Інструкція

Як встановив Ньютон, білий світловий промінь утворюється в результаті взаємодії променів різного кольору: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього, фіолетового. Кожен колір характеризується певною довжиною хвилі та частотою коливань. На межі прозорих середовищ швидкість і довжина світлових хвиль змінюються, частота коливань залишається незмінною. Кожен колір має власний коефіцієнт заломлення. Найменше від колишнього напрямку відкланяється промінь червоного кольору, трохи більше помаранчевий, потім жовтий тощо. Найбільший коефіцієнт заломлення має фіолетовий промінь. Якщо по дорозі світлового променя встановити скляну призму, він не лише відхилиться, а й розпадеться кілька променів різного кольору.

Існує ще одне явище, яке часто плутають з місячною - це гало, різнокольорове або кільце навколо місячного диска, що утворюється через заломлення світла через кристали хмар.

Професійний конкурс працівників освіти

ВСЕРОСІЙСЬКИЙ ІНТЕРНЕТ-КОНКУРС

ПЕДАГОГІЧНОГО ТВОРЧОСТІ

(2013/2014 навчальний рік)

Номінація конкурсу:організація дозвілля та позакласної діяльності

«Хімічне кафе»

Місце виконання роботи: Муніципальний автономний загальноосвітній заклад«Експериментальний ліцей «Науково-освітній комплекс»

г Усть-Ілімськ

Позакласний захід різновікового співробітництва між середньою та початковою ланкою. На цей захід учні 9 класу виступають у ролі кухарів – консультантів для учнів 4 класу у вигляді театралізованої вистави. Даний захід проводиться з метою знайомства дітей випускників 4-х класів з учителем предметником, який вестиме урок у середній ланці, тобто педагог проводить короткочасне стажування у класі, де він має працювати.

Ціль :

Ознайомити учнів 4-х класів з наукою хімією, сформувати в них інтерес до цього предмета, щоб вони вивчали його із захопленням та бажанням. Розвивати спадкоємність знань та умінь між початковою школою та середньою ланкою.

Завдання:

1. розширення кругозору учнів;

2. створення умов, у яких учні молодшого ланки почали активно мислити, отримуючи у своїй інтелектуальне задоволення;

3. розвиток комунікативних навичок та вміння працювати у групах;

4. показати, що наука – це жива, цікава справа;

Обладнання:

Для «напоїв» 4 хімічні склянки

Досвід №1 – сім великих пробірок, демонстраційний штатив із білим тлом;

Досвід №2 – хімічна склянка ємністю 500 мл, порцелянова чашка з холодною водою, спиртовка, сірники, штатив із кільцем, азбестова сітка, гілочка ялини;

Досвід №3 - Спиртування, сірники, сталева петля;

Досвід №4 - кахельна плита, сірники, лучинка;

Для загадок: колба, лійка, мензурка, ваги, інше у дослідах №1-4.

Реактиви:

Для «напоїв»: розчини гідроксиду натрію, карбонату натрію, хлориду барію, соляної кислоти, фенолфталеїну;

Досвід №1 – хімічна веселка (забарвлення опадів у реакції обміну) розчини:

1. Хлорид заліза та роданід калію
2. Хромат калію та сірчана кислота
3. Нітрат свинцю та йодид калію
4. Сульфат нікелю та гідроксид натрію
5. Сульфат міді (II) та гідроксид натрію
6. Сульфат міді (II) та розчин аміаку
7. Хлорид кобальту та роданід калію;

Досвід №2 – Зимове диво (ліхтарство та кристалізація бензойної кислоти):

Бензойна тверда кислота;

Досвід №3 – Феєрверк (забарвлення полум'я солями металів):

Тверді солі літію – червоне фарбування, натрію – жовте, кальцію – цегляно-червоне, міді – зелене та суміш цих солей – різнобарвне полум'я;

Досвід №4 – Вулкан (розкладання дихромату амонію):

Дихромат амонію (тверд.), спирт;

Робота в групах по 4 особи(Визначення крохмалю):

Кубок Петрі, розчин йоду, шматочки хліба та яблука, рис, макарони.

У ролі кухарів хлопці з 9 класу.

Оформлення:

1. вивіска «Хімічне кафе»
2. бейджики учням – кухарям 2 штуки
3. меню на столи за кількістю груп
4. білі халати учням – кухарям 2 штуки

Опис дослідів

Напої:

1. "морс" - у склянку з розчином лугу додати фенолфталеїн, з'являється малинове фарбування;
2. «молоко» - у склянці злити розчини карбонату натрію та хлориду барію, це безбарвні рідини, що випадає білий осад;
3. "газований напій" - до отриманого "молока" додати розчин соляної кислоти, відбувається виділення вуглекислого газу.

Досвід №1 – Хімічна веселка (забарвлення опадів у реакції обміну)

У сім великих пробірок, поміщених у демонстраційний штатив з білим тлом, зливаємо попарно розчини, одержуємо забарвлені опади за кольорами веселки:

1- хлорид заліза (III) та роданід калію (червоний колір);

2- розчин хромату калію підкислюємо H 2 SO 4 (помаранчевий колір);

3- нітрат свинцю та іодид калію (жовтий колір);

4-сульфат нікелю (II) та гідроксид натрію (зелений колір);

5-сульфат міді (II) та гідроксид натрію (блакитний колір);

6-сульфат міді (II) та розчин аміаку (синій колір);

7- хлорид кобальту (II) та роданіду калію (фіолетовий колір).

1. FeCl 3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl

2. 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

3. Pb(NO 3 ) 2 + 2KJ = PbJ 2 + 2KNO 3

4. NiSO 4 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + Na 2 SO 4

5. CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4

Досвід №2 – Зимове диво (ліхтарство та кристалізація бензойної кислоти):

У хімічну склянку ємністю 500 мл поміщаємо 5г бензойної кислоти та гілочку ялини. Склянку закриваємо фарфоровою чашкою з холодною водою і нагріваємо через азбестову сітку на спиртовці. Кислота виганяється і кристалізується при охолодженні, заповнюючи склянку «інеєм», що покриває гілочку.

Досвід №3 – Феєрверк (забарвлення полум'я солями металів):

Вносимо в безбарвне полум'я спиртування кристали солі на сталевій петлі, попередньо, прожаривши її в полум'ї до зникнення фарбування.

Досвід №4- Вулкан (розкладання дихромату амонію):

На термостійку поверхню (кахельну плитку) насипаємо гіркою дихромат амонію, робимо скіпкою заглиблення (кратер вулкана) і наливаємо в нього трохи спирту. Підпалюємо спирт лучинкою. Дихромат амонію розкладається з виділенням азоту і парів води, що спучують суміш з оксидом хрому, що утворюється (III)

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 → t Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

Зовні реакція нагадує діючий вулкан. Після її завершення оксид хрому (III) займає об'єм приблизно в 3 рази більший за вихідну речовину. Слід врахувати, що частинки оксиду хрому (III), що утворюється, – «вулканічний пил», будуть осідати навколо вулкана, тому досвід необхідно проводити на великій підносі.

Сценарій

Вчитель:

Здрастуйте хлопці, гості. Ласкаво просимо до нас до кабінету. Ви у нас сьогодні вперше, мене звуть Марина Миколаївна, наступного року я у вас вестиму предмет, який називається природознавство або іншими словами природовивчення.

А ви знаєте які науки вивчає природу? (правильно, географія, біологія, хімія)

Подумайте, як за допомогою чого можна вивчати природу? (так, це спостереження, досвід чи експеримент, дослідження).

Сьогодні ми запрошуємо вас використовувати їх у нашому «Хімічному кафе».

Ви знаходитесь у незвичайному кафе: у ньому можна приготувати безліч цікавих страв та напоїв, яких не буває в інших.

Що ж тут готують чарівні кухарі Володимир та Павло? Ознайомтеся з меню нашого кафе, воно у вас на столах.

Кухар 1:

Здрастуйте хлопці. Ми раді бачити вас у нашому «хімічному кафе». Щоб приготувати ці страви, ми проведемо різноманітні хімічні досліди.

Кухар 2:

Чудове це заняття – хімічні досліди! Береш одну речовину, проводиш реакцію з іншою та отримуєш третю! Знаю, що ви ще не вивчали хімію. А що таке хімія?

Кухар 1:

Це наука про речовини та їх перетворення.

Кухар 2:

А що це таке?

Кухар 1:

Це те, з чого складається все у світі.

Наприклад: парта, а речовина дерево

Хімія має справу з різними речовинами: рідкими і твердими, безбарвними і яскравими, міцними і крихкими, корисними і шкідливими.

Кухар 2:

Що таке перетворення?

Кухар 1:

Це коли одна речовина перетворюється на іншу або так: було дві речовини, а стала одна.

Кухар 2:

Бажаєте побачити як це буває?

Перегляньте меню: що вас цікавить?

Вчитель:

Нас цікавить як приготувати напої, які в меню?

Кухар 1:

Це дуже просто: змішуємо дві безбарвні рідини (луг та фенолфталеїн), що помічаєте?

(Зміна кольору) який колір рідини? (Малинова забарвлення). На який напій вона схожа? (на морс)

Кухар 2:

Ми зараз приготуємо більш підходящий для вас напій. Знову змішуємо дві безбарвні рідини

(карбонат натрію та хлорид барію). Які зміни відбуваються тепер? На який напій це схоже?

(білий колір – молоко). Цей напій дуже корисний, особливо для дітей

Кухар 1:

А влітку, коли спекотно, чим вгамовуєте спрагу? (Газуванням) У наступному досвіді ми її отримаємо.

До «молока» приливаємо безбарвну рідину і що сталося? (Бурхливе виділення вуглекислого газу).

Ось бачите отримали воду, та ще й газовану!

Кухар 2:

А тепер, хлопці, з меню виберіть будь-яку страву, яку хотілося б подивитися: вулкан, хімічна веселка, феєрверк, зимове диво.

(Демонстрація дослідів будь-якої послідовності)

Вчитель:

Ось які чарівні кухарі працюють у нашому хімічному кафе! І, хоча, тут, не можна їсти, страва у них найцікавіша і найнезвичайніша.

Вам сподобалися вони, хлопці?

Що ви дізналися у нас сьогодні?

Хімія це наука чи чаклунство? Що вивчає хімія? Що таке речовина? А що таке перетворення?

Хімія – дуже цікава наука, за допомогою якої можна творити чудеса

Я пропоную вам сьогодні теж попрацювати із речовинами. Так як ми знаходимося в кафе, нам необхідно знати, які продукти харчування містять речовину крохмаль.

Кухар 1:

Крохмаль - це вуглевод, який людині необхідний для отримання енергії і він буває на кухні в чистому вигляді (показати упаковку та речовину з неї).

Кухар 2:

А як виявити його в продуктах, наприклад, у нас є хліб, яблуко, рис, макарони?

Кухар 1:

Так дуже просто: необхідно крапнути розчин йоду, і якщо продукт пофарбується в синій колір, це означає, що він містить крохмаль.

(Робота всіх учнів у групах по 4 особи, кожен досліджує один продукт)

Вчитель:

Чого ви навчилися у нашому хімічному кафе? (визначати вміст крохмалю в продуктах харчування), а за допомогою чого його виявили? (молодці, нам допоміг розчин йоду)

Хімія це цікава наука, за допомогою якої можна творити чудеса!

Досліди не проведеш без хімічного посуду. Хочете знати, як вона називається?

Щоб досвід був гарним,
Нам допоможе велетень:
Зі скла, для реактивів,
Самхімічна склянка.

У мене вгорі є дірка,
Щоб сипати та вливати.
Я -скляна пробірка,
Це хімік має знати.

Я порцелянова чашка,
З мене, на жаль, не п'ють.
Для їжі не варять кашу.
В мені досвіди ведуть.

Хімік знає про одне:
Що є колба з круглим дном,
Так само є і непохитна -
Колба тільки плоскодонна.

Гніток мій запалюй,
І що хочеш, нагрівай.
Спирт у мені згоряє вправно,

А звуть мене спиртування.

Зі склянки цівкою дзвінкою:
Рідина наливатимемо.
Якщо лити черезвирву ,
Можна буде фільтрувати.

Я – шпатель, спостерігаю суворо.

Щоб речовин не купували багато.

Досить жменьку зачерпнути,

Потім водою сполоснути.

Хімікам відомо багатьом:

Цілим буде реактив

У їхній пробірці. Адже, як ноги,

Пробірка має ШТАТИВ

За розкресленим склом

Пишуть цифрами обсяг.

У мене тільки рідина ллють

І МЕНЗУРКОЮ звуть.

Дві чашки-близнючки,

Точні, як ваги,

Весь час у упряжці,

Звати їх ТЕРЕЗИ.

Ось і закінчилась наша зустріч. Як і в будь-якому кафе ви, відвідувачі, можете залишити свої відгуки про наш заклад.

(На маленьких листочках молодші школярі залишають відгуки).

«Дні відкритих дверей»
у кабінеті хімії

Щороку у квітні у школі проходить «День відкритих дверей», який проводять старшокласники. Учні початкової школи та вихованці підготовчих груп дитячого садка приходять до кабінету хімії, і старшокласники розповідають їм про науку хімії, демонструють цікаві досліди.

Такі зустрічі мають величезне значення і для глядачів, і демонстраторів. Адже не секрет, що в даний час у Росії, та й у всьому світі, має місце хемофобія, що викликає початкову зневагу до предмета. Але після таких зустрічей ця проблема перестає існувати. І малюки чекають-не дочекаються, коли вони почнуть вивчати цю захоплюючу науку.

У старшокласників, які виступають у ролі вчителя, поряд з експериментальними навичками розвиваються педагогічні, а часто й артистичні здібності, адже одночасно з показом дослідів хлопці розігрують мінівистави.

Необхідно пам'ятати, що для вихованців дитячого садка зустрічі мають бути не більше ніж 10 хв. Під час демонстрації дітям необхідно пояснювати, що це досліди – жарти (змія несправжня, робимо операцію «навмисно» тощо.), і обов'язково попереджати, щоб удома нічого намагалися повторити самі. Для учнів початкової школи зустріч може тривати 25-30 хв.

Сценарій «Дня відчинених дверей»
для вихованців дитячого садка

Вчитель. Здрастуйте, дорогі хлопці! Сьогодні ви прийшли до найдивовижнішого кабінету нашої школи. Адже ті, хто вивчає хімію, стають трошки чарівниками. Після уроків хлопці вирощують кристали(учень-асистент демонструє найкращі екземпляри кристалів), виготовляють свічки, які горять різнобарвним полум'ям(демонструє), роблять фарби та малюють ними(Показує малюнки). Окрім цього, хлопці вміють ще дуже багато чого і свої улюблені досліди покажуть вам.

1-й учень. Сьогодні я покажу вам справжню веселку. У сім однакових пробірок додам цю чарівну речовину. А ви називайте мені колір, який при цьому виходить.(Учень додає універсальний індикатор в розчини кислоти, хлориду алюмінію, дистильовану воду, водопровідну воду, розчини дигідрофосфату натрію, гідрофосфату натрію, гідроксиду натрію.)

А зараз я додам безбарвний розчин ось у ці пробірки з малиновим розчином. Що ви бачите?(До підкисленого, нейтрального та лужного розчинів перманганату калію додає сульфіт калію.)

Вчитель. А я покажу досвід, який ми назвали "Хімічний дракон". До білого порошку в скляній посудині додаю найголовнішу для хіміків сірчану кислоту.(Цукор в циліндрі обвуглюється і піднімається вгору по циліндру, процес супроводжується виділенням парів води.)

2-й учень. Хлопці, а ви любите влітку посидіти біля фонтану? Ми теж любимо, але шкода, що зараз не літо, та й фонтану поряд немає. Хоча якщо знаєш хімію, то немає нічого неможливого.(До кристалізатора, наповненого водою з додаванням фенолфталеїну, підносить колбу, заповнену аміаком і закриту пробкою з вставленою в неї довгою піпеткою. Колбу перевертає, опускаючи піпетку в кристалізатор. Вода піднімається по піпетці, заповнює колбу, колір фенол.

3-й учень. А зараз ви побачите кілька чарівних перетворень в одній пробірці.(Почергово у велику пробірку додає розчини хлориду заліза(III), карбонату натрію, соляної кислоти, роданіду калію, фториду натрію, гідроксиду натрію, сульфіду натрію. Спочатку випадає цегляно-червоний осад, потім він розчиняється, утворюється прозорий розчин, який калію забарвлюється в криваво-червоний колір.Після додавання фториду натрію забарвлення пропадає.При додаванні лугу випадає цегляно-червоний осад, а в кінці утворюється осад чорного кольору.)

1-й учень. Подумаєш, я можу ще краще. (Додає по черзі у велику пробірку з розчином сульфату міді(II) карбонат натрію, соляну кислоту, йодид калію, тіосульфат натрію, розчин аміаку, 3 ? %-й розчин пероксиду водню, сульфід натрію. Спочатку у блакитному розчині утворюється бірюзовий осад, при додаванні кислоти осад розчиняється, виділяється газ. Після додавання йодиду калію з'являється осад, що змінює свій колір із жовтого до коричневого. Після додавання натрію тіосульфату осад стає білим, потім утворюється яскраво-синій розчин, який «скипає» при додаванні пероксиду водню. І наприкінці знову з'являється осад чорного кольору.)

2-й учень. Хлопці, а ви любите фотографуватись? Зараз я вас сфотографую. Подивіться на цей лист уважно. Найуважніший на ньому і вийде. Фотографію потрібно виявити.(Збризкує лист з пульверизатора.) Хто в нас вийшов?(На листі розчином лугу намальована пика, у пульверизаторі розчин фенолфталеїну.)

3-й учень. Хто з вас найсміливіший? О, як багато! Ну тоді підходьте, я вас різатиму. Що немає бажаючих?(Якщо ніхто з дітей не зважиться, операцію проводять на одному з демонстраторів.) Помічник, дайте йод.(Учень подає розчин хлориду заліза (III).) Щоб було все стерильно, змажемо йодом ми рясно(Вмочує вату в розчин і змочує руку). Скальпель! При кожній операції потрібна стерилізація(Вмочує скальпель у розчин роданіду калію, підносить до руки і акуратно проводить). Ось бачите, який молодець! Кров тече, а він усміхається. Зараз вилікуємо(Протирає руку ватою, змоченою розчином тіосульфату натрію). Ось бачите, від розрізу – ні сліду.

1-й учень. А зараз ми влаштуємо справжній святковий салют на честь вашої парафії.(У пробірки з крейдою учні додають розчин соляної чи сірчаної кислот і закривають пробками. Пробок має бути кілька для кожної пробірки. Коли вилітає одна, закривають пробірку наступною пробкою тощо. Пробки краще брати пластмасові.)

2-й учень. Насамкінець ми покажемо вам наш улюблений досвід «Виверження вулкана».(Підпалює дихромат амонію, насипаний на металевий лист.)

3-й учень. Наша зустріч закінчена. Але ми з вами прощаємось ненадовго. Поки ви навчаєтесь у початкових класах, будете постійними гостями у нашому кабінеті. А коли підростете, то, можливо, і самі показуватимете досліди малюкам.

"День відкритих дверей"
для учнів початкової школи

Цікаві досліди

1. «Чарівна судина». На початку заходу в ексикатор на дно наливають трохи розчину аміаку та поміщають туди квіти, які поступово змінюють свій колір.

2. "Незвичайний метал".Невеликий шматочок натрію за допомогою пінцету поміщається у воду з фенолфталеїном.

3. «Негорюча хустка».Попередньо зволожену хустку змочують у етиловому спирті. Один учень тримає хустку пінцетом, другий підпалює.

4. "Феєрверк".У ступці розтирають натрій із сіркою, суміш спалахує і горить з розбризкуванням іскор.

5. "Дим без вогню".Один циліндр змочений концентрованою соляною кислотою, другий – аміаком, обидва прикриті склом. Циліндри підносять один до одного, прибирають шибки. Густий білий дим заповнює судини.

6. «Таємничі письмена». Наперед насиченим розчином нітрату калію на лист наноситься малюнок і підсушується. Лінії не повинні перетинатися та перериватися. Підпалюють початок контуру малюнка. Вогонь поширюється лінією, і малюнок проступає.

7. "Жар-птиця". У фарфорову чашку з етиловим спиртом поміщають кристали хлоридів міді, літію, стронцію, кальцію, натрію. Підпалюють спирт: солі фарбують полум'я у різні кольори. Досвід краще виглядає при затемненні.

8. «Старий Хоттабич». У фарфорову чашку поміщають 0,3 г порошку алюмінію та 4 г йоду. Вміст розтирають, маточкою додають краплю води, яка є каталізатором реакції. Утворюється коричнево-фіолетовий дим. Досвід слід проводити у витяжній демонстраційній шафі.

9. «Вогонь без сірників». На сталевий лист поміщають 0,3 г перманганату калію, змочують концентрованою сірчаною кислотою, навколо гіркою насипають тирсу. Зверху капають етиловий спирт. Відбувається самозаймання.

10. "Золотий дощ". Попередньо з ацетату свинцю та йодиду калію в пробірці одержують жовтий осад йодиду свинцю. Додають до осаду оцтову кислоту та нагрівають до зникнення осаду. При демонстрації досвіду пробірку з розчином опускають у склянку холодною водою. Випадають гарні лускаті кристали.

11. "Хімічні водорості".Заздалегідь розчин силікатного клею додають солі заліза, міді, нікелю, кобальту, хрому та інших пофарбованих солей.

12. "Мармелад".До розчину силікатного клею додають фенолфталеїн та соляну кислоту. У пробірці утворюється твердий гель кремнієвої кислоти, схожий на желе чи мармелад, перевертають пробірку, вміст не виливається.

13. «Піщані змії». На сталевий лист насипають невелику гірку з піску, всередину поміщають пігулку сухого пального, зверху – пігулку норсульфазолу. Підпалюють сухе пальне. З піску "виповзає" величезна чорна "змія".

Суміш речовин, що при спалюванні дає яскравий і іскристий білий або кольоровий вогонь, винайшли стародавні піротехніки Бенгалії – частини Індії, що розташована вздовж Бенгальської затоки. Ось звідки походить назва "бенгальський вогонь". Бенгальські вогні, або бенгальські свічки, з Індії поширилися у всьому світі.

Покупні бенгальські свічки складаються із дроту, на який нанесена горюча суміш, і зазвичай дають білий вогонь. Для приготування кольорових саморобних бенгальських вогнів спочатку замішують крохмаль із водою та заварюють густий клейстер.

Потім розтирають у ступці суміш залізнихтирси, алюмінієвогоабо магнієвогопорошку, солі, що фарбує полум'я та вологої "бертолетової солі" - хлорату калію KClO 3 ( Обережно! Сухий хлорат калію при розтиранні може спалахнути металеві порошки!)

Отриману при розтиранні суміш додають до крохмального клейстеру та ретельно перемішують. Густу масу переносять у пробірку або високу склянку, почергово занурюють у неї на глибину 8-10 см заздалегідь підготовлені залізні тяганини товщиною близько 1 мм, виймають їх і дають стекти надлишку маси, а потім вішають на мотузку за гачок, загнутий на іншому кінці дроту.

Після підсушування зволікання знову занурюють у рідку масу і знову сушать. Ці операції повторюють 3-5 разів, поки шар маси на дроті не досягне 5-6 мм діаметром, після чого бенгальські свічки висушують остаточно.

Зелений бенгальський вогонь одержують, змішуючи без розтирання 5 г вологого нітрату барію Ba (NO 3 ) 2 з 1 г алюмінієвогоабо магнієвогопорошку, потім додають 3 г залізнихтирси. Інший рецепт для зеленого бенгальського вогню містить 3,5 г борної кислоти B(OH) 3 6,5 г вологого хлорату калію, 2 г залізної тирси і 1 г алюмінієвого порошку.

Червоний бенгальський вогонь дає суміш 4,5 г. вологого нітрату стронцію Sr (NO 3 ) 2 , 5,5 г хлорату калія, 3 г залізнихтирси та 1 г алюмінієвогоабо магнієвогопорошку.

Жовтий бенгальський вогонь радуватиме ваш погляд, якщо його приготувати з 3 г оксалату натрію Na 2 C 2 O 4 5 г вологого хлорату калію 3 г залізнихтирси та 1 г алюмінієвогоабо магнієвогопорошку.

Кольоровий вогонь при горінні бенгальських сумішей виходить через присутність речовин, що містять катіони. барію, стронцію, натріюабо атоми бору, здатні, потрапляючи в полум'я, випромінювати світло певної довжини хвилі у видимій області спектра. Залізо Fe , алюміній Al і магній Mg у вигляді порошків або дрібної тирси, згоряючи, дають ефектні іскри. При цьому утворюються оксид заліза (III) Fe 2 O 3 і частково Fe 3 O 4 а також Al 2 O 3 і MgO .

Основна реакція тут - це окислювально-відновна взаємодія KClO 3 с крохмалем, який умовно можна позначити формулою C 6 H 10 O 5 :

4KClO 3 + C 6 H 10 O 5 = 4 KCl+ 6CO 2 + 5H 2 O

Нітрат барію, що викликає появу зеленого полум'я, розкладається у присутності відновників (заліза, крохмалю) до оксиду барію, діоксиду азотуі кисню:

2Ba(NO 3) 2 = BaO+ 4NO 2 + O 2

Аналогічним чином розкладається та нітрат стронцію, що надає полум'я червоного кольору.

Оксалат натріюпри горінні суміші перетворюється на карбонат натріюі монооксид вуглецю:

Na 2 C 2 O 4 = Na 2 CO 3 + CO

а Борна кислота B(OH) 3 виділяючи воду, переходить в оксид бору:

2B (OH ) 3 = B 2 O 3 + 3H 2 O

Додаткова інформація про оксалати

Оксалати – солі щавлевої кислоти H 2 C 2 O 4 . 2H 2 O, безбарвної кристалічної речовини. Оксалати лужних металів та амонію – безбарвні кристалічні речовини, добре розчинні у воді; інші оксалати малорозчинні.

Сильні кислоти у концентрованих водних розчинах розкладають оксалати на солі цих кислот із виділенням монооксидуі діоксиду вуглецю. Наприклад, оксалат натрію Na 2 C 2 O 4 під концентрованою дією сірчаної кислотиперетворюється в сульфат натрію, виділяючи CO та CO 2 :

Na 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO + CO 2 + H 2 O

Щавлева кислота - двоосновна і утворює два ряди солей: середні, наприклад, моногідрат оксалату калію K 2 C 2 O 4 . H 2 O, і кислі - гідрооксалати, наприклад, моногідрат гідрооксалату калію KHC 2 O 4 . H 2 O. При нагріванні майже всі оксалати розкладаються на карбонати металіві монооксид вуглецю CO. Так, оксалат кальцію CaC 2 O 4 перетворюється на карбонат кальціюі монооксид вуглецю:

CaC 2 O 4 = CaCO 3 + CO

При сильнішому нагріванні CaCO 3 виділяє диоксид вуглецю CO 2 , переходячи в оксид кальцію CaO:

CaCO 3 = CaO + CO 2

Оксалати у водних розчинах виявляють відновлювальні властивості. Наприклад, взаємодія оксалату натріюу кислому середовищі з перманганатом каліюведе до виділення діоксиду вуглецю:

5Na 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 10CO 2 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O

"Бенгальський папір"

Бенгальський папір при підпалюванні згоряє кольоровим полум'ям, не утворюючи диму і практично без запаху. Щоб її приготувати, смужки фільтрувального, туалетного або серветкового паперу просочують водним розчином солей, що виділяють потрібний для горіння кисень і фарбують полум'я, за такими рецептами:

· розчином 2 мл етилового спирту, 2 г хлорату баріюта 2 г хлорату каліюв 10 мл води (папір горітиме ееленим полум'ям);

· розчином 2 мл етилового спирту, 2 г нітрату стронціюта 1 г хлорату каліюв 10 мл води (колір полум'я – червоний);

· розчином 2 мл етилового спирту, 2 г нітрату мідіта 1 г хлорату каліюв 10 мл води (полум'я буде синього кольору).

· розчином 2 мл етилового спирту, 1 г оксалату натріюта 1 г хлорату каліюв 10 мл води (полум'я буде жовтого кольору).

Просочені розчинами смужки непроклеєного паперу сушать на повітрі, а потім підпалюють. Видовище – незабутнє!

Буран у склянці

У хімічну склянку ємністю 500 мл насипаємо 5 г бензойної кислоти і покладемо гілочку сосни. Склянку закриваємо фарфоровою чашкою з холодною водою і нагріваємо над спиртовкою. Кислота спочатку плавиться, потім перетворюється на пару (випаровується), і склянка заповнюється «снігом», що покриває гілочку білими пластівцями.

Гарячий сніг

У залізну консервну банку насипаємо снігу та злегка ущільнюємо. Потім робимо в ньому поглиблення (приблизно на ¼ висоти банки), поміщаємо туди невеликий шматочок карбіду кальцію і засипаємо зверху снігом. До снігу підносимо запалений сірник - з'явиться полум'я, "сніг горить".

Карбід кальцію повільно входить у реакцію зі снігом, у результаті утворюється ацетилен, що при запаленні горить.

CaC 2 + 2H 2 O ® Ca(OH) 2 + C 2 H 2 .

2C 2 H 2 + 5O 2 ® 4CO 2 + 2H 2 O + Q .

Гроза у склянці

«Грім» та «блискавка» у склянці води!

Спочатку зважте 5-6 г бромату калію КВrО3 і 5-6 г дигідрату хлориду барію ВаCl2 2H2О і розчиніть ці безбарвні кристалічні речовини при нагріванні в 100 г дистильованої води, а потім змішайте отримані розчини. При охолодженні суміші випаде осад малорозчинного на холоді бромату барію а(ВrO3)2:

2КВrO3 + ВаСl2 = В а(ВrО3)2 + 2КСl.

Відфільтруйте випав безбарвний осад кристалів В а(ВrО3)2 і промийте його 2-3 рази невеликими (5-10 мл) порціями холодної води. Потім висушіть промитий осад у повітрі. Після цього 2 г отриманого а(ВrО3)2 розчиніть в 50 мл окропу і профільтруйте ще гарячий розчин.

Склянку з фільтратом поставте охолоджуватися до 40–45 °С. Це найкраще зробити на водяній бані, нагрітій до такої самої температури. Температуру лазні перевіряйте термометром, і якщо вона знизиться, знову підігрійте воду за допомогою електричної плитки.

Закрийте вікна шторами або вимкніть світло, щоб у кімнаті була напівтемрява, і ви побачите, як у склянці одночасно з появою кристалів то в одному, то в іншому місці виникатимуть блакитні іскри – «блискавки» і лунають хлопки «грому». Ось вам і «гроза» у склянці!

Світловий ефект викликаний виділенням енергії під час кристалізації, а бавовни – виникненням кристалів.

Здобування «золота»

В одній колбі з гарячою водою розчиняють ацетат свинцю, а в іншій – йодид калію. Обидва розчини зливають у велику колбу, дають суміші охолонути і демонструють красиві золотисті лусочки, що плавають у розчині.

Pb (СН3СОО) 2 + 2KI = PbI2 + 2СН3СООК

Мінеральний "хамелеон". У пробірку наливають 3 мл насиченого розчину перманганату калію і 1 мл 10% розчину гідроксиду калію. До отриманої суміші при збовтуванні додають 10 - 15 крапель розчину сульфіту натрію до появи темно-зеленого кольору. При перемішуванні колір розчину стає синім, потім фіолетовим і, нарешті, малиновим.

Поява темно-зеленого кольору пояснюється утворенням манганату калію К2МпО4:

2KMnO4 + 2KOH + Na2SO3 = 2K2MnO4 + Na2SO4 +Н2 Про.

Зміна темно-зеленого кольору розчину пояснюється розпадом калію манганату під впливом кисню повітря:

4К2МпО4 + О2 + 2Н2О = 4КМпО4 + 4КОН.

Дим без вогню

Димові завіси внаслідок горіння речовин без полум'я та вогню, ефектні клуби диму на концертній естраді або під час зйомки цікавого історичного кінофільму чи бойовика – це справа рук хіміків.Зазвичай для створення таких ефектів використовують речовини, що легко підганяються, що утворюють у повітрі дрібні тверді частинки диму або туману.
Така поведінка характерна, наприклад, для парафіну, хлориду амонію, нафталіну.

Один із "димящих" складів готують, змішуючи 5 г нашатиря(хлориду амонію), 2 г нафталін, 2 г бертолетової солі(хлорату калію) та 1 г деревного вугілля. Підпалювати таку суміш можна тільки на відкритому повітрі, оскільки при горінні утворюється густий дим без полум'я, з неприємним запахом аміаку та нафталіну.

Якщо ви хочете показати дим у закритому приміщенні, треба змочити склянку зсередини кількома краплями соляної кислоти і, перевернувши його вгору дном, накрити їм змочену ватку. нашатирним спиртом. Весь внутрішній простір склянки відразу заповниться білим димом хлориду амонію, що утворюється. Щоб вразити глядачів небувалим враженням, можна отримати дим із води. Для цього в склянку наливають воду і кидають туди шматочок "сухого льоду" - твердого діоксиду вуглецю. Вода відразу завирує, і зі склянки повалить густий білий дим, утворений охолодженими парами води. Це дим абсолютно безпечний.

Горіння без полум'я можна досягти, використовуючи каталізатори (прискорювачі хімічних реакцій), наприклад, оксид хрому(III) Cr 2 O 3 . Це зелений порошок, який входить до складу багатьох дешевих фарб як пігмент. Горіння без полум'я показують так: на керамічну плитку ставлять металеву чашку, куди накопують від свічки, що горить, трохи парафіну, стеарінаабо воскуі відразу ж, поки він не охолонув, насипають на нього гіркий порошок Cr 2 O 3 . Потрібно, щоб розплавлений парафін просочив порошок тільки знизу, а верхній шар оксиду хрому залишився сухим. Тепер, якщо торкнутися вершини гірки запаленою сірником, почнеться виділення рясного диму, але полум'я ніхто не побачить. У реакції горіння парафіну виділяється багато тепла, тому він поступово плавиться і під дією капілярних сил піднімається до вершини гірки, випаровується та утворює дим, що складається з частинок твердого парафіну.

Оксид хрому також допоможе показати таємниче зникнення речовини без полум'я та диму. Для цього складають гіркою кілька таблеток "твердого спирту" (сухого пального), а зверху насипають дрібку попередньо розігрітого Cr. 2 O 3 . Через деякий час вся гірка перетвориться на щіпку зеленого порошку. Окислення уротропіну- основи твердого спирту в присутності каталізатора йде відповідно до реакції, де всі продукти горіння газоподібні. Смужка паперу, просочена розчином ацетату свинцюі висушена на повітрі, теж горить без полум'я; вона тільки тліє. При цьому ацетат свинцю перетворюється на оксид свинцюі виділяється вуглекислий газ.

Нарешті, бездимне і безполум'яне горіння речовини можна показати, якщо налити в склянку 10-15 мл ацетону(Обережно!) Ацетон вогнебезпечний!) і опустити туди розпечений мідний дріт так, щоб він не торкався поверхні рідини. Мідний дріт буде світитися доти, доки не витрачено весь ацетон. Щоб досвід став ще ефектнішим, у кімнаті гасять світло. На поверхні міді (яка служить каталізатором та прискорює реакцію) протікає окислення парів ацетону до оцтової кислотиі оцтового альдегідуіз виділенням великої кількості тепла.

Дзеркальна колба

Дзеркала з'явилися задовго до нашої ери. Спочатку ними служили відполіровані до блиску металеві пластинки із золота, срібла, міді, а також бронзи – сплаву міді з оловом. Згідно з літописами, за допомогою бронзових дзеркал Архімед у 212 р. до н.е. Ужег дамські кораблі у битві при Сіракузах. Виготовленню дзеркал сучасного типу (на склі) початок поклав у 1858 р. німецький хімік Юстус фон Лібіх.

Лібіх чинив так. Знежиривши внутрішню поверхню колби розчином соди - карбонату натрію Na2CO3, він промивав її водою, етиловим спиртом С2Н5ОН та діетиловим ефіром (С2Н5)2O. Після цього Лібіх наливав у колбу кілька мілілітрів 10% водного розчину формальдегіду НСНО (формалін). Додавши до суміші розчин аміачного комплексу срібла складу OH, він обережно нагрівав колбу і через кілька хвилин вона ставала дзеркальною (срібло виділялося у вигляді тонкого нальоту на стінках колби). Згодом замість формаліну Лібіх став використовувати для отримання "срібного дзеркала" 10% розчин глюкози С6Н12О6

Спробуйте повторити досвід Лібіха, тільки дотримуйтесь його опису.

Щоб приготувати розчин аміачного комплексу срібла - гідроксиду діамінсеребра (I) (Ag (NH3)2OH, до розчину 1 г нітрату срібла AgNO3 в 100 мл води по краплях додають 25%-й водний розчин аміаку NH3, поки осад, що випав спочатку, Ag2O перейде у розчин у вигляді комплексної солі.При цьому відбуваються реакції:

2AgNO 3 + 2NH 3 + Н20 = Ag 2O + 2N Н4N О3,

Ag2O + 4NH3 + Н20 = 2[А g(NН3) 2] ВІН.

Рівняння реакції отримання “срібного дзеркала” таке:

2OH + НСНО = 2Ag + HCOONH4 + 3NH3 + Н20.

Комплексний катіон відновлюється до металу Ag , а формальдегід НСНО окислюється до мурашиної кислоти НСООН, яка в присутності надлишку аміаку перетворюється на сіль - форміат амонію HCOONH4:

НСООН + NH3 = HCOONH4

Реакції, що викликають утворення "срібного дзеркала", стали пізніше використовувати для якісного виявлення в розчині альдегідів і глюкози, а сам розчин комплексного з'єднання срібла отримав назву "реактив Толленса" на ім'я німецького хіміка Бернгарда Толленса, який запропонував у 1881 р. використовувати це з'єднання хімії.

Іскристі кристали

Білий світ

Спробуйте змішати 108 г сульфату каліюта 100 г декагідрату сульфату натрію(Глауберової солі) і додати порціями при помішуванні трохи гарячої кип'яченої води, поки всі кристали не розчиняться. Розчин залиште у темряві для охолодження та кристалізації подвійної солі. Як тільки почнуть виділятися кристали, розчин іскриться: при 60 oЗслабо, а в міру охолодження все сильніше та сильніше. Коли кристалів випаде багато, ви побачите цілий сніп іскор. Якщо провести по кристалах, що виділилися, на дні посудини скляною паличкою, то знову з'являться іскри. Світіння та іскроутворення викликані тим, що при кристалізації подвійний соліскладу Na 2 SO 4 . 2K 2 SO 4 . 10H 2 O виділяється багато енергії, що майже повністю перетворюється на світлову .

Помаранчеве світло

Це також результат майже повного перетворення енергії хімічної реакції на світлову. Щоб його спостерігати, доливають до насиченого водного розчину гідрохінону 10-15%-й розчин карбонату калію, формаліні пергідроль. Світіння рідини краще спостерігати у темряві. Світло викликане окислювально-відновними реакціями перетворення гідрохінону на хінон, а формальдегіду - на мурашину кислоту. Одночасно протікає реакція нейтралізації мурашиної кислоти з карбонатом калію з виділенням вуглекислого газу, розчин спінюється.

Червоні призми

10 г дворомовокислогокалію змішуємо з 40 мл концентрованої соляної кислоти та додаємо 15-20 мл води. Суміш трохи нагріваємо і кристали солі перейдуть в розчин. Після розчинення дворомовокислогокалію розчин охолоджуємо водою. Випадають дуже красиві червоні кристали у вигляді призм, що являють собою калієву сіль. хлорхромовокислийкислоти KCrO 3 Cl, згідно з рівнянням реакції:

K 2 Cr 2 O 7 + 2 HCl® 2 KCrO 3 Cl+ H 2 O.

Червоний осад білої речовини

Сульфат барію BaSO 4 – важкий білий порошок, нерозчинний у воді. Це відомо всім хімікам, таким він і описаний у всіх довідниках та книгах з хімії. Але ось ви взяли розчин безбарвного сульфату калію K 2 SO 4 з добавкою фіолетового перманганату калію KMnO 4 додали до нього розчин хлориду баріюі, на свій подив, виявили, що випав осад червоного кольору. Промивання червоного осаду для видалення домішки калію перманганату не дає жодного результату, осад залишається червоним. Осад червоного кольору є не чистим сульфатом барію, а твердий розчин KMnO 4 в BaSO 4 де в кристалічній решітці сульфату барію частина сульфат-іонів заміщена перманганат-іонами. Зрозуміло, що такий осад не знебарвиться навіть при ретельно промиванні водою.

Ложка... зникає

Іноді дивним хімічним перетворенням піддаються звичайнісінькі предмети і речовини, здавалося б, досконально нам відомі. Хто не знає, що алюмінієвий посуд є цілими десятиліттями? Але іноді з нею відбуваються дивовижні речі: вона зникає буквально на очах.

Візьмемо алюмінієву ложку і ретельно очистимо її дрібнозернистим наждачним папером, а потім знежиримо, опустивши на 5-10 хв в ацетон. (СН3)2СО. Після цього зануримо ложку на кілька секунд розчин нітрату ртуті(П), що містить в 100 мл води 3,3 г Hg (NO3)2. Як тільки поверхня алюмінію в розчині Hg (NO3)2 стане сірою, ложку треба вийняти, обмити кип'яченою водою і висушити, промокаючи, але не витираючи, фільтрувальним або туалетним папером. На наших очах почнуться дива: металева ложка поступово перетворюватиметься на білі пухнасті пластівці, і незабаром від неї залишиться лише непоказна сірувата купка “попелу”.

Що сталося? Алюміній - активний у хімічному відношенні метал. Зазвичай він захищений від атмосферного кисню та вологи тонкою поверхневою плівкою, що містить оксидний та молекулярний кисень у складному хімічному поєднанні.Обробивши алюміній сіллю ртуті, ми не дали утворитися новій захисній плівці. Це сталося тому, що, перебуваючи в розчині нітрату ртуті(П), алюміній витісняє (відновлює) із солі металеву ртуть:

2А1 + 3Hg(NO3)2 = 3Hg + 2А1(NО3)3

А l+ Hg = (Al, Hg).

На очищеній поверхні ложки з'являється тонкий шар амальгами алюмінію (сплав алюмінію та ртуті), в якій подрібнений алюміній до атомного стану. Амальгама не захищає поверхні металу від окислення, і він перетворюється на пухнасті пластівці метагідроксіду алюмінію:

4(А1, Hg) + 2Н20 + 3O2 = 4АlO(ОН) + 4Нg

Витрачений у цій реакції алюміній поповнюється новими порціями розчиненого в ртуті металу, а ртуть, що виділилася, знову "пожирає" алюміній. І ось замість блискучої алюмінієвої ложки залишаються А lO(ВІН) і дрібні крапельки ртуті, що загубилися в білих пластівцях метагідроксіду алюмінію.

Якщо після розчину нітрату ртуті(П) алюмінієву ложку відразу ж занурити в дистильовану воду, то на поверхні металу з'являться бульбашки газу та лусочки білої речовини. Це водень та мета-гідроксід алюмінію:

2А1 + 4Н2O = 2АlO(ОН) + ЗН2.

Подібним чином поводиться алюміній у водному розчині хлориду міді(II) CuCl2. Спробуйте опустити в цей розчин очищену та знежирену алюмінієву пластинку. Ви побачите утворення коричневих пластівців металевої міді та виділення бульбашок газу.

Виділення міді зрозуміло - активніший у хімічному відношенні метал алюміній відновлює мідь із її солей:

2А1 + 3CuCl2 = 3Cu + 2А1С13.

Але як пояснити виділення газу? Виявляється, у цьому випадку захисна плівка не встигає утворитися на поверхні алюмінію, і він починає витісняти з води водень і перетворюватися на метагідрокс алюмінію.

Люмінофори

Речовини, з яких готують люмінофори, повинні бути попередньо піддані ретельному очищенню (наприклад, перекристалізацією) або мати високу кваліфікацію з чистоти (наприклад, "хч" або "осч" - "хімічно чистий" або "особливо чистий"). Ось рецепти приготування деяких складів, що світяться.

Фіолетове свічення: карбонат кальцію (20 г), карбонат магнію (1,2 г), сульфат натрію (1,0 г), сульфат калію (1,0 г), сірка (6,0 г), сахароза (1,0 г), нітрат вісмуту (III) (1 мл 0,5%-ного розчину); розтерти у фарфоровій ступці і прожарити при 750-800 ° С протягом 45 хвилин.

Зелене свічення: карбонат кальцію (20 г), сульфат натрію (1,0 г), тетраборат натрію (0,8 г), сірка (6,0 г), сахароза (0,8 г), нітрат вісмуту (III) (1 мл 5 %-ного розчину); розтерти у фарфоровій ступці і прожарити при 800-900 ° С протягом 15 хвилин.

Синьо-зелене свічення: карбонат кальцію (4 г), карбонат магнію (2 г), карбонат стронцію (16 г), сульфат натрію (0,8 г), тетраборат натрію (0,5 г), сірка (6,0 г), сахароза (0 ,3 г), нітрат вісмуту(III) (1 мл 0,5%-ного розчину); розтерти у фарфоровій ступці і прожарити при 650-700 ° С протягом 60 хвилин.

Синє свічення:карбонат кальцію (4,0 г), карбонат магнію (4,0 г), сульфат натрію (1,4 г), оксид цинку (6,0 г), сульфід барію (3,0 г), сірка (8,0 г) г) перхлорат амонію (8,0 г), сахароза (1,0 г); розтерти у фарфоровій ступці (без NH4ClO4), обережно змішати з NH4ClO4 і прожарити в полум'ї газового пальника протягом 15 хвилин.

Яскраво-зелене свічення: карбонат магнію (4,0 г), сульфат натрію (2,4 г), оксид цинку (6,0 г), сульфід барію (4,0 г), сірка (7,0 г), перхлорат амонію (10,4 г) г), сахароза (0,8 г); розтерти у фарфоровій ступці (без NH4ClO4), обережно змішати з NH4ClO4 і прожарити в полум'ї газового пальника протягом 15 хвилин.

Зелене свічення: карбонат стронцію (2,0 г), карбонат магнію (4,0 г), сульфат натрію (2,4 г), оксид цинку (6,0 г), сульфід барію (2,0 г), сірка (7,0 г) г) перхлорат амонію (8,0 г), сахароза (0,8 г); розтерти у фарфоровій ступці (без NH4ClO4), обережно змішати з NH4ClO4 і прожарити в полум'ї газового пальника протягом 15 хвилин.

Суміші висвітлюють ультрафіолетовими променями або спалахом фотоапарата, після чого спостерігатиметься їх свічення у темряві.

Люмінофори на основі борної кислоти

Устаткування : керамічна чашка для випарювання, борна кислота (H3BO3), якийсь компонент (див.н іже), спиртовка, фотоспалах.

У чашку для випарювання покладіть 2 грпорошкової борної кислоти (продається в аптеці) і така кількість компонента; прилийте трохи води, щоб при розмішуванні вийшла густа кашка. Потім починайте гріти. Спочатку суміш почне кипіти, потім вода випарується і вийде коржик, потім вона почне плавитися, перетворюючись на смолу. Дочекайтеся поки весь коржик станегустою склоподібною масою, а потім зніміть філіжанку з вогню і поставте остигати. Як тільки суміш охолоне, при освітленні люмінофора фотоспалахом, можна спостерігати світіння (в абсолютній темряві).

Компоненти, що вживаються з борною кислотою

0,1% розчин флуоресціїну (яскраво зелене свічення)

10% розчин ацетату нікелю (зелене свічення)

Лимонна кислота (жовте свічення)

Щавлева кислота (салатнове свічення)

Незгорана хустинка

Хустку просочують розчином силікату натрію, висушують і складають. Для демонстрації негорючості його змочують спиртом та підпалюють. Хустку треба тримати тигельними щипцями в розправленому вигляді. Спирт згоряє, а тканина, просочена силікатом натрію, залишається неушкодженою.

Хмара з колби

Звичайна колба випускає в простір цілу хмару диму. Ось як це відбувається .велику колбу насипають кристалічний карбонат каліюшаром 1-2 см і обережно наливають 10% водний розчин аміакуу такій кількості, щоб його шар, що покриває кристали, був не товщий за 2 мм. Потім дуже тонким струмком вливають у колбу трохи концентрованою соляної кислоти. З горла колби виривається щільний струмінь густого білого диму, який під власним тягарем сповзає по зовнішніх стінках, стелиться по поверхні столу і, діставшись до краю, пластівцями повільно падає на підлогу. Поява білого диму викликана реакціями:

NH 3 + HCl= NH 4 Cl,
K 2 CO 3 + 2 HCl = 2KCl+ CO 2 + H 2 O

Аерозоль(Повітряна завись дрібних кристаликів) хлориду амонію, який виходить по першій реакції, захоплюється з колби вуглекислим газом, що виділяється по другій реакції. Вуглекислий газ важчий за повітря, і тому "дим" падає на підлогу.

Пожежа під водою

У 1808 р. англійський хімік Гемфрі Деві (1778-1829) першим одержав металевий магній. (У той час про властивості цього металу не було відомо нічого.) Коли шматочки отриманого магнію випадково спалахнули, Деві почав гасити їх водою. Настав спалах, що обпалила йому обличчя.

Зробимо цей досвід безпечним. Поставимо перед собою прозорий екран з оргскла і одягнемо захисні темні окуляри (магній горить сліпуче білим полум'ям). За екраном помістимо склянку із водою. Запалимо в металевій ложці трохи (не більше 2-3 г) порошку магнію Mg і швидко опустимо ложечку з магнієм, що горить, у воду. (Звичайно, ложечка повинна мати довгу ручку.)

Як тільки магній, що горить, торкнеться води, вона завирує. Водень, що виділяється, може спалахнути і горіти над поверхнею води. Магній у воді горітиме ще більш яскравим полум'ям, ніж на повітрі, а вода навколо нього почне каламутніти.

Цей досвід можна здійснити по-іншому. Підпалимо у фарфоровій чашці 2-3 г порошку магнію і потім за допомогою довгої піпетки увіллємо в чашку 5-10 мл води. Відразу відбудеться сліпучий спалах.

Магній – хімічно активний метал. Магній, що горить, розкладає воду, водень, що виділяється при цьому, займається на повітрі, а у воді утворюється гідроксид магнію Mg (OH)2:

Mg + 2Н20 = Mg (OH)2 + Н2.

Магній, що горить, не можна згасити ні водою, ні піском. Адже пісок - це діоксид кремнію SiO2, який, як і вода, буде взаємодіяти з магнієм, що горить, з утворенням оксиду магнію і аморфного кремнію Si .

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO.

Тільки азбестові мати і азбестові ковдри, поміщені на магній, що горить, здатні згасити полум'я.

Перетворення червоного фосфору на білий

У суху пробірку опускають скляну паличку і кладуть червоного фосфору обсягом півгорошини. Дно пробірки дуже нагрівають. Спершу з'являється білий димок. При подальшому нагріванні на холодних внутрішніх стінках пробірки з'являються жовтуваті краплі білого фосфору. Він осідає і на скляній паличці. Після припинення нагрівання пробірки скляну паличку виймають. Білий фосфор на ній спалахує. Кінцем скляної палички знімають білий фосфор і внутрішніх стінках пробірки. На повітрі відбувається повторний спалах. Досвід проводити дуже обережно під витяжкою!

Цукор горить вогнем

Взяти щипцями шматочок цукру-рафінаду і спробувати його підпалити – цукор не спалахує. Якщо ж цей шматочок посипати попелом від цигарки, а потім підпалити його сірником, цукор загоряється яскравим синімполум'ям і швидко згорає. (У попелі містяться сполуки літію, які діють як каталізатор.)

Секретне чорнило

Доводиться визнати, що деякі види чорнила або давно зникли з вживання, або застосовуються тільки в таких таємничих цілях, як секретне листування. Для такого роду таємниці є багато способів, і всі вони використовують секретні або "симпатичні" чорнила - безбарвні або злегка пофарбовані рідини. Написані ними послання стають видимими лише після нагрівання, обробки спеціальними реактивами або в ультрафіолетових чи інфрачервоних променях. Відомо чимало рецептів подібного чорнила.

Таємні агенти Івана Грозного писали свої повідомлення цибульним соком. Літери ставали видимими під час нагрівання паперу. Ленін використовував для таємниці сік лимона або молоко. Для прояву листа в цих випадках достатньо прогладити папір гарячою праскою або потримати кілька хвилин над вогнем.

Знаменита шпигунка Мата Харі теж використовувала секретне чорнило. Коли вона була заарештована в Парижі, в її готельному номері знайшли пляшечку з водним розчином. хлориду кобальту, що стало однією з доказів при викритті її шпигунської діяльності. Хлорид кобальту можна успішно використовувати для тайнопису: літери, написані його розчином, що містить 25 мл води 1 г солі, абсолютно невидимі і виявляються, роблячись синіми, при легкому нагріванні паперу.

Секретне чорнило широко застосовувалося і в Росії революціонерами-підпільниками. У 1878 році Віра Засуліч стріляла в петербурзького градоначальника Трепова. Судом присяжних Засулич було виправдано, але жандарми намагалися знову заарештувати її при виході з суду. Однак їй вдалося втекти, повідомивши заздалегідь своїм друзям про план втечі після закінчення суду за будь-якого його рішення. Записка з проханням принести дещо з одягу містила на звороті листка інформацію, написану водним розчином хлориду заліза FeCl 3 (Засулич приймала цю речовину як ліки). Таку записку можна прочитати, обробивши її ватним тампоном, змоченим розбавленим водним розчином тіоціанату калію: усі невидимі літери стануть криваво-червоними через утворення тіоціанатного комплексу заліза

Члени таємної організації "Чорний переділ" теж використовували в листуванні невидиме чорнило. Але через зраду одного з чорнопередільців, Що знав секрет розшифровки листів, майже всі були заарештовані... Таємні листи були написані розбавленим водним розчином мідного купоросу. Виявлявся написаний таким чорнилом текст, якщо папір потримати над склянкою з нашатирним спиртом. Літери забарвлюються у яскраво-синій колір через утворення аміачного комплексу міді.

А ось китайський імператор Цін Шихуанді (249-206 рр. до н. е.), під час правління якого з'явилася Велика Китайська стіна, використав для своїх таємних листів густий рисовий відвар, який після висихання написаних ієрогліфів не залишає жодних видимих ​​слідів. Якщо такий лист злегка змочити слабким спиртовим розчином йода, З'являються сині літери. А імператор для вияву листа користувався бурим відваром морських водоростей, мабуть, що містить йод.

Ще один рецепт секретного чорнила включає застосування 10%-го водного розчину жовтої кров'яної солі. Написані цим розчином літери зникають при висиханні паперу. Щоб побачити напис, треба змочити папір 40%-м розчином хлориду заліза. Яскраво-сині букви, які з'являються при такій обробці, вже не зникають при висиханні. Поява букв пов'язана з утворенням комплексного з'єднання, відомого під назвою "Турнбульова синь".

Пам'ятаєте історію зі зникненням записки Фантомаса? Зникне чорнило можна приготувати, якщо змішати 50 мл спиртової настойки йоду з чайною ложкою декстріната відфільтрувати осад. Таке синє чорнило повністю втрачає колір через 1-2 дні через випаровування йоду.

Синтез бертолетової солі

Нагоді вам для ваших незабутніх досвідів.

Обладнання: 50%-ний розчин гідроксиду калію (KOH), перманганат калію (KMnO4), концентрована соляна кислота (щільність =1,19 г на кубічний см ), азотна кислота,

розчин нітрату срібла (AgNO3), прилад для одержання хлору (з широкою газовідвідною трубкою), хімічна склянка, дві пробірки, скляна лійка, фільтр, залізний штатив, пальник. Досвід проводиться у витяжній шафі або на відкритому повітрі.

Зберіть пристрій для отримання хлору. У реакційну колбу насипте перманганату калію (шаром 1 см.), краплинну вирву наповніть концентрованою соляною кислотою і вставте її в колбу (простежте, щоб все було герметично). Налийте в хімічну склянку 30 - 40 мл 50% розчин гідроксиду калію і нагрійте його майже до кипіння (70 - 80 градусів) на азбестувальної сітці. Отримайте хлор, обережно (по краплях), приливаючи соляну кислоту до перманганату калію (ТЯГА!). По газовідвідній трубці повинен йти рівномірний повільний струм хлору.

Зануріть кінець газовідвідної рубки в гарячий розчин лугу і пропустіть струм хлору. Вже за 5–6 хв. З розчину почнуть випадати білі пластичні кристали солі бертолетової.

3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O.

Відчищення від іонів хлору:

Дайте розчину охолонути, відфільтруйте кристали, що випали, промийте їх водою на фільтрі і випробувайте частину фільтрату на присутність іонів хлору. Для цього прилийте до фільтрату трохи азотної кислоти та трохи нітрату срібла. Якщо випаде сирний осад хлориду срібла, нерозчинний в азотній кислоті, промивання фільтрату продовжіть до негативної реакції на Cl іон.

Синтез пірофорного заліза

Обладнання: пробірки, вирви, фільтрувальний папір, сульфат заліза (FeSO4), оксалат амонію.

Зберігати пірофорне залізо не можна, оскільки воно може спричинити пожежу. Готують пірофорне залізо шляхом зливання еквімолярних розчинів оксалату амонію та сульфату заліза (II) або солі Мора. Для приготування розчинів візьміть 20 г солі мору і розчиніть її в 20 мл. в оди. Оксалат амонію в кількості 7,2 г також розчините в 20 мл. в оди. Розчини злийте разом. Випаде осад дигідрату оксалату заліза (FeC2O4*2H2O). Осад відфільтруйте та ретельно відмийте від солей амонію.

Промитий осад висушіть фільтрувальним папером та перенесіть у пробірку. Пробірку зміцніть у штативі похило отвором злегка вниз. Нагрійте обережно речовину в полум'ї пальника, краплі води, що виділяються, знімайте фільтрувальним папером. Коли речовина розкластися і перетворитись на чорний порошок, закрийте пробірку. Пробірку з пірофорним залізом поставте остигати в безпечне місце далеко від займистих речовин.

При висипанні на лист заліза чи азбесту пірофорне залізо спалахує. Досвід дуже ефектний.

Самозаймання пояснюється дуже тонкою подрібненістювеликою поверхнею окислення. Тому після досліду залишки заліза треба ліквідувати.

Вугілля із цукру

Відважують 30 г цукрової пудри та переносять її в хімічну склянку. Приливають до цукрової пудри ~12 мл концентрованої сірчаної кислоти. Перемішують скляною паличкою цукор та кислоту в кашоподібну масу. Через деякий час суміш чорніє і розігрівається, і невдовзі зі склянки починає виповзати пориста вугільна маса.

Феєрверк у рідині

У мірний циліндр наливаємо 50 мл спирту етилового. Через піпетку, що опущена до дна циліндра, вводимо 40 мл концентрованої сірчаної кислоти. Таким чином, у циліндрі утворюється два шари рідини з добре помітною межею: верхній шар - спирт, нижній - сірчана кислота. В циліндр кидаємо трохи дрібних кристаликів перманганату калію. Дійшовши до межі розділу, кристали починають спалахувати – ось нам і феєрверк. Поява спалахів пов'язана з тим, що при зіткненні із сірчаною кислотою на поверхні кристаликів солі утворюється марганцевий ангідрид Mn 2 O 7 – найсильніший окислювач, який підпалює невелику кількість спирту:<

розчин хромату калію підкислюємо H 2 SO 4 (помаранчевий колір);<

нітрат свинцю та йодид калію (жовтий колір);<

сульфат нікелю (II) та гідроксид натрію (зелений колір);<

сульфат міді (II) та гідроксид натрію (блакитний колір);<

сульфат міді (II) та розчин аміаку (синій колір);<

хлорид кобальту (II) та роданіду калію (фіолетовий колір).<

1. FeCl 3 + 3KCNS® Fe(CNS) 3 + 3KCl
2. 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4® K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
3. Pb (NO 3) 2 + 2KJ® PbJ 2 + 2KNO 3
4. NiSO 4 + 2NaOH® Ni(OH) 2 + Na 2 SO 4
5. CuSO 4 + 2NaOH® Cu(OH) 2 + 2Na 2 SO 4
6. CuSO 4 + 4NH 3® SO 4
7. CoCl 2 + 2KCNS® Co(CNS) 2 + 2KCl

Хімічні водорості

У склянку наливають розведений рівним об'ємом води розчин силікатного клею (силікату натрію). На дно склянки кидають кристали хлоридів кальцію, марганцю (ІІ), кобальту (ІІ), нікелю (ІІ) та інших металів. Через деякий час у склянці починають рости кристали відповідних важкорозчиннихсилікатів, що нагадують водорості.

Хімічний годинник

Обладнання: 4 г харчової лимонної кислоти, два кремені для запальничок (містять сполуки церію (III і IV), 12 мл розчину сірчаної кислоти (1:2), 1,7 г бромату калію KBrO3.

Приготуйте 2 розчини. У першому випадку розчиніть два кремені від запальничок у сірчаній кислоті. У другому – у 10 мл. г орячої води розчиніть лимонну кислоту і туди ж висипте бромат калію. Для повного розчинення речовин суміш трохи підігрійте. Приготовлені розчини швидко злийте разом та перемішайте скляною паличкою. З'являється світло-жовте забарвлення, яке через 20 сек. Змінюється на темно-коричневуале через 20 сек. знову стає жовтою. При температурі 45 градусів таку зміну можна спостерігати протягом 2 хв. Потім розчин помутніє, почнуть виділятися бульбашки оксиду вуглецю (IV), а проміжки чергування кольору розчину поступово збільшуються в певній послідовності: кожен наступний проміжок більше попереднього на 10-15 сек.

Є ще один рецепт: 2 р. лимонної кислоти розчинити в 6 мл. в оди, туди ж додайте 0,2 г бромату калію та 0,7 мл. концентрованої H2SO4. До суміші додайте воду до об'єму 10 мл, після чого внесіть до неї 0,04 г перманганату калію (KMnO4) і ретельно перемішайте до повного розчинення солі. Відбувається періодична змінність кольору розчину.

Механізм хімічних реакцій можна пояснити як окисно- відновлювальнийпроцес, у якому роль окислювача виконує бромновата кислота, а відновника – лимонна:

KBrO3 + H2SO4 = KHSO4 + HBrO3

9HBrO3 + 2C6H8O7 = 9HBrO + 8H2O + 12CO2

9HBrO + C6H8O7 = 9HBr + 4H2O + 6CO2

Зміна кольору розчину відбувається під дією каталізаторів – сполук церію та марганцю, які у свою чергу так само змінюють ступінь окислення, але до певної концентрації іо на, після чого відбувається зворотний процес.

Хімічний вакуум у склянці

Заповнюють склянку вуглекислим газом. Наливають у неї трохи концентрованого розчину гідроксиду Гейдельберзькогоуніверситету Фрідріх Велер, змішуючи водні розчини тіоціанату амонію NH 4 NCS і нітрату ртуті Hg (NO 3 ) 2 , виявив, що з розчину випадає білий осад. Велер відфільтрував розчин і висушив осад отриманого тіоціанату ртуті Hg (NCS) 2 , а потім заради цікавості підпалив його. Осад загорівся і сталося диво: з непоказного білого грудочка, звиваючись, виповзала і росла довга чорно-жовта "змія". Тіоціанат ртуті після підпалювання швидко розкладається з утворенням чорного сульфіду ртуті HgS , жовтого нітриду об'ємистого вуглецю складу C 3 N 4 , вуглекислого газу і сірчистого газу. Гази, що бурхливо виділяються, змушують "повзти" ​​змію, що складається з твердих продуктів реакції. Просто дивно, що з 1 г тіоціанату амонію і 2,5 г нітрату ртуті виходить в умілих руках змія завдовжки 20-30 см. Однак солі ртуті отруйні, і робота з ними вимагає обережності та уваги. Безпечніше показувати змію дихроматну.

Дихроматна змія

Змішують, а потім розтирають у ступці 10 г дихромату калію K 2 Cr 2 O 7 , 5 г нітрату калію KNO 3 та 10 г цукру. Отриманий порошок зволожують етиловим спиртом і колодієм і спресовують у скляній трубочці діаметром 4-5 мм. Виходить "палочка" суміші, що утворює при підпалюванні спочатку чорну, а потім зелену змію, яка так само виповзає і звивається, як тіоціанатна: вона горить зі швидкістю 2 мм на секунду і подовжується в 10 разів! Реакція горіння сахарози у присутності двох окислювачів - нітрату калію та дихромату калію - досить складна; зрештою утворюються чорні частинки сажі, зелений оксид хрому, розплав карбонату калію, і навіть вуглекислий газ і азот.Гази спучують суміш твердих продуктів та змушують її рухатися.

Інший рецепт виготовлення дихроматної змії включає змішування порошків 1 г дихромату амонію(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 , 2 г нітрату амонію NH 4 NO 3 та 1 г цукрової пудри. Цю суміш змочують водою, ліплять з неї паличку та сушать на повітрі. Якщо паличку підпалити, з неї в різні боки поповзуть чорно-зелені змії. Продукти реакції тут ті ж, що й у попередньому рецепті

Нітратний черв'як

У столову тарілку насипають 3-4 ложки просіяного річкового піску, роблять з нього гірку з заглибленням у вершині і готують реакційну суміш, що складається з 1/2 чайної ложки. нітрату амоніюта 1/2 чайної ложки цукрового піску, ретельно перетерті у ступці. Потім у поглиблення гірки наливають ще 1/2 столової ложки. етилового спиртуі насипають 1 чайну ложку приготовленої нітратно-цукровийсуміші. Після цього залишається лише підпалити спирт. Відразу на поверхні суміші з'являються чорні кульки обвугленого цукрового піску, і слідом за ними виростає чорний блискучий і товстий "черв'як", що спускається з гірки. Якщо нітратно-цукровийсуміші було взято не більше 1 чайної ложки, то довжина черв'яка не перевищить 3-4 см. А його товщина залежить від діаметра поглиблення гірки.

Спиртова та глюконатна змії

Це найпростіші рецепти нашого хімічного серпентарію. Якщо таблетку твердого спирту(сухого пального) просочити концентрованим водним розчином нітрату амонію, капаючи його з піпетки, а потім висушити, то після трьох-чотириразовогоПовторення цих операцій можна отримати вихідну сировину для спиртової змії. Підпалена таблетка спучується; колір чорний змії. Розкладання уротропіну (CH 2 ) 6 N 4 , що входить до складу твердого спирту, в суміші з нітратом амонію, призводить до утворення вуглецю, вуглекислого газу, азоту та води.

Для отримання глюконатної змії достатньо піднести до полум'я таблетку глюконату кальцію, який продається у кожній аптеці. З таблетки виповзе змія, обсяг якої набагато перевищує обсяг вихідної речовини. Розкладання глюконату кальцію, що має склад Са2. H 2 O призводить до утворення оксиду кальцію, вуглецю, вуглекислого газу та води.

Смужки, що плескають

Обладнання: фільтрувальний папір, спиртовий розчин йоду, 25% розчин аміаку, скляна паличка, лист жерсті (фанери), склянка.

Фільтрувальний папір помістіть у склянку із сумішшю розчину йоду та аміаку (1:1). Вологий папір наріжте у вигляді тонких смужок і помістіть на лист жерсті для висушування, вони будуть сохнути близько доби. При торканні скляною паличкою до небезпечних смужок відбудеться бавовна, постріл.

Чистий йодистий азот тут утворюється, а утворюється його молекулярне з'єднання з аміаком NI3*NH3. У йодистому азоті азот має ступінь окислення -3 а йод +1. Позитивний ступінь окислення у йоду утворює дуже слабкий зв'язок із азотом. Речовина термодинамічнонестійко, тому при вибуху розкладається з утворенням парів йоду та вільного азоту:

Це теж амальгама!

Відомо, що утворення амальгами - властивість, властива багатьом металам. Однак цього разу йтиметься про амальгаму... амонію!

У скляний циліндр, поставлений найбільшу порцелянову тарілку, наливають до половини його висоти концентрований водний розчин амонію хлориду NH4Cl. До розчину додають 10-15 г рідкої амальгами натрію (Na, Hg). Водень, що виділяється, спучує амальгаму, і ніздрювата маса сірого кольору повільно виповзає з циліндра на тарілку. Це ефектне видовище пов'язане з двома реакціями:

(Na, Hg) + NH 4 Cl= (NH 4+, Hg -) + NaCl

2(NH4+, Hg -) = 2NН3 + 2Hg + H2

У першій реакції амальгама амонію утворюється, а в другій – вона розпадається. Як було встановлено, атом ртуті Hg в амальгамі натрію (Na, Hg) "відбирає" у атома натрію Na електрон (це означає, що утворюється меркурид натрію). Та й катіон амонію у відповідній амальгамі не розлучається зі своїм позитивним зарядом; мабуть, це теж хімічна сполука – меркурид амонію.

горіли з постійною швидкістю три дюйми на годину. Замірявши довжину частини, що залишилася, можна було досить точно визначити, скільки часу пройшло з моменту пуску такого годинника в хід.

Подвійна спіраль... Щось напрочуд знайоме було в цьому образі. Але що? Ну звичайно, форму подвійної спіралі має молекула ДНК- Правда, спіраль з канатів згоряє за кілька годин, а спіраль ДНК продовжує копіювати себе протягом усього життя клітини.

Ерет почав шукати її організм, експериментуючи з яким він міг би утвердитися в своїй здогадці. Вибір припав на інфузорію черевичок - простий одноклітинний організм. «Зазвичай інфузорія вдень більш активна, ніж уночі, - міркував Ерет. - Якщо вдасться, впливаючи на молекулу ДНК, порушити ритм її життя, можна вважати доведеним, що ця молекула є також механізмом біологічного годинника».

Інструментом дії він обрав світловий пучок. Після серії дослідів йому вдалося з'ясувати, що, діючи на черевичок поперемінно ультрафіолетовим випромінюванням і білим світлом, можна сильно змінювати ритм життя інфузорії, то відновлювати його знову.

"Ультрафіолет пошкоджує спіраль ДНК, але клітина може виправити пошкодження, якщо після ультрафіолетового імпульсу (впливати на неї білим світлом", - сказав Ерет).

Трохи пізніше висновки Ерета підтвердили інші вчені, які впливали на молекулу ДНК різними хімічними речовинами.

рію, суть якої зводиться ось до чого.

Молекула ДНК, яку в даному випадку американський учений назвав "хрононом", згорнута в ядрі клітини тугою спіраллю. Коли починається дублювання молекули, нитки такої спіралі розходяться, ними будується інформаційна РНК, досягає повної довжини одиночної нитки ДНК-«хроіона». Одночасно протікає ряд взаємозалежних хімічних реакцій, співвідношення швидкостей яких можна як роботу регулюючого механізму годин.

Ерет розглядав свою модель як "скелет, в якому опущені всі подробиці ...". Але в цих подробицях, мабуть, і ховається основа основ біологічного годинника. Які саме хімічні реакції протікають при дублюванні ДНК?

«РАЙДУГА» У ПРОБИРКУ

Два десятки років тому радянський вчений Б. П. Білоусов відкрив новий вид пульсуючих окислювально-відновних реакцій. Рідина в пробірці прямо на очах змінювала свій колір: щойно вона була червоною, ось вона вже синя, потім знову червоніла... Зміна забарвлення йшла строго періодично.

Про феномен Білоусов, який він спостерігав, розповів на одному з симпозіумів. Повідомлення було вислухане з великим інтересом, проте ніхто, зокрема і сам автор, не надав особливого значення тому факту, що вихідними компонентами пульсуючих реакцій є органічні речовини, дуже подібні за складом речовинами живої клітини, речовинами ДНК. Лише 1960 року на це звернув увагу і розробив докладну рецептуру таких реакцій.