меди(медного купороса) слоем в 5 мм и засыпьте этот слой солью.
ВНИМАНИЕ! Слои не перемешивать. Закройте слои кружком из фильтровальной бумаги и накройте кружком из жести. В стакан налейте раствор соли.
Через две недели вырастут довольно крупные кристаллы меди.
Чтобы они хорошо сохранились поместите их в пробирку с раствором серной кислоты.
• Горение металлов
Горение металлов в кислороде, хлоре широко известно. Менее знакомо горение металлов в парах серы. В штатив укрепляют вертикально большую пробирку, наполненную на одну треть серой, и нагревают до кипения серы. Затем в пробирку опускают пучок тонкой медной проволоки (можно предварительно нагреть) и наблюдают бурную реакцию.
ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ
• Золотой дождь
Существует множество веществ с сильной температурной зависимостью растворимости. Именно на этом явлении и основан данный опыт. Для проведения этого опыта необходимо взвесить равные количества ацетата свинца(II) и йодида калия. Далее готовят два раствора. В два химических стакана наливают по 50 мл дистиллированной воды. В один добавляют 1 мл столового уксуса (или ~0,2 мл концентрированной уксусной кислоты) и растворяют ацетат свинца. Кислота добавляется для того, чтобы подавить гидролиз ионов РЬ2+. Во втором растворяют Kl. Затем оба раствора сливают в колбу из огнеупорного стекла объёмом 150 мл. При этом происходит реакция двойного обмена между ацетатом свинца и йодидом калия:
РЬ(СН3СОО)2 + 2KI => 2КСН3СОО + РbI2
После смешивания растворов выпадает жёлтый осадок йодида свинца(II). Смеси растворов в колбе необходимо дать отстояться, чтобы осадок осел полностью. После этого с осадка осторожно сливают жидкость и вместо неё доливают 100 мл дистиллированной воды. Теперь раствор необходимо нагреть до кипения и кипятить в течении 2–3 мин. Осадок должен раствориться полностью. Если всё было сделано правильно, то после охлаждения раствора выпадет множество золотистых кристалликов, которые при встряхивании колбы будут парить в толще воды. Размер кристалликов очень сильно зависит от скорости охлаждения: чем медленнее охлаждать, тем более крупными и красивыми будут кристаллики. Для большей их прочности перед кипячением в раствор добавляют немного глицерина (~0,5 мл на 100 мл раствора).
• 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.
• Неорганический сад
Другой, но не менее интересный опыт с силикатом натрия. Готовят горячий (около 60 °C) насыщенный раствор силиката натрия в 100 г воды. Полученный раствор медленно охлаждают до комнатной температуры, при этом образуется вязкая масса, напоминающая по консистенции силикатный клей. Затем берут несколько кристаллов различных окрашенных солей, например, меди, кобальта и никеля. Кристаллы осторожно помещают на дно стакана и оставляют на ночь. Утром можно полюбоваться на "неорганический сад", который вырастет из "семян" — кристаллов.
В методическом отношении, опыт интересен тем, что показывает один из вариантов (хотя и не самый распространенный) образования в природе силикатов, показывает явление осмоса (хотя в школе его не изучают) и еще раз доказывает, что химия не скучная наука.
Уравнение реакции в случае с медным купоросом:
CuSO4 + Na2SiO3 = CuSiO3 + Na2SO4
• "Заживление раны"
Этот опыт демонстрируется в различных вариантах. Перед вами один из них. Кожу руки обильно смачивают "йодом" (слабый раствор хлорного железа), якобы для дезинфекции. После этого набирают в тонкую трубочку раствор роданида калия и проводят концом этой трубочки по смоченному месту (для усиления эффекта опыта можно использовать тупой нож). На руке появляется "кровоточащая рана", которую легко смывают затем обычной водой, а руку вытирают насухо полотенцем.
Примечание: Реакцию образования раствора роданида железа (III) можно использовать для получения хорошей имитации крови.
ОПЫТЫ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
• Холодное пламя
Ингредиенты:
— сухая борная кислота, чайная ложка
— этиловый спирт, чайная ложка
— концентрированная серная или соляная кислота, одна капля
Все это помещается в блюдце, перемешивается и слегка подогревается на теплой (чтобы можно было держать руку) водяной бане. Выделяющийся эфир борной кислоты можно поджечь (не поднося спичку близко к блюдцу, чтобы не зажечь спирт). Эфир борной кислоты горит очень объемным, слегка зеленоватым пламенем, которое не только не обжигает, но даже не греет ощутимо, в нем спокойно можно держать руку, однако после того, как эфир борной кислоты весь выгорит, может начать гореть спирт, а его пламя действительно обжигает.
• Выделение кофеина из чая
Эксперимент основан на способности кофеина, подобно иоду, подвергаться возгонке (сублимации — свойство вещества при нагревании переходить в газ минуя жидкое состояние). Для проведения опыта необходимы две столовые ложки листового чая. Чай перетирают в ступке до мелкого порошка, затем переносят в сухую фарфоровую выпаривательную чашку, которая сверху накрывается большой стеклянной воронкой, причем края воронки должны выдаваться за края чашки примерно на 1 см. После этого нагревают чашку над пламенем горелки. Кофеин сублимируется и вновь конденсируется на воронке в виде белых кристаллов.
• Получение фенолформальдегидной смолы
В пробирку помещают 10 капель жидкого фенола и 8 капель 40 % формальдегида. Смесь нагревают на водяной бане до растворения фенола. Через 3 минуты в пробирку добавляют 5 капель концентрированной соляной кислоты и помещают ее в стакан с холодной водой. После образования в сосуде двух четких фаз следует слить воду и вылить полимер из пробирки. В течение нескольких минут образовавшаяся новолачная смола затвердевает.
• 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 медно-аммиачный 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 медно-аммиачный раствор клетчатки набирают в медицинский шприц и выдавливают через иглу, погруженную в осадительный раствор, представляющий собой 10–15 %-ный раствор серной или соляной кислоты.
УГЛЕВОДОРОДЫ
• Получение метана
Реактивы: Ацетат натрия (безводный!), гидроксид натрия.
Оборудование: Круглодонная колба, пробирка, лабораторный штатив (2), газоотводная трубка и пробка.
Методика:
В сухую пробирку или круглодонную колбу вносят тщательно прокалённый ацетат натрия CH3COONa и гидроксид натрия NaOH в соотношении 1:3 (по объему). Затем в пробирку вставляют пробку с газоотводной трубкой и, как обычно, проверяют прибор на герметичность.
