|
|
Занимательные опыты по химии
 4.7 Вода – катализатор
Любому начинающему химику известна выдающаяся роль воды в химии. Вода - самый простой, доступный и универсальный растворитель. Однако мало кто знает о том, что вода может выступать и в качестве катализатора твердофазной реакции. Это реакция алюминия с иодом.
Для проведения опыта в фарфоровый тигель насыпают по щепотке тонко измельченных порошков алюминия и иода. Вся посуда и инструменты должны быть сухими! Смесь осторожно перемешивают подходящими шпателем или стеклянной палочкой. Затем с добавляют в реакционную смесь каплю воды с помощью пипетки. Наблюдается бурная реакция, сопровождаемая выделением паров избытка иода.
Примечание: порошок алюминия должен быть очень тонким, почти пылью, в противном случае реакционная смесь может "плюнуть" прямо Вам в лицо раскаленной алюминиевой крошкой. В любом случае, опыт лучше проводить в очках.
4.8 "Срочная химчистка".
Во время проведения опытов можно случайно облить руку (одежду, книгу, стол и т.д.) иодной настойкой. В результате образуются несмываемые бурые пятна. Однако, если пятно протереть ваткой обильно смоченной 10-20%-ным раствором тиосульфата натрия (фиксаж для фото), то пятно бесследно исчезнет. После этого остается данное место промыть чистой водой (для удаления растворов солей).
4.9 Затвердевание жидкости.
В химический стакан наливают 20-50 мл силикатного клея (силикат натрия) и добавляют 2-3 мл раствора соляной кислоты (1:1) и тут же перемешивают стеклянной палочкой. Через 30-40 секунд жидкость загустеет и ее уже нельзя вылить из стакана.
4.10 Анализ сивушных масел
Данный опыт несколько выходит за рамки обычных школьных экспериментов, но все же стоит того, чтобы его здесь опубликовать. Для его успешного выполнения необходимо наличие так называемой "сивухи" - смеси некоторых предельных спиртов(кроме этилового), являющейся побочным продуктом бродильных производств. В случае отсутствия дома самогонного производства сивушные масла легко получить по русскому народному рецепту: дрожжи, сахар, вода, солнце... Об образовании сивухи красноречиво свидетельствует крайне неприятный запах. Итак, примерно по 10 мл сивухи и ледяной уксусной кислоты смешивают в колбе, добавляют 3 мл концентрированной серной кислоты, соединяют прибор с обратным холодильником и кипятят около часа. Нагревание можно прекратить при полной замене неприятного запаха приятным.
Теперь можно приступать к непосредственному анализу препарата. Реакционную смесь, представляющую собой ряд сложных эфиров, подвергают перегонке с водяным паром. В зависимости от наличия фракции того или иного эфира делают вывод о наличии соответствующего спирта в препарате. Состав зависит от рецепта! Спиртов выше амиловых в сивушных маслах, как правило, нет.
4.11 Примерзающий стакан
Для проведения опыта необходим химический стакан и легкая деревянная скамеечка или дощечка. Дно стакана следует слегка смочить водой, после чего его ставят на скамеечку. Затем в стакан наливают примерно 100 мл воды, после чего при интенсивном перемешивании добавляют около 50г нитрата аммония. Перемешивание продолжают в течение минуты. По достижении минимальной температуры раствора стакан осторожно приподнимают. Скамеечка поднимается вместе с ним, так как она уже успела примерзнуть к стакану
5. ОПЫТЫ ПОКРЫТИЯ
5.1 Покрытие полимерными пленками.
С целью увеличения срока использования таблиц и рисунков или предохранения их от загрязнения и порчи на бумажную поверхность наносят разбавленные растворы полимеров. Для приготовления таких растворов 2-3 г измельченного полимера (оргстекло, полистирол) растворяют в 100 мл подходящего органического растворителя (бензол, четыреххлористый углерод, этилацетат и др.) Раствор наносят несколько раз, каждый раз дожидаясь, чтобы предыдущий слой полностью высох. Покрытие производить на открытом воздухе или в вытяжном шкафу во избежание отравления летучими растворителями.
5.2 "Серебрение" медных монет.
В фарфоровую чашечку наливают 10-15%-ный раствор нитрата ртути (II) или другой растворимой соли ртути. С помощью пинцета в раствор помещают несколько монет достоинством 1-5 копеек (1или 5 рублей), выдерживают их в чашке 20-40 секунд, вынимают из раствора и протирают салфеткой. Медные монеты превратились в "серебряные", которые через некоторое время вновь станут медными вследствие стирания и испарения ртути с поверхности монет.
5.3 Серебрение медных предметов.
Медные предметы и изделия тщательно очищают от грязи, промывают раствором соды и опускают на несколько дней в отработанный раствор фиксажа. После получения серебряного покрытия изделие промывают водой и полируют суконной тряпочкой.
5.4 Никелирование металлических предметов.
Металлические изделия и предметы очищают от грязи, обезжиривают раствором соды, промывают в воде, на несколько секунд опускают в 50%-ный раствор азотной кислоты и повторно промывают дистиллированной водой. Подготовленное изделие выдерживают 30-50 минут в горячем растворе, содержащем на 1 л воды 280 г гептагидрата сульфата никеля и 100 мл концентрированной соляной кислоты. После получения никелевого покрытия (оно получается плотным и блестящим) изделие промывают водой и полируют суконкой тряпочкой.
6. ОПЫТЫ ПОЛУЧЕНИЯ
6.1 Получение искусственного шелка.
Около 20 г гидрокарбоната меди растворяют в 25%-ном растворе аммиака путем его постепенного добавления к соли и при постоянном помешивании. В полученный медноаммиачный раствор вносят медицинскую вату небольшими порциями и перемешивают до полного растворения клетчатки и получения вязкой массы.
Растворение ваты идет медленно, поэтому опыт можно отложить на 1-3 дня. Для получения нитей искусственного волокна медноаммиачный раствор клетчатки набирают в медицинский шприц и выдавливают через иглу, погруженную в осадительный раствор, представляющий собой 10-15%-ный раствор серной или соляной кислоты.
6.2 Получение фенолформальдегидной смолы.
В небольшую колбочку помещают 15 г фенола и 25 мл концентрированного раствора формалина и нагревают (под тягой) на горелке, периодически встряхивая содержимое колбы. Добавляют 1-2 мл соляной кислоты и продолжают нагревание. Вначале реакция идет бурно и смесь в колбе становится однородной. Через некоторое время (около 10 минут) на дне колбы образуется смолистый осадок. Верхний слой жидкости сливают и быстро извлекают смолу, которая на воздухе густеет и постепенно затвердевает.
6.3 Получение бездымного пороха.
В 50 мл горячего раствора, представляющего смесь концентрированных азотной и серной кислот (осторожно) в отношении 1:2, вносят с помощью стеклянной палочки комочек распушенной ваты и оставляют на 5-10 минут. Продукт реакции (нитроклетчатка) вынимают палочкой, промывают под краном водой, избегая слипания волокна в плотный комочек, отжимают и высушивают в сушильном шкафу или на солнце. Во время подсыхания полученные комочки нужно распушить. После полного высыхания можно проверить характер горения нитроклетчатки. Для этого немного вещества помещают на асбестовую сетку и поджигают лучинкой. Для сравнения рядом поджигают кусочек исходной ваты.
6.4 Получение бертолетовой соли.
Хлорат калия получают пропусканием газообразного хлора (под тягой) через горячие растворы гидроксида калия или карбонаты калия. В первом случае несильный ток хлора пропускают через 30%-ный раствор едкого кали, во втором случае - через 45%-ный раствор поташа. Чтобы выпадающие кристаллы не забивали газоотводную трубку, подающую хлор, пользуются аллонжем или широкой трубкой. Полученные кристаллы фильтруют через стекловату или с помощью воронки Шотта и высушивают. Использование бумажных фильтров нежелательно, так как бертолетова соль образует с клетчаткой и другими горючими веществами взрывчатые смеси. Для получения хлора помещают в колбу вюрца 5-10 г перманганата калия и из делительной воронки, вставленной в колбу, приливают по каплям 30-70 мл концентрированной соляной кислоты. Скорость выделения хлора регулируют интенсивностью приливания кислоты в колбу с перманганатом калия.
|
|
|
Скачать 228.5 Kb.