Наверное, многие могут подтвердить: можно забыть таблицу Менделеева, уравнения химических реакций или алгоритмы решения химических задач, но опыты, которые когда-то проводил на уроке учитель химии, вычеркнуть из памяти нереально. Как минимум остаются яркие впечатления и ощущение магического очарования химических процессов. Стоит ли говорить, что проводить опыты самостоятельно ещё интереснее?
Учитель химии из Школы великих открытий Алексей Кунченко собрал для нас 10 химических опытов, которые можно предложить детям на дом (реактивы для них легко найти на собственной кухне или в обычной аптеке). Делитесь с учениками и рассказывайте в комментариях, что у них получилось)
Химический светофор (с индигокармином)
В химическом стакане с помощью воды растворяем несколько граммов глюкозы и добавляем к раствору немного щёлочи (например, гидроксида натрия). В колбе растворяем чуть-чуть индигокармина, чтобы получилась синяя жидкость. Далее осторожно вливаем туда щелочной раствор глюкозы и закрываем колбу.
Сперва раствор сменит цвет на зелёный, потом постепенно станет красным, а затем жёлтым, как настоящий светофор! Если же закрытую колбу с жёлтым раствором резко встряхнуть, то он опять станет зелёным, и изменение цвета начнется заново.
Объяснение. Происходит окислительно-восстановительная реакция, при этом восстановленная и окисленная формы индигокармина имеют разный цвет. Он восстанавливается глюкозой в щелочном растворе, а окисляется в процессе встряхивания за счёт поступления кислорода.
Меры предосторожности. Индигокармин — это краситель, стоит избегать его попадания на одежду. Щёлочь может повредить кожу, поэтому опыт нужно проводить в перчатках.
Надуватель шарика
Сперва насыпаем чайную ложку соды в воздушный шарик и наливаем уксус в бутылку. Дальше надеваем шарик на горлышко, пересыпаем его содержимое в бутылку и наблюдаем, как он надувается из-за сильного выделения газа.
Объяснение. При взаимодействии соды и уксусной кислоты выделяется большое количество углекислого газа, который надувает шарик.
Меры предосторожности. Этот опыт относительно безопасен.
Газ-огнетушитель
Данный эксперимент можно проводить в продолжение предыдущего. Когда шарик наполнится газом, нужно зажечь свечу-таблетку и поместить её в специальный стаканчик (стенки должны быть выше огня), а газ из шарика потихоньку выпускать в эту ёмкость. В результате огонь потухнет.
Объяснение. Углекислый газ тяжелее воздуха и не поддерживает горение, поэтому, когда он заполняет ёмкость с горящей свечой, огонь гаснет.
Меры предосторожности. Этот опыт относительно безопасен.
Пенный фонтан
Смешиваем в одной ёмкости раствор перекиси водорода и жидкое мыло, а в другой — аммиак с медным купоросом (получится тёмно-синий раствор аммиаката меди). Дальше нужно объединить оба состава, и вуаля — появится целый фонтан пены! С помощью пищевого красителя можно придать ей любой цвет, если добавить его до начала реакции.
Объяснение. На открытом воздухе перекись водорода распадается на воду и кислород, а в присутствии катализатора (аммиаката меди) этот распад происходит очень быстро. Моментально образуется большое количество кислорода, который связывается с молекулами мыла, поэтому из колбы бьёт фонтан пены.
Меры предосторожности. Разложение перекиси водорода сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому важно использовать устойчивую к нагреванию посуду и держаться на расстоянии от горячей пены. Получившаяся пена огнеопасна, потому нужно проводить опыт подальше от открытого огня. Концентрированная перекись может обжечь кожу, поэтому стоит надеть перчатки.
Змея из песка
Насыпаем на керамическую тарелку обычный песок в виде горки. Верхушку разравниваем и делаем в ней углубление. Песок нужно пропитать спиртом.
Дальше отдельно смешиваем три ложки сахарной пудры и одну ложку пищевой соды, высыпаем это на вершину «вулкана» и поджигаем смесь. Когда пламя охватит весь холм, ингредиенты начнут чернеть, сжиматься, а затем резко увеличиваться в размерах, превращаясь в изгибающуюся толстую «змею».
Объяснение. Под действием высокой температуры сода распадается на водяной пар и углекислый газ. Именно газы, полученные в результате этого процесса, взрыхляют и вспучивают массу, формируя змею — чёрный продукт горения сахара.
Меры предосторожности. Эксперимент с открытым огнём надо проводить подальше от горючих предметов (дерева, тканей, пластика). Нельзя дотрагиваться до «змеи», пока она не остынет.
Фараонова змея из глюконата кальция
Кладём таблетку сухого топлива на негорючую поверхность (например, на кирпичи или в керамическую посуду), а поверх неё — одну или несколько таблеток аптечного глюконата кальция. Поджигаем и наблюдаем за растущей из огня «змейкой».
Объяснение. При нагревании глюконат кальция распадается на углерод, оксид кальция, углекислый газ и воду. Благодаря углекислому газу и углероду «змейка» увеличивается в размерах.
Меры предосторожности. Эксперимент с открытым огнём надо проводить подальше от горючих предметов (дерева, тканей, пластика). Нельзя дотрагиваться до «змеи», пока она не остынет.
Реакция серебряного зеркала
Берём два чистых и обезжиренных (например, с помощью спирта) стакана: один — с раствором глюкозы, второй — с раствором нитрата серебра. В последний нужно добавить аммиак (столько, сколько понадобится для растворения осадка), а затем следует вылить жидкость в стакан с глюкозой и нагреть его на водяной бане. Постепенно стеклянные стенки стакана покроются серебряным налётом.
Объяснение. Глюкоза восстанавливает металлическое серебро из его соединения с аммиаком, и серебряная плёнка оседает на стекле.
Меры предосторожности. Аммиак обладает резким и неприятным запахом, поэтому реакцию стоит проводить под вытяжкой.
Золотой песок
Берём два химических стакана для растворения веществ и колбу, в которой будет проходить реакция, и сильно подогреваем воду для приготовления растворов. В одном стакане растворяем нитрат свинца с небольшим добавлением уксусной кислоты, в другом — такое же количество йодида калия. После этого смешиваем в колбе два приготовленных раствора. По мере его остывания начнут выпадать кристаллы «золотого песка», которые будут плавать в воде. Чем медленнее охлаждение, тем крупнее и красивее получатся песчинки. Особенно ярко они будут сверкать при прямом солнечном свете.
Объяснение. При взаимодействии нитрата свинца и йодида калия образуется йодид свинца, который растворим только в горячей воде. При охлаждении раствора золотистые кристаллы начинают выпадать в виде осадка.
Меры предосторожности. Ёмкости с горячей водой лучше держать с помощью прихваток, при этом они должны быть наполнены лишь на 2/3, чтобы кипяток не разлился, а ребёнок не обжёгся.
Искусственная кровь
Готовим водные растворы роданида аммония (бесцветный) и хлорида железа (III, жёлтый) в двух разных чашках Петри. Опускаем в каждую из них только по одной руке, а потом потираем ладони друг о друга. После этого они станут «кровавыми».
В другом варианте можно намочить ладонь раствором хлорида железа и провести по ней ватной палочкой, смоченной в растворе роданида, тогда там появится «кровавый порез». Эту реакцию иногда используют на съёмках фильмов для получения искусственной крови.
Объяснение: При взаимодействии раствора роданида аммония и раствора хлорида железа (III) получается насыщенный красный раствор роданида железа (III).
Меры предосторожности. Полученный раствор — это краситель, поэтому стоит избегать его попадания на одежду. На повреждённую кожу растворы наносить нельзя.
Химический хамелеон (с перманганатом калия)
Берём два химических стакана. В одном из них растворяем водой чайную ложку сахара и добавляем немного щёлочи (например, гидроксида натрия), в другом — небольшое количество перманганата калия (марганцовки). Далее заливаем сахарный раствор в стакан с перманганатом, перемешиваем и наблюдаем за изменением окраски раствора.
Объяснение. Происходит окислительно-восстановительная реакция: сиреневый перманганат калия восстанавливается сперва до зелёного манганата калия, а потом до жёлто-коричневого оксида марганца (IV).
Меры предосторожности. Щёлочь и перманганат калия могут повредить кожу, поэтому опыт нужно проводить в перчатках.
Если ученикам понравятся эти опыты и они захотят углубиться в химию или проверить свои знания по предмету, они могут написать Всероссийский химический диктант. Он состоится 18 мая 2024 года в 13:00 по местному времени и будет посвящён теме «Химия вокруг нас».
Присоединиться к просветительской акции могут все желающие. Задания диктанта составляются таким образом, чтобы их можно было решить, опираясь на жизненный опыт, логику и смекалку. Больше подробностей можно узнать на официальной странице мероприятия.
