Домашний химический эксперимент- 4 часть

15.Получение кристаллов простых веществ (металлов)

(тема «Металлы») 8 кл.

Цель эксперимента: используя метод гальванического элемента, получить кристаллы меди из ее соли.

Оборудование: медный купорос (тв.), хлорид натрия (тв. и конц. р-р), дистиллированная вода, стакан (от 50 мл до 700 мл) или обычная пробирка, фильтровальная бумага, железные скрепки, кнопки и гвозди.

Методика проведения эксперимента:

Если опустить железный гвоздь в стакан с медным купоросом, то он мгновенно покроется розовой плёнкой, состоящей из очень мелких кристалликов восстановленной меди. Такая плёнка легко стирается и особого интереса не представляет, а дальнейшее содержание железа в растворе даст губчатую медь, а не кристаллы. Для получения кристаллов нужно создать среду-ингибитор, такой средой в нашем случае будет хлорид натрия.

В чистый стакан насыпаем медный купорос очень тонким слоем, чтобы он покрыл дно, утрамбовываем. Сверху насыпаем хлорид натрия, он должен превышать количество медного купороса в 3-5 раз (чем больше, тем лучше). Слой трамбуем. Поверх слоёв укладываем круг из фильтровальной бумаги так, чтобы он вплотную прикасался к стенкам стакана. На фильтр высыпаем железные предметы. Теперь, удерживая фильтр стеклянной палочкой, наливаем медленно и тоненькой струйкой концентрированный раствор хлорида натрия. Раствор не должен перевернуть фильтр или перемешать слои! Чтобы все слои хорошо пропитались и воздух вышел, аккуратно вдоль стенки опускаем тонкую упругую проволоку, давая лишний канал раствору до дна. Стакан закрываем фильтровальной бумагой и оставляем стоять при комнатной температуре.

Спустя пару суток (а иногда это видно в первые минуты) слои солей окрасятся в зелёный цвет, это, очевидно, связано с образованием в слоях хлорида меди (II) CuCl₂. После того, как “зелень” дойдёт до фильтра, начнут появляться в слое хлорида натрия розовые нити-дендриты (не сформировавшиеся кристаллы) меди, которые иногда приобретают удивительный вид папоротниковых и еловых веточек. Если дать им разрастись, то можно получить ярко-розовые кристаллы меди, имеющие вид призм и октаэдров.

В такой системе кристаллы могут расти несколько дней и даже недель, но если слои стали чернеть, кристаллы достаем. Сначала магнитом удаляем оставшееся железо, аккуратно сливаем раствор, пинцетом и пластмассовой ложкой выгребаем слой хлорида натрия и кристаллы меди в чистый, заранее приготовленный стакан.

Затем кристаллы несколько раз заливаем тёплой водой, чтобы растворить хлорид натрия. Когда соли не останется, а промывочный раствор будет прозрачен, кристаллы промываем 30%-ным раствором серной кислоты. Храним кристаллы в таком же растворе серной кислоты в стеклянной банке с притёртой пробкой, с очень малым содержанием воздуха. На воздухе кристаллы не устойчивы, теряют яркий розовый блеск и разрушаются.

Кристаллики, срастаясь в слое хлорида натрия, образуют сначала розовые нити (дендриты), а потом сами кристаллы.

Результаты работы и выводы: Зафиксируйте результаты своего эксперимента и сделайте выводы. Зарисуйте или сфотографируйте полученные кристаллы.

16. Индикаторы в саду и в лесу

(тема «Вода») 7 кл.

Цель эксперимента: получение природных индикаторов и изучение возможностей их использования.

Оборудование: лепестки цветов, высушенные плоды, питьевая сода, столовый уксус, лимонная кислота, дистиллированная вода, стакан (от 50 мл до 700 мл), пробирка, водяная баня, воронка.

Природные индикаторы – органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности (pH). Индикаторы широко используют в титровании в аналитической химии и биохимии. Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования.

Во многих цветах и плодах содержатся красители, которые изменяют свой цвет в зависимости от кислотности среды. А это значит, что они могут служить индикаторами.

Летом можно набрать цветов и ягод в саду, в лесу (это могут быть ирисы, анютины глазки, тюльпаны, черника, ежевика, голубика, малина и т.п.). Необходимо хорошо высушить собранные лепестки и плоды и хранить их в отдельных коробочках. Растворы индикаторов надо готовить прямо перед опытом, так как они долго не хранятся. Для приготовления растворов необходимо взять немного высушенных плодов или лепестков (можно и свежих, если есть такая возможность) и нагреть на водяной бане. Отвар профильтровать и перелить в чистую склянку.

Чтобы знать, какой раствор служит индикатором на ту или иную среду, как изменяется его цвет, приготовьте отвары из всех собранных растений и испытайте их в кислой среде (раствор сока лимона, уксуса). Например, ярко-синий отвар цветов ириса в кислой среде становится красным, а в щелочной (раствор питьевой соды) – зелено-голубым. Неплохими индикаторами могут оказаться и некоторые соки, например, виноградный, свекольный, сок красной капусты. Приготовленные индикаторы можно использовать для определения среды разных бытовых растворов: растворов мыла, зубной пасты, кефира, молока, шампуня.

Составьте таблицу и отметьте в ней, как изменяется цвет испытанных вами отваров в кислотах и щелочах.

Вы станете обладателем целой коллекции индикаторов на разные случаи жизни без использования химических реактивов.

Методика приготовления самодельных растительных индикаторов.

1. Приготовить отвар из сока ягод черники или черной смородины: к 30 г. ягод добавить 1 столовую ложку горячей воды, довести раствор до кипения, охладить, дать раствору отстояться.
2. Отфильтровать.
3. Нарезать полосками фильтровальную бумагу и пропитать полоски фильтровальной бумаги приготовленным отваром.
4. Высушить полоски, не допуская попадания яркого света.
5. Хранить приготовленные индикаторные бумажки в темной посуде.

Результаты работы и выводы: Испытайте действие приготовленных индикаторов в стандартных кислотно- основных растворах: уксусной кислоты и соды. Составьте таблицу и отметьте в ней, как изменяется цвет испытанных вами отваров в кислотах и щелочах.Проанализируйте результаты полученных исследований. Сделайте выводы.

17. Получение мыла

(тема «Занимательные опыты»)

Цель эксперимента: продолжить познание увлекательной науки химии, сделать «свое», эксклюзивное, абсолютно натуральное мыло.

Оборудование: брусок самого простого мыла с нейтральным запахом (лучше всего подойдет «Детское»); растительное масло без запаха (персиковое, миндальное, касторовое, оливковое, авокадо, жожоба), одно из них или смесь нескольких; глицерин; эфирные масла; вода или отвар лекарственных трав.

Методика проведения эксперимента: сначала натираем мыло на терке и растопим его на водяной бане на очень маленьком огне, постоянно помешивая. Постепенно добавляем полстакана горячей воды или настоя ромашки, календулы, чистотела или чабреца (по вкусу). Когда смесь растает, снимаем с огня. В горячую смесь добавляем 3 чайной ложки масла, одного или нескольких, чайную ложку глицерина. Тщательно перемешиваем. Можно добавить цвета, используя специальные красители для мыла или некоторые продукты, дающие цвет. Цветки ромашки – желтый. Эфирное масло ромашки – голубой. Порошок карри, шафран – ярко-желтый. Водоросли (спирулина), шпинат, сухая петрушка, укроп – зеленый. Сок свеклы – розовый, красный. И наконец, добавляем любимые эфирные масла (ни в коем случае не в очень горячую смесь) и разливаем по формам. Для этого подойдут небольшие пластиковые контейнеры, смазанные минеральным маслом, или детские формочки для песка на первый раз. В дальнейшем можно приобрести специальные пластиковые формочки для мыла различных форм. После того как масса застынет и затвердеет, осторожно вынимаем мыло и оставляем на пару дней сушить на бумаге.

Результаты работы и выводы: Составьте отчет о проведенном эксперименте. Вы имеете возможность обеспечить подарками собственного изобретения всех своих подруг и знакомых.