1. Выращивание кристаллов.
Для получения кристаллов лучше всего использовать дихромат калия, буру, сульфаты никеля, меди и железа, алюминиевые и хромовые квасцы и другие соли, хорошо растворимые в воде и увеличивающие растворимость при нагревании.
Вначале готовят 250-300 мл насыщенного (при температуре выше комнатной на 20-30 С) раствора определенной соли. Раствор фильтруют (лучше через стекловату) в химический стакан. Берут тонкую капроновую нить и привязывают одним концом к палочке, которую кладут на стакан так, чтобы свободный конец нити был опущен в раствор почти что до дна стакана. Через 2-3 дня нить вынимают из раствора и снимают с нее кристаллики, оставляя один самый крупный и правильной формы.
Используя исходный раствор, снова готовят насыщенный раствор при повышенной температуре и вновь погружают в него нить с кристаллом. Операцию проводят до получения крупных кристаллов. Выращенные кристаллы лучше хранить в стеклянных боксах с притертыми крышками.
2. Получение искуственного 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.
3. 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.
4. 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. 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. 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 алонжем 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.
7. Получение "золота".
Готовят равные объемы 3%-ного раствора иодида калия и 4%-ного раствора ацетата свинца. Перед опытом растворы доводят до кипения и горячими сливают вместе в колбу. При остывании в осадок выпадает иодид свинца, который хорошо растворим в горячей воде, но весьма мало в холодной (менее 0.1%). Осадок образуется в виде тонких блестящих на свету чешуек золотистого цвета. Размеры их зависят от скорости охлаждения, чем медленнее охлаждается тем крупнее кристаллы.
8. "Серебрение" медных монет.
В фарфоровую чашечку наливают 10-15%-ный раствор нитрата ртути ( ll ) 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 "серебрянные", которые через некоторое время вновь станут медными вследствие стирания и испарения ртути с поверхности монет.
9. 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 серебрянного покрытия изделие промывают водой и полируют суконной тряпочкой.
10. 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.
11. "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).
12. "Ныряющее" яйцо.
В высокий химический стакан или широкий цилиндр наливают 5%-ный раствор соляной кислоты. Затем в раствор опускают неочищенное куринное яйцо, которое вначале опускается на дно сосуда. Однако через некоторое время на поверхности скорлупы появляются пузырьки углекислого газа (вследствие реакции карбоната кальция скорлупы с соляной кислотой) и увлекают яйцо вверх. На поверхности пузырьки газа лопаются и яйцо вновь "ныряет на дно". Процесс протекает до тех пор, пока не растворится скорлупа.
Примечание. Если яйцо окажется слишком тяжелым, то для увеличения плотности раствора в него следует добавить немного поваренной соли.
13. 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 уу уже нельзя вылить из стакана.
14. Огненный фейерверк.
В сухой ступке хорошо перемешивают равные объемы порошков пермаганата калия (KMnO4), восстановленного железа и древесного угля. Полученную смесь насыпают в железный тигль, который устанавливают на штативе и сильно нагревают пламенем горелки. Вскоре происходит реакция и из тигля начинается выбрасывание прдуктов реакции ввиде искр или огненного фейерверка.
15. Вспышка.
В ступке растереть 6.35 г йода и смешать с 1.6 г цинковой пыли. Ступку поставить на лист жести или картона. В полученную смесь капнуть несколько капель воды. Начинается бурная реакция между металлом и йодом (вместо цинка можно взять эквивалентную смесь алюминия).
16. Несгораемая нить.
Хлопчатобумажную нить несколько раз пропитывают насыщенным раствором поваренной соли и высушивают. Для опыта берется не слишком тяжелый предмет, например кольцо. В него протягивают нить, пропитанную раствором, а концы привязывают к двум штативам, установленными друг от друга на растоянии длины нити. Кольцо помещают примерно посередине нити. Затем нить поджигают с одного конца с помощью спички. Огонук пробегает к другому концу, однако кольцо продолжает висеть и не падает.
17. Несгораемый платок.
Небольшой платочек погружают в раствор силиката натрия (смешивают силикатный клей с водой в отношении 1:10), хорошо смачивают и отжимают. Затем платочек берут за уголок пинцетом, погружают в стакан с фцетоном (можно брать этиловый спирт, денатурат, бензин и другие легко воспламеняющиеся жидкости), вынимают и тут же поджигают над пламенем спиртовки или с помощью лучинки. Ацетон быстро сгорает, а платочек остается невредимым. После опыта платочек простирывают в теплой воде и его снова можно использовать по назначению.
18. Фейерверк в цилиндре.
В стеклянный цилиндр объемом 100-200 мл наливают 50-100 мл концентрированной серной кислоты, затем по стенке сосуда, стараясь не допустить смешивания, медленно приливают 30-60 мл этанола (можно использовать денатурат). Если теперь в цилиндр понемногу подсыпать не слишком мелкие кристаллики пермаганата калия, то на границе между слоем серной кислотой и слоем спирта возникают огненные вспышки в виде фейерверка.
19. Разноцветное пламя.
Готовят насыщенные растворы бертолетовой соли в воде (около 8 г соли на 100 г воды), с добавлением различных солей. Из фильтровальной бумаги вырезают различные фигуры небольшого размера, опускают в соответствующий раствор и высушивают, повторяя эту операцию несколько раз, чтобы в порах бумаги появились кристаллики бертолетовой соли. Хорошо высушенные бумажные фигурки при поджигании быстро сгорают, образуя разное по цвету пламя. В качестве добавок к раствору бертолетовой соли берут по 2-3 г. хлорида натрия (желтое пламя),
нитрата стронция или хлорида лития (красное пламя),
хлорида меди (изумрудное пламя),
нитрата бария (зеленоватое пламя).
Часть бумажных фигурок пропитывают раствором бертолетовой соли без добавок (пламя приобретает фиолетовый оттенок).
20. Пламя-художник.
На белом листе плотной бумаги делается надпись или рисунок 10-20%-ным раствором серной кислоты. После высушивания надпись или рисунок на бумаге незаметны. Если теперь лист подержать над пламенем ( осторожно! ) горелки, то через некоторое время на бумаге поьвляется надпися или рисунок черного цвета. Вместо пламени спиртовки можно использовать настольную электрическую лампу или утюг, нагрев которыми осуществляется более равноьерно и исключает воспламенение бумаги.
21. "Вода" зажигает костер.
На асбестовую сетку ставится небольшая фарфоровая чашечка (можно часовое стекло) с небольшим количеством смеси пермаганата калия с серной кислотой. На фарфоровую чашечку и вокруг нее накладывают сухие личинки, имитирующие костер. Для зажигания полученного костра смачивают кусок ваты "водой" (этиловым спиртом) и выжимают над ним так, чтобы капли попали в чашечку. Спирт (можно брать денатурат) воспламеняется, поджигая затем лучинки.
22. "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.
23. Невесомые пузыри.
Для опыта необходим большой стеклянный сосуд (можно взять аквариум) объемом 5-10 л. В сосуд подводят до дна газоотводную трубку, присоединенную к аппарату Киппа, и наполняют до половины (проба горящей лучиной) углекислым газом. Приготовив мыльный раствор (лучше взять шампунь), выдувают трубочкой пузыри и стряхивают их в сосуд. Мыльные пузыри, "плавая " на углекислом газе, кажутся зрителям невесомыми.
24. "Углекислый газ тяжелее воздуха".
Для опыта необходим большой стеклянный стакан емкостью 2-3 л или аквариум. В имеющийся сосуд устанавливают на различных уровнях, начиная со дна, небольшие (2-3 см) тонкие свечки. Установку свечей можно сделать с помощью подставок различной высоты или же сделать ступенчатый каркас из проволоки. Свечи одновременно зажигают и демонстрируют зрителям их горение. Затем опускают на дно сосуда газоотводную трубку от аппарата Киппа, заряженного для получения углекислого газа (мрамор и соляная кислота), и открывают кран. Первой гаснет свеча, установленная на дне сосуда, а за ней все остальные, по мере заполнения емкости углекислым газом. Одну свечу можно установить выше края сосуда. Она останется гореть, свидетельствуя о том, что углекислый газ, заполнив сосуд, переливается через стенки вниз.
25. Дым без огня.
В чистую сухую широкогорлую колбу объемом 200 мл наливают 5-10 мл концентрированного раствора соляной кислоты. Вращательным движением колбы смачивают кислотой стенки сосуда, выливают избыток раствора и плотно зарывают пробкой. В другую, точно такую же, колбу аналогичным способом набирают раствор аммиака (25%).
Во время опыта колбы открывают и соединяют горлышками одна к другой, поворачивая их в таком положении на 180o. Колбы заполняются густым белым дымом.
26. "Самовозгорание" свечи.
Опыт "самовозгорания" свечи широко известен. Однако проведение его ограничено в связи с отсутствием в школьной лаборатории белого фосфора и сероуглерода. В связи с этим рекомендуется следующая методика. Кусочек сухого красного фосфора помещают на дно сухой длинной и узкой пробирки. В пробирку вставляют до дна стеклянную палочку. Дно пробирки вносят в узкое пламя горелки, стараясь нагревать только участок пробирки, где находится фосфор.(Опыт требует особой осторожности!)
Красный фосфор при этом превращается в белый, который оседает на палочке в виде маслянистых капель. Когда основная часть красного фосфора превратится в белый, нагрев прекращают и пробирку охлаждают на воздухе.
Длительный нагрев не рекомендуется, так как из-за низкой температуры кипения белого фосфора (2750С), пары его не конднсируются на палочке у дна пробирки, а поднимаются к отверстию и воспламеняются.
В остывшую пробирку наливают 1-2 мл бензола или диэтилового эфира, в которых белый фосфор расиворим. Полученным раствором обильно смачивают распушенный фитиль свечи, несколько капель наливают в углубление у основания фитилька.
Через некоторое время после испарения растворителя, белый фосфор вызывает самовоспламенение свечи.
Этим же раствором можно смочить кусочек ваты, бумаги, которые так же воспламеняются через некоторое время.
Опыт можно разнообразить, выставляя, например, несколько свечей, фитили которых смочены раствором с небольшим интервалом во времени. Тогда и свечи будут загоратся одна за другой.
Примечание. Остатки раствора следует сжечь в безопасном месте, так как хранить его очень опасно.
27. "Самовозгорание" костра.
В сухую фарфоровую чашечку насыпают 3-5 г порошка пермаганата калия, ставят на асбестовую сетку и обкладывают со всех сторон сухими лучинками. Непосредственно перед проведением опыта к пермаганату калия добавляют 3-5 капель безводного глицерина и сетку устанавливают на демонстрационном столике.
Через 1-2 минуты глицерин воспламняется, от него загораются лучинки.
28. 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.
29. Горение натрия.
На асбестовую сетку кладут листок фильтровальной бумаги, обильно смоченный водой. Затем на бумагу кладут кусочек натрия. Натрий реагирует с водой, за счет выделившейся энергии плавится, самовоспламеняется и горит ярким желтым пламенем. В реакцию горения включаются и выделившийся водород и фильтровальная бумага.
30. Взрыв газовых смесей с воздухом.
В стакан объемом 100-150 мл наливают 20-50 мл раствора шампуни (можно взять любой стиральный порошок или мыло). С помощью резиновой груши или интенсивным перемешиванием добиваюься образования небольшого количесива пены в стакане. Затем через раствор в стакане пропускают горючий газ (водород, метан, этилен, ацетилен) до заполнения стакана пузырями моющего средства и убирают газоотводную трубку. Горящей лучинкой поджигают смесь газов в стакане. Происходит вспышка.
Ответить с цитированием
