«ЗОЛОТО» З РОЗЧИНУ

Налийте в хімічний стакан близько 200 мл розчину солі свин­цю, найкращеплюмбум ацетату. Добавте до нього розчинукалій йодиду. У результаті реакції:

РЬ(СН₃СОО)₂ + 2КІ = РbI₂ + 2КСН₃СОО

утвориться жовтий осад плюмбум йодиду, який нагадує золотий пісок. Щоб «золото» мало кращий вигляд, нагрійте розчин разом з осадом до кипіння, йодид свинцю частково розчиняється в ки­плячій воді, а при охолодженні виділяється у вигляді золотисто-жовтих кристаликів.

Розчинність йодиду свинцю у воді невелика (1 г солі розчи­няється приблизно у 200 мл гарячої води). Отже, щоб спроба виглядала більш ефектно, перед її демонструванням слід піді­брати потрібні співвідношення плюмбум йодиду і води. Обчисліть ці співвідношення самостійно.

«МОЛОКО» И «ВИНО» … З ОДНІЄЇ ПЛЯШКИ

Служителі релігійних культів за старих часів нерідко вико­ристовували хімію для показу віруючим різних «чудес». Проте такі «чудеса» неважко зробити власними руками. Ось одне з них: перетворення «води» у «вино» й «молоко».

Налийте в пляшку з безбарвного скла близько 0,5 л дисти­льованої води і добавте приблизно 10 мл ферум (III)  хлориду  FеСІ₃ та 3—5 г кухонної солі. Розчин майже безбарвний і тому сприймається як чиста вода. Підготуйте для досліду два чистих стакани місткістю 200 мл.

Наливши в перший стакан 3—5 мл 20% -ного розчину нітрату срібла, добре змочіть його стінки. Залишки розчину злийте в спеціальну посудину. Повторіть змочування ще раз. На стінках стакана утвориться непомітна плівка рідини. Слід простежити, щоб рідини не було на дні. Другий стакан обробіть розчином калій роданіду.

До виконання спроби обидва стакани закрийте скельцями.

Під час демонстрації налийте в кожний стакан по 50 мл води, трохи збовтайте її і добавте «води» з пляшки.

У першому стакані вода перетвориться на «молоко» — кала­мутний розчин із завислим хлоридом срібла:

NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃

FeCl₃ + 3AgNO₃ = AgCl + Fe(NO₃)₃

аргентум хлорид  — нерозчинна у воді сполука — утворює (коли його небагато) з водою каламутну рідину, що нагадує молоко.

У другому стакані утвориться ферум (III) роданід Fе(SСN)₃, який забарвлює рідину в червоний колір:

FеСІ₃ + 3КSСN = Fе(SСN)₃ + 3КС1.

Можна провести і ряд інших цікавих спроб подібного типу. Так, щоб перетворити «молоко» у «воду», слід розчинити аргентум хлорид  за допомогою концентрованого розчину аміаку або натрій тіо­сульфату . Аргентум хлорид  розчиняється в них, утворюючи комплексні солі:

АgС1 + 2NН_з = [Аg(NН₃)₂]С1,

Розчинна сіль

АgС1 + Na₂S₂O₃ = Na[Аg(S₂O₃)] + NaC1.

Розчинна сіль

 ШВИДКЕ «ПРОЯВЛЕННЯ» КОЛЬОРОВОГО НЕГАТИВУ

На фільтрувальному папері за допомогою безбарвних розчи­нів солей важких металів зробіть малюнок або напишіть речен­ня. Для цього можна взяти солі такого складу: CuSO₄, FеС1₃, ZnSO₄, Рb(СН₃СОО)₂₎ СdС1₂, SbС1₃.

Коли малюнок висохне, його не буде видно. Щоб проявити малюнок, внесіть папір у банку, заповнену сірководнем. Сірко­водень має неприємний запах, тому його треба зберігати в банці з пришліфованою пробкою. Солі, якими зроблено напис, реагу­ють із сірководнем, утворюючи забарвлені нерозчинні сульфіди:

ZnSO₄+ Н₂S = ZnS↓ + Н₂SO₄,

          Білий осад

2FеС1₃ + 3Н₂S = 2FеS↓ + S + 6НС1,

            Чорний осад

CuSO₄ + Н₂S = СuS ↓+ Н₂SO₄,

            Чорний осад

Рb(СН₃СOO)₂ + Н₂S = РbS↓ + 2СН₃СOOН,

СdСІ₂ + Н₂S = СdS↓ + 2НС1,

           Оранжевий осад

2SbС1₃ + 3Н₂S = Sb₂S₃ ↓+ 6НС1.

                Червоний осад

Написи, зроблені солями цинку, заліза й міді можна також «проявити» розчином жовтої кров’яної солі К₄[Fе(СN)₆], вико­риставши пульверизатор з грушею. У результаті взаємодії розчинів цих солей з розчином жовтої кров’яної солі утворюються забарвлені комплексні солі:

2ZnSO₄ + К₄[Fe(СN)₆] = Zn₂[Fе(СN)₆]↓ + 2К₂SO₄,

                             Білий осад

4FеС1₃ + 3К₄[Fе(СN)₆] = Fе₄[Fе(СN)₆]↓ +  12КС1,

                      Синій осад

2СuSO₄ + К₄[Fе(СN)₆] = Сu₂[Fе(СN)₆ + 2К₂SO₄.

                    Бурий осад

Малюнок, зроблений розчинами солей міді і кобальту, можна також «проявити», зануривши папір у банку з аміаком. У ре­зультаті реакцій утворюються розчинні у воді забарвлені ком­плексні сполуки:

СuSO₄ + 4NH₃ = [Си(NH₃)₄]SO₄,

                                    Речовина синього кольору

СоС1₂ + 6NH₃ = [Со(NH₃)₆]С1₂.

                                         Речовина брудно-жовтого кольору

Забарвлення розчинів зумовлюються комплексними іонами.

«САТУРНОВЕ   ДЕРЕВО»

           «Сатурнове (свинцеве) дерево» можна одержати так.

Приготуйте в стакані 40% -ний розчин плюмбум ацетату  Рb(СН₃СОО)₂. Опустіть в розчин зроблену з цинкової пластин­ки ялинку. Зверніть увагу, як цинк витискує з розчину свинець. Свинець виділяється у вигляді дрібного чорного порошку (дріб­несеньких кристаликів), які згодом виростають у значно більші блискучі кристали (вони дуже гарні при електричному освітлен­ні).

МЕТАЛЕВИЙ «ЇЖАК»

Змочіть у стакані (500 мл) кілька кристаликів станум (II) хлориду SnС1₂∙2Н₂O (7—8 г) концентрованою хлоридною кислотою (10 мл) і, добавивши 200 мл води, добре перемішайте розчин до повного розчинення солі. Кислота добавляється для запобігання гідролізу станум хлориду, який відбувається дуже легко.

Занурте в цей розчин зроблений з очищеної цинкової плас­тинки невеликий кружечок. Досить швидко відбувається реакція витіснення з розчину олова цинком:   SnС1₂ + Zn = ZnС1₂ + Sn.

 ВИГОТОВЛЕННЯ ЯЛИНКОВИХ ПРИКРАС

Хімія допоможе вам краще підготуватися до новорічного свя­та. Спробуйте самостійно виготовити ялинкові іграшки.

Обмотайте шерстяними нитками виготовлені з дроту зірочки, корзинки тощо й занурте їх на кілька діб на ниточці у насичений розчин солі (алюмо-калієвого галуну або мідного купоросу). Кристалики, що осідають на нитках, розростаються, вкриваючи іграшки.

У хімічній лабораторії можна самому посріблити іграшки для ялинки. Для цього прозорі скляні іграшки промийте зсере­дини хромовою сумішшю, що містить однакові об’єми насичено­го розчину калій дихромату і міцної сульфатної кислоти. Потім багато разів промийте їх водою. Налийте в іграшку однакові об’єми (по 5 мл) насиченого аміачного розчину аргентум нітрату і насиченого розчину глюкози, сполосніть цією сумішшю стінки іграшки і, обертаючи іграшку в руці, щоб розчин рівно­мірно розподілявся по стінках, занурте іграшку на кілька хви­лин у гарячу воду. При цьому на стінках іграшки відновлюється металічне срібло у вигляді міцної плівки. Промийте іграшку зсе­редини кілька разів водою, потім спиртом і висушіть.

Для сріблення великої кількості іграшок можна приготувати й слабкіші розчини.

Приготування розчинуаргентум нітрату. До розчину 6 г АgNО₃ в 100 г дистильованої води добавте NH₄ОН до розчинення утвореного осаду за реакціями:

2АgNO₃ + 2NH₄ОН = Аg₂O + Н₂O + 2NH₄NO₃;

Аg₂O + 4NH₃ + Н₂O = 2А(NН₃)₂ОН.

Залишати про запас такий розчин не можна.

До розчину добавте 70 мл 3%-ного розчину NаОН і знову NН₄ОН до розчинення осаду. Реакція розчину повинна бути ней­тральною, без надміру лугу. Розчин розведіть водою до 500 мл.

Приготування розчину глюкози. 1,3 г глюкози в 25 мл води кип’ятіть протягом 2 хв з однією краплиною нітратної кислоти, охолодіть і розведіть 25 мл спирту.

Перед самим використанням розчини аргентум нітрату і глюкози змішайте у пропорції 10:1.

«МОРСЬКЕ ДНО»

«Морське дно» легко створити в банці, використавши для цього кристалічні солі і розчин метасилікату натрію Na₂SiO₃

Налийте в скляну банку з плоскими стінками розведене приблизно в два рази розчинне скло. Внесіть у розчин кристалики різних розчинних у воді солей, наприклад: СоС1₂∙6H₂O або NiSO₄∙7Н₂O, FеС1₂∙6Н₂0 або FеSO₄ • 7Н₂O, А1₂(SO₄)₃∙ 18Н₂O, МnС1₂∙4Н₂O.

Через кілька хвилин з кристаликів починаюсь виростати дуже красиві різнокольорові «водорості». Солі кобальту, нікелю, заліза (II), заліза (III), марганцю утворюють рослини відповідно рожевого, ізумрудно-зеленого, темно-зелеого, бурого, тілесного кольорів, а алюмінію — безбарвні «водорості».

Як пояснити утворення химерних «водоростей!»?

Розчинення кристалика солі супроводжується реакцією подвійного обміну солі із силікатом натрію з утворенням на кристалику осаду силікату у вигляді плівки. Формула осадів відповідно СоSiO₃, NіSiO₃, FeSiO₃ і т. д.

Осад має властивість напівпроникної плівки: вона пропускає воду тільки в напрямі до кристалика. Далі розчинення криста­лика продовжується в своєрідному мішечку з напівпроникними стінками. Стінки цього мішечка під тиском рідини розриваються (в різних місцях) і утворюється нова плівка-осад. Кристалик солі ніби перетворюється в «кущик».

ЯК ЗАПАЛИТИ ЦУКОР?

Внесіть грудочку рафінаду у верхню частину полум’я спир­тівки або газового пальника. Цукор не займається.

Посипте поверхню грудочки твердою сіллю літію (LiС1, Li₂СO₃) або попелом від цигарки (у ньому є невелика кількість сполуки літію) і повторіть дослід. Тепер цукор займається голу­бим полум’ям.

Сполука літію є каталізатором. Випробуйте як каталізатор цієї реакції також хром (III) оксид.

ПРИМХЛИВЕ ОБВУГЛЮВАННЯ ЦУКРУ

Насипте 40 г розтертого на дрібний порошок цукру в хіміч­ний стакан місткістю 100 мл. Змішайте цукор з 3—4 мл води. Добавте до утвореної маси 20—25 мл концентрованої сульфатної кислоти (ρ = 1,84) і знову добре перемішайте масу скляною па­личкою. Паличку не виймайте. Через кілька хвилин температура суміші підвищиться, суміш потемніє і утворюється пухка маса, яка виростає із стаканчика. Це – пористе вугілля.

Його утворення пояснюється   дегідрата­цією цукру сульфатною кислотою:

С₁₂Н₂₂O₁₁ = 12С + 1H₂O.

Крім того, відбувається відновлення кон­центрованої сульфатної  кислоти   вугіллям

2H₂SO₄ +  С = СO₂ + 2SO₂ + 2Н₂O

 ВОГОНЬ МАЛЮЄ КАРТИНУ

Концентрованим розчином калій нітрату проведіть по філь­трувальному папері за допомогою пензлика хвилясту лінію. По­чаток лінії позначте олівцем. Коли папірець висохне, розпеченою дротинкою доторкніться до початку лінії. Жевріючий вогник ви­пише накреслену вами лінію.

У чому справа? При нагріванні калій нітрат розкладається, виділяючи ки­сень, за рівнянням:   2KNO₃ = 2КNO₂ + O₂.

У місці розкладу солі папір звуглюється. За рахунок теплоти згоряння паперу відбувається розклад нових порцій ка­лій нітрату, яким зроблено малюнок, і вогник поволі пересувається.

 ФЕЙЄРВЕРК НА ПАПЕРІ

Цей дослід подібний до попередніх. Проведіть розчином калій ніт­рату на фільтрувальному папері з однієї точки кілька зиг­загоподібних ліній. Позначте цю точку олівцем. На другому бо­ці паперу приклейте по ходу ліній пістони від іграшкових пісто­летів, а також клаптики паперу з бенгальськими вогнями. Вису­шивши папір, доторкніться розпеченою дротинкою до позначки. По лініях просуватиметься вогник, один за одним вибухатимуть пістони й займатимуться бенгальські вогні.

Склад бенгальських вогнів зеленого кольору: бертолетова сіль —35, барій нітрату — 53, сірка —1, каніфоль—11%; чер­воного кольору: бертолетова сіль — 67, стронцій карбонат — 20, каніфоль — 13%.

Усі компоненти суміші треба старанно подрібнити і змішати. Бертолетова сіль має бути чистою, бо навіть невелика кількість органічних домішок може спричинити при розтиранні вибух. Для досліду використовують невелику кількість речовини.

ЯЙЦЕ – ВОДЯНА ДЗИГА

В дитинстві багатьом з вас, напевне, доводилось гратися різ­номанітними дзиґами. Дзиги приводилися в рух різними спосо­бами: від руки, за допомогою пружинки, їх підганяли батіжком тощо.

Користуючись хімічними реакціями, можна привести в рух дзигу за допомогою газу… Цікавий вигляд має «хімічна дзига», зроблена з яйця. Звичайно, користуючись наведеним способом, можна зробити хімічну дзигу і з інших матеріалів.

Проколіть яйце товстою голкою з гострих кінців і видуйте його вміст. Коли шкаралупа висохне, заповність її до половини добре перемішаною сумішшю з перетертої на порошок виннокам’яної кислоти (С«НбОб) та питної соди (МаНС0₃), взятих у рів­ній по вазі кількості. Проколи і отвори, через які була внесена суміш, обережно закрийте воском. Опустіть яйце в воду і поміть­те з обох боків впоперек яйця, трохи нижче поверхні води, дві симетричні точки. Витріть яйце і голкою проколіть у помічених точках невеликі отвори. Якщо тепер яйце опустити в воду, то во­но почне обертатися. Вода, яка проникла в суміш через отвори шкаралупи, викликає реакцію:

Н₂С₄Н₄О₆ + 2НNаНСО₃ = Na₂С₄Н₄O₆ + 2Н₂O + 2СO₂.

Вуглекислий газ, що виділяється під час реакції, виходить через отвір і викликає рух яйця.