Kiekvienuose namuose gausu medžiagų, kurias galima naudoti kaip reagentus eksperimentams. Žinoma, ne visi galės atlikti sudėtingus cheminius eksperimentus namuose, tačiau net pradedantysis chemikas gali atlikti keletą įdomių reakcijų.
Faraonų gyvatės
Faraoninės gyvatės yra ne ropliai, kaip galima pamanyti, o grupė cheminės reakcijos, kurio metu iš labai mažo reagento tūrio susidaro porėta masė, panaši į gyvatę. Kai kurie iš šių procesų yra įmanomi tik laboratorijoje dėl reagentų toksiškumo arba jų komerciškumo stokos. Tačiau namuose galima įsigyti kelių veislių „gyvatukų“.
Labiausiai prieinama šios patirties versija yra kepimo soda ir cukraus gyvatė. Norėdami jį gauti, mums reikia:
- upės smėlis;
- šaukštelio cukraus pudros;
- ketvirtadalis to paties šaukšto sodos;
- šiek tiek etilo alkoholio (užteks 96%);
- plokštelė;
- degtukus ar žiebtuvėlį.
Lėkštę pabarstykite upės smėliu ir pamirkykite spiritu. Pylimo viršuje padarykite įdubą. Įdėkite į jį cukraus ir sodos mišinį. Uždekite skaidrę. Alkoholis, kuriuo jis mirkomas, užsidegs. Po kelių minučių, kai jis beveik perdegs, iš smėlio kūgio išlįs juoda, besisukanti masė, labai primenanti angį.
Patirtis turi paprastą loginį pagrindą. Degina cukrus ir alkoholis, o kaitinant suyra soda. Visus šiuos procesus lydi anglies dioksido ir vandens garų išsiskyrimas. Būtent jie degančiai masei suteikia poringumo. Pati „gyvatė“ susideda iš natrio karbonato mišinio, susidarančio skaidant sodą, su anglimi, gauta deginant cukraus pudrą:
Dar vieną „roplį“ galima gauti iš sauso kuro ir kalcio gliukonato. Pastaroji yra tabletė, kuri parduodama bet kurioje vaistinėje be recepto ir yra labai nebrangi.
Ant sauso kuro tabletės uždėkite kalcio gliukonato, padėkite ant ugnies. Iš planšetinio kompiuterio išlįs pilka gyvatė. Šiame eksperimente galite išsiversti be kuro. Kalcio gliukonato tabletę užtenka užkelti ant liepsnos.
Kaitinamas, vaistas skyla į anglies dioksidą, vandenį, kalcio oksidą, anglį. Paskutinės dvi medžiagos sudaro gyvatės pagrindą, o anglies dioksidas ir vandens garai daro ją porėtą ir priverčia šliaužioti:
Vulkanas
Vulkanai yra dar viena įspūdingų reakcijų rūšis. Chemijos pamokose galbūt matėte ugnikalnis iš amonio dichromato. Tačiau tą patį cheminį eksperimentą galima pakartoti ir namuose.
Jums reikės:
- plokštelė;
- plastilinas arba molis;
- acto rūgštis (actas);
- indų plovimo skystis;
- maistinių dažų, fukorcino iš vaistinės arba burokėlių sulčių.
Iš plastilino suformuokite ugnikalnio kūgį, tuščiavidurį viduje, bet apačioje turintį tankų dugną, nepraleidžiantį vandens. Įkraukite savo ugnikalnį. Norėdami tai padaryti, į burną įberkite šaukštą sodos, įpilkite tiek pat indų ploviklio ir įlašinkite kelis lašus dažų. Tada supilkite ketvirtadalį puodelio acto.
Iš ugnikalnio angos išlįs ryškiaspalvės putos, susidedančios iš anglies dioksido ir sodos likučių:
Kaip matote, net ir remiantis tokiomis turimomis medžiagomis kaip soda ir actas, namuose galima atlikti įdomių cheminių eksperimentų.
Atostogos namuose neapsieina be įdomių išdaigų, pokštų ir mažų pasirodymų. Visi nori nustebinti svečius, bet ką daryti, jei fejerverkų surengti nepavyks, o užsitęsęs vakaras žada būti audringas? Atėjo laikas atlikti paprastus ir įdomius eksperimentus, kurie ilgai išliks svečių atmintyje.
Norint eksperimentuoti namuose, reikia paprastų ingredientų, kurių galima rasti bet kurioje virtuvėje.
Sodos milteliai smagiems cheminiams eksperimentams
Sodos savybės žinomos ne tik kulinarijoje ir pramonėje – jomis galima sėkmingai atlikti nekenksmingus ir greitus triukus, kurie užburs savo reginiu. Viena iš paprasčiausių gudrybių net mažyliams – pripūsti balioną ant sodos ir acto buteliuko kaklelio.
Dar viena labai paprasta ir dažna mažųjų patirtis – ugnikalnio išsiveržimas. Šiame eksperimente gali dalyvauti ir pats vaikas – jis turi iš plastilino nulipdyti tikrą ugnikalnį su gilia anga. Vulkano apačioje dedama soda, praskiesta gerai muiluojančiu plovikliu, o ant viršaus pilamas nedidelis kiekis acto. Soda pradės siautėti, iš ugnikalnio išbėgs muiluota lava, o išsiveržimas nesiliaus, kol neužges visa soda.
Tokie paprasti eksperimentai, deja, daro įspūdį tik mažyliams. Kad įtiktų 8–11 metų vaikams, jie turi parodyti rimtą ir pavojingą cheminę reakciją, kuri sukels tikrą pabaisą, kaip faraoninė gyvatė iš siaubo filmo.
"Faraono gyvatė"
Pagrindinis principas, pagal kurį vyksta šis eksperimentas, yra cheminių reakcijų serija, kurią lydi reakcijoje dalyvaujančių ingredientų tūrio padidėjimas. Visi pokyčiai vyksta taip greitai, kad susidaro įspūdis, kad atrodo kaip gyvatė, kuri susisuka ir veržiasi aukštyn. Tam tikrą vaidmenį čia suvaidino biblinė parabolė, pagal kurią Mozės lazda, vos įkritusi į smėlį, pavirto gyvate. Panaši maištinga gyvatė gali pasikartoti ir namuose.
Reakcijos metu susidariusios medžiagos sparčiai daugėja, o besisukanti kaip gyvatė Teisybės dėlei pažymime, kad įspūdingiausia patirtis rodoma naudojant gyvsidabrio tiocianatą, amonio nitratą ir kalio dichromatą. Čia taip pat galima pridėti stiprių rūgščių junginių. Cheminė reakcija su tokiais komponentais įsimintų ilgam, tačiau šie ingredientai yra ne tik nepasiekiami paprastam žmogui, jie yra gana nuodingi ir kenksmingi naudoti namuose. Tačiau tai visiškai nereiškia, kad dėmesys atšauktas – visai ne, visus reikalingus ingredientus galima rasti namuose.
Kaip atliekamas eksperimentas
Norėdami atlikti eksperimentą, jums reikės tam tikro kiekio cukraus, alkoholio, sodos ir smėlio. Jei turite cukraus pudros, tuomet geriau jį naudoti, nes cukrų vis tiek teks smulkinti kavos virimo aparate arba blenderiu.
Taigi, supilame nedidelę smėlio krūvą ir pamirkome spiritu, palaipsniui pildami į smėlį gryno 96% etanolio. Tada kalvos viršuje padarome įdubą. Atskirame dubenyje gerai išmaišykite soda ir susmulkintą cukrų, kad gautumėte vienalytę konsistenciją. Sodos reikėtų vartoti keturis kartus mažiau cukraus. Pavyzdžiui, už 1 šaukštelį. šaukštui sodos reikia 4 arb. Sachara. Gautas mišinys supilamas į smėlio įdubimą. Tada ateina pats svarbiausias momentas – reikia padegti cukrų, sodą, alkoholį ir smėlį. Tai turi būti daroma atsargiai, pageidautina su degtuku, kad suvaldytų liepsną ir visur suktų degtuką.
Uždegus, prasidės cheminės reakcijos, kurias sustiprins aukšta temperatūra. Išoriškai smėlis pradės virsti tamsiais rutuliais, o išdegus alkoholiui mišinys taps beveik juodas ir iš jo pradės formuotis vadinamoji faraono gyvatė.
Šio eksperimento paslaptis paprasta – sureaguos cukrus ir soda, soda suirs į anglies dioksidą ir garus, o tai sukels masės „judėjimą“, o gyvatės kūnas susiformuos iš ugnies likučių. Uždekite panašų mišinį antrą kartą – ir gyvatė turės tą pačią merginą!
Deginant alkoholį, įvyksta sodos ir cukraus skilimo reakcija. Soda skyla į anglies dioksidą ir vandens garus. Dujos išpučia masę, todėl mūsų „gyvatė“ ropoja ir vinguriuoja Patirtis su faraonine gyvate gana paprasta, tuo pačiu įspūdinga ir visada nustebina kitus. Sunku patikėti, kad ingredientai, kuriuos naudojame gamindami maistą, turi tokių magiškų savybių. Tačiau būtent cukrus, soda ir alkoholis gali parūpinti mini šou namų vakarėliuose.
Priklausomybę sukeliantys žaidimai su chemijos eksperimentais
Galite atlikti eksperimentą per vaikų gimtadienį, prieš tai paruošę visus komponentus. Iš šios gudrybės vaikai gali patrigubinti tikrąjį ieškojimą – paslėpti faraoninei gyvatei reikalingus komponentus ir pakviesti vaikus juos surasti. Prieiti prie kiekvieno ingrediento nebus lengva, užduotys dalyviams teks išradingai išspręsti daugybę galvosūkių ir užduočių, laimėti keletą konkursų ir pademonstruoti savo talentus. Tik po to kiekviename etape jie gaus trokštamus komponentus už patirtį.
Apsaugos klausimai
Atliekant eksperimentus svarbu atsiminti saugos priemones. Geriausia, jei visą pavojingą veiklą atliktų suaugusieji. Eksperimentui būtina naudoti švarų stalo paviršių, kur padėti nedegią medžiagą, jei nukristų deganti dalelė. Kai padegame mišinį, rekomenduojama stebėti ugnies lygį – smėlis neturėtų per daug užsidegti, kitaip tai reiškia, kad proporcijų nesilaikoma teisingai.
Atliekant bet kokius eksperimentus, svarbu apsaugoti akis ir rankas nuo neigiamo išorės poveikio, todėl rankos turi būti su guminėmis pirštinėmis, o akys – akiniais.
Visi eksperimentai atliekami tam, kad iškilus grėsmingai situacijai ją būtų galima nedelsiant neutralizuoti. Todėl tik tuo atveju šalia magiško veiksmo vietos reikia laikyti kibirą vandens ar smėlio. Jei patirtis išeina iš rankų, vanduo ar smėlis gali užgesinti ugnies liepsną.
Eksperimento langelis Nr. 01: Faraono gyvatė.
Rinkinys iš skyriaus: chemija vaikams nuo 12 metų.
Eksperimento laikas: 15 minučių.
Sunkumo lygis: 1 iš 3
Į komplektą įeina: sausas kuras, kalcio gliukonatas, keraminės plytelės, instrukcija (+ video).
Rinkinys skirtas vaikams nuo 12 metų. Tačiau amžiaus intervalo nenurodėme, nes dažnai sulaukiame atsiliepimų iš tėvų ir net iš senelių, kad jiems patiems patiko ne mažiau nei vaikams ir norisi šią patirtį pakartoti dar ir dar!
Kompozicijoje yra viskas, ko reikia: keraminis nedegus stovas, sausas kuras ir kalcio gliukonatas. Norint „pažadinti“ miegančią gyvatę ar aštuonkojį su čiuptuvais (kaip jums patinka), užtenka pagal instrukcijas sudėti visus ingredientus vieną ant kito ir padegti.
Kalcio gliukonatas yra sudėtingas organinis junginys. Jis suyra veikiamas temperatūros. „Gyvatės“ kūnas sudarytas iš kalcio oksido ir anglies. Kadangi reakcija prasideda nuo tablečių šonų, iš pradžių atsiranda lenktas snukis, vėliau, kai liepsna užfiksuoja visą tabletę, išlenda „gyvatės“ kūnas.
Mūsų pirkėjų nuotraukos
Vaizdo įrašas su eksperimentu „Faraono gyvatė
Atsiliepimai
Anonimas 1020279 2016-11-22 02:49
Pagaminta „faraono gyvatė“, vaikas džiaugiasi! Man patiko, kad viskas įskaičiuota, įskaitant keramines plyteles. Reikia tik degtukų :) Patirtis labai linksma. Labai rekomenduoju!
Ačiū paprastam mokslui!
Maksimas Trofimenko 14.11.2016 18:21
Žinoma, iš eksperimento pasisėmėme daug ryškių emocijų. Ir natūralu, kad faraoną gyvate vadinsime ne kartą. Apskritai, eksperimentai yra skirti vaikų auditorijai, tačiau kažkas, kas iškyla iš ugnies, yra pasirengęs sužavėti bet ką, nepaisant amžiaus.
Apie patirtį su nuotraukomis ir vaizdo įrašais išsamiai rašiau savo tinklaraštyje (ieškome manęs kaip mazzoboardgamer paieškos sistemose)
Tatjana Prokofjeva 10.11.2016 12:01
Tai buvo nuostabus reginys. Iš mažos piliulės ugnyje išaugo Gorynych gyvatės kūnas. Vaikai apsidžiaugė. Šį eksperimentą norisi pakartoti ne kartą, iš 2-3 rinkinių iš karto, kad gyvatė būtų dar galingesnė. Labai rekomenduojama. Man patiko kaip buvo surinktas komplektas – patogumui ir saugumui net stovas pagamintas iš akmens. Eksperimentą galima atlikti gana ramiai namuose – nėra stiprių kvapų, neišskrenda kibirkštys. Įprasta kepimo skarda arba metalinis padėklas puikiai tinka eksperimentui atlikti. Užbaigus eksperimentą liko tik pelenų krūtinė, kurią be likučių ir pėdsakų galima lengvai iškratyti į šiukšlių dėžę.
Trywalking 2016-11-09 14:46
Įspūdinga, neįprasta, graži. Mane, kaip mamą, šiek tiek erzino chemikalai ir ugnis, bet pasirodė, kad užteko mažo geležinio padėklo – jis išsprendė visas problemas. Pačios gyvatės buvo gautos pelenų pavidalu, todėl jas buvo lengva pašalinti pasibaigus eksperimentui.
Peržiūra:
MBOU "Sukhobezvodnenskaya vidurinė mokykla"
Veiklos sritis: chemija
Darbo tema:
„Faraono gyvatės“ chemijoje
Mokslinis patarėjas:Chelnokova O.V., chemijos mokytoja
MBOU "Sukhobezvodno vidurinė mokykla"
Nižnij Novgorodo sritis
g. Semjonovskis
P. Sukhobezvodnoe
2017 m
I. Įvadas ………………………………………………………………………… .3
II. Teorinė dalis ………………………………………………………… 4
- 1. Faraonų žaltys istorijoje. ………………………………… 4
1.1 Faraonų gyvatės Egipto istorijoje ………………….… 4
1.2 Gyvačių reikšmė Senovės Egiptui. …………………………… ..4
- 2. Faraonų žaltys chemijoje ………………………………………… 4
2.1 Pirmieji žingsniai norint gauti faraono gyvatę …………………… ..4
2.2 F. Wöhlerio eksperimentas ………………………………………… .. …… ..5
2.3 „Faraono žalčių“ rūšys ………………………………………… ..5
III. Praktinė dalis …………… ... ………………………………………… 7
3.1. Metodika ………………………………………… .7
3.2. Cheminis eksperimentas ……………………… .7
3.3. „Faraono gyvatės“ išvaizdos priklausomybė nuo sąlygų
Cheminio eksperimento atlikimas …………………………… 8
3.4. Eksperimentinės dalies rezultatai …………………… .. ……… 9
IV. Išvada ……………………………………………………………………… .9
V. Literatūra ………………………………………………………… .. ………… .... 10
VI Priedas …………………………………………………………………… ........ 11
Vii. Peržiūra …………………………………………………………………………… 15
aš. Įvadas.
„Jūs žinote seną palyginimą
Apie klastingą gyvatę ... ""
(G. Heine, „Dainų knyga“)
Viena iš Biblijos tradicijų pasakoja, kaip pranašas Mozė, išnaudojęs visus kitus ginčo su faraonu argumentus, padarė stebuklą, paversdamas lazdą besisukiančia gyvate... Faraonas susigėdo ir išsigando. Akimirka – ir lazda vėl yra Mozės rankose įprastu pavidalu. Mozė gavo leidimą išvykti iš Egipto, o pasaulis gavo dar vieną mįslę.
Gyvatė (arba gyvatė) yra itin paplitęs simbolis Senovės Egipto kultūroje.
„... Iš daugelio Senovės Egipto mene pavaizduotų gyvūnų gyvatė buvo švenčiausia ir gerbiama. Paprastai buvo vaizduojamos dvi gyvatės, karūnuotos dviem karališkomis karūnomis – atitinkamai Aukštutiniame ir Žemutiniame Egipte. Faraonai dažnai buvo vaizduojami su gyvate ant kaktos. O švenčiausias simbolis buvo dviejų gyvačių atvaizdas ant sparnuoto disko ... “
Praėjo daug metų, po tiltu tekėjo daug vandens, kol XIX amžiaus pabaigoje chemikams pavyko sugalvoti kažką panašaus į Mozės sukurtą stebuklą – Wöhlerio „Tiocianato gyvatę“.
Problema:
Kaip gavote „faraono gyvatę“?
Ko tam reikia?
Kokie šio „stebuklo“ požymiai?
Kiek rūšių „faraono žalčių“ galite įsigyti ir kokios sąlygos tam reikalingos?
O svarbiausia – ar įmanoma tai padaryti mokyklos chemijos laboratorijoje?
Tyrimo objektas: „faraonų gyvačių“ atsiradimo sąlygos
Daiktas : „Faraonų žalčiai“ chemijos laboratorijoje
Hipotezė : Jei pakeisite „faraono gyvatės“ sudėties proporcijas ir cheminio eksperimento sąlygas, „faraoninė gyvatė“ pasirodys su naujomis fizinėmis savybėmis.
Tikslas mūsų tyrimas yra medžiagos apie faraonines gyvates, jų sudėtį, gavimo būdus ir atsiradimo sąlygas cheminio eksperimento metu tyrimas.
Užduotys :
- ištirti „faraono žalčių“ sąvokos atsiradimo istoriją
- ištirti „faraonų žalčių“ sudėtį
- gauti „faraono gyvatę“ mokyklos chemijos laboratorijoje ir namuose
4. atskleisti „faraoninės gyvatės“ išvaizdos ir sudėties priklausomybę nuo komponentų proporcijų ir gavimo sąlygų.
Įranga: 1. Teorinės medžiagos studijavimas.
2. Cheminio eksperimento atlikimas
3. Analizė.
Rezultatas tyrimas bus:
- Medžiaga apie istorinės „faraono žalčių“ sampratos ryšį su cheminio eksperimento istorija.
- „Faraoninės gyvatės“ atsiradimo ir jos atsiradimo sąlygų nustatymas
- II. Teorinė dalis
1. Faraono žaltys istorijoje
- 1.1. Faraonų gyvatės Egipto istorijoje
„Gyvatė buvo siejama su dvasiniu atgimimu ir prisikėlimu. Senovės egiptiečių tekste ji pati tai primena: „Aš esu gyvatė Sata, mirštu ir atgimsiu“. (A. Alfordas)
Hieroglifų sistemoje sraigės ar raguotos gyvatės atvaizdas fonetiškai prilygsta raidei F, o gyvatės judesius perteikiantis ženklas yra Z. Abu jie „priklauso pirmapradėms ir kosminėms jėgoms“. Gyvatė, kaip ir kiti ropliai, taip pat vartojama kalbant apie pirminius – primityviausius – gyvybės lygmenis: būtent ropliai pirmieji pasisveikina su dievu Ra, kai šis pasirodo virš pirmykščių Nunzo vandenų paviršiaus. (M. Kasperavičius)
Pagal „Mirusiųjų knygą“: gyvatė yra Žemės simbolis, gyvatė, nusimetanti odą, tarnauja kaip gyvenimo po mirties tęsimosi simbolis.
(LXXXVII sk.).
„Piramidės tekstuose“ hieroglifiniame ženkle „gyvatė“ įtaisyta daug peilių, siekiant neutralizuoti pavojingą gyvūną.
Daugelis Egipto dievybių turi gyvatišką išvaizdą:
Amonas, kaip didis dievas, pasirodo gyvatės Kematefo pavidalu;
Mechent – „Žemę supantis“, atliekantis pasaulinės gyvatės funkciją, laikantis žemę ant savęs;
Kerastis – raguotasis angis;
Su gyvatės galva vaizduojami: žemės dievas Gebas – kartais;
Moteriškos dievybės su gyvatės galva;
Gyvatė kaip atributas: Oziris – pagal Egipto knygą, jo būstas ilsėjosi ant vandens, o sienos buvo padarytos iš gyvų gyvačių.
1.2 Gyvačių reikšmė Senovės Egiptui
Senovės Egiptui buvo būdingas gyvatės atvaizdo naudojimas kaip šventojo karaliaus socialinės klasifikacijos ženklas (kobra kaip aukščiausios dieviškosios ir karališkosios išminties ir galios, žinių, aukso simbolis). Kobra (deivė Uto) kartu su grifu (Nehbet), pavaizduota ant dvigubos faraono karūnos, simbolizuoja faraono galią vieningoje šalyje ir dieviškąją faraono apsaugą.
Kušitų ir meroitų karaliai ir karalienės dažniausiai vaizduojami karūnomis su kobros atvaizdu, panašiomis į faraonų karūnas. Vietos gamybos keramikai būdingas sparnuotos gyvatės simbolis.
Helenistiniame Egipte: dvi gyvatės šalia saulės disko vaizduoja deives Nous ir Logos, kurios išvijo dievo Ra priešus; gyvatė su liūto galva – apsauga nuo blogio. (Žr. 1 priedą)
2 faraoninės gyvatės chemijoje
2.1 Pirmieji žingsniai norint įsigyti faraoninę gyvatę
Su siera sinerodas sudaro nuostabią medžiagą, žinomą kaip rodano rūgštis (tiociano rūgštis, HCNS). Vienas iš jo junginių su gyvsidabriu, kuris dėl savo ypatingų savybių sulaukė didžiulės šlovės XIX amžiuje. Tai yra tiosinerogeninis gyvsidabris (gyvsidabrio tiocianidas), kuris buvo naudojamas mažiems, degiems kūgiams, vadinamiems faraono gyvatėmis, gaminti.
Žalčių paruošimo kompozicija buvo paruošta taip: natrio tiocianatas buvo supiltas į silpną gyvsidabrio nitrato tirpalą, o gyvsidabrio tiocianatas iškrito gausių nuosėdų pavidalu, kurie buvo balti degūs milteliai. Jis buvo surenkamas ant filtro ir sutrinant gumos tirpalu vandenyje daroma kieta tešla. Į šią tešlą įpylus nedidelį kiekį natrio nitrato, iš jos pagamino apie 2,5 cm aukščio kūgius ar cilindrus ir gerai išdžiovino virš vandens vonios. Kai toks gyvatės kiaušinis visiškai išdžiūsta, iš jo išsirita kūdikis: vos palietus jį įprastu degtu degtuku, tiosinerogeninis junginys po truputį išsipučia, cilindras išauga prieš akis ir virsta gelsva mase, kuri. plečiasi ir išsitempia nuo 45 iki 60 cm ilgio ... Galima pamanyti, kad priešais jus žiedais raitosi tikra gyvatė, ką tik gimusi iš ankšto požemio, kur buvo suspausta iš visų pusių.
Likučiai, susidarę po šio cheminio proceso, įskaitant, be kita ko, sinergetinį gyvsidabrį ir paracianogeną (cianogeno polimerą, (CN) 2), yra nuodingi, todėl buvo išmesti arba sudeginti. Ji yra birios struktūros ir nuo menkiausio prisilietimo suyra į pudrą.
Tiosinerinio gyvsidabrio skilimo metu sieros dioksidas išsiskiria dideliais kiekiais, lydinčių faraoninių gyvačių gimimą su nemaloniu, dusinančiu kvapu.
Akivaizdu, kad mūsų laikais tokios pramogos negali būti populiarios dėl to, kad jų gamybai ir naudojimo procese naudojamos ir susidaro labai toksiškos medžiagos.
2.2 F. Wöhlerio eksperimentas
Bėjo šimtmečiai ir tūkstantmečiai, alchemija pamažu virto chemijos mokslu... Galiausiai XIX amžiaus chemikams pavyko sugalvoti kažką panašaus į „faraoninės gyvatės“ stebuklą – Vöhlerio tiocianatinę gyvatę.
Vieną 1820 m. rudens dieną labai jaunas medicinos studentas iš Heidelbergo universiteto Friedrichas Wöhleris, maišydamas vandeninius amonio tiocianato NH4NCS ir gyvsidabrio nitrato Hg (NO3) 2 tirpalus, nustatė, kad iš tirpalo susidarė baltos nuosėdos. Wöhleris filtravo tirpalą ir išdžiovino gauto gyvsidabrio tiocianato Hg (NCS) 2 nuosėdas, o po to, smalsumo dėlei, padegė. Nuosėdos užsiliepsnojo ir įvyko stebuklas: ilga juodai geltona „gyvatė“ išropojo ir išaugo iš neapsakomo balto gumuliuko, besisukdama ir augdama. Uždegus gyvsidabrio tiocianatas greitai suyra, susidaro juodasis gyvsidabrio sulfidas HgS, geltonas tūrinis anglies nitridas, kurio sudėtis yra C3N4, anglies dioksidas ir sieros dioksidas. Smarkios dujos priverčia gyvatę „šliaužti“, susidedančią iš kietų reakcijos produktų. Tiesiog stebina tai, kad 20-30 cm ilgio gyvatės sumaniose rankose gaunama 1 g amonio tiocianato ir 2,5 g gyvsidabrio nitrato. Tačiau gyvsidabrio druskos yra nuodingos, todėl dirbant su jomis reikia būti atsargiems ir atidiems. (Žr. 2 priedą).
2.3 „Faraonų gyvačių“ tipai
Juodosios (faraoninės) gyvatės, kartais vadinamos švytinčiomis kirmėlėmis, yra mažos piliulės arba pagaliukai, kurie užsidegus sudega, iš degimo produktų suformuodamos ilgas juodas gyvates. Pavojingiausias dalykas deginant šias tabletes yra atsirandantys, kai kuriais atvejais nuodingi dūmai, tačiau, kita vertus, nėra gaisro ar sprogimo.
1 .Sulfanilamidinė gyvatė
Labai paprastas būdas gauti „faraonines gyvates“ yra oksidacinis sulfanilamidinių vaistų skaidymas (pavyzdžiui, streptocidas, sulginas, sulfadimetoksinas, etazolas, sulfadimezinas, ftalazolas, biseptolis). Oksiduojant sulfonamido preparatus išsiskiria daug dujinių reakcijos produktų (SO2, H2S, N2, vandens garai), kurie išpučia masę ir suformuoja porėtą „gyvatę“. Eksperimentas atliekamas su trauka! Ant sauso kuro tabletės uždėkite 1 vaisto tabletę ir uždekite degalus. Tuo pačiu metu yra pasirinkta blizganti pilkos spalvos „faraoninė gyvatė“, kurią galima pavadinti dėl savo išvaizdos ir „grafito gyvatės“.
2. Gliukonatinė gyvatė
Gliukonatinei gyvatei gauti pakanka prie liepsnos atnešti kiekvienoje vaistinėje parduodamo kalcio gliukonato tabletę. Iš tabletės išlips gyvatė, kurios tūris yra daug didesnis nei pradinės medžiagos tūris. Kalcio gliukonato, kurio sudėtis yra Ca2, skilimas. Dėl H2O susidaro kalcio oksidas, anglis, anglies dioksidas ir vanduo.
Iš "kalcio gliukonato" tablečių galite gauti šviesiai pilką "gyvatę" su baltomis maždaug 10-15 cm ilgio dėmėmis, kurios, gavus, susisuka į spiralę.
Šviesus „gyvatės“ atspalvis atsiranda dėl to, kad reakcijos metu susidaro kalcio oksidas. Gautos „gyvatės“ trūkumas yra jos trapumas. Gana lengvai trupa.
3 dichromatinė gyvatė
Sumaišykite ir sumalkite grūstuvėje 10 g kalio dichromato K2Cr2O7, 5 g kalio nitrato KNO3 ir 10 g cukraus. Gauti milteliai sudrėkinami etilo alkoholiu ir kolodiu ir suspaudžiami stikliniame 4-5 mm skersmens vamzdelyje. Pasirodo mišinio „lazdelė“, kurią padegus iš pradžių susidaro juoda, o paskui žalia gyvatė, kuri išskrenda ir vinguriuoja visai kaip tiocianatinė: dega 2 mm per sekundę greičiu ir pailgėja 10 laikai! Sacharozės degimo reakcija esant dviem oksidatoriams – kalio nitratui ir kalio dichromatui – yra gana sudėtinga; galiausiai susidaro juodos suodžių dalelės, žalias chromo oksidas, kalio karbonato lydalas ir anglies dioksidas bei azotas. Dujos išpučia kietųjų dalelių mišinį ir priverčia jį judėti.
4 ... Nitratų kirminas
Į stalo lėkštę supilama 3 - 4 šaukštai išsijoto upės smėlio, iš jo daroma stiklinė su įdubimu viršuje ir paruošiamas reakcijos mišinys, susidedantis iš 1/2 šaukštelio amonio salietros ir 1/2 šaukštelio granuliuoto. cukraus, atsargiai sumalto grūstuvėje. Tada į stiklelio įdubą pilamas dar 1/2 šaukšto etilo alkoholio ir 1 arbatinis šaukštelis paruošto nitratų-cukraus mišinio. Po to belieka padegti alkoholį. Iš karto ant mišinio paviršiaus atsiranda juodi suanglėjusio granuliuoto cukraus rutuliukai, o po jų išauga juodas blizgus ir storas „kirminas“, nusileidžiantis nuo kalno. Jei nitratų-cukraus mišinyje buvo paimta ne daugiau kaip 1 arbatinis šaukštelis, tai slieko ilgis bus ne didesnis kaip 3-4 cm. O jo storis priklauso nuo čiuožyklos griovelio skersmens.
5. Putojanti gyvatė
Gyvsidabrio tiocianatas sumaišomas su nedideliu kiekiu (keletu lašų) krakmolo pastos, iš gautos masės suformuojamas pagaliukas ir, išdžiovinus, padegamas. Gauta gyvatė degs gražia, mėlyna, putojančia liepsna. Degimo metu susidarys gyvsidabrio sulfidas, kitaip nei tiocianatas, tai netoksiška medžiaga (gyvsidabrio sulfidas netirpus), bet vis tiek tokį eksperimentą geriausia atlikti ne namuose.
6 ... Soda – cukraus gyvatė.
Sumaišykite cukraus pudrą ir soda santykiu 4: 1. Iš gauto mišinio susidaro kažkas panašaus į kalvą (piliakalnį), o centre susidaro nedidelė įduba. Į šią depresiją įlašinami keli lašai alkoholio ar kito organinio degaus reagento. Naudokite degtuką ar žiebtuvėlį, kad apšviestumėte šio nelygumo viršų. Iš pradžių bus vos pastebimas deginimas su juodų rutuliukų išsibarstymu, o nusistovėjus reakcijai nuolat augs juoda gyvatė.
7. Faraono žalia gyvatė.
Mums reikia amonio salietros: cukraus pudros: amonio dichromato (2: 1: 1). Sumaišykite ingredientus, įpilkite šiek tiek vandens ir suformuokite pagaliuką, leiskite išdžiūti (procesą paspartinti galite naudoti plaukų džiovintuvą). Kai išdžius, uždekite vieną jo galą ir stebėkite, kaip auga žalia gyvatė, o ne juoda gyvatė. Žalia spalva siejama su chromo (III) oksido susidarymu. Chromo (III) oksidas yra kancerogenas, todėl eksperimentą reikėtų atlikti lauke. (Žr. 3 priedą).
III. Praktinė dalis
3.1. Metodika.
Išstudijavę įvairių rūšių „faraoninių gyvačių“ gavimo teorinę medžiagą, nustatėme, kad jose yra medžiagų, kurių nėra ir kurios turi žalingą poveikį organizmui. „Dichromatinėje gyvatėje“ yra chromo junginių, kurie turi toksinį poveikį; „Nitratų kirmėlėje“ yra amonio nitrato, jam patekus į organizmą atsiranda ūmus deguonies badas; „Putojančioje gyvatėje“ yra pavojingų ir mokyklos laboratorijoje draudžiamų gyvsidabrio junginių; Faraono žaliojoje gyvatėje yra chromo (III) oksido, kuris yra kancerogenas. Todėl cheminiam eksperimentui atlikti pasirinkome tokias „faraonų gyvates“ rūšis, kurių sudėtis yra prieinama ir nedaro žalingo poveikio organizmui.
A) Prietaiso ir „planšetinio kompiuterio“ gamyba.
Norėdami tai padaryti, paimkite du medicininius švirkštus (kiekvienas po 10 ml) ir nuo vieno iš jų nupjaukite apatinę dalį, prie kurios pritvirtinta adata. Švirkštas užpildomas mišiniu. Stūmoklis išimamas iš kito švirkšto ir mišinys suspaudžiamas. Tada iš švirkšto išspaudžiame tabletę. Gauta tabletė dedama ant sauso kuro ir uždegama.
B) Medžiagos: kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca ; validolis su cukrumi (C 12 H 22 O 11 ) sulfadimitaksinas; vario oksidas II (CuO); kepimo soda; etanolis; cukraus.
C) Įranga: trikojis, tinklelis, skiedinys, sausas kuras, stiklo lazdelė, grūstuvėlis. (Žr. 4 priedą).
3.2. Cheminio eksperimento atlikimas
Patirtis numeris 1. Kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca + sulfadimitaksinas = Pilka, blizganti, baltagalvė "gyvatė" laukiamas rezultatas. Eksperimento metu buvo gauta „gyvatė“, kuri yra tamsesnė, palietus labai trapi, suyra.
) + kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca = pilka – juoda su "galva" ir baltos dėmės – laukiamas rezultatas. Eksperimento rezultate aiškiai išryškėja balta „galva“ ir tamsus „gyvatės“ kūnas.
Patirtis numeris 3 Kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca + vario oksidas II (CuO) = pilka su raudonomis, geltonomis ir žaliomis dėmėmis, laukiamas rezultatas. Dėl eksperimento „gyvatė“ turi aiškiai apibrėžtą baltą „galvą“, o ant kūno yra raudonos, geltonos ir žalios dėmės, trapios.
(Žr. 5 priedą)
Eksperimentas Nr. 4 Gliukonatinė gyvatė
Kalcio gliukonato, kurio sudėtis yra Ca2, skilimas uždegimo metu. Laukiamas rezultatas: šviesiai pilka gyvatė su baltomis dėmėmis. Dėl eksperimento gyvatė yra šviesiai pilka su balta galva, susisuka į spiralę, trapi.
Patirtis numeris 5 Cukraus ir sodos gyvatė
Cukraus pudra ir soda santykiu 4:1, stiklelio pavidalu, centre keli lašai alkoholio, mišinys uždegamas. Laukiamas rezultatas: juodi rutuliai ir juoda gyvatė. Dėl šios patirties atsirado daug mažų, juodų, susuktų gyvačių. (Žr. 6 priedą)
3.3. „Faraono gyvatės“ išvaizdos priklausomybė nuo cheminio eksperimento sąlygų
Patirtis (medžiagų proporcijos) | „Faraoninės gyvatės“ išvaizda pagal patirties aprašymą | Susidariusios „faraono gyvatės“ išvaizda | Sąlygos, kurias reikia keisti norint pasiekti norimą rezultatą |
Patirtis numeris 1. Kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca + sulfadimitaksinas (1:1) | Pilka, blizga su balta galva „Gyvatė“ laukiamas rezultatas | Tamsi biri masė, trapi, trupa | Pradinė masė nėra pakankamai drėkinama, tai užtrunka |
Patirtis numeris 2. Validol s (C 12 H 22 O 11 ) + kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca (1: 1) | Pilka - juoda su "galva" ir baltų dėmių, laukiamas rezultatas | Aiškiai apibrėžta balta „galva“, besisukantis kūnas, vienu metu pasirodo kelios gyvatės | Turi būti palaikomas nuolatinis deginimas |
Patirtis numeris 3 Kalcio gliukonatas (C 6 H 11 O 7) 2 Ca + vario oksidas II (CuO) (1:1) | Pilka su raudonomis, geltonomis ir žaliomis dėmėmis | aiškiai išreikšta balta „galva“, raudonos, geltonos ir žalios dėmės ant kūno, trapi | Galite padidinti vario oksido II kiekį ir tiesiog sudrėkinti masę |
Eksperimentas Nr. 4 Gliukonatinė gyvatė (1 tabletė) | šviesiai pilka gyvatė su baltomis dėmėmis | gyvatė šviesiai pilka balta galva, susisukusi į spiralę, trapi | Jį reikia nuolat šildyti |
Eksperimentas Nr. 5 Cukraus ir sodos gyvatė (1:1) | juodi rutuliai ir juoda gyvatė | daug mažų, juodų, susuktų gyvačių, kietų | Visą mišinį būtina sudrėkinti etilo alkoholiu. |
3.4 Eksperimentinės dalies rezultatai.
Dėl cheminio eksperimento mokyklos chemijos laboratorijoje ir namuose gavau „faraono gyvates“. Atskleista„faraono gyvatės“ išvaizdos ir sudėties priklausomybė nuo komponentų proporcijų ir gavimo sąlygų
Cheminio eksperimento metu padariau tokias išvadas: išvaizda
„Faraono gyvatė“ priklauso nuo mišinio sudėties, atitikimo cheminio eksperimento proporcijoms ir sąlygoms. Mišinio tabletė neturi būti per sausa, nes „gyvatė“ tampa dar trapesnė. Norėdami sudrėkinti, pilkite vandenį, maišydami, o jei yra vandens perteklius, tabletę reikia išdžiovinti. Norėdami gauti geriausius rezultatus, palaikykite nuolatinį deginimą.
IV. Išvada
Atlikus tyrimą, išstudijavau medžiagą apie sąvokos kilmę
„Faraono gyvatės“ istorijoje ir chemijoje, jų reikšmė ir vieta Egipto kultūroje. Buvo ištirta cheminio eksperimento „faraoninių gyvačių“ gavimo istorija, galimybė gauti įvairių rūšių „gyvates“. Gaminame įrenginį ir atliekame cheminį eksperimentą, kad gautume penkis tipus
„Faraono žalčiai“ mokyklos chemijos laboratorijoje.
Ištirta „gyvatės“ išvaizdos priklausomybė nuo mišinio komponentų sudėties ir proporcijų bei cheminio eksperimento sąlygų. „Faraono gyvatės“ pasirinkimas priklausė nuo komponentų prieinamumo ir saugaus jų poveikio kūnui. Taigi hipotezė apie sąlygų įtaką „faraoninės gyvatės“ fizinėms savybėms pasitvirtino.
V. Literatūra
- Linksmos užduotys ir veiksmingi eksperimentai chemijoje / B.D. Stepin, L.Yu. Alikberova, 2-asis leidimas. stereotipas. - M .: Bustard, 2006.430 p. dumblas
- Chemija mokykloje: žurnalas // Nr.2 2007 m.
- www.wikipedia.ru
VI Priedas Nr.1.
Egipto faraonasEgipto karalienė
Gyvatės Egipto kultūroje
2 priedas.
Friedrichas Wöhleris
"Faraono gyvatė"
Priedas Nr.3.
„Faraonų gyvačių“ rūšys
Priedas Nr.4.
Parengiamasis etapas.
Priedas Nr.5.
Patirtis numeris 3.
Patirtis numeris 2.
Patirtis numeris 1
Priedas Nr.6
5 eksperimentas (mišinys) Eksperimentas Nr. 4 Eksperimentas Nr. 5 (Mišinys po degimo)
VII.Apžvalga
Projektinis darbas skirtas įdomiai temai – faraoninėms gyvatėms kaip istorinei chemijos sampratai. Darbo autorius kelia sau uždavinį išstudijuoti teorinę medžiagą, surasti pirmuosius žingsnius cheminio eksperimento istorijoje, siekiant gauti faraonines gyvates, gauti faraonines gyvates chemijos laboratorijoje, išanalizuoti „gyvatės“ išvaizdos priklausomybę. apie sudėtį, proporcijas ir sąlygas. Išspręsdamas problemą, mokinys išsikelia sau tikslą: išsiaiškinti, kas yra faraoninės gyvatės, kaip jos buvo gautos, įvertinti realią ir saugią galimybę jas gauti chemijos laboratorijoje. Išanalizavus didžiulę mokyklos laboratorijos medžiagą ir galimybes, buvo atliktas cheminis eksperimentas, siekiant gauti penkių rūšių „faraonines gyvates“. Studentė padarė išvadą, kad šis eksperimentas yra įmanomas, o tai patvirtino jos hipotezę.
Taigi projektinis darbas „Faraono žalčiai“ chemijos srityje leido mokiniams užsiimti savarankišku tiriamuoju darbu ir turi pažintinį susidomėjimą ne tik tarp projekto dalyvių, bet ir mokinių, didėjantis susidomėjimas chemijos studijomis, dalykų mokytojai, gali būti panaudoti. klasėje, kaip informacija ir praktinė medžiaga.
Iš cukraus ir sodos krūvos išauga didelė juoda gyvatė
Sudėtingumas:
Pavojus:
Atlikite šį eksperimentą namuose
Reagentai
Saugumas
Prieš pradėdami eksperimentą užsidėkite apsauginius akinius.
Vykdykite eksperimentą ant dėklo.
Eksperimento metu šalia laikykite indą su vandeniu.
Padėkite degiklį ant kamštinio pagrindo. Nelieskite degiklio iškart po eksperimento – palaukite, kol jis atvės.
Bendrosios saugos taisyklės
- Neleiskite cheminėms medžiagoms patekti į akis ar burną.
- Asmenis be apsauginių akinių, mažus vaikus ir gyvūnus laikykite toliau nuo bandymo zonos.
- Eksperimentinį rinkinį laikykite vaikams iki 12 metų nepasiekiamoje vietoje.
- Po naudojimo nuplaukite arba išvalykite visą įrangą ir priedus.
- Panaudojus įsitikinkite, kad visos reagento talpyklos yra sandariai uždarytos ir tinkamai laikomos.
- Įsitikinkite, kad visi vienkartiniai konteineriai yra tinkamai išmesti.
- Naudokite tik įrangą ir reagentus, pateiktus komplekte arba rekomenduojamus pagal galiojančias instrukcijas.
- Jei eksperimentuodami naudojote maisto indą ar indą, nedelsdami jį išmeskite. Jie nebetinka maistui laikyti.
Pirmosios pagalbos informacija
- Jei reagentų pateko į akis, gerai praplaukite akis vandeniu, jei reikia, atmerkite akis. Nedelsdami kreipkitės į gydytoją.
- Prarijus, praskalaukite burną vandeniu ir išgerkite švaraus vandens. Neskatinkite vėmimo. Nedelsdami kreipkitės į gydytoją.
- Jei reagentai buvo įkvėpti, išneškite į gryną orą.
- Patekus ant odos ar nudegus, 10 minučių ar ilgiau plaukite paveiktą vietą dideliu kiekiu vandens.
- Jei abejojate, nedelsdami kreipkitės į gydytoją. Pasiimkite su savimi cheminę medžiagą ir jos talpyklą.
- Sužalojimo atveju visada kreipkitės į gydytoją.
- Netinkamas cheminių medžiagų naudojimas gali susižaloti ir pakenkti sveikatai. Atlikite tik instrukcijose nurodytus eksperimentus.
- Šis potyrių rinkinys skirtas tik 12 metų ir vyresniems vaikams.
- Vaikų gebėjimai labai skiriasi net ir amžiaus grupėje. Todėl tėvai, eksperimentuojantys su savo vaikais, turi nuspręsti, kurie eksperimentai yra tinkami ir saugūs jų vaikams.
- Prieš pradėdami eksperimentus, tėvai turėtų su vaiku ar vaikais aptarti saugos taisykles. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas saugiam rūgščių, šarmų ir degių skysčių tvarkymui.
- Prieš pradėdami eksperimentus, išvalykite testavimo sritį nuo objektų, kurie gali jums trukdyti. Reikia vengti laikyti maistą šalia bandymo vietos. Bandymo vieta turi būti gerai vėdinama ir arti čiaupo ar kito vandens šaltinio. Eksperimentams atlikti reikalingas stabilus stalas.
- Medžiagas vienkartinėje pakuotėje reikia sunaudoti visiškai arba išmesti po vieno eksperimento, t.y. atidarius pakuotę.
Dažnai užduodami klausimai
Iš stiklainio neišsilieja sausas kuras (urotropinas). Ką daryti?
Laikymo metu urotropinas gali sulipti. Kad vis tiek išpiltumėte iš stiklainio, iš rinkinio paimkite juodą pagaliuką ir atsargiai sulaužykite gumulėlius.
Urotropino susidaryti neįmanoma. Ką daryti?
Jei urotropinas nesuspaudžia formoje, supilkite jį į plastikinį puodelį ir įlašinkite 4 lašus vandens. Sudrėkintus miltelius gerai išmaišykite ir supilkite atgal į formą.
Taip pat galite pridėti 3 lašus muilo tirpalo iš alavo rinkinio, kurį gavote Monster Chemistry rinkinyje.
Ar galima šią gyvatę valgyti ar paliesti?
Dirbant su chemikalais reikia laikytis nepajudinamos taisyklės: niekada neragaukite nieko iš to, ką gaunate dėl cheminių reakcijų. Net jei teoriškai tai yra saugus produktas. Gyvenimas dažnai yra turtingesnis ir labiau nenuspėjamas nei bet kokia teorija. Produktas gali pasirodyti ne toks, kokio tikėjotės, cheminiuose induose gali būti ankstesnių reakcijų pėdsakų, cheminiai reagentai gali būti nepakankamai gryni. Eksperimentai su reagentų ragavimu gali baigtis liūdnai.
Būtent todėl profesionaliose laboratorijose draudžiama ką nors valgyti. Net maisto, kurį atsinešiau su savimi. Saugumas pirmiausia!
Ar galite paliesti „gyvatę“? Švelniai, gali būti karšta! Anglys, iš kurių daugiausia susideda „gyvatė“, gali smilkti. Įsitikinkite, kad gyvatė jau šalta ir galite ją paliesti. Gyvatė susitepa – po eksperimento nepamirškite nusiplauti rankų!
Kiti eksperimentai
Žingsnis po žingsnio instrukcija
Paimkite sauso kuro degiklį iš starterio rinkinio ir uždėkite ant jo foliją. Dėmesio! Kad nesugadintumėte darbo paviršiaus, naudokite kamštienos pagalvėlę.
Įdėkite plastikinį žiedą į folijos centrą.
Supilkite visą sausą kurą (2,5 g) į žiedą.
Įspauskite formą į žiedą, kad sauso kuro krūvoje susidarytų skylė. Atsargiai išimkite formą.
Lengvai bakstelėdami nuimkite plastikinį žiedą.
Į indelį su 0,5 g sodos (NaHCO3) supilkite du lygius kaušelius cukraus (2 g) ir uždarykite dangtį.
Pakratykite stiklainį 10 sekundžių, kad susimaišytų cukrus ir soda.
Supilkite kepimo sodos ir cukraus mišinį į duobutę sausame kure.
Uždekite sausą kurą – labai greitai nuo šios kalvos pradės augti juoda „gyvatė“!
tikėtinas rezultatas
Pradės degti sausas kuras. Cukraus ir sodos mišinys ant ugnies pradės virsti didele juoda „gyvatėle“. Jei viską padarysite teisingai, turėsite 15–35 cm ilgio gyvatę.
Išmetimas
Kietąsias eksperimento atliekas išmeskite kartu su buitinėmis atliekomis.
Kas nutiko
Kodėl susidaro tokia „gyvatė“?
Kaitinant dalis cukraus (C 12 H 22 O 11) išdega, virsta vandens garais ir anglies dioksidu. Degimui reikalingas deguonies tiekimas. Kadangi deguonies patekimas į vidinius cukraus kalnelio regionus yra sunkus, ten vyksta kitas procesas: aukšta temperatūra suskaido cukrų į anglį ir vandens garus. Taip išeina mūsų „gyvatė“.
Kodėl į cukrų reikia dėti soda (NaHCO 3)?
Kaitinant, soda suyra, išskirdama anglies dioksidą (CO 2):
Į tešlą dedama soda, kad kepdama ji taptų puri. Ir todėl šiame eksperimente į cukrų dedame sodos – kad išsiskiriantis anglies dioksidas ir vandens garai „gyvatę“ padarytų erdvią ir lengvą. Todėl gyvatė gali augti aukštyn.
Iš ko susideda ši „gyvatė“?
Iš esmės „gyvatė“ susideda iš anglies, gaunamos kaitinant cukrų ir nesudegintos ugnyje. Būtent anglis suteikia „gyvatei“ tokią juodą spalvą. Jame taip pat yra Na 2 CO 3, susidarančio kaitinant sodai irstant.
Kokios cheminės reakcijos vyksta formuojantis „gyvatei“?
- Cukraus degimas (susijungimas su deguonimi):
C 12 H 22 O 11 + O 2 = CO 2 + H 2 O
- Terminis cukraus skilimas į anglį ir vandens garus:
C 12 H 22 O 11 → C + H 2 O
- Terminis kepimo sodos skilimas į vandens garus ir anglies dioksidą:
2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Kas yra cukrus ir iš kur jis kilęs?
Cukraus molekulė sudaryta iš anglies (C), deguonies (O) ir vandenilio (H) atomų. Štai kaip tai atrodo:
Atvirai kalbant, čia sunku ką nors apsvarstyti. Atsisiųskite MEL Chemistry programėlę į savo išmanųjį telefoną ar planšetinį kompiuterį ir galėsite pažvelgti į cukraus molekulę iš skirtingų kampų bei geriau suprasti jos struktūrą. Priede cukraus molekulė vadinama sacharoze.
Kaip matote, ši molekulė sudaryta iš dviejų dalių, sujungtų deguonies (O) atomu. Tikriausiai girdėjote šių dviejų dalių pavadinimus: gliukozė ir fruktozė. Jie taip pat vadinami paprastu cukrumi. Paprastas cukrus vadinamas sudėtiniu cukrumi, siekiant pabrėžti, kad cukraus molekulė susideda iš kelių (dviejų) paprastų cukrų.
Štai kaip atrodo šie paprasti cukrūs:
fruktozė
Cukrus yra svarbi augalų statybinė medžiaga. Fotosintezės metu augalai iš vandens ir anglies dioksido gamina paprastą cukrų. Pastarieji savo ruožtu gali jungtis tiek trumpomis molekulėmis (pavyzdžiui, cukrumi), tiek ilgomis grandinėmis. Krakmolas, celiuliozė yra tokios ilgos grandinės (polisacharidai), sudarytos iš paprastų cukrų. Augalai juos naudoja kaip statybines medžiagas ir maistinėms medžiagoms kaupti.
Kuo ilgesnė cukraus molekulė, tuo mūsų virškinimo sistemai sunkiau ją virškinti. Štai kodėl mes taip mėgstame saldumynus, kurių sudėtyje yra paprastų cukrų. Tačiau mūsų organizmas nebuvo sukurtas valgyti daugiausia paprastą cukrų, gamtoje jie yra reti. Todėl būkite atsargūs vartodami saldumynus!
Kodėl kaitinama soda (NaHCO 3) suyra, o valgomoji druska (NaCl) – ne?
Tai keblus klausimas. Pirmiausia turite išsiaiškinti, kokia yra ryšio energija.
Įsivaizduokite traukinio vagoną su labai nelygiomis grindimis. Šis automobilis turi savo kalnus, savo įdubas, įdubas. Savotiška maža Šveicarija vežime. Ant grindų rieda medinis rutulys. Jei paleistas, jis riedės šlaitu žemyn, kol atsitrenks į vienos iš įdubų dugną. Mes sakome, kad kamuolys „nori“ užimti minimalios potencialios energijos poziciją, esančią tiesiai po slėniu. Taip pat atomai bando išsidėstyti tokioje konfigūracijoje, kurioje ryšio energija yra minimali.
Yra keletas subtilių dalykų, į kuriuos norėčiau atkreipti jūsų dėmesį. Pirma, atminkite, kad paaiškinimas, kas pasakyta „ant pirštų“, nėra labai tikslus, bet norint suprasti bendrą vaizdą, jis mums tiks.
Taigi kur kamuolys nukeliaus? Iki žemiausio vežimo taško? Kad ir kaip būtų! Jis nuslys į artimiausią įdubimą. Ir greičiausiai jis ten liks. Gal kitoje kalno pusėje, giliau, yra kita įduba. Deja, mūsų kamuolys to „nežino“. Bet jei vežimėlis stipriai dreba, tada su didele tikimybe kamuolys iššoks iš vietinės ertmės ir „ras“ gilesnę skylę. Ten papurtome žvyro kibirą, kad sutankintume. Tikėtina, kad iš lokalinio minimumo padėties išmuštas žvyras ras optimalesnę konfigūraciją, o mūsiškių kamuoliukas greičiausiai pasieks gilesnę įdubą.
Kaip jau turbūt atspėjote, temperatūra mikropasaulyje veikia kaip kratymo analogas. Kai šildome medžiagą, „supurtome“ visą sistemą, kaip siūbavome vežimą kamuoliuku. Atomai atjungiami ir vėl sujungiami įvairiais būdais ir su didele tikimybe pavyks rasti optimalesnę konfigūraciją nei buvo pradžioje. Jei ji egzistuoja, žinoma.
Šį procesą matome labai daugybe cheminių reakcijų. Molekulė yra stabili, nes ji yra vietinėje ertmėje. Jei šiek tiek pajudinsime, jis pablogės, o atgal sugrįš taip pat, kaip kamuolys, kurį šiek tiek pajudinus į šoną nuo vietinės įdubos, jis riedės atgal. Bet šią medžiagą reikia kaitinti stipriau, kad mūsų „vežimas“ būtų tinkamai supurtytas, ir molekulė rastų sėkmingesnę konfigūraciją. Štai kodėl dinamitas nesprogs, kol nepatapsi. Štai kodėl popierius neužsidega, kol jo neįkaitinsite. Jie gerai jaučiasi savo vietinėse duobėse ir jiems reikia pastebimų pastangų, kad juos iš ten ištrauktų, net jei netoliese yra gilesnė duobė.
Dabar galime grįžti prie pradinio klausimo: kodėl soda (NaHCO 3) skyla kaitinant? Kadangi jis yra lokalaus privalomųjų energijų minimumo būsenoje. Tam tikra depresija. Netoliese – gilesnė depresija. Taip sakome apie būseną, kai 2NaHCO 3 suskyla į 2Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2. Tačiau molekulė apie tai „nežino“ ir kol jos neįkaitinsime, ji negalės išeiti iš savo vietinės skylės, kad galėtų apsidairyti ir rasti skylę giliau. Bet kai sodą pakaitinsime iki 100-200 laipsnių, šis procesas vyks greitai. Soda suyra.
Kodėl natrio chloridas NaCl neskyla taip pat? Nes ji jau yra giliausioje duobėje. Jei suskaidysite jį į Na ir Cl arba bet kurį kitą jų derinį, ryšio energija tik augs.
Jei perskaitėte iki šiol, esate puikūs! Tai ne pats paprasčiausias tekstas ir ne pačios paprasčiausios mintys. Tikiuosi, kad tau pavyko ko nors išmokti. Noriu jus perspėti dėl šios vietos! Kaip sakiau pradžioje, tai gražus paaiškinimas, bet ne visai teisingas. Būna situacijų, kai kamuolys vežime linkęs užimti ne pačią giliausią duobę. Taip pat mūsų medžiaga ne visada bus linkusi į būseną su minimalia ryšio energija. Bet apie tai plačiau kada nors kitą kartą.