko keisto: aktyvuota anglis nuo įprastos skiriasi tuo, kad turi daug didesnį paviršiaus plotą. Jo dalelės tiesiogine prasme yra užpildytos poromis (tam tikslui anglys yra apdorojamos specialiu būdu ir iš jos pašalinamos priemaišos). Ir kadangi adsorbcija yra paviršiaus absorbcija, aišku: kuo didesnis paviršius, tuo geresnė absorbcija. Adsorbentai geba absorbuoti medžiagas ne tik iš tirpalų. Paimkite pusės litro stiklinį indelį ir į dugną įlašinkite vieną lašą odekolono ar kitos kvapiosios medžiagos. Delnais apdėkite stiklainį ir palaikykite ten pusę minutės, kad kvapnus skystis šiek tiek sušiltų – tada jis greičiau išgaruos ir stipriau kvepės. Kaip įprasta chemijoje, neuostykite medžiagos tiesiai iš buteliuko, o lengvais rankos mostais nukreipkite orą kartu su medžiagos garais į nosį; Ne visada žinoma, ar butelyje esanti medžiaga gerai kvepia.

Kad ir koks būtų kvapas, jūs, žinoma, jį pajusite aiškiai. Dabar į kolbą įpilkite aktyviosios anglies, sandariai uždarykite dangteliu ir palikite kelioms minutėms. Nuimkite dangtelį ir vėl nukreipkite orą link savęs delno bangomis. Kvapas dingo. Jį absorbavo adsorbentas, o tiksliau – lakiosios medžiagos molekulės, kurias įdėjote į stiklainį, buvo absorbuotos.

Šiems eksperimentams nebūtina vartoti aktyvintos anglies. Yra daug kitų medžiagų, kurios gali pasitarnauti kaip adsorbentai: tufas, sausas maltas molis, kreida, blotingasis popierius. Trumpai tariant, įvairios medžiagos, bet visada su išvystytu paviršiumi. Įskaitant kai kuriuos maisto produktus – tikriausiai žinote, kaip lengvai duona sugeria pašalinius kvapus. Ne veltui kvietinės duonos nerekomenduojama laikyti toje pačioje pakuotėje kaip ir ruginę – jų kvapai susimaišo, ir kiekviena praranda savo ypatingą, nepakartojamą aromatą.

Labai geras adsorbentas yra daugelio mūsų mėgstami pūsti kukurūzai arba kukurūzų lazdelės. Žinoma, nėra prasmės išleisti paketo ar net ketvirtadalio paketo už patirtį, bet kelis grandus... Pabandykime. Pakartokite ankstesnį eksperimentą su kvapiosiomis medžiagomis, kai yra kukurūzų lazdelių – ir kvapas visiškai išnyks. Žinoma, po patirties nebegalima valgyti lazdelių.

Grįžkime prie eksperimento su anglies dioksido (anglies dioksido) gamyba. Užpildykite du mėgintuvėlius šiomis dujomis, į vieną įdėkite kukurūzų lazdeles ir kelis kartus pakratykite. Toliau, kaip ir anksčiau, atlikite eksperimentą su kalkiniu vandeniu (galite tiesiog „įpilti“ dujų iš mėgintuvėlių - jie yra sunkesni už orą). Ar kalkinio vandens elgesys skirsis? Taip. Skystis taps drumstas tik stiklinėje, į kurią buvo „pilamos“ adsorbentu neapdorotos dujos. O iš kito mėgintuvėlio, su kukurūzų lazdelėmis, anglies dvideginio pašalinti nepavyksta: jį sugėrė adsorbentas.

Jei dirbate chemijos klasėje ir jau išmokote gaminti ir rinkti spalvotas dujas, tokias kaip chloras ir azoto oksidas (namuose su jomis elgtis nereikia, reikia geros traukos), tuomet galite išbandyti anglies ir kukurūzų lazdelės ant jų. Suberkite adsorbentą į indą su spalvotomis dujomis, kelis kartus pakratykite – ir spalva, jei visiškai neišnyks, pastebimai susilpnės.

Šiais laikais daugelyje virtuvių virš dujinių viryklių įrengiami įvairūs prietaisai, skirti išvalyti orą nuo garų ir dūmų. Tokiuose įrenginiuose, be kita ko, yra kasetė su kažkokiu adsorbentu, per kurį varomas užterštas oras. Kas atsitiks šiuo atveju, dabar žinote. O kai visą paviršių užima pašalinės dalelės, „sugeriamos“ iš oro, kasetė pakeičiama nauja.

SAUSAS VALYMAS

Šio skyriaus eksperimentus galima pavadinti praeities kartojimu, nes cheminiam valymui ir dėmių šalinimui dažniausiai naudojami lygiai tie patys procesai, su kuriais neseniai susipažinote eksperimentuose. Būtent: ekstrahavimas, oksidavimas – redukcija ir adsorbcija.

Žinoma, dėl eksperimentų neturėtumėte susitepti drabužių. Padarykime taip: paruošime keletą šviesaus audinio gabalėlių, ant jo uždėsime įvairių dėmių ir bandysime jas pašalinti. Ir jei eksperimentai bus sėkmingi, galite rizikuoti išsivalyti savo kostiumą (arba kieno nors kito - jei leidžiama...).

Dažniausios dėmės yra riebalų dėmės. Paprastai jie pašalinami ekstrahuojant, pasirenkant tam tinkamą tirpiklį. Šviežioms riebalų dėmėms pašalinti tinka benzinas, terpentinas, medicininis eteris. Tirpikliu suvilgytu vatos tamponu kelis kartus nuvalykite dėmę ir riebalai ištirps tirpale. Kad ant audinio neliktų aureolės, ją reikia nuvalyti muiluotu vandeniu arba skalbimo miltelių tirpalu.

Senas riebalų dėmes sunkiau pašalinti, vien tirpiklio neužtenka; Pavyzdžiui, benzinas, vaistinis eteris ir terpentinas (7:1:2) arba vyno alkoholis, terpentinas ir vaistinis eteris (10:2:1).

Jei audinys spalvotas, reikia pasirūpinti, kad tirpiklis nepažeistų spalvos. Prieš pradėdami, patikrinkite, ar pasirinktas tirpiklis nepakeis audinio spalvos.

Aliejaus lako dėmes lengvai pašalina benzino ir baltojo molio pasta. Tešlos pavidalo mišinys užtepamas ant dėmės ir paliekamas tol, kol benzinas visiškai išgaruos. Šiuo atveju prie ekstrakcijos pridedama adsorbcija: baltas molis sugeria ir sugeria medžiagas, išgautas iš benzino.

Pirmiausia šviežią aliejinių dažų dėmę sudrėkinkite terpentinu (kad suminkštintumėte), o tada pašalinkite benzinu. Jei toks apdorojimas gali pažeisti dažus, tuomet dėmę nuvalykite karštu glicerino tirpalu arba jo mišiniu su tokiu pat kiekiu vyno alkoholio.

Ištraukimas taip pat gali pašalinti žolės dėmes. Prisiminkite eksperimentą, kurio metu mes ekstrahavome chlorofilą su alkoholiu? Taigi, jei dėmėtą vietą nuvalysite alkoholiu (arba vaistiniu eteriu), iš dėmės pamažu ištrauksite chlorofilą ir ji pasikeis.

Rašalo dėmės ant drabužių kartais taip pat gali pakisti. Norėdami tai padaryti, ant dėmės pabarstykite šiek tiek susmulkintos kreidos arba dantų miltelių ir įlašinkite 2-3 lašus alkoholio. Alkoholis ištirpdys rašalo dažus, o kreida sugers spalvotą tirpalą. Buku peilio galu pašalinkite suteptą kreidą, užtepkite šviežios kreidos ir alkoholio ir kartokite šią operaciją, kol kreida išliks balta. Leiskite išdžiūti ir šepetėliu pašalinkite likučius.

Ir šiuo atveju ekstrahavimą derinome su adsorbcija. Apskritai šalinant dėmes tokia dviguba technika dažnai pasirodo pati veiksmingiausia: baltas molis, kreida ir panašūs milteliai neleidžia tonuotam tirpalui pasklisti po audinį, aplink buvusią dėmę susidaro aureolė.

Dabar apie redokso reakcijas, kurios taip pat padeda pašalinti dėmes.

Šviežias uogų ir sulčių dėmes dažnai galima pašalinti tiesiog karštu vandeniu. Jei tai neturi poveikio, tuomet šias baltų audinių dėmes galima balinti vandenilio peroksido tirpalu (hidroperito tabletę galite ištirpinti pusėje stiklinės vandens). Šiuo tirpalu pamirkykite dėmę, įlašindami į ją kelis lašus amoniako, nuvalykite švariu vatos tamponu ir nuplaukite vandeniu. Vandenilio peroksidas (peroksidas) yra stiprus oksidatorius, jis oksiduoja daugelį dažų, todėl jie keičia spalvą.

Įkaitusias geležies dėmes ant baltos medvilnės ir lino audinių taip pat galima pašalinti naudojant oksidacijos-redukcijos reakciją. Vandeninis baliklio tirpalas turi būti naudojamas kaip oksidatorius (atsargiai!) santykiu 1:50 pagal svorį. Perkaitus audiniui susidaro rudi terminės oksidacijos produktai, o balikliai juos sunaikina ir padaro bespalvius. Tačiau atminkite, kad reakcijos metu susidaro druskos (druskos) rūgštis, kuri pati gali sunaikinti audinį. Todėl iš karto po valymo audinį nuplaukite silpnu sodos tirpalu, kad neutralizuotų rūgštį, o tada nuplaukite švariu vandeniu.

Galiausiai, jei ant audinio pateko jodo, tai nuvalę dėmę natrio tiosulfato (hiposulfito) tirpalu, dėmę pašalinsite nepalikdami pėdsakų. Jūs jau žinote, kas yra oksidatorius ir reduktorius šioje reakcijoje.

Nuo cheminio valymo visai natūralu būtų pereiti prie plovimo, ką mes ir padarysime.

Skalbimas yra fizinis ir cheminis procesas, kurio pagrindiniai veikėjai yra aktyviosios paviršiaus medžiagos. Tokių medžiagų molekulės susideda iš dviejų dalių – hidrofilinės, t.y., turinčios afinitetą vandeniui, ir hidrofobinių, kurios nesąveikauja su vandeniu, bet lengvai liečiasi su teršalais, pavyzdžiui, sunkiai valomais riebalais ir aliejais. Šios grupės – hidrofilinės ir hidrofobinės – yra skirtinguose ilgos molekulės galuose. Tokios molekulės hidrofobiniais galais prisitvirtina prie riebalinio paviršiaus, o hidrofilinės išsikiša, kaip ežio adatos. Vanduo gerai sušlapina šias „spygliuotes“, apsupa tokį „ežiuką“, nuplėšia nuo paviršiaus ir nuneša. Muilas ir skalbimo milteliai veikia panašiai. O kad greitai nuvalytų nešvarumus nuo audinio ar nuo rankų, patriname juos kempinėle, šepetėliu vienas į kitą...

Kadangi muilas yra seniausia paviršinio aktyvumo medžiaga, pradėkime nuo jos.

Nedideliame kiekyje vandens ištirpinkite šiek tiek muilo ir į mėgintuvėlį įpilkite fenolftaleino tirpalo. Spalva taps tamsiai raudona. Tai reiškia, kad aplinka yra šarminė. Iš tiesų, paprastas muilas yra riebalų rūgščių natrio druska - oleino, stearino, pavyzdžiui, C 17 H 35 COONa (o skystas muilas yra tų pačių rūgščių kalio druska). Ištirpusios vandenyje tokios druskos hidrolizuojasi, suyra į rūgštį ir šarmą. Tačiau riebalų rūgštys yra silpnos, o šarmai šiuo atveju yra stiprūs, todėl tirpalas turi šarminę reakciją.

Anksčiau buvo manoma, kad muilas gerai išplaunamas ir išplaunamas, nes susidaro šarmas. Paaiškėjo, kad taip visai nebuvo. Priešingai, šarmai (pavyzdžiui, skalbimo soda) valo, nes susijungia su riebalais ir tirpale sudaro į muilą panašias paviršiaus aktyviąsias medžiagas.

Beje, muilo nėra taip sunku gauti patiems. Yra keletas būdų; čia vienas iš jų. Paruoškite karštą, koncentruotą skalbimo sodos tirpalą, supilkite jį į mėgintuvėlį ir palaipsniui, po lašą, pilkite augalinį aliejų, kol jis nustos tirpti. Vietoj aliejaus galite naudoti bičių vašką. Į gautą tirpalą įberkite žiupsnelį valgomosios druskos. Muilo gamyklos daro tą patį – šis procesas vadinamas išsūdymu. Įdėjus druskos, kietas muilas išplaukia į paviršių ir jį lengva atskirti nuo tirpalo.

Šiais laikais skalbimui vis rečiau naudojamas muilas, o skalbimo milteliai – vis dažniau. Šiuose milteliuose yra paviršinio aktyvumo medžiagų, gautų sintetiniu būdu. Štai kodėl jie vadinami sintetiniais plovikliais.

Atlikime šį eksperimentą. Nešvarios medžiagos gabalėlį supjaustykite į tris dalis ir kiekvieną gabalėlį sudėkite į stiklines. Į pirmą stiklinę supilkite ką tik pašildytą vandenį, į antrą – muilo tirpalą, o į trečią – bet kokių skalbimo miltelių, kokių tik galite rasti namuose. Švelniai patrinkite likučius, nuplaukite švariame vandenyje, nusausinkite ir atidžiai apžiūrėkite. Tas audinio gabalas, kuris buvo vandenyje, netapo daug švaresnis. Muilo tirpalo pleistras tapo pastebimai šviesesnis. Tačiau švariausias audinio gabalas bus tas, kurį nuėmėte nuo stiklo su skalbimo miltelių tirpalu. Tai reiškia, kad sintetiniai plovikliai yra galingesni nei įprastas muilas.

Daugelis skalbimo miltelių turi dar vieną vertingą savybę: jie plaunami bet kokiame vandenyje – minkštame, kietame, net jūros vandenyje. O kaip su muilu?

Paimkite paprastą vandenį ir ištirpinkite jame šiek tiek kalcio arba magnio druskos. Karčiosios druskos galite nusipirkti vaistinėje, galite pasiimti sausos jūros druskos (ji parduodama ir vaistinėse) arba kalcio chlorido tirpalo. Taip vandenį padarysite kietą, nes kietas vanduo nuo minkšto skiriasi tuo, kad jame yra daug kalcio ir magnio druskų – vadinamųjų kietumo druskų.

Dar kartą paimkite nešvaraus audinio gabalėlį ir pabandykite nuplauti muilu ir kietu vandeniu. Niekas tau neišeis – net putos nesusidarys. Kietumo druskos reaguoja su muilu, susidaro kalcio ir magnio muilai, kurie netirpsta vandenyje. Ir mūsų muilas praranda visas naudingas savybes.

Bet jei skalbimo miltelius, pavyzdžiui, „Lotus“, ištirpinsite kietame vandenyje, jie nešvarumus nuplaus beveik taip pat, kaip ir anksčiau – kietas vanduo jiems nekenkia. Milteliuose esančios aktyviosios paviršiaus medžiagos nesąveikauja su kietumo druskomis, vadinasi, nepraranda savo savybių.

Skalbimo miltelių tirpalai, kaip ir skalbinių muilas, gali būti šarminiai; tokiu atveju jie rekomenduoja skalbti medvilnę ir liną, bet ne vilną ar šilką. Tačiau yra ir neutralių produktų, jie dažnai gaminami ne miltelių, o skysčių pavidalu; Jie tinka vilnai, šilkui ir sintetiniams audiniams. Jei abejojate, ar verta skalbti vilnonį megztinį su viena ar kita pudra, tuomet išbandykite su fenolftaleinu. Tirpalas parausta, o tai reiškia, kad jame yra laisvo šarmo, kuris draudžiamas vilnai, nes gali sunaikinti pluoštus. Bet jei tirpalas lieka bespalvis arba tik šiek tiek spalvotas, drąsiai panardinkite į jį tiek vilnonius, tiek šilko dirbinius.

Seniau, kai muilas buvo prabangos prekė, skalbimui dažnai buvo naudojamos kitos, pigesnės medžiagos, kurios, nors ir kiek mažiau, bet vis tiek nuplaudavo nešvarumus. Išbandykite patys, kad pamatytumėte, kaip šios medžiagos veikia. Eksperimentui galite paimti garstyčių miltelius ar pupelių nuovirą, bet dar geriau – kai kurių augalų šaknis, pavyzdžiui, raktažolės, varnos akies, ciklameno, gaidžio. Šiose šaknyse yra saponinų – medžiagų, kurios turi plovimo efektą (galbūt esate sutikę tokį posakį senose knygose – muilo šaknis). Visos šios natūralios medžiagos ištrina, žinoma, blogiau nei muilas, bet jūs galite lengvai pastebėti, kad jos vis tiek ištrina.

Skyrių apie ploviklius užbaigsime eksperimentu, kurio metu, pridėdami aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir taip keisdami vandens paviršiaus įtempimą, priversime objektą judėti vandeniu.

Iš plonos varinės vielos padarykite kelių apsisukimų plokščią spiralę, ją lengvai patepkite aliejumi arba vazelinu ir labai atsargiai nuleiskite ant vandens paviršiaus. Vandens paviršiaus įtempimas neleidžia spiralei skęsti, o vanduo jos nesudrėkina. Dabar, naudodami pipetę, atsargiai įlašinkite vieną lašą muilo tirpalo į patį spiralės vidurį. Spiralė iš karto pradės suktis. Pasklidęs ant paviršiaus, muilo tirpalas pasiekia spiralės galą, išeina iš jos ir sukuria nedidelę srovės trauką. Kai spiralė sustos, vėl įlašinkite muilo tirpalo ir sukimasis tęsis.

Tokia spiralė gali tarnauti kaip įvairių skysčių paviršiaus aktyvumo nustatymo prietaisas. Pakeiskite muilo tirpalą kita medžiaga – spiralė judės skirtingu greičiu. Jei lašinsite valgomosios druskos tirpalą, sukamaisiais judesiais nebus. O skalbimo miltelių tirpale spiralė greitai nuskęs. Jis nuplauna alyvos sluoksnį, laikantį laidą prie vandens.

MUILO ŽVAKĖ

Kalbėdami apie tai, kodėl muilas plauna, paminėjome ypatingą jo molekulės sandarą: „galva“ ir ilga „uodega“, o „galva“ linkusi laistyti, o „uodega“, priešingai, atstumia. vanduo...

Pažvelkime atidžiau į hidrofobinę „uodegą“ - ilgą angliavandenilio grandinę. Tokio tipo jungtys yra labai paplitusios ir itin svarbios pramonei. Jie yra nepakeičiamas daugelio riebalų, aliejų, tepalų ir kitų naudingų medžiagų komponentas. Dabar mes gausime vieną iš jų - vadinamąjį steariną, naudodami skalbimo muilą kaip pagrindą.

Peiliu nupjaukite pusę skalbinių muilo gabalėlio ir įdėkite į švarią skardinę (arba į panaudotą puodą). Supilkite tiek vandens, kad apsemtų muilo drožles, ir mišinį padėkite į vandens vonią. Puodo turinį karts nuo karto pamaišykite mediniu pagaliuku, kad muilas kuo greičiau ištirptų vandenyje. Kai tai pagaliau įvyks, nukelkite indą nuo ugnies (žinoma, ne plika ranka) ir supilkite į jį actą. Veikiant rūgščiai, nuo tirpalo atsiskirs tiršta balta masė ir išplauks į paviršių. Tai stearinas – permatomas kelių medžiagų mišinys, daugiausia stearino C 17 H 35 COOH ir palmitino C 15 H 31 COOH rūgščių. Neįmanoma pasakyti tikslios sudėties, tai priklauso nuo medžiagų, kurios buvo naudojamos gaminant muilą.

Kaip žinoma iš grožinės literatūros, žvakės gaminamos iš stearino. Tiksliau, jie tai darė anksčiau, nes dabar žvakės dažniausiai būna ne stearino, o parafino – iš aliejaus gaunamas parafinas yra pigesnis ir prieinamesnis. Bet kadangi turime stearino, pagaminsime iš jo žvakę. Tai, beje, savaime smagus užsiėmimas!

Kai stiklainis visiškai atvės, šaukštu nubraukite steariną nuo paviršiaus ir supilkite į švarų indą. Du ar tris kartus nuplaukite steariną vandeniu ir suvyniokite į švarų baltą skudurą arba filtravimo popierių, kad sugertų drėgmės perteklių. Kai stearinas visiškai išdžius, pradėkime gaminti žvakę.

Čia yra bene paprasčiausia technika: storą susuktą siūlą, pavyzdžiui, iš žibalinės viryklės dagties, pakartotinai panardinkite į šiek tiek pakaitintą išlydytą steariną, kiekvieną kartą leiskite stearinui sukietėti ant dagčio. Darykite tai tol, kol žvakė ant dagčio išaugs iki pakankamo storio. Tai geras metodas, nors ir šiek tiek varginantis; bet kuriuo atveju, senovėje žvakės dažnai būdavo ruošiamos tokiu būdu.

Yra paprastesnis būdas: iš karto aptepkite dagtį pašildytu stearinu, kol suminkštės (galite net tik paruošti, dar neatvėsusį). Tačiau tokiu atveju dagtis bus mažiau prisotintas lydančios masės ir žvakė nebus labai gera, nors ir sudegs.

Gražių formų žvakių gamybos būdai nėra lengvi. Ir pirmiausia reikia padaryti formą – medinę, gipso, metalo. Tokiu atveju patartina pirmiausia dagtį pamirkyti vienu ar dviem stearino sluoksniais; tada jis tvirtinamas formoje taip, kad eitų tiksliai per vidurį. Patartina, kad dagtis būtų šiek tiek ištemptas. O po to į formą pilamas karštas stearinas.

Beje, tokiu būdu galite pasigaminti žvakes iš parafino, t.y., iš įsigytų žvakių, jas išlydant ir suteikiant jums patinkančią formą. Tačiau įspėjame – teks padirbėti...

Gavę žvakę iš muilo, eksperimentą atliksime priešinga kryptimi: muilą ruošime iš žvakės. Bet iš parafino muilo iš viso negalima pagaminti, nes parafino molekulės neturi „galvų“. Bet jei esate tikri, kad žvakė yra stearino, galite saugiai iš jos pasigaminti skalbinių muilą. Tinka ir natūralus bičių vaškas.

Įkaitinkite keletą stearino žvakės gabalėlių vandens vonelėje, pakankamai karštoje, bet neužvirinoje. Kai stearinas visiškai ištirps, įpilkite į jį koncentruoto plovimo tirpalo (sodos pelenų). Gauta balta klampi masė yra muilas. Dar keletą minučių palaikykite vandens vonelėje, o tada, užsidėję kumštinę pirštinę ar suvynioję ranką į rankšluostį, kad nesudegtumėte, dar karštą masę supilkite į kokią nors formą - bent jau į degtukų dėžutę. Kai muilas sukietės, išimkite jį iš dėžutės.

Įsitikinti, kad tai muilas ir kad jis valo, nėra sunku. Tik nenaudokite jo rankoms plauti – mes nežinome, kiek grynos buvo žvakę sudarančios medžiagos.

KREIDA, MARMURAS, KRAUTA...

Sudrėkinkite natūralios kreidos gabalėlį CaCO 3 lašeliu druskos rūgšties HCl (galite vartoti farmacinę rūgštį). Ten, kur nukrito lašas, pastebimas energingas virimas. Į žvakės ar sauso spirito liepsną įdėkite kreidos gabalėlį su „verdančiu“ lašeliu. Liepsna įgaus gražią raudoną spalvą.

Tai gerai žinomas reiškinys: kalcis, kuris yra kreidos dalis, liepsną paraudo. Bet kodėl rūgštis? Reaguodamas su kreida, susidaro tirpus kalcio chloridas CaCl 2, jo purslai yra nunešami dujų ir patenka tiesiai į liepsną – taip patirtis tampa efektyvesnė.

Deja, toks eksperimentas su presuota mokykline kreida nepasiteisina – joje yra sodos (natrio druskos) priemaišos, liepsna nusidažo oranžine spalva. Geriausia patirtis gaunama naudojant balto marmuro gabalėlį, pamirkytą toje pačioje rūgštyje. Ir jūs galite įsitikinti, kad natrio druskos nuspalvina liepsną intensyviai geltona spalva, įdėdami į liepsną NaCl druskos grūdelį (arba tiesiog lengvai „pasūdydami“ ugnį).

Kitam eksperimentui su kreida jums reikės žvakės. Sutvirtinkite jį ant nedegaus stovo ir į liepsną įdėkite kreidos gabalėlį (marmurą, lukštą, kiaušinio lukštą). Kreida pasidengia suodžiais, vadinasi, liepsnos temperatūra žema. Deginsime kreidą, o tam reikia 700–800 °C temperatūros. Kaip būti? Būtina padidinti temperatūrą, pučiant orą per liepsną.

Nuimkite guminį dangtelį nuo vaisto pipetės ir pakeiskite jį guminiu arba plastikiniu vamzdeliu. Pūskite į vamzdelį taip, kad oras patektų į liepsną tiesiai virš dagčio per ištrauktą pipetės galą. Liepsna nukryps į šoną, padidės jos temperatūra. Nukreipkite liežuvį į aštriausią pieštuko vietą. Ši vieta taps baltai įkaitusi, čia esanti kreida pavirs į degintas (nekalkintas) kalkes CaO, o tuo pačiu išsiskirs anglies dioksidas.

Atlikite šią operaciją kelis kartus su kreidos, marmuro ir kiaušinių lukštais. Sudegusius gabalus sudėkite į švarią skardą. Kol jie vėsta, įdėkite didžiausią gabalėlį į lėkštę ir užpilkite šiek tiek vandens ant šildomos vietos. Pasigirs šnypštimas, visas vanduo susigers, o iškepta vieta subyrės į miltelius. Šie milteliai yra gesintos kalkės Ca(OH)2.

Įpilkite daugiau vandens ir įlašinkite fenolftaleino tirpalo. Vanduo lėkštėje taps raudonas; Tai reiškia, kad gesintos kalkės sudaro šarminį tirpalą.

Kai apdegę gabaliukai atvės, sudėkite juos į stiklinį indelį ar butelį, užpilkite vandeniu, uždarykite dangtį ir suplakite – vanduo taps drumstas. Jau žinote, kad dabar gausime kalkių vandens. Leiskite skysčiui nusistovėti ir supilkite skaidrų tirpalą į švarų butelį. Į mėgintuvėlį įpilkite šiek tiek kalkių vandens – ir galėsite juo atlikti anksčiau aprašytus eksperimentus su dujomis. Arba galite atlikti gudrybių, pavyzdžiui, „vandenį“ paversti „pienu“ arba „vandenį“ „krauju“. Tokių gudrybių aprašymą rasite skiltyje „Rankos apgaulė“.

ELEKTROLIZĖ STIKLINĖJE

Šioje knygoje ne kartą susidursite su eksperimentais su elektra. Dabar – patys paprasčiausi. Norint juos atlikti, pakanka trijų ar keturių žibintuvėlių baterijų.

Tiesą sakant, jie dažnai bando atlikti elektrochemijos eksperimentus namuose, bet ne visada pavyksta: kažkokia smulkmena ir nieko neįvyksta. Jei laikysitės visų mūsų nurodymų, galite būti tikri, kad eksperimentas bus sėkmingas.

Pradėkime nuo labai paprastos, bet vis dėlto pamokančios patirties. Tam reikia tik vieno reagento: bet kokios spalvos rašalo. Tiesa, su įrenginiu teks šiek tiek padirbėti.

Paimkite dvi metalines 8-10 cm ilgio ir 1-2 cm pločio juosteles. Jos gali būti iš geležies, vario, aliuminio – nesvarbu, jei tik laisvai tilps į permatomą indą – aukštą stiklinę ar didelę. mėgintuvėlis. Prieš eksperimentą išgręžkite skylutes plokštėse vienoje pusėje, kad pritvirtintumėte laidininkus. Paruoškite du vienodus, žodžiu, kelių milimetrų storio, plastikinius arba medinius tarpiklius ir suklijuokite juos metalinėmis juostelėmis, kad jie būtų lygiagrečiai ir nesiliestų. Tinka beveik bet kokie klijai - BF, Moment ir kt.

Į stiklinę arba mėgintuvėlį įpilkite vandens ir įlašinkite tiek rašalo, kad tirpalas nebūtų labai prisotintas spalvos (tačiau jis neturėtų būti skaidrus). Įdėkite į jį dviejų juostų konstrukciją, prijunkite jas laidais prie dviejų nuosekliai sujungtų baterijų, „pliuso“ prie „minuso“. Po kelių minučių rašalo tirpalas tarp plokštelių taps šviesesnis, o apačioje ir viršuje susikaups tamsios dalelės.

Rašale yra labai mažų spalvotų dalelių, suspenduotų vandenyje. Veikiami srovės jie sulimpa ir nebegali plūduriuoti vandenyje, o veikiami gravitacijos nugrimzta į dugną. Akivaizdu, kad tirpalas tampa vis blyškesnis.

Bet kaip dalelės pateko į viršų? Kai tirpalai teka srovę, dažnai susidaro dujos. Mūsų atveju dujų burbuliukai surenka kietąsias daleles ir neša jas aukštyn.

Kitame eksperimente storasienė arbatos stiklinė, besiplečianti viršuje, tarnaus kaip elektrolitinė vonia. Paruoškite tokio skersmens faneros apskritimą, kad jis prispaustų prie stiklo sienelės tris keturis centimetrus virš dugno. Puodelyje iš anksto išgręžkite dvi skylutes (arba išpjaukite jame plyšį) ir šalia esančiomis yla pradurkite dvi skyles: per jas praeis laidai. Į dideles skylutes arba angą įkiškite du viename gale paaštrintus 5–6 cm ilgio pieštukus. Pieštukai, tiksliau, jų laidai, tarnaus kaip elektrodai. Neapdorotuose pieštukų galuose padarykite įpjovas, kad atidengtumėte laidus, ir priklijuokite atvirus laidų galus. Laidus susukite ir atsargiai apvyniokite izoliacine juosta, o kad izoliacija būtų visiškai patikima, geriausia laidus paslėpti guminiuose vamzdeliuose. Visos prietaiso dalys yra paruoštos, belieka jį surinkti, tai yra į stiklą įstatyti apskritimą su elektrodais.

Padėkite stiklinę ant lėkštės ir įpilkite į ją skalbimo sodos Na 2 CO 3 tirpalą iki kraštų 2-3 arbatinius šaukštelius stiklinei vandens. Užpildykite du mėgintuvėlius tuo pačiu tirpalu. Vieną iš jų uždarykite nykščiu, apverskite aukštyn kojomis ir panardinkite į stiklinę, kad į ją nepatektų nė vieno oro burbuliuko. Po vandeniu uždėkite mėgintuvėlį ant pieštuko elektrodo. Tą patį padarykite su antruoju mėgintuvėliu.

Baterijos – ne mažiau kaip trys – turi būti jungiamos nuosekliai, vieno „pliusas“ prie kito „minuso“, o pieštukų laidai turi būti prijungti prie išorinių baterijų. Nedelsiant prasidės tirpalo elektrolizė. Teigiamai įkrauti vandenilio jonai H+ pateks į neigiamai įkrautą elektrodą – katodą, prijungs ten elektroną ir virsta vandenilio dujomis. Kai prie minusinės pusės prijungtame pieštuke yra pilnas vandenilio mėgintuvėlis, galite jį išimti ir, neapversdami, padegti dujas. Jis užsidegs būdingu garsu. Deguonis išsiskiria kitame elektrode, teigiamame (anode). Pripildytą mėgintuvėlį pirštu uždarykite po vandeniu, išimkite iš stiklinės, apverskite ir įveskite rūkstantį atplaišą – užsidegs.

Taigi, iš vandens H 2 O gavome ir vandenilio H 2, ir deguonies O 2; Bet kam skirta soda? Norėdami pagreitinti patirtį. Grynas vanduo labai prastai praleidžia elektrą, elektrocheminė reakcija jame vyksta per lėtai.

Su tuo pačiu prietaisu galite atlikti dar vieną eksperimentą – prisotinto natrio chlorido NaCl tirpalo elektrolizę. Tokiu atveju vienas mėgintuvėlis bus pripildytas bespalvio vandenilio, o kitas – geltonai žalių dujų. Tai chloras, kuris susidaro iš valgomosios druskos. Chloras lengvai atsisako savo krūvio ir pirmasis išsiskiria prie anodo.

Mėgintuvėlį su chloru, kuriame taip pat yra nedidelis druskos tirpalo kiekis, uždenkite pirštu po vandeniu, apverskite ir purtykite neatitraukdami piršto. Mėgintuvėlyje susidaro chloro tirpalas – chloro vanduo. Jis pasižymi stipriomis balinimo savybėmis. Pavyzdžiui, jei į blyškiai mėlyną rašalo tirpalą įpilsite chloro vandens, jis pakeis spalvą.

Valgomosios druskos elektrolizės metu susidaro kita medžiaga – kaustinė soda. Šis šarmas lieka tirpale, o tai galima patikrinti įlašinus šiek tiek fenolftaleino tirpalo arba naminio indikatoriaus į stiklinę šalia neigiamo elektrodo.

Taigi, eksperimente iš karto gavome tris vertingas medžiagas – vandenilį, chlorą ir kaustinę sodą. Štai kodėl valgomosios druskos elektrolizė taip plačiai naudojama pramonėje.

Naudodami srovę ir prisotintą valgomosios druskos tirpalą, galite atlikti dar vieną linksmą eksperimentą. Dabar pradėkime gręžti metalą paprastu pieštuku.

Arbatos lėkštėje paruoškite prisotintą valgomosios druskos tirpalą. Prijunkite apsauginį skutimosi peiliuką viela prie teigiamo žibintuvėlio baterijos gnybto (ašmenys bus anodas). Nuaštrintame pieštuko gale nulaužkite laidą ir adata išskobkite jį maždaug pusę milimetro. 2–3 cm aukščiau, peiliu padarykite įpjovą iki rašiklio ir apvyniokite plikos vielos galą; Apvyniokite šią vietą izoliacine juosta, o kitą laido galą prijunkite prie neigiamo akumuliatoriaus poliaus (pieštukas bus katodas).

Įdėkite ašmenis į lėkštę su tirpalu ir katodiniu pieštuku palieskite ašmenis. Nedelsiant aplink pieštuką pradės greitai išsiveržti vandenilio burbuliukai. Ir anodo mentė ištirps: geležies atomai įgaus krūvį, virs jonais ir ištirps. Taigi po dešimties ar penkiolikos minučių ašmenyse bus skylė. Ypač greitai susidaro, jei baterija nauja, o ašmenys ploni (0,08 mm). Aliuminio folijoje skylė išgręžiama tiesiogine prasme per kelias sekundes.

Jei norite tam tikroje plonos metalinės plokštės vietoje pieštuku išgręžti skylę, tada ruošinį geriau iš anksto padengti laku, o ten, kur gręžsite, nuimkite laką.

Švino įduba buvo reikalinga tam, kad švinas nesiliestų prie metalo. Priešingu atveju grandinė iškart užsidarys, srovė netekės per tirpalą ir nebus elektrolizės.

Gręžti pieštuku galite ir be elektrolitinės vonios (mūsų atveju be arbatos lėkštutės). Padėkite anodo plokštę ant lentos ar lėkštės, įlašinkite vandens lašelį, pamerkite prie baterijos pritvirtintą pieštuką į druską ir jo nusmailintą galą panardinkite į lašelį. Kartkartėmis nuimkite elektrolizės produktus skudurėliu ir užlašinkite naują lašą. Kartodami šią operaciją galite be jokių pastangų išgręžti metalinę foliją ar skardą iš skardinės. Beje, sulaužytame plieniniame peilyje taip pat galite padaryti skylę, kad prie jo pritvirtintumėte naują rankeną.

Žinoma, norint gręžti metalą, kurio storis didesnis nei milimetras, vienos baterijos neužtenka - reikia lygiagrečiai prijungti kelias baterijas arba naudoti nuleidžiamą transformatorių su lygintuvu - pavyzdžiui, iš vaikų geležinkelio ar iš malkomis kūrenamo įrenginio. . Ir nepriklausomai nuo srovės šaltinio ir elektrolizės būdo, teks kelis kartus keisti elektrolito tirpalą ir šulinį išvalyti vinimi ar yla.

ALAVAS IR ŠVAS

Metalai nėra labai patogūs eksperimentams: eksperimentams su jais dažniausiai reikia sudėtingos įrangos. Tačiau kai kuriuos eksperimentus galima atlikti ir namų laboratorijoje.

Pradėkime nuo alavo. Techninės įrangos parduotuvės kartais parduoda alavo lazdeles litavimui. Su tokiu mažu luitu galite atlikti eksperimentą: abiem rankomis paimkite skardos pagaliuką ir sulenkite – išgirsite ryškų traškėjimą.

Metalo alavas turi tokią kristalinę struktūrą, kad sulenkus metalo kristalai tarsi trinasi vienas į kitą, sukeldami traškantį garsą. Beje, pagal šią savybę galima atskirti gryną skardą nuo alavo lydinių – iš lydinio pagamintas pagaliukas lenkiant neskleidžia jokių garsų.

Dabar pabandykime gauti skardą iš tuščių skardinių, tų, kurių geriau neišmesti, o išmesti į metalo laužą. Dauguma skardinių yra skarduotos iš vidaus, t.y. yra padengtos skardos sluoksniu, kuris apsaugo geležį nuo oksidacijos, o maisto produktus – nuo ​​gedimo. Šią skardą galima susigrąžinti ir panaudoti pakartotinai.

Visų pirma, tuščią stiklainį reikia tinkamai išvalyti. Reguliariai plauti neužtenka, todėl į stiklainį supilkite koncentruotą skalbimo sodos tirpalą ir pusvalandžiui padėkite ant ugnies, kad valomasis tirpalas tinkamai užvirtų. Nusausinkite tirpalą ir du ar tris kartus išskalaukite stiklainį vandeniu. Dabar galite laikyti jį švariu.

Mums reikės dviejų ar trijų nuosekliai sujungtų žibintuvėlių baterijų; galite, kaip minėta aukščiau, paimti lygintuvą su transformatoriumi arba 9-12 V akumuliatoriumi, kad ir koks būtų srovės šaltinis, prie teigiamo poliaus pritvirtinkite skardinę (atsargiai įsitikinkite, kad kontaktas yra geras - galite išmušti nedidelę skylutę). skardinės viršų ir įkiškite į ją laidą). Neigiamą polių prijunkite prie kokio nors geležies gabalo, pavyzdžiui, prie didelės vinies, nuvalytos iki blizgesio. Nuleiskite geležies elektrodą į stiklainį taip, kad jis neliestų dugno ar sienelių. Išsiaiškinkite, kaip jį pakabinti patys, tai paprastas dalykas. Į indelį supilkite šarminės kaustinės sodos tirpalą (elkitės ypač atsargiai!) arba skalbimo sodos; Pirmasis variantas yra geresnis, bet reikalauja ypatingo kruopštumo darbe.

Kadangi eksperimentams šarmo tirpalo prireiks ne kartą, čia papasakosime, kaip jį paruošti. Į gesintų kalkių tirpalą Ca(OH) 2 įpilkite skalbimo sodos Na 2 CO 3 ir mišinį užvirinkite. Dėl reakcijos susidaro kaustinė soda NaOH ir kalcio karbonatas, t.y. kreida, praktiškai netirpi vandenyje. Tai reiškia, kad tirpale, kuris po aušinimo turi būti filtruojamas, liks tik šarmas. Bet grįžkime prie patirties su skardine. Netrukus ant geležies elektrodo pradės formuotis dujų burbuliukai, o alavas iš alavo pamažu ištirps. Na, o jei reikia gauti ne tirpalą, kuriame yra alavo, o patį metalą? Na, tai irgi įmanoma. Iš tirpalo išimkite geležies elektrodą ir pakeiskite jį angliniu. Čia vėl jums pagelbės senas, susidėvėjęs akumuliatorius, kurio cinko puodelyje yra anglies strypas. Nuimkite jį ir prijunkite laidą prie neigiamo maitinimo šaltinio poliaus. Ant strypo elektrolizės metu nusės kempinė skarda, o tinkamai parinkus įtampą, tai įvyks gana greitai. Tiesa, gali atsitikti taip, kad skardos iš vienos skardinės neužteks. Tada paimkite kitą stiklainį, atsargiai supjaustykite jį į gabalus specialiomis metalinėmis žirklėmis ir įdėkite į stiklainio, į kurį pilamas elektrolitas, vidų. Būkite atsargūs: auginiai neturi liesti anglies strypo!

Ant elektrodo surinkta skarda gali būti išlydyta. Išjunkite srovę, išimkite anglies strypą su kempinės skarda, įdėkite į porcelianinį puodelį ar švarų metalinį indą ir palaikykite ant ugnies. Netrukus skarda susilydys į tankų luitą. Nelieskite jo ar stiklainio, kol jie neatvės!

Dalies kempinės skardos negalima ištirpdyti, o palikti kitiems eksperimentams. Jei ištirpinsite druskos rūgštyje – smulkiais gabalėliais ir saikingai kaitindami – gausite alavo chlorido tirpalą. Paruoškite tokį maždaug 7% koncentracijos tirpalą ir maišydami įpilkite šiek tiek didesnės, apie 10% koncentracijos šarmo tirpalo. Iš pradžių susidarys baltos nuosėdos, kurios greitai ištirps pertekliniame šarme. Gavote natrio stanito tirpalą – tą patį, kuris susidarė pradžioje, kai pradėjote tirpinti skardą iš stiklainio. Bet jei taip, tada pirmosios eksperimento dalies - metalo perkėlimas iš stiklainio į tirpalą - nebegalima kartoti, o iškart pereikite prie antrosios dalies, kai metalas nusėda ant elektrodo. Taip sutaupysite daug laiko, jei iš skardinių norėsite gauti daugiau skardos.

Švinas tirpsta net lengviau nei alavas. Į nedidelį tiglį arba metalinį batų tepalo skardinę įdėkite kelias granules ir pakaitinkite ant liepsnos. Kai švinas ištirps, atsargiai nukelkite stiklainį nuo ugnies, suimdami už stiklainio šono dideliu, saugiu pincetu arba replėmis. Išlydytą šviną supilkite į gipso ar metalo formą, arba tiesiog į smėlio duobutę – taip gausite naminį švino liejinį. Jei ir toliau kalcinate išlydytą šviną ore, po kelių valandų metalo paviršiuje susidaro raudona danga - sumaišytas švino oksidas; Pavadinimu „raudonas švinas“ jis dažnai buvo naudojamas dažams gaminti.

Švinas, kaip ir daugelis kitų metalų, sąveikauja su rūgštimis, išstumdamas iš jų vandenilį. Bet pabandykite į koncentruotą druskos rūgštį dėti švino – jis joje neištirps. Paimkite kitą, akivaizdžiai silpnesnę rūgštį – acto rūgštį. Švinas jame, nors ir lėtai, bet tirpsta!

Šis paradoksas paaiškinamas tuo, kad sąveikaujant su druskos rūgštimi susidaro blogai tirpus švino chloridas PbCl 2. Padengdamas metalo paviršių, jis apsaugo nuo tolesnės jo sąveikos su rūgštimi. Bet švino acetatas Pb(CH 3 COO) 2, kuris gaunamas reaguojant su acto rūgštimi, gerai tirpsta ir netrukdo rūgšties ir metalo sąveikai.

ALIUMINIS, CROMAS IR NIKELIS

Su aliuminiu pirmiausia atliksime du nesudėtingus eksperimentus, kuriems visai tinka sulūžęs aliuminio šaukštas. Įdėkite metalo gabalėlį į mėgintuvėlį su bet kokia rūgštimi, bent jau druskos rūgštimi. Aliuminis iš karto pradės tirpti, energingai išstumdamas vandenilį iš rūgšties – susidaro aliuminio druska A1C1 3. Kitą aliuminio gabalėlį panardinkite į koncentruotą šarmo tirpalą, pavyzdžiui, kaustinę soda (atsargiai!). Ir vėl metalas pradės tirpti, kai išsiskiria vandenilis. Tik šį kartą susidaro kita druska, būtent aliuminio rūgšties druska, NaAlO 2 aliuminatas.

Aliuminio oksidas ir hidroksidas pasižymi ir bazinėmis, ir rūgštinėmis savybėmis, t. y. jie reaguoja ir su rūgštimis, ir su šarmais. Jie vadinami amfoteriniais. Alavo junginiai, beje, taip pat yra amfoteriniai; patikrinkite patys, darydami prielaidą, kad jau išėmėte skardą iš skardos.

Yra taisyklė: kuo metalas aktyvesnis, tuo didesnė tikimybė, kad jis oksiduosis ir rūdys. Pavyzdžiui, natrio išvis negalima palikti ore, jis laikomas po žibalu. Tačiau žinomas ir šis faktas: aliuminis yra daug aktyvesnis nei, pavyzdžiui, geležis, tačiau geležis greitai rūdija, o aliuminis, kad ir kiek būtų laikomas ore ir vandenyje, praktiškai nesikeičia. Kas tai yra - taisyklės išimtis?

Padarykime eksperimentą. Pritvirtinkite aliuminio vielos gabalą pasvirusioje padėtyje virš dujinio degiklio ar alkoholio lempos liepsnos, kad apatinė laido dalis būtų įkaitusi. 660 °C temperatūroje šis metalas išsilydo; atrodytų, kad aliuminis pradės lašėti ant degiklio. Tačiau vietoj to, kad ištirptų, įkaitęs laido galas staiga smarkiai nukrenta. Pažiūrėkite atidžiau ir pamatysite ploną dėklą su išlydytu metalu. Šis dėklas pagamintas iš aliuminio oksido Al 2 O 3, patvarios ir labai karščiui atsparios medžiagos.

Oksidas padengia aliuminio paviršių plonu ir tankiu sluoksniu ir neleidžia jam toliau oksiduotis. Ši savybė naudojama praktikoje. Pavyzdžiui, metalams apkalti; Ant metalo paviršiaus padengiamas plonas aliuminio sluoksnis, aliuminis iš karto padengiamas oksidu, kuris patikimai apsaugo metalą nuo korozijos.

Ir dar du metalai, su kuriais eksperimentuosime, yra chromas ir nikelis. Periodinėje lentelėje jie yra toli vienas nuo kito, tačiau yra pagrindo juos svarstyti kartu: metalo gaminiai padengiami chromu ir nikeliu, kad blizgėtų ir nerūdytų. Taigi metalinių lovų nugarėlės dažniausiai yra padengtos nikeliu, automobilių bamperiai – chromu. Ar galima tiksliai sužinoti iš kokio metalo danga?

Pabandykime paanalizuoti. Atplėškite dangos gabalėlį nuo senos dalies ir palikite ore keletą dienų, kad ji spėtų pasidengti oksido plėvele, o tada įdėkite į mėgintuvėlį su koncentruota druskos rūgštimi (elkitės atsargiai Rūgštis neturi patekti ant rankų ar drabužių!). Jei tai buvo nikelis, tada jis iš karto pradės tirpti rūgštyje, sudarydamas druską NiCl 2; tai išskirs vandenilį. Jei blizgi danga yra pagaminta iš chromo, tada iš pradžių pokyčių nebus ir tik tada metalas pradės tirpti rūgštyje, susidarant chromo chloridui CrCl 3. Pincetu nuėmus šį dangos gabalėlį nuo rūgšties, nuplaunant vandeniu ir išdžiovinus oru, po dviejų ar trijų dienų vėl galima stebėti tą patį efektą.

Paaiškinimas: ant chromo paviršiaus susidaro plona oksido plėvelė, kuri neleidžia rūgščiai sąveikauti su metalu. Tačiau jis taip pat ištirpsta rūgštyje, nors ir lėtai. Ore chromas vėl pasidengia oksido plėvele. Tačiau nikelis neturi tokios apsauginės plėvelės.

Tačiau kodėl šiuo atveju metalus laikėme ore prieš pirmąjį eksperimentą? Juk chromas jau buvo padengtas oksido sluoksniu! Tada buvo uždengta tik išorinė pusė, o vidinė pusė, nukreipta į gaminį, nesusiliečia su ore esančiu deguonimi.

EKSPERIMENTAI SU VARINIU VIELU

Su variu galima atlikti keletą įdomių eksperimentų, todėl tam skirsime specialų skyrių.

Iš varinės vielos gabalėlio padarykite nedidelę spiralę ir pritvirtinkite ją mediniame laikiklyje (galite palikti pakankamo ilgio laisvą galą ir apvynioti jį aplink įprastą pieštuką). Įkaitinkite ritę liepsnoje. Jo paviršius bus padengtas juoda vario oksido CuO danga. Jei pajuodusi viela panardinama į praskiestą druskos rūgštį, skystis pasidaro mėlynas, o metalo paviršius vėl taps raudonas ir blizgus. Rūgštis, jei ji nekaitinama, vario neveikia, o ištirpdo jo oksidą, paversdama druska CuCl 2.

Bet čia kyla klausimas: jei vario oksidas yra juodas, kodėl senoviniai variniai ir bronziniai objektai yra padengti ne juoda, o žalia danga ir kokia tai danga?

Pabandykite surasti seną varinį daiktą, tarkime, žvakidę. Nubraukite dalį žalių likučių ir įdėkite į mėgintuvėlį. Mėgintuvėlio kaklelį uždarykite kamščiu su dujų išleidimo vamzdeliu, kurio galas nuleistas į kalkių vandenį (jau žinote, kaip jį paruošti). Pašildykite mėgintuvėlio turinį. Ant jo sienelių susikaups vandens lašai, o iš dujų išleidimo vamzdžio išsiskirs dujų burbuliukai, todėl kalkių vanduo taps drumstas. Taigi tai yra anglies dioksidas. Mėgintuvėlyje lieka juodi milteliai, kuriuos ištirpinus rūgštyje gaunamas mėlynas tirpalas. Šie milteliai, kaip tikriausiai atspėjote, yra vario oksidas.

Taigi, išsiaiškinome, į kokius komponentus skyla žalioji apnaša. Jo formulė parašyta taip: CuCO 3 * Cu (OH) 2 (bazinis vario karbonatas). Jis susidaro ant varinių objektų, nes ore visada yra ir anglies dioksido, ir vandens garų. Žalia danga vadinama patina. Ta pati druska randama ir gamtoje – tai ne kas kitas, o garsusis mineralinis malachitas.

Prie eksperimentų su patina ir malachitu grįšime vėliau – skiltyje „Malonu ir naudinga“. Dabar vėl atkreipkime dėmesį į pajuodusį varinį laidą. Ar įmanoma sugrąžinti pradinį blizgesį be rūgšties pagalbos?

Supilkite amoniaką į mėgintuvėlį, įkaitinkite varinę vielą iki raudonumo ir nuleiskite į buteliuką. Spiralė šnypštės ir vėl taps raudona bei blizgi. Akimirksniu įvyks reakcija, kurios metu susidarys varis, vanduo ir azotas. Jei eksperimentas kartojamas kelis kartus, amoniakas mėgintuvėlyje pasidaro mėlynas. Kartu su šia reakcija vyksta ir kita, vadinamoji kompleksavimo reakcija – susidaro tas pats vario kompleksinis junginys, kuris anksčiau leido tiksliai identifikuoti amoniaką pagal reakcijos mišinio mėlyną spalvą.

Beje, vario junginių gebėjimas reaguoti su amoniaku buvo naudojamas nuo labai senų laikų (net nuo tų laikų, kai chemijos mokslo net akyse nebuvo). Variniai ir žalvariniai objektai buvo valomi amoniako tirpalu, ty amoniaku, kad blizgėtų. Beje, tai dabar daro patyrusios namų šeimininkės; Siekiant didesnio efekto, amoniakas maišomas su kreida, kuri mechaniškai nuvalo nešvarumus ir adsorbuoja iš tirpalo teršalus.

Kita patirtis. Į mėgintuvėlį įpilkite šiek tiek amoniako - amonio chlorido NH 4 Cl, kuris naudojamas litavimui (nepainiokite su amoniaku NH 4 OH, kuris yra vandeninis amoniako tirpalas). Karšta varine spirale palieskite medžiagos sluoksnį, dengiantį mėgintuvėlio dugną. Vėl pasigirs šnypštimas ir pakils balti dūmai - tai išgaruoja amoniako dalelės, o spiralė vėl sužibės savo nesugadintu vario blizgesiu. Įvyko reakcija, kurios metu susidarė tie patys produktai, kaip ir ankstesniame eksperimente, o papildomai – vario chloridas CuCl 2.

Būtent dėl ​​šio gebėjimo – atkurti metalinį varį iš oksido – amoniakas naudojamas lituojant. Lituoklis dažniausiai gaminamas iš vario, kuris gerai praleidžia šilumą; kai jo "galiukas" oksiduojasi, varis praranda gebėjimą išlaikyti alavo lydmetalą ant savo paviršiaus. Šiek tiek amoniako – ir oksido nebeliko.

Ir paskutinis eksperimentas su varine spirale. Į mėgintuvėlį įpilkite šiek tiek odekolono (dar geriau - gryno alkoholio) ir vėl įkiškite karštą varinę vielą. Tikėtina, kad jau galite įsivaizduoti eksperimento rezultatą: viela vėl buvo nuvalyta nuo oksido plėvelės. Šį kartą įvyko sudėtinga organinė reakcija: varis buvo redukuotas, o odekolone esantis etilo alkoholis oksidavosi iki acetaldehido. Ši reakcija nenaudojama kasdieniame gyvenime, tačiau kartais ji naudojama laboratorijoje, kai iš alkoholio reikia gauti aldehidą.

Štai tiek mūsų pirmiesiems, įvadiniams eksperimentams. Dabar, kai, kaip sakoma, įkliuvote į eksperimentą, o jei eksperimentuojate namuose, tikriausiai susikūrėte tam tikrą stiklinių indų ir turimų reagentų atsargas, laikas rimtesniems eksperimentams. Pažvelkime į virtuvės spintelę...

Vaikinai, mes įdėjome savo sielą į svetainę. Ačiū už tai
kad atrandi šį grožį. Ačiū už įkvėpimą ir žąsų odą.
Prisijunk prie mūsų Facebook Ir Susisiekus su

Kasdien rūpinamės savo vaikais – ryte verdame jiems košę, lyginame drabužius. Tačiau po 20 metų jie prisimins ne mūsų buities darbus, o kartu praleistas akimirkas.

Interneto svetainė Surinkau 16 eksperimentų, kurie suaugusiuosius atitrauks nuo darbų ir sužavės vaikus. Jie nereikalauja daug laiko ar specialaus pasiruošimo, o jums bus labai smagu. O tada jau galima virti košę. Kartu.

Kietas skystis

Jums reikės:

• krakmolo
• Plastikinis konteineris
• maistiniai dažai, lenta, plaktukas ir vinys papildomiems eksperimentams

Vandenį ir krakmolą sumaišykite inde, kol pasidarys kreminės konsistencijos. Rezultatas yra „ne niutono“ skystis. Į jį nesunkiai įkišate pirštus, tačiau pataikę į paviršių kumščiu pajusite, kad jis kietas. Padėkite lentą ant skysčio paviršiaus ir nesunkiai įkalsite vinį, tačiau vos vienas jos kampas paskęs skystyje, lenta lengvai nusės į dugną. Jei pageidaujama, „kietą skystį“ galima nudažyti maistiniais dažais.

DIY kinetinis smėlis

Jums reikės:

• 4 arb. boro alkoholis
• 2 arb. biuro klijai
• 1 šaukštelis. dažai
• 100 g smėlio šinšiloms
• stiklinis dubuo

Visus skystus ingredientus supilkite į dubenį, įberkite smėlio ir gerai išmaišykite. Atlikta, galite kurti!

Faraono gyvatė

Jums reikės:

• smėlis
• alkoholio
• cukraus
• degtukai
• lėkštė "gyvatei"

Į lėkštę suberkite krūvą smėlio, pamirkykite spirite, ant viršaus uždėkite cukraus ir sodos mišinio. Padegk. „Gyvatė“ užauga akimirksniu!

Elektrinis traukinys pagamintas iš vielos ir baterijų

Jums reikės:

• storos varinės vielos ritinys (kuo daugiau vielos, tuo ilgesnis „tunelis“)
• 1 AA baterija
• 2 apvalūs neodimio magnetai, atitinkantys baterijos skersmenį
• įprastas rašiklis

Apvyniokite vielą aplink rankeną, kad sukurtumėte ilgą spyruoklę. Pritvirtinkite magnetus prie abiejų akumuliatoriaus galų. Pradėkite „traukinį“. Jis pats vairuos!

Sūpynės pagamintos iš degančios žvakės

Jums reikės:

• žvakė
• stora adata
• lengvesni
• dvi stiklines
• replės

Nupjaukite apatinį žvakės galą pusantro centimetro, kad išlaisvintumėte dagtį. Adatą laikykite replėmis ir įkaitinkite žiebtuvėliu, tada perdurkite žvakę per vidurį. Padėkite jį ant dviejų puodelių kraštų ir apšvieskite abi puses. Šiek tiek pakreipkite, tada žvakė pradės suktis pati.

Popierinių rankšluosčių vaivorykštė

Jums reikės:

• maisto dažikliai
• popieriniai rankšluosčiai
• 5 stiklines

Išdėliokite puodelius iš eilės ir į 1, 3 ir 5 įpilkite vandens. Į 1-ą ir 5-ą įpilkite raudonų maistinių dažų, į 3-ią - geltoną, o į 5-tą - mėlyną. Sulenkite 4 popierinius rankšluosčius į ketvirčius, kad susidarytumėte juosteles, tada sulenkite juos per pusę. Įkiškite galus į skirtingus stiklus – vieną tarp 1 ir 2 stiklinių, antrą tarp 2 ir 3 ir tt Po poros valandų galėsite grožėtis vaivorykšte!

Dramblio dantų pasta

Jums reikės:

• 3/4 puodelio vandens
• 1 šaukštelis. kalio permanganatas
• 1 valgomasis šaukštas. l. skystas muilas
• vandenilio peroksidas
• stiklinė kolba
• vienkartines pirštines

Ištirpinkite kalio permanganatą vandenyje, įpilkite skysto muilo ir supilkite mišinį į stiklinę kolbą. Atsargiai, bet greitai supilkite peroksidą. Iš kolbos aukštyn išsitaškys stiprios putos – tikra dantų pasta drambliui!

Labai lėtas kamuolys

Jums reikės:

• plieninis rutulys
• skaidrus plastikinis konteinerio rutulys, pagamintas iš dviejų pusių
• skystas medus

Įdėkite plieninį rutulį į indą, supilkite medų ir nuleiskite visą konstrukciją čiuožykla. Hmm, o jei pabandytum su dušo želė?

Dūmų žiedai

Jums reikės:

• plastikinis butelis (0,5 l)
• balionas
• smilkalų lazdelė
• lengvesni
• žirklės

Nupjaukite plastikinio butelio dugną ir pusę baliono. Uždėkite plačią rutulio dalį ant butelio pjūvio. Įkiškite pagaliuką į butelį, uždenkite jo angą ranka ir palaukite, kol prisipildys dūmų. Padarykite dūminius žiedus, staigiai bakstelėdami pirštu į įsitempusį kamuoliuką.

Savaime prisipučiantys balionai

Jums reikės:

• 4 plastikiniai buteliai
• stalo actas
• 3 valg. l. soda
• 3 balionai
• skysti maistiniai dažai

Nupjaukite plastikinio buteliuko viršų, visus rutuliukus po vieną traukite virš skylutės ir per gautą piltuvėlį į kiekvieną rutulį įpilkite po šaukštą sodos. Ant buteliukų dugno užpilkite acto, įlašinkite šiek tiek maistinių dažų ir atsargiai, kad soda neišsilietų į buteliuką, traukite rutuliukus per skylutes. Tereikia juos pakelti – soda išsilies, sureaguos su actu, o rutuliukai išsipūs patys.

Acto soda raketa

Jums reikės:

• plastikinis butelis (2l)
• 3 paprasti pieštukai
• 2 valg. l. soda
• 200 ml 9% acto
• plati juosta
• vyno kamštis
• Popierinis rankšluostis

Iš anksto įsitikinkite, kad kamštis tvirtai priglunda prie butelio kaklelio. Priklijuokite pieštukus prie buteliuko viršaus, kad jis galėtų stovėti. Į butelį supilkite actą. Sodą sandariai suvyniokite į popierinį rankšluostį ir stipriai susukite galus. Išeikite į lauką, įmeskite į butelį sodos pakuotę ir užkimškite kamščiu, vieną pakuotės galą prispausdami prie kaklo. Apverskite raketą, padėkite ją ant žemės ir bėkite! Kilimas turi būti stebimas iš 15–20 metrų, ne mažiau.

Metalų sąveika su druskomis

Aktyvūs metalai išstumia mažiau aktyvius metalus iš druskų (įtampos eilėse metalai išdėstyti mažėjančia aktyvumo tvarka).

Atlikime eksperimentą su dvivalenčio vario sulfato CuSO 4 tirpalu. Į vieną kolbą su tirpalu dėsime cinko Zn gabalėlius, į kitą - plieninius mygtukus (plienas yra lydinys geležies Fe pagrindu). Kas bus po kelių valandų? Tirpalai pakeitė spalvą, vadinasi, ten nebeliko vario sulfato. Aktyvūs metalai – cinkas ir geležis – sulfate pakeitė varį ir susidarė druskos. Cinkas ir geležis buvo oksiduojami, o varis redukuotas.

CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu

CuSO 4 + Fe = Fe SO 4 + Cu

Vienoje kolboje ant sagų išsiskyrė varis, kitoje – ant cinko gabalėlių. Kolbose buvo įvairių metalų, todėl vario nuosėdos atrodo kitaip. Ant cinko varis išsiskyrė purios rudos masės pavidalu. Ant geležinių sagų vario nuosėdos yra tankesnės ir rausvos spalvos.

Įranga: kolbos.

Saugos priemonės. Būtina atsargiai elgtis su vario druskomis. Didelės koncentracijos vario druskos yra nuodingos. Jie reikalauja laikytis darbo su toksinėmis medžiagomis taisyklių. Saugokitės, kad vario druskos nepatektų ant odos ir gleivinių.

Eksperimento nustatymas- Elena Makhinenko, tekstą– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Alavo chlorido sąveika (II) su cinku („Skardinis ežiukas“)

Aktyvesni metalai gali pakeisti mažiau aktyvius metalus iš jų druskų tirpalų. Į stiklinę supilkite alavo (II) chlorido tirpalą ir į tirpalą įdėkite cinko plokštelę. Po kurio laiko lėkštė pasidengia gražia „puria“ skardos danga. Alavas iš jo druskos tirpalo buvo redukuotas aktyvesniu metalu - cinku:

SnCl 2 + Zn = Sn + ZnCl 2

Įranga: stiklinė, stiklinė.

Saugos priemonės. Patirtis yra saugi.

Eksperimento nustatymas ir tekstas– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Medžio lydinio savybių demonstravimas.

Medienos lydinys susideda iš keturių komponentų. Sudėtyje yra 50% bismuto, 25% švino, 12,5% alavo ir 12,5% kadmio. Įdėkite lydinio granules į karštą vandenį. Jis virsta skysta būsena. Tai mažai tirpstantis lydinys. Lydinio lydymosi temperatūra yra apie +70 °C. Tuo tarpu alavo lydymosi temperatūra yra +232 °C, kadmio +321 °C, bismuto +271 °C, švino +327 °C. Lydinio lydymosi temperatūra skiriasi nuo į jo sudėtį įeinančių metalų lydymosi temperatūrų.

Įranga: stiklinė, trikojis, degiklis, pincetas.

Saugos priemonės. Laikykitės šildymo prietaisų tvarkymo taisyklių.

Eksperimento nustatymas ir tekstas– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Platina yra vandenilio degimo katalizatorius

Esant įprastoms temperatūroms, vandenilis labai retai patenka į chemines reakcijas. Vandenilis taip pat nereaguoja su deguonimi. Bet jei nukreipiate vandenilio srovę į smulkiai susmulkintą platiną, vandenilis užsidega. Ši platinos savybė buvo panaudota vadinamajame „Döbereiner vandenilio titnage“, kuris buvo naudojamas ugniai gaminti. Vandenilį gausime Kirjuškino aparate, kuris iš esmės panašus į Kipp aparatą. Patikrinkime vandenilio grynumą. Norėdami tai padaryti, užpildykite mėgintuvėlį išleistu vandeniliu ir nuneškite mėgintuvėlį prie degiklio liepsnos. Tylus spragtelėjimas rodo išleidžiamo vandenilio grynumą. Pincetu paimkite šiek tiek platinuoto asbesto (asbesto su smulkiai susmulkinta platina). Nukreipkime vandenilio srovę į platinuotą asbestą. Asbestas įkaista, o vandenilis užsidega.

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Įranga: Kiryushkin aparatas, mėgintuvėlis, pincetas, degiklis.

Saugos priemonės. Laikykitės darbo su degiomis dujomis taisyklių. Vandenilį galima naudoti tik patikrinus grynumą.

Eksperimento nustatymas ir tekstas– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Nikelio savaiminis užsidegimas ore

Nikelis yra patvarus, atsparus korozijai metalas, kuris nesikeičia veikiamas atmosferos deguonies ir drėgmės. Nikelis naudojamas prietaisų ir mašinų dalims padengti, kad suteiktų dekoratyvinę išvaizdą ir apsaugotų nuo korozijos. Tačiau susmulkinti metalai, įskaitant nikelį, savo savybėmis skiriasi nuo monolitinės formos metalų. Išskirkime nikelį nuo nikelio-aliuminio lydinio, lydinio miltelius įdėdami į šarminį tirpalą.

Aliuminis aktyviai reaguoja su šarmu, ištirpdamas jame, reakcija vyksta išleidžiant vandenilį. Norėdami padidinti aliuminio tirpimo greitį, tirpalą kaitiname. Kai reakcija pasibaigia ir visas aliuminis ištirps, susidariusius nikelio trupinius iš pradžių nuplauname vandeniu, o po to etilo alkoholiu, kad pašalintume likusią drėgmę. Ant filtravimo popieriaus ištraukime iš alkoholio šiek tiek nikelio drožlių. Kai alkoholis išgaruoja, nikelis pradeda reaguoti su ore esančiu deguonimi, palaipsniui įkaista ir degdamas susidaro nikelio oksidas.

2 Ni + O 2 = 2 NiO

Panašių savybių turi ir smulkiai susmulkinta geležis. Susmulkintas nikelis ir geležis yra piroforai. Piroforai yra medžiagos arba medžiagų mišiniai, kurie ore užsidega savaime.

Įranga: stiklinė, filtravimo popierius, trikojis su tinkleliu, stiklinė lazdelė.

Saugos priemonės. Laikykitės darbo su šarmais taisyklių ir priešgaisrinės saugos taisyklių. Visus piroforinio nikelio pėdsakus sunaikinkite, ištirpindami juos praskiestoje azoto rūgštyje.

Eksperimento nustatymas ir tekstas– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Kalio jodido tirpalo elektrolizė

Elektrolizė – medžiagos skilimas veikiant elektros srovei. Kalio jodido elektrolizė vyksta, kai išsiskiria šarmas, vandenilis ir jodas:

2 tūkstaš + 2 H 2 O = 2 KOH + H 2 + aš 2

Paruoškime elektrolizatorių, užpildytą kalio jodido tirpalu, ir du mėgintuvėlius su tuo pačiu tirpalu. Norėdami aptikti šarmą, į vieną iš mėgintuvėlių įpilkite fenolftaleino tirpalo (šis mėgintuvėlis skirtas katodui), norėdami aptikti jodą, į kitą mėgintuvėlį (anodui skirtą mėgintuvėlį) įpilkite krakmolo. Taip paruoštus mėgintuvėlius pastatykime ant elektrodų ir įjungkime srovę. Viename iš mėgintuvėlių prie katodo stebime vandenilio išsiskyrimą, tirpalas šiame mėgintuvėlyje nusidažo raudonai: mėgintuvėlyje susidarė šarmas. Antrame mėgintuvėlyje pasirodė mėlyna spalva. Šiame mėgintuvėlyje elektrolizės metu išsiskyrė jodas. Jodas krakmolas tampa mėlynas. Matėme, kaip elektrolizės metu kalio jodido tirpalui susidaro jodas, išsiskiria vandenilio dujos ir kalio hidroksidas.

Įranga: mėgintuvėliai, mėgintuvėlių stovas, stiklinės, pipetė, mėgintuvėlio laikiklis, elektrolizės prietaisas, stiklinė.

Saugos priemonės. Laikykitės darbo su elektros prietaisais taisyklių.

Eksperimento nustatymas- Elena Makhinenko, tekstą– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Elektrocheminė įtampų serija – vandenilio poslinkis metalais.

Metalai skiriasi savo cheminiu reaktyvumu. Metalai yra išdėstyti mažėjančia aktyvumo tvarka įtampos serijose:

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

Aktyvūs metalai (nuo ličio iki švino) redukuoja vandenilį iš rūgščių, o neaktyvūs metalai (nuo vario iki aukso) – ne.

Išbandysime keturis metalus: magnio Mg, aliuminio Al, geležies Fe ir vario Cu. Paruoškime mėgintuvėlius su druskos rūgšties (HCl) tirpalu ir panardinkime į juos metalus. Varis nereaguoja su druskos rūgšties tirpalu. Geležis lėtai redukuoja vandenilį iš rūgšties tirpalo. Aliuminis aktyviau reaguoja su druskos rūgšties tirpalu, redukuodamas vandenilį.

Magnis energingiausiai redukuoja vandenilį iš druskos rūgšties. Matėme, kad metalai, esantys elektrocheminės įtampos serijoje prieš vandenilį (geležis, aliuminis ir magnis), redukuoja ją iš rūgščių tirpalų.

Metalai, esantys eilėje po vandenilio (mūsų eksperimente varis) jo neredukuoja iš rūgščių. Aktyviausias metalas mūsų eksperimente buvo magnis, mažiausiai aktyvus – varis.

2 HCl + Mg = MgC1 2 + H 2

2 HCl + Fe = FeC1 2 + H 2

6 HCl + 2Al = 2 A1C1 3 + 3H 2

Įranga:

Saugos priemonės. Laikykitės darbo su rūgščių tirpalais taisyklių. Venkite rūgščių sąlyčio su oda ir gleivinėmis.

Dėl reakcijos susidaro degios dujos - vandenilis: šalia neturėtų būti atviros liepsnos.

Eksperimento nustatymas- Elena Makhinenko, tekstą– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Metalų elektrocheminės įtampos serijos. Metalo išstūmimas iš druskos kitais metalais

Metalai yra išdėstyti mažėjančia aktyvumo tvarka įtampos serijose:

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

Aktyvūs metalai išstumia mažiau aktyvius metalus iš jų druskų tirpalų. Pirmajame mėgintuvėlyje yra vario (Cu) ir mažiau aktyvaus metalo – sidabro (AgNO 3) druskos tirpalo. Antroji pora yra geležis (Fe) ir vario druskos (CuSO 4) tirpalas. Geležis yra aktyvesnė nei varis. Trečiame mėgintuvėlyje yra cinko (Zn) ir mažiau aktyvaus švino druskos tirpalo - Pb(NO 3) 2. Reakcijos prasideda mėgintuvėliuose. Po kurio laiko pamatysime, kas bus mėgintuvėliuose. Varis buvo padengtas baltais sidabro kristalais:

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

Ant geležinės vinies atsirado rausva metalinio vario danga:

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

Cinkas padengtas laisvu metalinio švino sluoksniu:

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

Esame įsitikinę, kad aktyvūs metalai išstumia mažiau aktyvius metalus iš savo druskų tirpalų.

Įranga: mėgintuvėliai, mėgintuvėlių stovas, piltuvas, pincetas.

Saugos priemonės. Švino ir sidabro druskos yra nuodingos, kad nepatektų ant odos ir gleivinių. Sidabro nitrato tirpalas palieka juodas dėmes ant drabužių ir odos.

Eksperimento nustatymas- Elena Makhinenko, tekstą– Ph.D. Pavelas Bespalovas.

Kurį galima praleisti su vaikais. Pradėkite tyrinėti stebuklingą kristalų pasaulį dabar!

Namuose galite užsiauginti beveik visų druskų kristalus, tačiau geriau pradėti nuo technologiškai paprastų medžiagų. Tai yra valgomoji druska, cukrus, boraksas ir vario sulfatas. Jis gamina didžiausius ir gražiausius mėlynus kristalus. Juos auginti nesunku, bet kartu tai labai įdomus ir lavinantis procesas. Mūsų straipsnis padės jums žingsnis po žingsnio auginti vario sulfato kristalą namuose.

Ko tau prireiks

Vario sulfatas

Galite nusipirkti bet kurioje sodo ir techninės įrangos parduotuvėje. Jis parduodamas pakuotėse po 100 gramų. Mėlyna buitinio vitriolio spalva rodo žemą gryninimo laipsnį. Iš jo esantys kristalai yra lengvesni.

Mažo grynumo vario sulfatas

Vario sulfato taip pat galima įsigyti specializuotose laboratorijose. Iš tokio vitriolio išaugs tamsiai mėlynas kristalas, panašus į brangakmenį.

Konteineris darbiniam tirpalui

Naudojami stikliniai indai, nes su tirpalu chemiškai reaguoja kitos medžiagos. Puikiai tiks pusės litro stiklainis plačiu kaklu. Po eksperimento griežtai draudžiama jį naudoti maistui.

Kristalizacijos pagrindas

Kaip pagrindas naudojamas plonas mėlynas arba juodas vilnos siūlas. Suaugęs kristalas yra permatomas, o pagrindas neturėtų sugadinti rezultato. Alternatyva galėtų būti plonas, iš anksto nušlifuotas švitrinis popierius.

Vanduo

Jei eksperimente naudosite vario sulfatą iš techninės įrangos parduotuvės, vandenį turėsite užvirti. Norėdami eksperimentuoti su išgrynintu vitrioliu, naudokite distiliuotą vandenį.

Apsaugos priemonės

Vitriolis yra toksiškas, todėl jūs negalite dirbti su juo be pirštinių. Pradinio mokyklinio amžiaus vaikams patartina dėvėti medicininę kaukę.

Pieštukas arba lazda, kad pritvirtintumėte pagrindą

Ant jo pakabinsite siūlą, ant kurio augs kristalas.

Skaidrus nagų lakas

Vienkartinis plastikinis šaukštas

Svarbu! Darbai atliekami tik prižiūrint suaugusiems. Procedūros pabaigoje rankas reikia kruopščiai nuplauti po tekančiu vandeniu. Jūs negalite paragauti kristalo ar miltelių. Jei vario sulfato pateko į akis, nuplaukite jas dideliu kiekiu vandens.

Kaip pasidaryti kristalą: darbo etapai

Didelės koncentracijos darbinis tirpalas

Vario sulfatą po šaukštą įpilkite į maždaug 80 laipsnių įkaitintą vandenį. Skystis turi būti nuolat maišomas, kad milteliai visiškai ištirptų. Svarbu palaikyti pastovią vandens temperatūrą, tai gali padėti vandens arba smėlio vonia. Jei vario sulfatas nustojo tirpti ir nusėda apačioje, tada tirpalas yra paruoštas. Vidutiniškai 300 ml vandens užtruks 200 gramų medžiagos.

Sėklų kristalas

Talpyklą su karštu tirpalu perkeliame ant aušinimo paviršiaus ir laukiame, kol skystis atvės iki kambario temperatūros. Tai būtina, kad prasidėtų mažų kristalų praradimas. Perbraukę tirpalą per marlę, apžiūrime kristalus ir išrenkame didžiausius bei teisingiausios formos. Toliau naudosime kaip sėklą.

Kristalų augimo terpė

Įtemptą tirpalą dar kartą pakaitiname vandens vonioje, vėl pakeldami jį į persotintą būseną. Jei susidariusios nuosėdos neištirpsta, pakartokite valymą. Sėklą surišame ir įdedame į stiklainį taip, kad siūlas būtų vertikaliai, neliesdamas indo dugno ir sienelių , su plastilinu. rasite išsamias šio eksperimento instrukcijas ir mokslinį aprašymą.

Kristalų augimas

Indus uždenkite skudurėliu ir palikite netrukdomus septynias dienas. Statinis struktūros pobūdis yra būtina sąlyga, kad kristalas galėtų formuotis. Po savaitės galite pastebėti, kad siūlas yra apaugęs mažais milimetro dydžio kristalais, o sėkla padidėjo maždaug 1 cm. Kuo didesnis kristalas, tuo greičiau jis auga. Kai būsite patenkinti rezultatu, išdžiovinkite krištolą ir padenkite jį laku – jis apsaugos gaminį nuo baltų nuosėdų laikymo metu ir suteiks papildomo blizgesio.

Iš šios patirties vaikai sužinos, kaip ir kodėl auga kristalai, ir jiems patiks daryti mokslinius atradimus.