Инструкция Юный химик - 116 опытов

А. В. Г ригорович

ЮНЫЙ ХИМИК 116

ИНТЕРЕСНЫХ И БЕЗОПАСНЫХ ОПЫТОВ

Уважаемые родители! Вы приобрели набор, с помощью которого ваш ре­бенок сможет познакомиться с одной из самых увлекательных наук — химией. Используя пособие, можно проделать 116 химических опытов, озна­ ко­миться со многими химическими процессами, овладеть начальными химическими знаниями и умениями. Помогите своему ребенку орга­ низовать домашнюю лабораторию, и он получит практические навыки экспериментальной работы с химическими веществами. Не беспо­ койтесь, что вашему сыну или дочери придется работать с кислотой и щелочью — концентрации их невелики. Реактивы, входящие в состав набора, безвредны для здоровья. Юный химик должен внимательно ознакомиться с руководством и строго придерживаться правил техни­ ки безопасности. При работе с реактивами необходимо соблюдать ак­ куратность. Во время экспериментов рекомендуется надевать лабо­ раторный халат — он защитит одежду и поможет школьнику более серьезно и сознательно относиться к своей деятельности. Для проведения некоторых опытов потребуются дополнительные реактивы, которые имеются в каждом доме: настойка йода, пище­ вая сода, активированный уголь, крахмал, некоторые пищевые про­ дукты и предметы быта (например, железные гвозди или пластинки). Возможно, понадобится посуда: вроде старой металлической круж­ ки, стеклянной банки и др. Не жалейте о том, что они испортятся, ведь так ваш ребенок познает окружающий мир. Помогите ему справить­ ся с этой задачей.

3

Дорогой юный друг! С помощью набора «Юный химик» ты сможешь проделать нема­ ло химических опытов. Может быть, не все из них получатся с перво­ го раза, но ты познакомишься с химией и увлечешься этой удивитель­ ной наукой. В наборе содержатся химические реактивы, необходимые для проведения опытов, описанных в данном пособии. Кроме того, тебе понадобятся раствор йода, столовый уксус, пищевая и кальцинирован­ ная сода, нашатырный спирт и некоторые другие вещества из домаш­ него хозяйства. Раствор йода можно приготовить самому, если на­ капать в пробирку пять капель йодной настойки из домашней аптечки и наполнить пробирку до половины водой. Перед тем как приступить к экспериментам, внимательно озна­ комься с правилами техники безопасности и строго соблюдай их при работе. Перед выполнением опыта внимательно ознакомься с его опи­ санием, подготовь необходимые реактивы и оборудование. На рабочем столе оборудуй маленькую лабораторию (рис. 1). На стол поставь ящик-­набор, выставь бутылочки с кислотой и щелочью, собери горелку для сухого горючего. Наполни водой большую, тща­ тельно вымытую бутылку (чтобы каждый раз не бегать к водопрово­ дному крану). Приготовь специальную банку для отходов. В описании некоторых опытов приводятся уравнения химических реакций. Возможно, поначалу они будут тебе непонятны, но посте­ пенно, приобретая новые знания на уроках химии, ты научишься раз­ бираться в причинах происходящих явлений.

ЮНЫЙ ХИМИК

Рис. 1 Рис. 1 4

Правила техники безопасности Все опыты будут безопасными, если придерживаться нескольких простых правил.

1. Внимание! Не предназначено для детей в возрасте до 8 лет. Ис­ пользование только под присмотром взрослых.

2. Перед использованием изучить инструкцию, соблюдать и хранить ее в качестве справочного материала.

3. Не вдыхать пыль и порошок.

4. Перед проведеним опытов надевать защитные очки и перчатки, ла­ бораторный халат.

5. Не допускать в зону проведения опытов ма­ леньких детей и животных.

6. Не употреблять пищевые продукты и напит­ ки в зоне проведения опытов.

7. Обеспечить утилизацию всех пустых сосудов из набора.

8. Не использовать оборудование, которое не входит в набор или не рекомендовано в ин­ струкции по применению. Рис. 2 9. Не проводить экспериментов, которые не описаны в руководстве. Не применять незнакомые реактивы. Это очень опасно!

10. Подготовить рабочее место для опытов. Во время работы под­ держивать чистоту и порядок на столе. После окончания работы вымыть использованную посуду и руки.

11. Внимательно читать этикетки на банках с реактивами. Открыв банку с реак­ тивом, класть пробку на стол только так, как показано на рис. 2. Если по­ ложить пробку на бок, она может скатиться со стола. Сосуд, из которо­ го взят реактив, следует сразу же закрыть пробкой и поставить на место. Остаток взятого реактива нельзя сливать (ссыпать) обратно в емкость, где он хранился. Его следует помещать в специальную банку для отходов.

12. При переливании жидкостей сосуд с реактивом следует брать так, чтобы этикетка была направлена вверх. Капли реактивов с горлыш­ ка сосуда надо вытирать, иначе жидкость будет стекать по стеклу, портить этикетку, попадать на кожу рук.

5

13. При нагревании растворов в пробирке необходимо пользоваться держателем. Отверстие пробирки должно быть направлено в сто­ рону от людей, так как перегревшаяся жидкость может выплеснуть­ ся наружу.

14. Пробирка, нагреваемая в пламени, снаружи должна быть абсолют­ но сухой. При нагревании жидкостей необходимо следить за тем, чтобы стенки пробирки не перегрелись, особенно если жидкости мало, потому что от попадания капель перегретое стекло может треснуть.

15. Чтобы избежать перегревания, следует равномерно прогревать всю пробирку, передвигая ее в пламени вверх и вниз. Никогда не нагревать пробирку только снизу.

16. Нельзя заглядывать в пробирку с нагреваемой жидкостью, накло­ няться над сосудом, в который что­-либо наливается, — мельчайшие капельки могут попасть в глаза.

17. Реактивы нельзя пробовать на вкус!

18. Если необходимо проверить запах газа, жидкости или другого реак­ тива, нельзя подносить его к лицу. Удерживая емкость с реактивом на некотором расстоянии, следует создать ток воздуха, помахивая рукой над сосудом (рис. 3).

19. При работе с кислотой и раствором едкого натра надо со­блю­ дать осторожность, следить за тем, чтобы они не попали на руки и одежду. При попадании соляной кислоты на руки надо немедленно смыть ее водой и протереть руки слабым раствором соды. Если на

Рис. 3 6

Рис. 4

руки попал раствор едкого натра, следует сразу же смыть его во­ дой и протереть это место слабым раствором уксуса.

20. Нельзя оставлять реактивы в посуде без этикеток.

21. Спиртовку надо собирать, как показано на рис. 4. Подложить та­ блетку сухого горючего и поджечь спичками. Новые таблетки под­ кладывать с помощью пинцета, чтобы избежать ожога. По оконча­ нии опыта пламя погасить, закрыв его металлическим колпачком. Ни в коем случае не задувать пламя! Оно вместе с частицами сухого горючего может попасть на соседние предметы.

22. Спиртовку, используемую в опыте, не ставить непосредственно на стол, а обязательно подложить под нее несгораемый материал (лист жести, кафельную плитку и т. п.).

23. Для того чтобы вставить стеклянную трубку в резиновую пробку, следует предварительно смочить трубку в воде, и тогда она без труда войдет в пробку.

24. Для того чтобы набрать жидкость с помощью изогнутой трубки, не­ обходимо опустить ее во флакон, подождать, пока она заполнится жидкостью, затем закрыть верхнее отверстие указательным паль­ цем и поднять трубку. Чтобы выпустить жидкость из трубки, доста­ точно открыть отверстие.

25. Для того чтобы изготовить фильтр, следует сложить круглый лист фильтровальной бумаги, как показано на рис. 5.

26. При кипячении воды или растворов в стеклянной посуде (пробирке или колбе) на дно необходимо положить несколько кусочков битой фарфоровой посуды или стекла. Это предотвращает выплескива­ ние жидкости из посуды и появление в ней трещин.

27. Мыть руки после окончания опытов.

Рис. 5

7

Информация по оказанию первой медицинской помощи: При попадании в глаза: открытые глаза обильно промыть водой. Немедленно обратиться к врачу. При проглатывании: прополоскать рот большим количеством во­ ды, выпить свежей воды. Не вызывать рвоту. Немедленно обратить­ ся к врачу. При вдыхании: вывести пострадавшего на свежий воздух. При контакте с кожей и получении ожога: пораженный участок ко­ жи промывать большим количеством воды в течение 10 мин; если воз­ никнут сомнения, немедленно обратиться к врачу. Взять с собой хими­ ческое вещество и его сосуд. При травмировании необходимо обратиться к врачу.

Набор содержит необходимые химические вещества и материалы для проведения опытов № п/п

Название вещества

Химическая формула

1.

Гидроксид кальция

Ca(OH)2

2.

Порошок железа

Fe

3.

Диоксид марганца

MnO2

4.

Хлорид феррума(III)

FeCl3

5.

Сульфат натрия

Na2SO4

6.

Сульфат меди(II)

CuSO4

7.

Гексацианоферрат(II) калия (желтая кровяная соль)

К4[Fe(CN)6]

8.

Гексацианоферрат(III) калия (красная кровяная соль)

К3Fe(CN)6

9.

Сульфат железа(II)

FeSO4

10.

Гидроксид натрия

NaOH

11.

Азотная кислота

HNO3

8

Предисловие

№ п/п

Материалы

Количество

1.

Штатив для пробирок

1

2.

Подставка под чашку для выпаривания

1

3.

Держатель для пробирки

1

4.

Чашка для выпаривания

1

5.

Шпатель

1

6.

Фильтровальная бумага

10

7.

Лейка

1

8.

Пробирка

2

9.

Стеклянная трубка согнутая

1

10.

Резиновая пробка

1

11.

Резиновая пробка с отверстием

1

Гидроксид натрия (едкий натр). Раздражает дыха­ тельные органы и кожу. Опасность серьезных повреж­ дений глаз. При работе с едким натрием рекомендуются следу­ ющие защитные средства: химические брызгозащитные очки для защиты глаз, резиновые перчатки или перчатки с прорезинен­ ной поверхностью для защиты рук. При контакте слизистых поверхностей с едкой щелочью необходи­ мо промыть пораженный участок струей воды, а при попадании на ко­ жу — слабым раствором уксусной кислоты. Азотная кислота. Легко воспламеняет­ ся. Беречь вдали от источников воспламене­ ния. Раздражает дыхательные органы и ко­ жу. Существует опасность возгорания при контакте с горючими веществами. Предисловие

9

При нагреве или под действием света кислота разлагается с образо­ ванием высокотоксичного диоксида азота NO2 (газа бурого цвета). Порошок железа Fe. Легко воспламеняющийся. Бе­ речь вдали от источников воспламенения. Рассыпанный железный порошок сразу же утилизиро­ вать, поскольку влажное железо ржавеет и таким обра­ зом может повлечь за собой образование пятен ржавчи­ ны (например, в умывальнике). Сульфат меди(II) CuSO4. Очень ядовит для водных организмов, в водоемах способен длительное время сохранять вредное воздей­ ствие. В больших дозах он может нанести вред человеку. Попадание на кожу сухого вещества без­ опасно, но его обязательно необходимо смыть. Аналогично при попа­ дании растворов и увлажненного твердого вещества. При попадании в глаза необходимо обильно промыть их проточной водой (слабой струей).

Желаем удачи в познании удивительного мира

химии!

10

ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ ОПЫТЫ С САХАРОМ И СОЛЬЮ

1. Жарим сахар С сахара мы начнем наше путешествие в мир химии. Возьмем несколько кусочков сахара и попытаемся их поджарить. Да, са­ хар можно жарить, хотя для этого не пона­ добятся ни сковорода, ни сливочное мас­ ло. Кусочки сахара поместим в фарфоровую чашку и аккуратно пропитаем их водой при помощи угловой трубки. Фарфоровую чаш­ ку поставим на огонь (рис. 6). Сахар на­ чинает постепенно растворяться, и вскоре в чашке образуется вязкая желтоватая жид­ кость. Это и есть жареный сахар. Долго на­ гревать сахар нельзя — он станет коричневым Рис. 6 и загорится.

2. Получаем леденцы Как только сахар превратится в светло-­желтую жидкость, накапа­ ем его на тарелку или лист бумаги и подождем, пока он остынет. Ког­ да сахар затвердеет, приподнимем с помощью ножа светло­-желтую прозрачную массу и попробуем ее на вкус — получился сладкий леде­ нец. Теперь ты можешь научить своих друзей делать такие ле­денцы.

3. Горит ли сахар? Проверим это. Возьмем пинцетом кусочек сахара и подержим его в пламени спиртовки. Сахар потемнеет, начнет плавиться и капать, как свеча, но гореть не будет. А теперь стряхнем на этот кусочек сахара немного древесной золы и снова поместим в пламя спиртовки. Сахар загорится ярким пламенем и сгорит дотла, как смоченное бензином 11

дерево. Такое действие оказывают соли химического элемента — ли­ тия, который содержится в древесной золе.

4. Может ли сахар стать невидимым? Разобьем кусок сахара на мелкие кусочки и высыплем их в пробир­ ку, заполненную на три четверти водой. Закроем пробирку пробкой и сильно встряхнем. Сахар постепенно растворится, и теперь только сладкий вкус сможет указать на его наличие в воде.

5. Сахар появляется вновь Выльем сладкую воду из пробирки в фарфоровую чашку и поставим ее в теплое место. Через несколько дней вода испарится, а на дне чаш­ ки останется сахарная корка, внутри которой блестят кристаллы сахара.

6. Искусственный снег Положим в тарелку несколько камешков, между ними укрепим су­ хие веточки (рис. 7). На камни и вокруг них насыплем 12 столовых ло­ жек поваренной соли, к которой приме­ шаем немного синьки для белья. Края тарелки обязательно следует смазать вазелином. После этого смочим соль, аккуратно вылив на нее 6 ложек воды, и поставим тарелку в теплое место. Каждый день с помощью угловой труб­ ки в тарелку нужно добавлять 1–2 лож­ ки воды. Уже на второй день на камеш­ ках появится «снег», а через две недели он покроет все ветки. Рис. 7

Сущность явления заключается в следующем. Сухая соль, впитывая воду, растворяется. Полученный концентрированный раствор соли в силу капиллярного эффекта проникает в щели между камнями и тре­ щины коры, образуя на них тонкую пленку. Вода испаряется, а соль остается. Этот процесс протекает непрерывно, и «снег» нарастает в течение нескольких дней.

12

7. Выращиваем кристаллы сахара Можно сделать так, что кристаллы в растворе будут не только образовывать­ ся, но и расти. Попробуем вырастить кри­ сталлы сахара. Для этого растворим как можно больше сахара в пробирке с те­ плой водой и выльем раствор в стакан. За­ тем привяжем короткую нитку к каранда­ шу и положим его на стакан. Со временем на нитке, погруженной в жидкость, обра­ зуются кристаллы, которые постепенно будут становиться все больше и больше (рис. 8).

Рис. 8

8. Выращиваем кристаллы меди Из меди тоже можно вырастить кристаллы. Для этого не понадо­ бится высокая температура. Мы вырастим их в растворе медного ку­ пороса с помощью катализатора. Поместим на дно сосуда 20–30 г медного купороса и засыплем их 20 г поваренной соли. Накроем слой соли прокладкой из ткани или фильтровальной бумаги так, чтобы она прилегала к боковым стенкам сосуда. Сверху на прокладку положим железную пластинку (ее мож­ но сделать, разрезав кассету из­-под фотопленки и зачистив края). За­ тем прильем насыщенный раствор поваренной соли так, чтобы он по­ крывал пластинку на 1 см. Когда через 1–2 дня мы достанем пластинку из раствора, то сможем увидеть, что часть пластинки растворилась, а часть обросла мелкими кристаллами меди. Если вы хотите сохранить выращенные кристаллы, то соскребите их с пластинки и храните под слоем разбавленной кислоты.

13

ВОДЕ ОО ВОДЕ Вода составляет большую часть массы нашего тела. С полной уве­ ВОДЕ ренностью можно сказать, что без воды нет жизни. В водных раство­ рах происходят разнообразные химические превращения, во многих из которых вода принимает непосредственное участие.

9. Чистая вода? Водопроводная вода только на первый взгляд кажется чистой. В ней всегда присутствуют растворенные соли. Нальем в фарфоровую чаш­ ку немного воды и будем нагревать ее на спиртовке до полного ис­ парения. Вместо воды на дне чашки останется серовато-­белый налет. Это и есть растворенные в воде минеральные соли. Вода, содержащая минеральные соли кальция и магния, называется жесткой. Такая вода обладает свойством препятствовать образованию мыльной пены. А вода, в которой соли магния и кальция практически отсутствуют, называется мягкой. В такой воде мыло хорошо пенится и очень плохо смывается.

10. Получаем чистую воду Попробуем очистить воду от растворенных в ней солей. Нальем в про­ бирку немного воды и закроем ее пробкой с изогнутой стеклянной труб­ кой. Другой конец трубки опустим во вторую пробирку, которую бу­ дем охлаждать в стакане с холодной водой (рис. 9). При кипении вода из первой пробирки испаряется. Ее пары по изогнутой трубке попада­

Рис. 9 14

ют во вторую пробирку, охлаждаются и снова превращаются в воду. Этот процесс в химии называют перегонкой, или дистилляцией, а вода, сконденсиро­ванная в пробирке, называется дистиллированной. Если попробовать эту воду на вкус, она покажется пресной, так как в ней нет минеральных солей. Во время опыта необходимо следить за тем, чтобы вода в нагревае­ мой пробирке кипела не сильно и не попадала в охлаждающую пробирку. Для этого на дно пробирки следует положить несколько стеклянных бу­ синок или кусочков битого стекла. Такие осколки называются кипелками. Следует обратить внимание на то, что в нагреваемой пробирке должно остаться небольшое количество воды, иначе она может лопнуть. Если опыт произведен правильно, то мы получим чистую дистиллированную воду.

11. Фильтруем загрязненную воду Положим в стакан с водопроводной водой немного земли и размешаем. Вода станет грязной и мутной. Теперь возьмем лист фильтровальной бумаги, сложим его так, как показано на рис. 5, и вложим в воронку. Фильтр готов. Те­ перь воронку с фильтром поместим над пробиркой и нальем в нее немного грязной воды (рис. 10). Проходя сквозь фильтровальную бумагу, вода очистится от грязи — частицы земли останутся на фильтре, а в пробирке соберется чистая вода. Этот способ очистки воды назы­ вается фильтрованием. С его помощью Рис. 10 нельзя удалить растворенные в воде ми­ неральные соли, но можно очистить воду от песка, пыли и других твер­ дых частиц.

12. Фильтр для кофе Такую же бумажную воронку, как и в предыдущем опыте, можно использовать в качестве фильтра для свежеприготовленного кофе. Ког­ да кофе сварится, ты можешь отфильтровать его от кофейной гущи.

15

13. Испытываем водопроводную воду Возьмем фарфоровую чашку с осадком, полученным при выпари­ вании воды, и капнем на него каплю азотной кислоты. Произойдет ре­ акция, сопровождающаяся выделением газа. В состав осадка входят карбонаты — соли угольной кислоты, ко­ торые реагируют с азотной кислотой с выделением углекислого газа: MgCO3 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + CO2↑ + H2O. 14. Как устранить накипь в чайнике? Со временем в чайнике образуется толстая корка накипи, подоб­ но тому, как при выпаривании воды на дне чашки оседают карбона­ ты кальция и магния. Эту накипь нельзя удалить обыкновенной водой, а вот разбавленная азотная (или уксусная) кислота быстро ее раство­ ряет. Однако так можно очистить только эмалированный чайник, алю­ миниевую посуду кислота разрушает.

15. Как очистить пробирку после выпаривания в ней воды? Аналогично можно устранить мутный налет со стенок пробирки, в которой выпаривалась вода. Ополоснем пробирку небольшим коли­ чеством азотной кислоты, и мутный налет исчезнет. Если после этого промыть пробирку водой, то можно считать ее чистой. Запомни это как практический совет для нашей работы.

16. Как очистить жирную пробирку? Пробирку, в которой находились животные или растительные мас­ ла, нельзя очистить водой. А вот горячий раствор соды хорошо очища­ ет жирную посуду. Сода с жиром образуют мыло, которое растворя­ ется в воде. Пробирки, используемые для опытов, всегда должны быть чисты­ ми. Теперь ты уже знаешь два способа очистки сильно загрязненных пробирок: содовым раствором, если в пробирке был жир, и соляной кислотой, если пробирка загрязнена известью.

17. Известковая вода Приготовим известковую воду. Для этого поместим в пробирку на 1/5 ее высоты гашеную известь (гидроксид кальция) и дольем воды на 16

4/5 высоты пробирки. Закрыв пробирку пробкой, хорошо переме­ шаем ее содержимое энергичным встряхиванием. Поставим получен­ ный в пробирке раствор на несколько часов для отстаивания. Когда все твердые частицы осядут на дно, прозрачную жидкость из пробирки со­ льем в банку. Это и будет известковая вода.

18. Известковая вода и мыльная вода Приготовим мыльную воду, растворив некоторое количество мыль­ ной стружки в стакане с водой. Дадим отстояться получившейся мутной жидкости в течение суток, а затем профильтруем ее. Отфильтровав­ шуюся слегка мутную жидкость будем постепенно добавлять в пробир­ ку с прозрачной известковой водой. Раствор в пробирке сразу помутне­ ет. В нем образуется нерастворимая в воде соль — стеарат кальция. Чем больше стеарата кальция в растворе, тем плотнее образовавшаяся муть.

2Na(C17H35COO) + Ca(OH)2 → Ca(C17H35COO)2↓ + 2NaOH. Затем в другую пробирку с известковой водой опустим стеклянную трубку и через нее будем выдыхать воздух. Прозрачный раствор так­ же помутнеет. Это происходит потому, что выдыхаемый нами углекис­ лый газ образует с известковой водой другую нерастворимую соль — карбонат кальция. Большинство солей кальция нерастворимы в воде.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + Н2O. 19. Вода и масло Вода и масло плохо смешиваются друг с другом. Если в воду на­ лить растительное масло, оно разольется по водной поверхности тон­ кой радужной пленкой. Чтобы увидеть эту пленку, нальем в широкую посуду воду, лучше дистиллированную, и угловой трубкой нанесем на ее поверхность каплю масла. Если поднести сосуд к солнечному све­ ту, то на пленке можно увидеть разноцветные круги.

20. Вода, покрытая пленкой Наполним стакан водой почти до краев и аккуратно положим на во­ дную поверхность фильтровальную бумагу с иголкой (рис. 11). Бумага, как только намокнет, утонет, а игла останется на поверхности. Можно даже наблюдать, как поверхность воды прогибается под иглой. Игла не тонет потому, что поверхность воды покрыта пленкой, которая не про­ 17

рывается благодаря малому весу иглы. При стирке эта водная пленка препятствует удалению грязи и жира с загрязненной ткани.

21. Как разрушить поверхностную пленку воды Если рядом с иглой, плавающей на воде, насыпать немного сти­ рального порошка или аккуратно прилить мыльную воду, игла вскоре утонет. А если опыт с иглой и бумагой провести в воде, в которую предварительно был добавлен стиральный порошок, то игла и вовсе не удержится на поверхности воды. Это происходит потому, что поверх­ ностная пленка разрушается при добавлении к воде моющих средств.

22. Воздух в воде Человек, погрузившись в воду без специального снаряжения, мо­ жет погибнуть, задохнувшись от недостатка воздуха. А вот рыба под водой не задыхается, потому что в воде растворено небольшое коли­ чество воздуха, достаточное для ее дыхания. Попробуем обнаружить воздух в воде. Наполним пробирку во­ дой до краев и закроем ее пробкой с изогнутой трубкой. В пробир­ ке не должно быть пузырьков, и вода должна заполнить часть изо­ гнутой трубки (рис. 12). Удерживая пробирку в слегка наклонном горизонтальном положении (так, чтобы дно пробирки было чуть вы­ ше отверстия), нагреем содержащуюся в ней воду. В пробирке начнут образовываться воздушные пузырьки, которые соберутся в верхней части пробирки. Воду не следует нагревать до кипения, так

Рис. 11 18

Рис. 12

как образующийся при этом пар может выбросить через трубку всю воду. Пузырек воздуха, образовавшийся в пробирке после нагрева­ ния, содержит кислород, которым дышат рыбы и другие живущие в воде организмы.

23. Тепло повышает растворимость Поместим в пробирку медный купорос (сульфат меди) так, что­ бы высота его слоя была около 1,5 см, и добавим 2 см воды по высо­ те пробирки. Для того чтобы купорос быстрее растворился, пробирку несколько раз встряхнем, предварительно закрыв ее пробкой. Рас­ твор окрасится в синий цвет. Однако растворится не весь медный ку­ порос, часть его останется на дне. Такой раствор можно назвать на­ сыщенным. Теперь осторожно нагреем пробирку. Медный купорос растворится полностью, и раствор станет темно-­синим. Таким обра­ зом, тепло способствует растворению. Если горячему раствору дать остыть, то на дно пробирки осядут кристаллы медного купороса. Рас­ твор станет пересыщенным.

24. Выращиваем крупные кристаллы сульфата меди Полученные в предыдущем опыте кристаллы медного купороса называются монокристаллами. Монокристаллы различных веществ, например кварца, широко применяются в оптике, электронике, лазер­ ной технике. Можно устроить с друзьями соревнование по выращиванию самого большого кристалла медного купороса. Для этого приготовим раствор медного купороса: в пробирке, наполовину заполненной водой, раство­ рим при постоянном встряхивании медный купорос до получения интен­ сивной окраски. Полученный раствор перельем в стакан и оставим его до тех пор, пока вода не испарится. На дне стакана останутся кристаллы медного купороса. Они похожи на косоугольники (ромбоэдры). Отбе­ рем несколько наиболее правильных по форме кристалликов, которые и будут зародышами для выращивания крупных кристаллов. Приготовим раствор медного купороса, в котором будут расти кри­ сталлы. В пробирку, заполненную водой на 3/4, помещаем немного медного купороса, пробирку встряхиваем до его полного растворения. Затем постепенно добавляем купорос до тех пор, пока он не перестанет растворяться (даже после встряхивания). Теперь раствор нужно нагреть — 19

в теплой воде избыток медного купороса растворится. Оставляем рас­ твор до следующего дня, и купорос опять выпадает в осадок. Жидкость над осадком, или так называемый маточный раствор, сливаем в стакан. Помещаем в маточный раствор 2–3 кристаллика, отобранных в преды­ дущем опыте, так, чтобы они не касались друг друга на дне стакана. Стакан накрываем листом бумаги или картона, чтобы вода не испарялась слишком быстро. Каждый день кристаллы необходимо переворачивать. Кристаллы всегда должны быть полностью покрыты раствором. Поэтому время от времени необходимо готовить и приливать новый маточный раствор. Выращивание кристаллов продлится довольно долго. Например, пятисантиметровые кристаллы вырастают за полгода. Наберись терпе­ ния, и ты сможешь вырастить крупные кри­сталлы.

25. Определение кристаллизационной воды в медном купоросе Насыплем в пробирку немного медного купороса. Пробирку на­ клонно укрепим на штативе (рис. 13). Закроем пробирку пробкой с га­ зоотводной трубкой. Трубку опустим в другую пробирку с нескольки­ ми кристалликами перманганата калия. Пробирку с медным купоросом нагреем в пламени спиртовки. Через некоторое время в ней появится вода, которая по трубке будет стекать в пробирку с перманганатом калия, постепенно растворяя его.

Рис. 13 20

После окончания опыта необходимо дать пробирке остыть и толь­ ко тогда вынуть ее из держателя. Откуда появляется вода? Только из медного купороса, который из голубого вещества, содержащего воду, превращается в серовато­ белый безводный порошок. Следовательно, кристаллы медного купо­ роса содержат воду, получившую название кристаллизаци­онной. t CuSO4 · 5H2O → CuSO4 + 5H2O↑. (синие кристаллы)

(белый порошок)

УГЛЕРОД Углерод — широко распространенный в природе химический эле­ мент. В свободном состоянии углерод образует хорошо известные простые вещества — уголь (сажу), графит, алмаз. Он входит в состав очень многих сложных веществ, например парафина, спирта, эфира и др. Углерод содержится во многих пищевых продуктах. В этом мож­ но убедиться, проделав следующие опыты.

26. Углерод — составная часть сахара Возьмем небольшой кусочек сахара, положим его на жестяную­ крышку, накроем колпачком или наперстком и сильно нагреем (рис. 14). Вскоре из-­под колпачка начнет выделяться едкий

Рис. 14 21

дым, который горит на воздухе, если к нему поднести спичку. Ког­ да дым перестанет выделяться, снимем колпачок и увидим черную массу на крышке. Этот уголь состоит из углерода, который входит в состав сахара.

27. Газ из дерева Положим в горизонтально укрепленную пробирку сухие кусоч­ ки дерева и закроем отверстие пробкой с газоотводной трубкой (рис. 15). Теперь нагреем пробирку с древесиной. Пробирку нельзя долго нагревать в одном месте, она может лоп­ нуть! Из верхнего отверстия газоотводной трубки начинает выделяться белый дым, который можно зажечь. Образующееся пламя внизу го­ лубое, вверху — желтое. Такой же газ можно получить из каменно­ го угля.

28. Деготь Если газоотводную трубку с выделяющимся при нагревании де­ рева газом опустить концом вниз в пустую пробирку, то внизу бу­ дет скапливаться коричневая жидкость с характерным запахом — де­ готь (рис. 16).

Рис. 15 22

Рис. 16

29. Древесный уголь В пробирке, где нагревалось дерево, после отделения газа и смо­ лы остается черный древесный уголь. Им можно рисовать на белом листе, а при внесении в пламя он тлеет, как угли в печке. Сохраним этот уголь для дальнейших опытов.

30. Свеча выделяет газ, способный гореть Горящая свеча выделяет газ, кото­ рый тут же сгорает в ее пламени. Ес­ ли подержать в нижней части пламе­ ни один конец стеклянной трубки, то у другого ее конца начнет выделять­ ся уже известный нам газ. Его можно поджечь (рис. 17). Рис. 17

КИСЛОТЫ, ОСНОВАНИЯ, ИНДИКАТОРЫ КИСЛОТЫ, ОСНОВАНИЯ, ИНДИКАТОРЫ 31. Самодельные индикаторы В химических лабораториях очень часто используются индикато­ ры — иногда для определения веществ, а в большинстве случаев для того, чтобы узнать кислотность среды, от которой зависят поведение веществ и характер реакции. Индикаторы не раз понадобятся и нам. Попробуем приготовить их самостоятельно. Исходным сырьем будут служить растения: многие цветки, плоды, ягоды, листья и корни со­ держат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. Попадая в кислую или щелочную среду, они наглядно сигнализируют об этом. Растительное сырье летом собрать легко — в лесу, в поле, в саду или огороде. Возьмите яркие цветы — ирис, темные тюльпаны и ро­ зы, анютины глазки, мальву; наберите малины, ежевики, черники, го­ лубики, черноплодной рябины; запаситесь несколькими листами крас­ 23

ной капусты и молодой свеклой. Так как растворы индикаторов получают отвариванием, то они, ко­ нечно, быстро портятся — скисают, плесневеют. Поэтому их надо го­ товить непосредственно перед опытом. Возьмите немного запасенного сырья (точное количество не име­ ет значения), положите в пробирку, налейте воды, поставьте на водя­ ную баню и нагревайте до тех пор, пока раствор не окрасится. Каждый раствор после охлаждения профильтруйте и слейте в заранее приго­ товленный чистый флакон с этикеткой. Чтобы обеспечить себя индикаторами на весь год, засушите ле­ том лепестки и ягоды, разложите их по отдельным коробочкам, по­ том точно так же, как говорилось выше, приготовьте из них отвары, отдельно из каждого растения. Чтобы узнать, какой отвар служит индикатором на ту или иную среду и как меняется его цвет, надо провести испытание. Возьмите пи­ петкой несколько капель самодельного индикатора и добавьте их по­ очередно в кислый и щелочной растворы. Кислым раствором может служить столовый уксус, а щелочным — раствор кальцинированной соды (карбоната натрия). Если добавить к ним, например, ярко­-синий отвар из цветков ириса, то под воздействием уксуса он станет крас­ ным, соды — зелено-­голубым. Не только листья и ягоды могут сослужить нам службу в качестве индикаторов. На изменение кислотности четко реагируют некоторые соки, в том числе из красной капусты, вишни, черного винограда, черной смородины и даже компоты. Выполнить роль индикатора мо­ жет обычный борщ. Хозяйки давно это приметили и используют это свой­ство свекольного отвара, но не для химического анализа. Чтобы борщ был ярко-­красным, в него перед окончанием варки добавля­ ют немного пищевой кислоты — уксусной или лимонной; цвет борща меняется буквально на глазах. Даже обычный чай является индикато­ ром. Если положить в чай лимон, то он светлеет в кислой среде. И последнее о растительных индикаторах. Когда-­то было модно присылать приглашения на лепестках цветов. Надписи делали раство­ ром кислоты или щелочи, пользуясь тонким пером или заостренной палочкой. Вы тоже можете написать письмо таким образом. Лепест­ ки и растворы подберите самостоятельно. Имейте в виду, что раствор не должен быть концентрированным, иначе можно повредить нежный лепесток.

24

32. Кислоты кислые Существует выражение: «кислый, как уксус». В переводе с гречес­ кого «уксус» означает «кислый». Можно попробовать любую кислоту, и она будет кислой. Cвоим названием кисло’ты обязаны именно вкусу. Но нет никакой необходимости пробовать кислоту на вкус. Мож­ но воспользоваться полоской лакмусовой бумаги, капнув на нее кап­ лю уксуса угловой трубкой. Лакмусовая бумага — это фильтроваль­ ная бумага, пропитанная веществом, которое носит название лакмус. Лакмус — это индикатор. Индикаторы — вещества, обладающие свой­ ством менять свою окраску в присутствии кислот и щелочей. Смочен­ ная уксусом часть лакмусовой бумаги становится красной. Следова­ тельно, столовый уксус — это кислота.

33. Нашатырный спирт и индикаторы Обычно нашатырный спирт имеется в каждом доме. Он обладает резким запахом, поэтому нюхать его нужно осторожно. Спиртом он назван неправильно, так его называют в быту, а в химии это вещество называется гидроксидом аммония. Если гидроксид аммония налить в пробирку и прилить раствор ин­ дикатора, то он изменяет цвет. Следовательно, нашатырный спирт яв­ ляется щелочью.

34. Гидроксид натрия (едкий натр) окрашивает индикаторы Флакон с едким натром (гидроксидом натрия) осторожно запол­ ним водой, закроем пробкой и энергично встряхнем — содержащийся во флаконе твердый едкий натр растворится в воде. Проделаем с полученным раствором то же, что и в предыдущем опыте с нашатырным спиртом.

35. Известковая вода Поместим в пробирку немного гашеной извести (гидроксида каль­ ция) так, чтобы закрылось дно пробирки. Насыпать гашеную известь следует осторожно, не допуская попадания порошка в глаза! Почти до краев нальем воды, закроем пробирку пробкой и встряхнем. На некоторое время оставим пробирку, чтобы жидкость отстоялась. Из­ весть осаждается на дно, а вода над ней становится прозрачной.

25

Испытаем эту прозрачную воду, как и в предыдущих двух опытах, раствором индикатора. Известковая вода также окрашивает индика­ тор, как и нашатырный спирт и едкий натр. Нашатырный спирт, едкий натр, известковая вода называются основа­ ниями, или гидроксидами. Нашатырный спирт — гидроксид аммония, ед­ кий натр — гидроксид натрия, известковая вода — гидроксид кальция. Оснований очень много. Одни из них растворяются в воде (едкий натр, гашеная известь и др.), а другие — нет. Растворимые в воде ос­ нования называются щелочами. Вещества, с которыми мы проделали опыты, — щелочи.

36. Нашатырный спирт — обезболивающее средство при мура­ вьином и пчелином укусах При укусе муравей впрыскивает в ранку муравьиную кислоту, вы­ зывающую резкую боль. Если место укуса смочить нашатырным спир­ том, боль исчезает, потому что нашатырный спирт — это основание: гидроксид аммония. Он нейтрализует кислоту. Пчелиный яд также содержит муравьиную кислоту, поэтому при пчелином укусе нашатырный спирт тоже снижает боль. ПЛОДЫ И ФРУКТЫ ПЛОДЫ И ФРУКТЫ 37. Сладкое и кислое в винограде Капля виноградного сока оставляет на синей лакмусовой бумаге красное пятно. Это значит, что в винограде есть кислота. Кроме кис­ лоты, в винограде содержится сахар. Проба с основанием и медным купоросом покажет наличие сахара.

38. Проба на сахар Нальем в пробирку немного раствора едкого натра (гидроксида на­ трия). Затем добавим по каплям раствор медного купороса (сульфата меди). Образуется голубой студнеобразный осадок. Этот осадок ос­ торожно нагреем. При этом произойдет изменение окраски осадка от бурого до черного. Вещество черного цвета — это оксид меди СuО. А теперь немного изменим опыт. Нальем в пробирку виноградный сок (3 см по высоте пробирки). Прибавим такой же объем раствора 26

едкого натра, а затем по каплям — раствор медного купороса. Смесь окрашивается в красивый синий цвет. Получившийся раствор нагреем на спиртовке. Постепенно он меня­ ет окраску: синий — зеленый — желтый — красный. Появление крас­ ной окраски (цвет томатного сока) свидетельствует о том, что в виног­ радном соке содержится глюкоза, или виноградный сахар.

39. Сахар в ягодах Несколько капель сока, выжатого из смородины или малины, под­ вергаем пробе на сахар. Желто-­красная окраска раствора подтверж­ дает, что эти ягоды тоже содержат виноградный сахар.

40. Мед и варенье содержат виноградный сахар Растворим в небольшом количестве воды в отдельных пробирках варенье и мед. Проведем, как описано выше, пробу на сахар. В обеих пробирках результаты положительные. Таким образом, в меде и ва­ ренье содержится виноградный сахар.

41. Вырабатывают ли пчелы сахар? Итак, мед содержит виноградный сахар. Интересно, берут ли пче­ лы виноградный сахар из цветов готовым или они вырабатывают его сами? Чтобы разобраться в этом, сделаем пробу на сахар с соком кле­ вера, с головок которого пчелы собирают нектар. В клевере содер­ жится виноградный сахар, значит, пчелы извлекают сахар из цветов.

42. Сахар двух видов Если проделать опыт с обычным сахаром, который употребляется в пищу, то красного окрашивания, как с виноградным соком, не получит­ ся. Это объясняется тем, что обычный пищевой сахар вырабатывается из свеклы или сахарного тростника, а сахар свеклы и сахарного тростника отличается от сахара фруктов. Сахар, содержащийся в свекле и сахар­ ном тростнике, называется сахарозой, а виноградный сахар — глюкозой.

43. Тростниковый сахар (сахароза) превращается в виноградный сахар Кусочек сахара растворим в чашке с водой, добавим 10 капель соляной кислоты и прокипятим в течение трех минут. Если после это­ 27

го провести пробу на сахар, получится красное окрашивание. Дело в том, что тростниковый (или свекольный) сахар после обработки кис­ лотой превращается в виноградный сахар.

44. Что еще можно обнаружить в плодах? Во фруктах содержатся не только кислоты и сахара, но также и жи­ ры или маслянистые вещества. Если над листом бумаги выжать апель­ синовую корку, то на бумаге останутся жирные пятна. Они появляются от масла, которое содержится в кожуре. Если выжать кожуру около пламени спиртовки, то брызги масла вызовут маленький сноп огня. Если на лист бумаги положить кусок сливочного масла или маргарина и растереть его, появится жирное пятно. То же самое произойдет, если капнуть подсолнечное масло. Ядра грецких или других орехов также со­ держат жир. Если раздавить их на бумаге, получится жирное пятно.

45. Почему бензином выводят пятна? В бензин (5 см по высоте пробирки) поместим кусочек масла, за­ кроем пробирку пробкой и встряхнем. Масло вскоре растворится. Значит, бензин растворяет жиры. Вот почему бензином можно вывес­ ти с одежды жирное пятно, которое не может смыть вода. Если надолго оставить бензин с растворенным в нем маслом в от­ крытой чашке, то со временем в чашке останется только масло, а бен­ зин испарится. УГЛЕКИСЛЫЙГАЗ ГАЗ УГЛЕКИСЛЫЙ 46. Обнаружение углекислого газа Нальем в пробирку известковую воду и оставим ее на воздухе. На следующий день бесцветная известковая вода покроется белым нале­ том. Это происходит потому, что в ней содержится гидроксид кальция (гашеная известь), который взаимодействует с углекислым газом с об­ разованием карбоната кальция (мела): Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O. Протекание реакции доказывает, что в воздухе в свободном со­ стоянии всегда присутствует углекислый газ — оксид углерода(IV).

28

47. Получение осно’ вного карбоната меди Приготовим в отдельных пробирках растворы медного купороса (сульфата меди) и бельевой, или кальцинированной, соды (карбоната натрия) и смешаем их. Образуется зеленовато-голубой осадок: 2CuSO4 + Na2CO3 + 2NaOH → (CuOH)2CO3↓ + 2Na2SO4. Отфильтруем этот осадок через бумажный фильтр и промоем не­ сколько раз водой, заливая воду в воронку с фильтром. Потом филь­ тровальную бумагу с осадком разложим на чистом листе бумаги и поместим лист с осадком в теплое место на несколько дней. Вода испарится, а на фильтре останется порошок зеленовато-голубого цве­ та. Это вещество называется осно’вным карбонатом меди. Соберем его в пробирку, так как он понадобится для следующих опытов.

48. Углекислый газ из осно’ вного карбоната меди Насыплем в чистую сухую пробирку небольшое количество осно’вного карбоната меди, полученного в предыдущем опыте. Укре­ пим пробирку при помощи держателя для пробирок в штативе и закро­ ем проб­кой с газоотводной трубкой. Свободный конец газоотводной трубки опустим в пробирку с известковой водой. Начнем нагревать про­ бирку с осно’вным карбонатом меди (рис. 18). Через некоторое время через известковую воду начинают проходить пузырьки газа, известковая вода мутнеет, голубой порошок гидроксокарбоната постепенно стано­ вится черным, а на стенках пробирки появляются капли воды.

Рис. 18 29

Черный порошок — это оксид меди(II). Следовательно, осно’вный карбонат меди при нагревании разлагается на оксид меди(II), оксид углерода(IV) и воду: (CuOH)2CO3 → 2CuO + CO2↑ + H2O. 49. Углекислый газ из пищевой соды 1. Слегка нагреем горизонтально поставленную пробирку с по­ рошком пищевой соды (гидрокарбоната натрия NaHCO3), не погру­ жая конец изогнутой трубки в воду, иначе вода поднимется по трубке в горячую пробирку и пробирка лопнет. Затем, продолжая нагревать, опустим конец трубки в пробирку с водой и увидим пузырьки выделя­ ющегося газа. Как только начнется выделение газа, заменим пробир­ ку с обычной водой на пробирку с известковой водой. Известковая вода вскоре помутнеет — это значит, что из соды выделяется углекис­ лый газ: 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2­­↑.

2. Капнем на щепотку пищевой соды уксусную кислоту. Происхо­ дит выделение газа с обильной пеной. Поместим соду в пробирку с уксусной кислотой, и выделяющийся газ через газоотводную трубку пропустим через известковую воду. Она мутнеет. Это еще раз дока­ зывает то, что из соды можно получить углекислый газ: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑.

50. Пищевая сода способствует выпечке хлеба Сначала приготовим искусственные дрожжи. Для этого смешаем две равные части лимонной кислоты и пищевой соды. Насыплем в фар­ форовую чашку муку, добавим к ней приготовленный порошок и хо­ рошо перемешаем. После этого добавим еще немного соды и воды и снова тщательно перемешаем так, чтобы получилось полужидкое тесто. Теперь будем нагревать тесто на слабом пламени. Мы знаем, что при нагревании из соды выделяется углекислый газ. За счет этого тесто поднимается и после выпечки становится рыхлым. Однако наше печенье нельзя сравнить с настоящим и пробовать его не стоит. Этот опыт мы провели только для того, чтобы убедиться, как сода помогает придать рыхлость и пышность хлебным и кондитерским изделиям.

30

51. Исследуем дрожжи Возьмем небольшой кусочек дрожжей, положим его в пробирку, наполовину заполненную сладкой водой. Пробирку закроем пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой опустим в пробир­ ку с известковой водой. Через некоторое время (5–7 мин) наблюдаем вспенивание жидкости в пробирке с дрожжами и помутнение извест­ ковой воды. Следовательно, происходит выделение углекислого газа. Дрожжи — это грибковые микроорганизмы. Углекислый газ — продукт их жизнедеятельности, а сахар (сладкая вода) является для них питательной средой.

52. Газ в лимонаде — углекислый газ Если открывать лимонад, предварительно встряхнув бутылку, из него выделяется много газовых пузырьков. Закроем бутылку с лимо­ надом пробкой с изогнутой трубкой. Длинный конец трубки опустим в пробирку с известковой водой. Известковая вода быстро помутнеет. Следовательно, в лимонаде содержится углекислый газ.

53. Приготовим... лимонад! Можно самим приготовить пенящийся лимонад. Насыплем в про­ бирку порошок лимонной кислоты, пищевую соду (по 2 см по высоте пробирки) и порошок растолченного сахара или сахарный песок (6 см по высоте). Высыплем эту смесь на лист бумаги или в сухую чистую чашку, тщательно перемешаем и разделим на несколько приблизи­ тельно равных частей. Каждую часть можно упаковать в пакетик, по­

Рис. 19 31

добный аптечному для порошков (рис. 19). Если такой порошок высы­ пать в стакан и налить воды, получится шипящий и пенящийся напиток, освежающий, как лимонад.

54. Ныряющее яйцо В стакан с раствором азотной кислоты опускаем яйцо. Оно тонет, но через некоторое время всплывает на поверхность, а потом снова ныряет. Почему? На поверхности яйца начинается реакция между содержащим­ ся в скорлупе карбонатом кальция и соляной кислотой, в результа­ те чего образуется углекислый газ, пузырьки которого прикрепля­ ются к скорлупе и поднимают яйцо вверх. На поверхности раствора пузырьки срываются и уходят в воздух, яйцо снова погружается на дно, а потом опять поднимается. Так яйцо ныряет, пока не растворит­ ся скорлупа.

55. Углекислый газ и мыльный пузырь Заполним углекислым газом стеклянную банку. Для этого действием уксуса на пище­ вую соду надо получить углекислый газ в про­ бирке, а газоотводную трубку направить в бан­ ку. С помощью соломинки выдуем мыльный пузырь и осторожно опустим его в стакан. Так как углекислый газ тяжелее воздуха, он оста­ нется внизу банки, а мыльный пузырь будет держаться на невидимой для нас поверхности газа (рис. 20).

Рис. 20

56. Углекислый газ гасит пламя Углекислый газ не горит и не поддерживает горение. Если поста­ вить свечу в широкий сосуд и постепенно наполнять сосуд углекислым газом (рис. 21, а), газ поднимется до верха свечи и погасит ее. Если же накрыть горящую свечу перевернутым стаканом, она некоторое время продолжает гореть, затем мерцает и гаснет. В воздухе под ста­ каном содержится кислород, как только он израсходуется, пламя по­ тухнет (рис. 21, б). КАРБОНАТЫ 32

а

Рис. 21

б

КАРБОНАТЫ 57. Что такое сода? Растянем участок нихромовой спи­ рали от электроплитки. Сделаем из нее петлю с очень маленьким отверстием и закрепим на деревянной палочке или карандаше (рис. 22). На петлю поме­ стим кусочек кальцинированной соды (карбоната натрия или углекислого на­ трия) и внесем ее в пламя свечи. Пла­ мя окрасится в желтый цвет. Такую же окраску будет иметь пламя, если в него внести пищевую соду (гидро­ карбонат натрия). Желтый цвет пла­ мени указывает на наличие в соде на­ Рис. 22 трия. Кроме того, мы обнаружим, что из пищевой соды выделяется углекислый газ. Чтобы пищевая сода удержи­ валась на петле, нужно смочить петлю водой, а затем опустить в емкость с содой.

58. Опыт с кусочком мела Если нанести несколько капель азотной или уксусной кислоты на мел, то по образованию пены можно определить, что мел также вы­ 33

деляет углекислый газ. Вещество, из которого состоит мел, называет­ ся карбонатом кальция. Из карбоната кальция состоит не только мел, это вещество входит в состав раковин моллюсков и яичной скорлупы. Если капнуть на раковину улитки или скорлупу яйца кислотой, мы так­ же увидим характерное вспенивание: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑.

59. О мраморе, меле и гипсе Мрамор, как и мел, состоит из карбоната кальция. При действии на него азотной кислоты происходит образование пены. Гипс внешне похож на мел, но азотная кислота не вызывает его вспенивания. Гипс — это сульфат кальция.

КУРИНОМЯЙЦЕ ЯЙЦЕИИБЕЛКЕ БЕЛКЕ ООКУРИНОМ 60. Отверстие в яйце Если капнуть несколько капель азотной кислоты на яичную скорлу­ пу, происходит вспенивание. Скорлупа состоит из карбоната кальция, который растворяется в кислоте. При этом выделяется углекислый газ, который и вызывает образование пены. Если действовать кислотой на одно и то же место, то в скорлупе появится отверстие, через которое будет видно содержимое яйца.

61. Исследуем яйцо Осторожно разобьем сырое яйцо так, чтобы не повредить жел­ ток. Отделим небольшую часть белка и поместим ее в три пробирки. Если одну из пробирок с белком нагреть на огне, то слизистая масса станет белой и твердой, как это бывает при приготовлении яичницы­ глазуньи. Об этом явлении говорят так: белок свернулся. В химии этот процесс называется денатурацией. Вторую пробирку плотно закроем пробкой и энергично встряхнем. При этом в слизистой массе образу­ ются белые тяжи — белок частично денатурирует. В третью пробир­ ку прильем несколько капель насыщенного раствора поваренной соли. Также происходит частичная денатурация белка.

34

Мы наблюдали, что денатурация белка происходит при термиче­ ской обработке, механическом воздействии и действии концентриро­ ванных солевых растворов. Образование пышной белой пены при взбивании яичного белка миксером тоже является примером денатурации.

62. Сжигаем белок На металлической проволоке сожжем крошку свернувшегося бел­ ка и понюхаем ее. По характерному запаху, который напоминает за­ пах жженой кости, мы всегда узнаем белок.

63. Еще о пробе на белок Белок куриного яйца поместим в пробирку (1/4 по высоте пробир­ ки), добавим раствор гидроксида натрия (едкого натра) и по каплям будем приливать раствор сульфата меди (медного купороса), встря­ хивая при этом пробирку. Через некоторое время наблюдается появ­ ление очень красивой фиолетовой окраски.

64. Исследуем перья и волосы В тканях цыпленка так же, как и в яйце, из которого он вылупил­ ся, содержится много белка. Если подержать над огнем птичье перо или человеческий волос, почувствуется знакомый запах жженой кости. Это говорит о том, что перо и волосы содержат белок.

65. Как различить шерсть и хлопок? Шерсть получают из волосяного покрова овец, коз и других живот­ ных. Значит, шерсть тоже содержит белок. Хлопок получают из рас­ тений, и если его поджечь, то почувствуется совершенно иной запах — запах сожженной бумаги. Испытаем какую­-нибудь ткань. Сделать это очень просто — нужно выдернуть из нее несколько ниток и сжечь. По запаху легко определить, с какой тканью мы имеем дело — шерстя­ ной или хлопчатобумажной.

66. Как еще можно отличить шерстяную ткань от хлопчатобумаж­ ной? Поместим в пробирку с раствором гидроксида натрия (едкого на­ тра) лоскут шерстяной ткани и будем осторожно нагревать раствор.

35

Через некоторое время мы увидим, что ткань растворилась. В анало­ гичном опыте с хлопчатобумажной тканью такого не произойдет.

67. Натуральный или искусственный шелк? Натуральный шелк ткут из шелковых нитей, которые разматывают из коконов шелковичных гусениц. Так как шелковые нити имеют жи­ вотное происхождение, то они содержат белок. Искусственный шелк получают из древесины, как бумагу. Поэтому при сжигании искус­ ственный шелк пахнет горелой бумагой, а настоящий шелк пахнет, как жженый белок.

О МОЛОКЕ 68. В состав молока входит белок Если закипевшее молоко убегает через край кастрюли и пригора­ ет, то сразу распространяется запах, характерный для жженого белка. Следовательно, в молоке тоже есть белок. Такой запах можно воспро­ извести, если несколько капель молока нагреть на жестяной крышке.

69. Содержится ли в молоке кислота? Если оставить молоко на ночь в теплом месте, оно может скис­ нуть. Утром вместо молока обнаружится жидкая белая масса с белым хлопьевидным осадком и отстоявшейся водой — молочной водой, или сывороткой. Отберем пипеткой несколько капель сыворотки и попро­ буем ее на вкус. Она кислая. Синяя лакмусовая бумага окрашивается сывороткой в красный цвет. Это говорит о том, что в молоке содер­ жится кислота. Это молочная кислота. Она образуется благодаря дея­ тельности молочнокислых бактерий. Если прокипятить молоко, то есть уничтожить микроорганизмы, оно сохранится свежим до утра. Моло­ ко хорошо хранится в холодильнике, так как на холоде бактерии не вы­ зывают процесса скисания.

70. Как предохранить молоко от скисания Мы знаем, что с помощью лакмусовой бумаги можно обнаружить даже незначительное количество кислоты. Разольем молоко по трем 36

пробиркам. Молоко в первой пробирке оставим стоять до скисания. Во вторую пробирку добавим немного питьевой соды (гидрокарбо­ ната натрия), которая разрушает молочную кислоту, и будем наблю­ дать, насколько задержится процесс скисания. В третьей пробирке молоко предварительно прокипятим. Через несколько часов испыта­ ем молоко лакмусом. Мы обнаружим, что в третьей пробирке моло­ ко осталось свежим. Следовательно, кипячением можно приостано­ вить процесс скисания.

ОПЫТЫ С ЭТИЛОВЫМ СПИРТОМ 71. Нагреваем медный купорос Поместим в пробирку немного медного купороса и нагреем на спиртовке (рис. 23). Мы увидим, как на стенке стеклянной пробирки осаждаются мелкие капли воды, а порошок изменяет свою окраску и становится серовато-­белым: CuSO4 · 5H2O → CuSO4 + 5H2O. (синий)

(белый)

После охлаждения капнем на порошок несколько капель воды, и он снова приобретет синюю окраску. Следовательно, кристаллы медно­ го купороса, содержащие воду, имеют синюю окраску. После этого важного предварительного опыта мы будем исследовать спирт.

Рис. 23 37

72. В одеколоне содержится не только спирт Если в пробирку с одеколоном добавить несколько серовато-­белых кристаллов обезвоженного медного купороса, они сразу же окрасят­ ся в голубой цвет. Значит, в одеколоне содержится вода.

73. Как определить этиловый спирт Нальем в пробирку 1 мл йодной настойки (спиртовой раствор йо­ да из аптеки) и прильем к ней раствор гидроксида натрия до обес­ цвечивания. Жидкости в пробирке перемешаем и слегка подогреем на спиртовке. Выпадает бледно-­желтый осадок. Это кристаллы вещест­ ва, которое называется йодоформом. С помощью этой реакции мож­ но определить этиловый спирт: C2H5OH + 4I2 + NaOH → CHI3↓+ HCOONa + 5HI.

О ХЛЕБЕ, КРАХМАЛЕ И ЖЕЛАТИНЕ 74. Хлеб содержит крахмал Для опыта нужны крахмал и мел. Крахмал и растертый в порошок мел похожи друг на друга. Но если нанести на тот и другой несколь­ ко капель раствора йода, то мел окрасится в коричневый цвет, а крах­ мал — в сине­-черный. Если капнуть настойку йода на кусок белого хле­ ба, он посинеет. Следовательно, в хлебе есть крахмал.

75. Крахмал содержится во многих продуктах Хлеб пекут из муки. Проведем испытание с настойкой йода на му­ ке, и синее окрашивание укажет нам на присутствие в ней крахмала. Если разрезать сырую картофелину и капнуть на срез йодную на­ стойку, появится синее окрашивание. Следовательно, в картофеле то­ же есть крахмал. Исследуем с помощью настойки йода разные продукты, например горох, фасоль, разрезанные зерна риса, банан, спелые и неспелые яблоки, колбасу. Мы обнаружим, что во всех этих продуктах содер­ жится крахмал. Мясо не содержит крахмала.

38

76. Крахмальный клейстер Размешаем крахмал в чашке с водой и нагреем. Получится слизи­ стая масса, называемая клейстером. Мы можем использовать клей­ стер в качестве клея для бумаги. Проба с йодом дает синее окрашива­ ние, т. е. в клейстере сохранился крахмал.

77. Клей как пища для бактерий Если сваренному крахмальному клею дать застыть тонким слоем в чашке, накрыть чашку стеклянной пластинкой и оставить на несколь­ ко дней, то на поверхности клея появятся точечные пятна, которые по­ степенно будут увеличиваться в размерах. Это скопления бактерий. Клей — хорошая пища для микроорганизмов. Бактерии, попавшие в клей из воздуха, питаются им и размножаются. С помощью микро­ скопа можно увидеть, что каждая точка, видная невооруженным гла­ зом, представляет собой большую колонию бактерий.

78. Желатина В домашнем хозяйстве, например при изготовлении фруктового желе, используется пищевой желатин, состоящий из белка — желати­ ны. Можно попробовать сварить на водяной бане из пищевого желати­ на клей. Им можно склеивать бумагу.

ЖЕЛЕЗО 79. Можно ли сжечь железо? Оказывается, можно. Если по­ ставить в горящую печь железную ско­ вородку, она не загорится. А железо в виде мелкого порошка способно го­ реть. Если железный порошок высыпать из пробирки в пламя, он горит и образу­ ет дождь огненных искр (рис. 25). При тонком измельчении горят и другие ве­ щества, в обычном виде горению не

Рис. 25

39

поддающиеся. Лежащий в ле­ су древесный ствол непросто зажечь спичкой, но дерево бы­ стро загорится, если расколоть его на мелкие щепки. Кроме того, железо горит в потоке кислорода. В пробир­ ку поместим небольшое (2 см Рис. 26 по высоте про­бирки) количество перекиси водорода Н2О2, один шпатель оксида мар­ганца(IV) и вставим пробку с газоотводной трубкой. Под действием ок­сида марганца(IV) пе­ рекись водорода разлагается и выделяет кислород:

2Н2O2 MnO → 2Н2O + O2↑.

2

Накалим в пламени свечи кончик стального пера и направим на не­ го струю кислорода (рис. 26). Он загорится, разбрасывая искры (будьте осторожны!). Этим способом можно сжечь лезвие бритвы или пропла­ вить отверстие в жести.

80. О ржавчине На смоченную водой полоску картона равномерно насыплем по­ рошок железа и поместим ее в пустую пробирку. Пробирку поставим в чашку с водой в наклонном положении. Через несколько дней желе­ зо покроется ржавчиной. Железо постепенно ржавеет в соприкосно­ вении с воздухом и водой: 4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3↓. Этот процесс называется коррозией. Чтобы предохранить железо от ржавчины, его можно смазать жиром. Окраска, никелирование или лужение тоже защищают железо от ржавчины.

81. Спички и магнетизм Между обычной спичкой и магнитом не возникает взаимодей­ ствия — незажженная спичка магнитом не притягивается.

40

Зажжем спичку, потушим ее и поднесем к полюсу магнита. Голов­ ка притягивается к магниту. Что же происходит? При изготовлении спи­ чек в состав головки добавляют оксид железа(III) Fe2O3 — железный сурик, который не обладает магнитными свойствами. При воспламе­ нении головки, состоящей из бертолетовой соли KClO3, серы и других веществ, в результате высокотемпературной реакции железный су­ рик превращается в другую модификацию оксида железа(III), которая притягивается магнитом.

82. Желтое плюс зеленое — получается синее Возьмем несколько кристаллов красной кровяной соли — гексацианоферрата(III) калия. Растворим их в воде. Если слить в одну пробирку 1 мл желтого раствора кровяной соли и столько же желтовато­-зеленого раствора хлорида железа(II), то выпадет синий осадок турнбуленовой сини.

83. Получение ярко­-синей лазури из соединения железа Зеленоватый раствор хлорида железа(II) оставим в пробирке от­ крытым на два дня. Раствор постепенно будет становиться бурым. Хлорид железа(II) под действием кислорода воздуха превращается в другое вещество — хлорид железа(III): 4FeCl2 + O2 + 2Н2О → 4FeОНCl2. Если к полученному раствору прилить небольшое количество рас­ твора желтой кровяной соли (гексацианоферрата(II) калия), то появит­ ся ярко-­синее окрашивание. Полученное ярко-­синее вещество называ­ ют берлинской лазурью.

84. Как обнаружить железо? Опыт с красной кровяной солью проводят тогда, когда хотят убедиться, что железо в соединении имеет степень окисления +2 (Fе+2). Например, хлорид железа(II). Существуют соединения желе­ за со степенью окисления +3. Например, хлорид железа(III). Хими­ ческая формула хлорида железа(III) — FеСl3, а хлорида железа(II) — FеСl2. Реакция хлорида железа(II) с красной кровяной солью является ка­ чественной реакцией, с помощью которой можно определить наличие 41

железа в том или ином соединении в виде химического элемента со степенью окисления +2: K3[Fe(CN)6] + FeCl2 → KFe[Fe(CN)6]↓ + 2KCl. А реакция с желтой кровяной солью является качественной на сое­ динение железа со степенью окисления +3: K4[Fe(CN)6] + FeCl3 → KFe[Fe(CN)6]↓ + 3KCl. Эти качественные реакции не единственные. При помощи каче­ ственных реакций анализируются земные породы при поиске желез­ ной руды. Можно провести такое испытание, если взять обломок гор­ ной породы или какой­-нибудь камешек с прожилками, похожими на ржавчину. Надо растворить немного породы в соляной кислоте и до­ бавить желтую кровяную соль. Если раствор окрасится в синий цвет, значит, в породе содержится железо(III).

85. Удивительные сталагмиты и диковинные растения Нальем в стакан или пробирку раствор желтой кровяной соли. За­ вернем порошок медного купоро­ са в кусок ткани, завяжем и укре­ пим его так, чтобы он едва касался раствора (рис. 27). Спустя некото­ рое время из узелка начнут расти красно-­коричневые ни­ти. У нас в ста­ кане растут сталаг­миты, как в пеще­ рах. Только там сталагмиты имеют совсем иной состав и состоят из из­ вестняка. Если положить на дно ста­ кана кусочек медного купороса, то через некоторое время он как бы обрастет «мхом».

Рис. 27

86. Железные листья Возьмем зеленый лист какого-­нибудь растения, высушим его в чашке над спиртовкой и зажжем. Когда лист сгорит, измельчим образовавшийся пепел в порошок и растворим его в соляной кис­ 42

лоте. Затем отфильтруем этот раствор и добавим в фильтрат не­ сколько капель раствора желтой кровяной соли. Раствор окрашива­ ется в синий цвет — значит, в зеленых листьях растений содержится железо(III).

87. Железо в крови Для этого опыта можно взять кровь, стекшую из свежего мяса. До испытания на содержание железа кровь следует высушить в фарфо­ ровой чашке. Затем надо растворить ее в соляной кислоте, отфиль­ тровать раствор и испытать красной кровяной солью. Испытание пока­ жет, что в крови присутствует железо(II).

88. Зашифрованное письмо Ты можешь написать своему другу письмо слабым раствором хлорида железа(II). Текст записки не будет виден. Дай другу раствор красной кровяной соли и предложи расшифровать письмо, смочив этим раствором лист. Текст письма проявится благодаря реакции рас­ твора, содержащего железо, с красной кровяной солью.

ИНТЕРЕСНЫЕ ОПЫТЫ 89. Изготавливаем мыло Нагреем в чашке с водой кусочек кальцинированной соды (кар­ боната натрия Nа2СО3) и добавим несколько капель стеарина с горя­ щей свечи. Перемешаем все стеклянной палочкой. Жидкость вспенит­ ся — это образовалось мыло. Мыло делают из жира и щелочи. Мы уже знаем, что сода в водном растворе имеет щелочную среду, све­ ча состоит из стеариновой кислоты, а стеарин получают из жира. Вот мы и сварили мыло из жира и щелочи. Что же представляет собой мыло? Мы получили мыло из соды и стеариновой кислоты. Поэтому мыло называется стеаратом натрия: 2C17H35COOH + Na2CO3 → 2C17H35COONa + H2O + CO2↑.

43

90. Окрашивание дерева С помощью раствора красной кровяной соли и хлорида железа(II) можно окрасить деревянную доску в синий цвет. Процесс окра­ шивания дерева называется протравливанием. Сначала нанесем на до­ ску кисточкой раствор хлорида железа(II). После легкого подсушива­ ния нанесем на доску тонкий слой раствора красной кровяной соли. Доска приобретает устойчивый синий цвет. Если натереть окра­шенную поверхность воском, доска будет очень красиво блестеть.

91. Получение меди Растворим в чашке с водой несколько кристаллов медного купо­ роса (сульфата меди) и пропустим через раствор электрический ток от карманной батарейки. Через некоторое время на длинной пластин­ ке батарейки появится осадок меди, которая выделилась из раствора. Этот процесс называется электролизом. Можно выделить медь из раствора медного купороса и без элек­ трического тока. Обычный железный гвоздь, опущенный в раствор, через несколько минут покроется красным налетом меди.

92. Самодельные батарейки Возьмем фольгу, которая входит в состав обертки для чая. Од­ на сторона у нее бумажная, другая — алюминиевая. Нарежем куски одинакового размера. Так же поступим и с медной фольгой. Затем сложим фольгу в стопку, чередуя алюминиевые и медные пластинки так, чтобы после сборки батарейки снизу оказалась бумага, сверху — медная фольга. Вырежем из медной фольги контакты, наложим их по обе стороны стопки и обмотаем изоляционной лентой (рис. 28). Опу­ стим батарейку на несколько минут в раствор хлорида натрия.

Рис. 28 44

Для обнаружения тока можно использовать следующий способ. В небольшую колбу нальем раствор хлорида натрия и добавим к нему несколько капель спиртового раствора фенолфталеина, который мож­ но купить в аптеке под названием «пурген». Закроем колбу проб­кой, через которую проходят две медные проволочки. Соединим медные контакты батарейки с проволочками. Через несколько минут в колбе возле одной из них появится малиновая окраска. Это значит, что при электролизе раствора хлорида натрия на катоде образуется щелочь. Такую же батарейку можно собрать из медных монет и алюми­ ниевых кружков, между которыми надо положить кружки фильтро­ вальной бумаги, смоченной раствором хлорида натрия. Если пласти­ ны плотно прижаты друг к другу, то такая батарейка работает еще лучше, так как алюминиевые кружки разрушаются медленнее, чем фольга. Изготовленные своими руками батарейки можно использо­ вать в опытах по электролизу, описанных ниже.

93. Получаем гидроксид натрия (едкий натр) Едкий натр может быть получен при пропускании электрического тока через раствор поваренной соли (рис. 29). Растворим в воде та­ кое количество поваренной соли, чтобы следующая порция больше не растворялась, а оседала. Такой раствор называется насыщенным. Из простых карандашей, желательно мягких, возьмем графитовые стерж­ ни. Опустим в насыщенный раствор поваренной соли два графитовых

Рис. 29

стержня, или графитовых электрода, и пропустим через них ток от кар­ манной батарейки. Вскоре электроды покроются пузырьками газов.

45

На электроде, соединенном с отрицательным полюсом батарейки, вы­ делится водород, на электроде с положительным полюсом — хлор. Хлор обнаруживается по резкому неприятному запаху. Это ядови­ тый газ, в больших дозах он опасен, а в малых концентрациях исполь­ зуется для уничтожения болезнетворных бактерий. В данном опыте хлор выделяется в ничтожно малых количествах и опасности не пред­ ставляет. В растворе образуется щелочь — едкий натр, который мож­ но обнаружить с помощью лакмусовой бумаги. Едкий натр образуется в результате электролиза водного раствора поваренной соли. Хлор выделился из хлорида натрия, а водород — из воды. Эти процессы произошли под действием электрического тока: 2NаСl + 2Н2O → H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH.

94. Вулкан на столе Чтобы соорудить «вулкан», безопасный и тем не менее очень эф­ фектный, потребуются тарелка, пластилин, пищевая сода (гидрокар­ бонат натрия), уксусная кислота (можно воспользоваться столовым уксусом — 3–9%­-м раствором уксусной кислоты), краситель (можно взять фукорцин из домашней аптечки, красный пищевой краситель или свекольный сок), любая жидкость для мытья посуды. Пластилин делят на две части и одну из них раскатывают в плоский диск — основание «вулкана», а из второй лепят полый конус с отвер­ стием наверху — склоны «вулкана». Защепив обе части по краям, на­ до налить внутрь воду и убедиться, что «вулкан» не пропускает ее снизу. Объем внутренней полости должен быть не очень большим, лучше все­ го 100–200 мл — это емкость чайной чашки или обычного стакана. «Вул­ кан» на тарелке ставят на поднос. Готовят «лаву» — смесь жидко­ сти для мытья посуды (1 столовая ложка), сухой пищевой соды (1 сто­ ловая ложка) и красителя (несколь­ ко капель). Эту смесь наливают в «вулкан», а потом добавляют туда четверть чашки уксуса. Начинается бурная реакция с выделением угле­ Рис. 30 46

кислого газа. Из жерла «вулкана» показывается ярко окрашенная пена (рис. 30). После опыта не забудьте тщательно вымыть тарелку.

95. Выделение кофеина из чая Эксперимент основан на способности кофеина, подобно йо­ ду, подвергаться возгонке. Для проведения опыта необходи­ мы две столовые ложки листового чая. Чай перетирают в ступ­ ке до мелкого порошка, затем переносят в сухую фарфоровую чашку для выпаривания, которая сверху накрывается большой сте­ клянной воронкой. Края воронки должны выдаваться за края чашки примерно на 1 см (рис. 31). После этого нагревают чашку над пла­ менем горелки. Кофеин возгоняется и конденсируется на воронке в виде белых кристаллов.

96. Перья в бриллиантах Готовится горячий концентрированный рас­ твор, содержащий поваренную соль (хлорид натрия) и сахар (сахарозу). Для этого в 50 мл кипящей воды растворяются 30 г соли NaCl и 30 г сахара C12H22O11. Затем, не охлаждая раствор, окунают в него заготовку «перьев», Рис. 31 вырезанную из плотной бумаги, и оставляют раствор охлаждаться до комнатной температуры. После остывания раствора заготовка ока­ жется покрытой бесцветными кристаллами, похожими на драгоценные камни. Чтобы они не осыпались с бумаги, их обрабатывают бесцвет­ ным лаком для волос из аэрозольного баллончика.

97. Букет в банке Из бумаги, пропитанной крахмальным клейстером, делают­ ся искусственные цветы и помещаются в большую стеклянную банку с крышкой. Внутри сосуда их размещают так, чтобы получился кра­ сивый букет, в банку вносится несколько капель спиртовой настойки йода. Затем банка плотно закрывается крышкой. Через 20–30 минут лепестки цветов окрасятся в синий цвет. Именно такую окраску при­ обретает крахмал в присутствии йода, пары которого после испарения спирта заполнят внутренний объем банки.

47

98. Превращения медного купороса Интересные опыты с изменением окраски можно провести, имея в наличии только медный купорос. Для этого предварительно гото­ вится безводный сульфат меди. Поместим небольшое количество (0,5–1 см по высоте пробирки) медного купороса в пробирку и силь­ но прокалим в пламени горелки, пока весь порошок не обесцветится (см. опыт № 71). К приготовленному белому порошку безводного сульфата меди дольем 0,5 мл воды. При этом образуется изумрудно­-зеленый рас­ твор. Если пробирку с полученным раствором наполнить водой до по­ ловины, то раствор приобретет голубую окраску. Теперь в получен­ ный раствор капнем несколько капель концентрированного раствора аммиака (нашатырного спирта). Раствор станет темно-­синим. Указанные изменения цвета происходят в результате следующих процессов. При прокаливании медного купороса он теряет кристалли­ зационную воду и при этом обесцвечивается: CuSO4 · 5H2O → CuSO4 + 5H2O­­. При добавлении к безводному сульфату меди небольшого количе­ ства воды медь снова восстанавливает гидратную оболочку. Если воды мало, цвет становится зеленым, а если воды достаточно — синим. При добавлении раствора аммиака в гидратную оболочку меди встраиваются молекулы аммиака, которые связываются с медью прочнее, чем моле­ кулы воды, и раствор приобретает глубокое темно­-синее окрашивание: [Cu(H2O)6]SO4 + 6NH3 → [Cu(NH3)6]SO4 + 6H2O. 99. Желтое пламя Возьмем пинцетом несколько крупных кристаллов поваренной со­ ли и подержим их в пламени спиртовки. Пламя окрасится в красивый желтый цвет. Желтое пламя можно получить, если железную проволоку смо­ чить в воде, окунуть в раствор гидрокарбоната натрия, а затем поме­ стить в пламя спиртовки. В состав поваренной соли и гидрокарбона­ та натрия входит элемент натрий, который всегда окрашивает пламя в ярко­-желтый цвет.

48

100. Красное пламя Нанесем на кусочек мела каплю соляной кислоты и этим концом внесем его в пламя спиртовки. Пламя окрасится в красный цвет. В со­ став мела (углекислого кальция CaCO3) входит элемент кальций, кото­ рый и окрашивает пламя.

101. Мешочек с деньгами не горит Возьмем 5–10 медных монет (можно взять кусок меди, медную гирю) и завернем в платок (в один слой). Этот мешок с деньгами на­ греем в пламени спиртовки. Ткань не загорается. Почему? Медь — хо­ роший проводник тепла. Тепло от пламени спиртовки сразу передает­ ся меди, и ткань не успевает загореться.

102. Несгораемая нить Суровую нить пропитаем крепким раствором поваренной соли и высушим. Высушенную нить, пропитанную солью, зажжем. Она сго­ рает, но не разрушается. Для большего эффекта к обработанной со­ лью нити можно привязать, например, перо, и оно будет на ней висеть. Почему так происходит? Нить сгорает, но кристаллы соли не сгорают и сохраняют форму нити.

103. Газ, поддерживающий горение Наполним сухую пробирку на 1 см порошком перманганата ка­ лия и плотно закроем ее пробкой с изогнутой трубкой. Ручку зажи­ ма для пробирки вставим в косое отверстие штатива так, чтобы про­ бирка удерживалась в наклонном положении, и нагреем порошок над пламенем спиртовки. При этом пробирка должна быть снаружи абсо­ лютно сухой, иначе она лопнет. Как только порошок начинает чернеть, поднесем к свободному отверстию изогнутой трубки чашку с водой так, чтобы конец трубки слегка опустился в воду (рис. 32). Мы увидим массу пузырьков, поднимающихся в воде от свободного конца труб­ ки. Если поднести к отверстию трубки тлеющую лучину, она вспыхнет. Газ, который поддерживает горение, называется кислородом.

MnO2

2Н2O2 → 2Н2O + O2↑. Не прекращая горения, надо убрать чашку с водой, иначе воду за­ сосет в пробирку и она лопнет от перепада температур.

49

Рис. 32

104. Почему картофель плавает в воде? Этот опыт можно показать младшим братьям и сестрам. В литро­ вую стеклянную банку до половины нальем воды и положим клубень картофеля, который тут же опустится на дно. Затем прильем в бан­ ку насыщенный раствор поваренной соли. Для малышей этот раствор можно назвать водой. Клубень картофеля всплывает вверх. Если в банку с картофелем прилить воды, клубень снова утонет и опустит­ ся на дно банки. Чем объяснить такое явление? Обычно картофель в воде тонет, но в насыщенном растворе поваренной соли, удельный вес которой боль­ ше, чем у воды, картофель всплывает.

105. Светокопировальная бумага для размножения чертежей Для изготовления самодельного светокопировального аппара­ та понадобятся красная кровяная соль, лимоннокислое железо, кото­ рое можно получить, смешав растворы хлорида железа(III) и лимон­ ной кислоты. Приготовим растворы для опыта.

1. В пробирке, заполненной на 5 см водой, растворим половину со­ держимого пробирки с лимоннокислым железом. Для лучшей рас­ творимости лимоннокислого железа пробирку следует нагреть.

2. Две трети содержимого пробирки с красной кровяной солью рас­ творим в равном (по высоте пробирки) количестве воды. Оба раствора следует хранить в темном месте. Смешаем в про­ бирке (по 2 см по высоте) оба раствора. Получившийся зеленоватый 50

состав нанесем с помощью кисточки сплошным слоем на лист плотной бумаги. Окрашивание следует проводить в темной комнате или полу­ темном коридоре. После окрашивания лист надо высушить в темноте, в закрытой коробке. Получилась светокопировальная бумага. Нарисуем на кальке тушью какой­-нибудь рисунок и попробуем его скопировать. Для этого поместим чертеж на изготовленную светокопи­ ровальную бумагу, оба листа положим на гладкую пластинку и сверху накроем стеклом. Все это перенесем в хорошо освещенное место, на­ пример на подоконник. Та часть светокопировальной бумаги, которая не покрыта черными линиями рисунка и доступна солнечным лучам, поменяет окраску на темно-­синюю. Светлым останется только контур рисунка. Для лучшего проявления копировальный лист после 5–10-ми­ нутного облучения можно положить на 15 мин в ванночку с водой.

106. Фантастические пейзажи Чтобы запечатлеть фантастические пейзажи, существует следую­ щий способ. Готовят теплый раствор 2–3 г желатины в 100 мл воды и 10–15 %­-е водные растворы окрашенных солей (сульфата меди, ди­ хромата калия, нитрата никеля и т. д.). Затем раствор желатины сме­ шивают с десятикратным объемом раствора соли и выливают смесь на обезжиренную стеклянную пластинку. Через пару дней тонкий слой раствора желатины с примесями солей теряет воду, высыхает, и на стекле появляются причудливые узоры из цветных кристаллов.

107. Доказываем наличие танина в чае Проделаем несколько характерных реакций на чайный танин. Рас­ творим 0,5 г танина в воде, добавим раствор хлорида железа(III) FeCl3. Жидкость окрасится в зелено­-черный цвет. Мы получим обыкновен­ ные чернила. Такими чернилами, приготовленными из дубовых орешков, писали в XIX веке, а первым получил и исследовал эти вещества великий химик Р. Бойль еще в XVII веке. Растворим 0,3 г ванилина в 2 %­-м растворе соляной кислоты. До­ бавим 0,1 г танина. Появится малиново­-красное окрашивание. Это од­ на из характерных реакций на катехины. Растворим в 40 мл воды 0,2 г нитрата серебра (или ляписа) и доба­ вим 1 г танина. Выпадает бурый осадок танната серебра.

51

ПОЛЕЗНЫЕ ОПЫТЫ 108. Удаление пятен ржавчины Ржавым гвоздем сделаем пятно на белой ткани и опустим ее в го­ рячий раствор уксуса. Потом промоем ткань водой 2–3 раза. Пят­ но исчезнет. Почему? В состав ржавчины входят оксид и гидроксид железа(III), которые реагируют с кислотой. Ведь столовый уксус — это разбавленная уксусная кислота.

109. Удаление пятен йода с тканей Сделаем на белой ткани пятно йодной настойкой из домашней ап­ течки. Смочим его холодной водой и несколько раз с обеих сторон протрем свежим срезом клубня сырого картофеля. Пятно исчезнет. Почему? Потому что в состав картофеля входит крахмал, который вза­ имодействует с йодом.

110. Как избавиться от накипи Накипь — твердый осадок, смесь карбонатов кальция и магния с примесью сульфата кальция и метагидроксида железа; она образу­ ется на внутренней поверхности посуды или оборудования, где мно­ гократно нагревают и кипятят сырую воду. Такой осадок малотепло­ проводен, поэтому вода в сосуде с накипью нагревается медленнее, а изолированная от жидкости слоем накипи металлическая стенка ки­ пятильного агрегата перегревается и теряет прочность. Для удаления накипи проще всего взять уксусную эссенцию (раз­ бавив один стакан 70 %­-й уксусной кислоты 5–6 стаканами воды) или 3–5 %­-ю соляную кислоту. Эти растворы вливают в посуду с накипью и прогревают при 60–80 °С в течение 1–2 часов. Накипь разрыхляет­ ся и легко снимается со стенок чайника деревянной лопаткой. Кисло­ ты — уксусная или соляная — взаимодействуют с карбонатами кальция и магния, превращая их в водорастворимые соли — ацетаты или хлори­ ды. Выделяющийся углекислый газ разрушает монолитный слой накипи и делает его рыхлым. Внимание! Соляную кислоту нельзя использовать для снятия накипи в алюминиевом чайнике или эмалированной посуде, где имеются тре­ щины и сколы: cоляная кислота будет реагировать с металлом, хими­ 52

чески растворяя его с выделением водорода и образованием солей — хлоридов алюминия или железа.

111. Помидоры против пятен от травы Зеленый помидор помогает справиться не только с пятнами от красных помидоров и томатного сока, но и от зеленых следов травы на одежде и белье. Чтобы вывести пятно от красного помидора или томатного сока, сле­ дует протереть его соком зеленого помидора, содержащим органи­ ческие кислоты. Пятно обесцветится. Затем ткань промывается водой. Сок зеленого помидора поможет, если надо избавиться от зеленых пя­ тен, которые оставляет на одежде помидорная ботва. Обычно эти пятна не удаляются даже при самой тщательной стирке. Пятна от красных то­ матов можно вывести и 10 %­-м раствором щавелевой кислоты, а затем промыть водой. Очистка происходит благодаря обесцвечиванию каро­ тиноидов в кислой среде. Много неприятностей доставляют пятна от зеленой травы. Между тем с белых тканей их легко удалить теплой мыльной водой с добавле­ нием нашатырного спирта или раствором, приготовленным из одной чайной ложки 30 %­-й уксусной кислоты и одной чайной ложки щаве­ левой кислоты на стакан воды. Эти вещества полностью обесцвечива­ ют хлорофилл травы. По химической сути этот способ очень похож на «помидорный»: в роли чистящих веществ выступают органические кис­ лоты. А с цветных тканей травяные пятна удаляют этиловым спиртом или диэтиловым эфиром. Хорошо помогает также крепкий раствор поваренной соли (2 столовые ложки соли на стакан воды).

112. Античернильница Чернильные пятна выводят смесью нашатырного спирта и пищевой соды (чайная ложка соды на стакан нашатырного спирта), лимонным соком или лимонной кислотой, щавелевой кислотой. Лимонная и щаве­ левая кислоты при взаимодействии с солями железа, входящими в со­ став чернил, образуют очень прочные бесцветные комплексы, хорошо растворимые в воде. С белых тканей чернильные пятна выводят смесью перекиси водорода с нашатырным спиртом; с цветных тканей — сме­ сью глицерина и этилового спирта; с любых тканей — простоквашей, содержащей молочную кислоту, которая образует прочные комплек­ 53

сы с красящими веществами чернил. После обработки изделие надо тщательно выстирать и прополоскать. С кожаных вещей чернильные пятна выводят теплым молоком; с ковров — теплым молоком, лимон­ ным соком, крепким (столовая ложка на стакан воды) раствором ли­ монной кислоты, 30 %-­й уксусной кислотой. Наносят очищающие рас­ творы щеткой, смывают тампоном, обильно смоченным водой. С клеенки иногда удается смыть чернильное пятно ватным тампо­ ном, смоченным этиловым спиртом или одеколоном, однако лучше все­ го отчищать чернильное пятно с клеенки головкой спички. В состав спи­ чечной головки, кроме химических компонентов зажигательной смеси (серы, свинцового сурика, бертолетовой соли), входит стеклянный поро­ шок (тонкий абразивный материал). Поэтому спичка может служить ми­ ниатюрным напильником, который хорошо удаляет пятно со смоченной водой поверхности. Полезно после такой чистки смазать клеенку каплей растительного масла: оно восстановит блеск и создаст защитную пленку. Пятна от пасты для шариковой ручки обрабатывают тампоном, смо­ ченным смесью равных объемов ацетона и этилового спирта. Вывести та­ кое пятно поможет осторожное подогревание тампона горячим утюгом.

113. Свечение фосфора Необходимое оборудование включает пробирку, спичечную короб­ ку, спиртовку, стеклянную или деревянную палочку. Возьмем два за­ жигательных слоя от спичечной коробки, очистим их от бумаги, ском­ каем и бросим на дно пробирки. Протолкнем внутрь пробирки комок ваты так, чтобы между бумагой и ватой оставалось расстояние 1 см. По­ догреем пробирку на спиртовке. Вскоре начнет выделяться белый пар с запахом. Продолжим еще немного нагревание, а затем отнесем про­ бирку в темноту (пробирку не закрывать пробкой). Опустим в пробир­ ку стеклянную палочку, поболтаем ею и резко вынем. Палочка должна засветиться. При удачном опыте в пробирке будет наблюдаться зеленое свечение. Дело в том, что в зажигательной бумаге содержится красный фосфор, который при нагревании превращается в белый. Опыт можно упростить — бумагу и вату заменить 0,5 г красного фосфора.

114. Содовая гадюка Это очень простой и изящный опыт получения черной «змеи». Что­ бы его осуществить, в столовую тарелку насыпем 3–4 ложки сухого 54

просеянного речного песка и сделаем из него горку с углублением на вершине. Затем приготовим реакционную смесь, состоящую из 1 чай­ ной ложки сахарной пудры и 1/4 чайной ложки пищевой соды (гидро­ карбоната натрия NaHCO3). Пропитаем песок 96–98 %­-м раствором этанола C2H5OH и насыплем в углубление горки приготовленную реак­ ционную смесь. После этого подожжем спирт. Через 3–4 мин на поверхности смеси появляются черные шарики, а у основания горки — черная жидкость. Когда почти весь спирт сгора­ ет и смесь чернеет, из песка медленно выползает извивающаяся тол­ стая черная «гадюка». У основания она окружена «воротником» дого­ рающего спирта. Диоксид углерода CO2, выделяющийся при разложении гидрокар­ боната натрия и горении этилового спирта в соответствии с реакциями: 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O↑­­ + CO2­­ ↑, C2H5OH + 3O2 → 2CO2↑ + 3H2O­­ ↑, разрыхляет горящую массу, заставляя ее ползти, как змея. Чем доль­ ше горит спирт, тем длиннее получается «змея», состоящая из карбо­ ната натрия Na2CO3, смешанного с мельчайшими частичками угля, ко­ торый образуется при окислении сахара. Подобную картину можно наблюдать, если вмеcто гидрокарбона­ та натрия использовать нитрат аммония NH4NO3. В этом случае реакци­ онная смесь должна состоять из 1/2 чайной ложки нитрата аммония и 1/2 чайной ложки сахарного песка, тщательно перетертых в ступке. Эту смесь засыпают в углубление пропитанной этиловым спиртом пе­ сочной горки, а потом поджигают спирт. После почти полного его вы­ горания с вершины горки начинает сползать черная «гадюка». Ее появ­ ление на свет вызвано взаимодействием нитрата аммония с сахаром: 2NH4NO3 + C12H22O11 → 11C + 2N2↑+ CO↑ + 15H2O↑. Приводят в движение «гадюку» образующиеся газы: азот N2, диок­ сид углерода CO2 и пары воды.

115. Свеча из мыла Ножом настрогаем полкуска хозяйственного мыла и положим в чи­ стую консервную банку (или в ненужную кастрюлю). Нальем воды так, 55

чтобы она с избытком покрывала мыльную стружку, и поставим смесь на водяную баню. Время от времени будем помешивать содержимое кастрюли деревянной палочкой, чтобы мыло поскорее растворилось в воде. Когда это произойдет, снимем сосуд с огня и вольем в него ук­ сус. Под действием кислоты из раствора выделится и всплывет на поверх­ ность густая белая масса. Это и есть стеарин — полупрозрачная смесь нескольких веществ, главным образом стеариновой С17Н35СООН и паль­ митиновой C15H31COOH кислот. Точный состав назвать невозможно, он зависит от веществ, которые пошли на изготовление мыла. Из стеарина делают свечи. Вернее, делали раньше, потому что сейчас свечи не стеариновые, а парафиновые — получаемый из неф­ ти парафин дешевле и доступнее. Но если у нас есть стеарин, мы из­ готовим из него свечу. Когда банка совсем остынет, соберем стеарин с поверхности лож­ кой и переложим его в чистую посуду. Два­-три раза промоем стеарин водой и завернем в чистую белую тряпку или в фильтровальную бума­ гу, чтобы впиталась лишняя влага. Когда стеарин высохнет, примемся за свечку. Вот едва ли не самый простой прием: толстую витую нить, напри­ мер от фитиля для керосинки, многократно окунать в слегка подогре­ тый расплавленный стеарин, каждый раз давая стеарину затвердеть на фитиле. Таким образом поступают до тех пор, пока на фитиле не на­ растет свеча достаточной толщины. Это хороший способ, хотя и уто­ мительный; в давние времена так готовили свечи.

116. Рисование йодом Этот опыт хорош тем, что все необходимое для него есть дома: свечка, аптечный йод (спиртовой раствор, йодная настойка) и какой­ нибудь ненужный железный предмет — старая дверная петля, ключ от неизвестного замка или замок, ключи от которого потеряны. Металлическую поверхность, на которой будет рисунок, отшли­ фуем наждачной бумагой до блеска, зажжем свечку и наклоним ее так, чтобы парафин капал на блестящую поверхность. Слегка нагре­ ем металлический предмет, тогда парафин растечется тонким слоем. Когда парафин застынет, на нем процарапаем иглой канавки, доходя­ щие до металла. Наберем пипеткой аптечный йод и капнем на цара­ 56

пины. Через несколько минут раствор йода побледнеет, и тогда надо вновь нанести его на царапины. Примерно через час снимем слой па­ рафина: увидим на металле ясные следы, которые повторяют рисунок на парафине. Если опыт был удачным, можно перейти к более серьезному заня­ тию — не просто царапать парафин, а написать на нем слово или сде­ лать рисунок; например, украсить свой перочинный нож или гаечный ключ от велосипеда. Разберемся, что же происходит, когда йод соприкасается с метал­ лом. Железо вступает в реакцию с йодом, в результате образуется соль — йодид железа. Эта соль — порошок, который легко удаляет­ ся с поверхности. И там, где были царапины, образовались углубления в металле. Такой процесс называют химическим травлением. К нему часто прибегают, однако используют обычно не йод, а другие веще­ ства, более активные. Йод взаимодействует не только с железом, но и с медью. Значит, им можно травить разные предметы из меди и медных сплавов, напри­ мер из латуни.

57

Краткий словарь терминов Адсорбент — обычно твердое веще­ ство, связывающее (сорбирую­ щее) другое жидкое или газооб­ разное вещество на своей поверх­ ности. Самым распространенным адсорбентом является активиро­ ванный уголь. Денатурация — процесс частичного разрушения белка под действием кислот, нагревания и других фак­ торов. В быту этот процесс назы­ вают свертыванием белка. Дистиллированная вода — вода, очищенная от примесей неоргани­ ческих солей методом перегонки (дистилляции). Дистилляция (перегонка) — метод разделения двух или более умень­ шаемых жидкостей. Сущность ме­ тода заключается в том, что смесь жидкостей нагревают, в результате чего легко кипящая жидкость начи­ нает испаряться (выкипать) раньше. Пары этой жидкости отводятся, ох­ лаждаются в холодильнике и капля­ ми оседают в приемнике. Индикатор — вещество, изменяющее свой цвет в зависимости от присутс­ твия в растворе другого вещества, в частности от присутствия в раство­ ре кислоты или щелочи. Самыми распространенными индикаторами являются лакмус, фенолфталеин. Катализатор — вещество, которое изменяет скорость химической реакции и при этом не расходует­ ся. Катализаторы, увеличивающие скорость реакции, называются по­ ложительными катализаторами, 58

умень­шающие,— отрицательными катализаторами, или ингибиторами. Самый распространенный и универ­ сальный катализатор — платина. Качественная реакция — реакция, доказывающая качественный (эле­ ментный) состав вещества. Кислотный остаток — группа ато­ мов, входящая в состав кислот, за исключением атомов водорода. Например, SO4 — кислотный оста­ ток серной кислоты H2SO4. Кислоты — химические соедине­ ния, диссоциирующие в растворе с образованием ионов водорода. Растворы кислот имеют кислый вкус. В формулах кислот обычно на первом месте стоит атом водо­ рода, а дальше записывается кис­ лотный остаток. Коррозия — процесс окисления металлов, приводящий к разру­ шению металлических изделий. Происходит под воздействием окружающей среды (кислорода и воды, содержащихся в воздухе). В быту этот процесс часто называ­ ют ржавлением. Минеральные кислоты — неоргани­ ческие кислоты. Оксиды — химические соединения, состоящие из атомов двух элемен­ тов, один из которых — кислород. Например, CaO — оксид кальция. Основания (гидроксиды) — хими­ ческие соединения, состоящие из атомов металлов и гидроксильной группы (ОН). Например, Ca(OH)2 — гидроксид кальция.

Пассивирование — явление умень­ шения активности металлов в ре­ зультате образования тонкой за­ щитной пленки на их поверхности. Раствор — однородная смесь двух или более веществ, одно из кото­ рых является жидкостью. Соли — химические соединения, состо­ ящие из атомов металлов и кислот­ ного остатка. Названия солей обра­ зуются из названия кислотного ос­ татка и названия металла. Например, CaCO3 карбонат кальция. Титрование — метод определения концентрации веществ в рас­ творе, при котором к раствору с неизвест­ной концентрацией ка­ кого-то вещества добавляется маленькими дозами (приливается) раствор другого вещества с извес­ тной концентрацией. Например, к раствору кислоты в присутствии индикатора добавляется (прили­

вается) раствор щелочи с извест­ ной концентрацией до изменения окраски индикатора. По объему прибавленной щелочи рассчитыва­ ют концентрацию кислоты в иссле­ дуемом раст­воре. Фильтрование — метод разделения неоднородных смесей при помо­ щи фильтра. Щелочи — растворимые гидроксиды металлов. К ним относятся гид­ роксиды щелочных металлов (ли­ тия, натрия, калия и др.), а также стронция и бария. Электролиз — процесс разложения растворенных или расплавленных электролитов под действием элек­ трического тока. Например, элек­ тролизом воды получают водород и кислород, а электролизом рас­ плава хлорида натрия (поваренной соли NaCl) — простые вещества — натрий Na и хлор Cl2.

Распространенные кислоты Название

Формула

Название соли

Название

Формула

Название соли

HF

Фторид

H2SO4

Сульфат

Азотная

HNO3

Нитрат

Плавиковая (фтороводород­ ная)

Борная

H3BO3

Борат

Серная

Бромная

HBrO3

Бромат

Сероводородная

H2S

Сульфид

HBr

Бромид

Соляная (хлоро­ водородная)

HCl

Хлорид

H2Cr2O7

Дихро­ мат

Тиосерная

H2S2O3

Тиосуль­ фат

HIO3

Йодат

Угольная

H2CO3

Карбонат

HI

Йодид

Уксусная

CH3COOH

Ацетат

Силикат

Фосфорная

H3PO4

Фосфат

Бромоводород­ ная Дихромовая (бихромовая) Йодная Йодоводородная Кремниевая

H2SiO3

59

Тривиальные названия некоторых веществ Английская соль — гептагидрат сульфата магния MgSO4•7H2O Берлинская лазурь — гексацианоферрат(ІІ) железа(ІІІ) Fe4ІІІ[FeІІ(CN)6]3 или гексацианоферрат(ІІ) калия-железа(ІІІ) KFeIII[FeII(CN)6] Бертолетовая соль — оксохлорат(V) калия KClO3 Бромная вода — водный раствор брома Br2 Известковое молоко — водная суспензия гидроксида кальция Ca(OH)2 Квасцы — смешанные сульфаты трех­- и одновалентных металлов Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2•12H2O Хромокалиевые квасцы KCr(SO4)2•12H2O Гашеная известь — гидроксид кальция Ca(OH)2 Глауберовая соль — декагидрат сульфата натрия Na2SO4•10H2O Желтая кровяная соль — гексацианоферрат(ІІ) калия K4[Fe(CN)6]•3H2O Едкий натр — гидроксид натрия NaOH Едкий кали — гидроксид калия KOH Йодная настойка — спиртовой раствор йода І2 Каменная (поваренная) соль — хлорид натрия NaCl Купоросы — сульфаты металлов Железный купорос — FeSO4•7H2O Свинцовый купорос — PbSO4 Медный купорос — CuSO4•5H2O Магнезии Белая магнезия — смесь MgO и MgCO3 Черная магнезия — MnO2 Нашатырный спирт — водный раствор аммиака NH3 Нашатырь — хлорид аммония NH4Cl Жженая известь (негашеная известь) — оксид кальция CaO Пергидроль — водный раствор перекиси водорода Н2О2 Свинцовая примочка — моногидроксоацетат свинца Рb(ОН)СН3СОО Сегнетовая соль — калий­натриевая соль винной кислоты NaKC4H4O6•4H2O Селитры — нитраты металлов и аммоний Аммиачная селитра — NH4NO3 Натронная (чилийская) селитра — NaNO3 Калийная (индийская) селитра — КNO3

60

Серный цвет — порошок кристаллической серы S8 Сода кальцинированная — карбонат натрия Na2CO3 Сода каустическая — гидроксид натрия NaOH Сода кристаллическая — декагидрат карбоната натрия Na2CO3•10H2O Сода пищевая — гидрокарбонат натрия NaHCO3 Соль Мора — гексагидрат сульфата железа(ІІ), аммония (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O Сусальное золото — дисульфид олова SnS2 Турнбуллева синь — гексацианоферрат(ІІІ) железа(ІІ) Fe3ІІ[FeIII(CN)6]2 или гексацианоферрат(ІІІ) калия-железа(ІІ) KFeІІ[FeIII(CN)6] Формалин — 40%-й водный раствор формальдегида СН2О Царская водка — смесь, состоящая из концентрированной азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 Шпаты — группа минералов Плавиковый шпат — CaF2 Тяжелый (персидский) шпат — BaSO4

61

Содержание Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Правила техники безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Информация по оказанию первой медецинской помощи . . . . . . . . Содержание набора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 5 8 8

ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ ОПЫТЫ С САХАРОМ И СОЛЬЮ 1. Жарим сахар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Получаем леденцы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Горит ли сахар? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Может ли сахар стать невидимым? . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Сахар появляется вновь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Искусственный снег . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Выращиваем кристаллы сахара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Выращиваем кристаллы меди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Чистая вода? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Получаем чистую воду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Фильтруем загрязненную воду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Фильтр для кофе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Испытываем водопроводную воду . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Как устранить накипь в чайнике? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Как очистить пробирку после выпаривания в ней воды? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Как очистить жирную пробирку? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Известковая вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Известковая вода и мыльная вода . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Вода и масло . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Вода покрыта пленкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21. Как разрушить поверхностную пленку воды . . . . . . . . . .

22. Воздух в воде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 16 16 16 17 17 17 18 18

23. Тепло повышает растворимость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 24. Выращиваем крупные кристаллы сульфата меди . . . . . . 19 25. Определение кристаллизационной воды в медном купоросе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 УГЛЕРОД 26. Углерод — составная часть сахара . . . . . . . . . . . . . . . . .

27. Газ из дерева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28. Деготь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29. Древесный уголь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30. Свеча выделяет газ, способный гореть . . . . . . . . . . . . . . КИСЛОТЫ, ОСНОВАНИЯ, ИНДИКАТОРЫ 31. Самодельные индикаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32. Кислоты кислые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33. Нашатырный спирт и индикаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34. Гидроксид натрия (едкий натр) окрашивает индикаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35. Известковая вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36. Нашатырный спирт — обезболивающее средство при муравьином и пчелином укусах . . . . . . . . . . . . . . . . ПЛОДЫ И ФРУКТЫ 37. Сладкое и кислое в винограде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38. Проба на сахар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39. Сахар в ягодах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40. Мед и варенье содержат виноградный сахар . . . . . . . . .

41. Вырабатывают ли пчелы сахар? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42. Сахар двух видов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43. Тростниковый сахар (сахароза) превращается в виноградный сахар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44. Что еще можно обнаружить в плодах? . . . . . . . . . . . . . .

45. Почему бензином выводят пятна? . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21 22 22 23 23 23 25 25 25 25 26 26 26 27 27 27 27 27 28 28

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ 46. Обнаружение углекислого газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 63

47. Получение осно’вного карбоната меди . . . . . . . . . . . . . .

48. Углекислый газ из осно’вного карбоната меди . . . . . . . .

49. Углекислый газ из пищевой соды . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50. Пищевая сода способствует выпечке хлеба . . . . . . . . . .

51. Исследуем дрожжи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52. Газ в лимонаде — углекислый газ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

53. Приготовим... лимонад! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54. Ныряющее яйцо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55. Углекислый газ и мыльный пузырь . . . . . . . . . . . . . . . . .

56. Углекислый газ гасит пламя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29 29 30 30 31 31 31 32 32 32

КАРБОНАТЫ 57. Что такое сода? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 58. Опыт с кусочком мела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 59. О мраморе, меле и гипсе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 О КУРИНОМ ЯЙЦЕ И БЕЛКЕ 60. Отверстие в яйце . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61. Исследуем яйцо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62. Сжигаем белок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63. Еще о пробе на белок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64. Исследуем перья и волосы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65. Как различить шерсть и хлопок? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

66. Как еще можно отличить шерстяную ткань от хлопчатобумажной? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

67. Натуральный или искусственный шелк? . . . . . . . . . . . . . .

34 34 35 35 35 35 35 36

О МОЛОКЕ 68. В состав молока входит белок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 69. Содержится ли в молоке кислота? . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 70. Как предохранить молоко от скисания . . . . . . . . . . . . . . 36 ОПЫТЫ С ЭТИЛОВЫМ СПИРТОМ 71. Нагреваем медный купорос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 72. В одеколоне содержится не только спирт . . . . . . . . . . . . 38 64

73. Как определить этиловый спирт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 О ХЛЕБЕ, КРАХМАЛЕ И ЖЕЛАТИНЕ 74. Хлеб содержит крахмал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

75. Крахмал содержится во многих продуктах . . . . . . . . . . .

76. Крахмальный клейстер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77. Клей как пища для бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

78. Желатина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38 38 39 39 39

ЖЕЛЕЗО 79. Можно ли сжечь железо? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

80. О ржавчине . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81. Спички и магнетизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

82. Желтое плюс зеленое — получается синее . . . . . . . . . .

83. Получение ярко-­синей лазури из соединения железа . . .

84. Как обнаружить железо? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85. Удивительные сталагмиты и диковинные растения . . . . .

86. Железные листья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

87. Железо в крови . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

88. Зашифрованное письмо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39 40 40 41 41 41 42 42 43 43

ИНТЕРЕСНЫЕ ОПЫТЫ 89. Изготавливаем мыло . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

90. Окрашивание дерева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

91. Получение меди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

92. Самодельные батарейки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

93. Получаем гидроксид натрия (едкий натр) . . . . . . . . . . . .

94. Вулкан на столе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

95. Выделение кофеина из чая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

96. Перья в бриллиантах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97. Букет в банке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

98. Превращения медного купороса . . . . . . . . . . . . . . . . . .

99. Желтое пламя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43 44 44 44 45 46 47 47 47 48 48 65

100. Красное пламя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101. Мешочек с деньгами не горит . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

102. Несгораемая нить . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

103. Газ, поддерживающий горение . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

104. Почему картофель плавает в воде? . . . . . . . . . . . . . . . .

105. Светокопировальная бумага для размножения чертежей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

106. Фантастические пейзажи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107. Доказываем наличие таннина в чае . . . . . . . . . . . . . . . . ПОЛЕЗНЫЕ ОПЫТЫ 108. Удаление пятен ржавчины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

109. Удаление пятен йода с тканей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

110. Как избавиться от накипи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

111. Помидоры против пятен от травы . . . . . . . . . . . . . . . . .

112. Античернильница . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

113. Свечение фосфора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

114. Содовая гадюка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

115. Свеча из мыла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

116. Рисование йодом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49 49 49 49 50 50 51 51

52 52 52 53 53 54 55 56 56

Краткий словарь терминов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Распространенные кислоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Тривиальные названия некоторых веществ . . . . . . . . . . . . . . . . 60