Плавающий картофель

ОПЫТЫ С ГАЗАМИ

2.1 "Ныряющее" яйцо.

В высокий химический стакан или широкий цилиндр наливают 5%-ный раствор соляной кислоты. Затем в раствор опускают неочищенное куриное яйцо, которое вначале опускается на дно сосуда. Однако через некоторое время на поверхности скорлупы появляются пузырьки углекислого газа (вследствие реакции карбоната кальция скорлупы с соляной кислотой) и увлекают яйцо вверх. На поверхности пузырьки газа лопаются и яйцо вновь "ныряет на дно". Процесс протекает до тех пор, пока не растворится скорлупа.

Примечание. Если яйцо окажется слишком тяжелым, то для увеличения плотности раствора в него следует добавить немного поваренной соли.

Плавающий картофель

В литровую стеклянную банку до половины наливают воды и кладут клубень картофеля. Он остается на дне. Добавляют насыщенный раствор хлорида натрия NaCl, и клубень всплывает. Если долить чистой воды, то он снова опустится на дно. Обычно картофель в воде тонет, но при добавлении насыщенного раствора хлорида натрия, плотность которого выше плотности картофеля, клубень всплывает. При доливании чистой воды раствор разбавляют, плотность его снова изменяется и клубень опускается на дно.

2.3 «Стреляющая» бутылочка

В бутылочку из-под вина (лучше шампанского) кладут несколько кусочков мрамора или мела, приливают разведенной соляной кислоты и закрывают пробкой (не слишком туго). В целях предосторожности бутылочку заворачивают в полотенце. Через несколько минут происходит выстрел, и пробка взлетает почти до потолка. В результате взаимодействия соляной кислоты с мрамором или мелом образуется углекислый газ, который и выталкивает пробку:

СаСО₃+2НСl=CaCl₂+CO₂+H₂O.

2.4 Танец «бабочек»

Для опыта заранее делают «бабочки». Крылья вырезают из разноцветной папиросной бумаги и приклеивают к тельцу (обломки спички) для большей устойчивости в полете. Приготовляют широкогорлую банку, герметически закрытую пробкой, в которую вставлена воронка. Диаметр воронки вверху должен быть не больше 10 см. В банку наливают уксусной кислоты CH₃COOH столько, чтобы нижний конец воронки не доставал до поверхности кислоты примерно на 1 см. Затем через воронку в банку с кислотой бросают несколько таблеток гидрокарбоната натрия NaHCO₃, а «бабочек» помещают в воронку. Они начинают «танцевать» в воздухе. «Бабочек» удерживает в воздухе струя углекислого газа, образующегося в результате реакции между гидрокарбонатом натрия и уксусной кислотой:

NaHCO₃+CH₃COOH=CH₃COONa+CO₂+H₂O.

2.5 «Фонтан» в банке

Большую толстостенную склянку емкостью в 1 л (тонкостенная может быть раздавлена) заполняют хлороводородом и плотно закрывают пробкой со стеклянной трубкой, один конец которой (внутри склянки) несколько оттянут. На другой конец надевают резиновую трубку с зажимом. Для проведения опыта переворачивают склянку вверх дном, опускают конец трубки до половины в бутыль с водой, подкрашенной синим лакмусом, и убирают зажим. В склянке образуется разреженной пространство, вода с силой врывается в сосуд и бьет из трубки фонтаном. Раствор из синего становится красным.

Дым без огня

Пословица «нет дыма без огня» опровергается некоторыми химическими реакциями.

1. Если смешать в колбе при комнатной температуре два бесцветных газа – аммиак и хлороводород, - то сейчас же появится густой белый дым. Он представляет собой мельчайшие кристаллики хлорида аммония:

NH₃+HCl=NH₄Cl.

Дым вскоре осядет на стенке сосуда в виде белого налета.

2. Хлорид кремния (IV) SiCl₄ – это жидкость, отличающаяся большой летучестью. Достаточно открыть колбу, в которой он находится, чтобы появился белый дым. Испаряясь, хлорид кремния (IV) реагирует с влагой воздуха:

SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄+4HCl.

В результате этой реакции образуется дым, состоящий из твердых частичек кремниевой кислоты H₄SiO₄.Благодаря этому свойству хлорид кремния (IV) применяют в военном деле в качестве дымообразователя.

Соль из газов

Для получения NH₃ и HCl берут банки одного объема. Аммиак получают взаимодействием при нагревании хлорида аммония с гашеной известью:

2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O.

Хлороводород получают взаимодействием при нагревании хлорида натрия с серной кислотой:

NaCl+H₂SO₄=NaHSO₄+HCl↑.

Сосуды, заполненные аммиаком и хлороводородом, закрывают стеклянными пластинками и ставят отверстиями один на другой. Затем пластинки убирают. Между газами происходит реакция: образуются клубы густого дыма, который состоит из кристалликов хлорида аммония:

NH₃+HCl=NH₄Cl.

Невесомые пузыри.

Для опыта необходим большой стеклянный сосуд (можно взять аквариум) объемом 5-10 л. В сосуд подводят до дна газоотводную трубку, присоединенную к аппарату Киппа, и наполняют до половины (проба горящей лучиной) углекислым газом. Приготовив мыльный раствор (лучше взять шампунь), выдувают трубочкой пузыри и стряхивают их в сосуд. Мыльные пузыри, "плавая " на углекислом газе, кажутся зрителям невесомыми.

2.9 "Углекислый газ тяжелее воздуха".

Для опыта необходим большой стеклянный стакан емкостью 2-3 л или аквариум. В имеющийся сосуд устанавливают на различных уровнях, начиная со дна, небольшие (2-3 см) тонкие свечки. Установку свечей можно сделать с помощью подставок различной высоты или же сделать ступенчатый каркас из проволоки. Свечи одновременно зажигают и демонстрируют зрителям их горение. Затем опускают на дно сосуда газоотводную трубку от аппарата Киппа, заряженного для получения углекислого газа (мрамор и соляная кислота), и открывают кран. Первой гаснет свеча, установленная на дне сосуда, а за ней все остальные, по мере заполнения емкости углекислым газом. Одну свечу можно установить выше края сосуда. Она останется гореть, свидетельствуя о том, что углекислый газ, заполнив сосуд, переливается через стенки вниз.

Горение металлов.

Горение металлов в кислороде, хлоре широко известно. Менее знакомо горение металлов в парах серы.

В штатив укрепляют вертикально большую пробирку, наполненную на одну треть серой, и нагревают до кипения серы. Затем в пробирку опускают пучок тонкой медной проволоки (можно предварительно нагреть) и наблюдают бурную реакцию.