Опыт по химии медный. Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях. Взаимодействие металлов с солями

Медный купорос обладает ярким и насыщенным синим цветом. Особенно красивыми получаются из него кристаллы. Они могут быть оригинальным подарком для друзей и близких или стать очень интересным занятием по его созданию. Кристаллы из сульфата меди станут оригинальным декором для комнаты. Так как же вырастить их самостоятельно? Основные принципы изготовления описаны в этой статье.

• Данное средство продается в магазинах для товаров сельскохозяйственного назначения. Но при его использовании в домашних условиях стоит помнить, что медный купорос является токсичным препаратом. Он используется для уничтожения вредителей на полях. Поэтому в работе с ним соблюдайте технику безопасности: работайте только в резиновых перчатках, не вдыхайте пары раствора с ним, избегайте попадания на слизистые и глаза. Обязательно мойте руки после каждой работы со средством и только под проточной водой.

Важно! Не используйте для процедуры водопроводную воду. В ней содержится хлор, который вступит в реакцию со средством и понизит качество готового кристалла. Если у вас нет дистиллированной воды, тогда используйте кипяченую.

Совет. Так как кристалл будет прозрачного цвета, то для его выращивания используйте тонкую нить, но прочную. Ее не будет видно в готовом изделии, но она удержит вес декора.

• Когда вы будете устанавливать нить в емкость, следите за тем, чтобы она не касалась стенок посуды, как и дна. Это нарушит структуру кристалла.
• Так как стакан придется подогревать, то используйте его с толстым основанием или воспользуйтесь термоустойчивой посудой.

• На сегодня существует два способа выращивания кристаллов из сульфата меди. Хотя принцип один и тот же: постепенное образование наростов, но в результате получаются кристаллы с разной структурой. А также на выращивание потребуется разное время.
• Быстрый способ предполагает образование кристалла за короткое время. Он подходит для тех, кто не любит ждать и необходим быстрый результат. Весь процесс займет около недели. У вас вырастит удлиненный кристалл с множеством мелких ответвлений.
• Если вы хотите вырастить большой кристалл, то для этого вам понадобится более длительный период времени и терпение. Но в итоге вы создадите предмет, похожий на большой драгоценный камень.

• Подготовьте емкость объемом пол литра. Насыпьте в нее 200 гр порошка и залейте 300 мл теплой воды. Она должна находиться на песчаной печке. Хорошо перемешайте смесь до полного растворения крупинок.

• Снимите емкость с песка и поставьте ее на стол. Дайте смеси остыть. На нить привяжите кусочек купороса – это будет затравка. Опустите его в жидкость.

• Следите за тем, чтобы затравка с нитью не касались стенок и дна посуды. Когда смесь будет остывать, то освободившиеся соли осядут на подготовленную основу. Для удобства закрепите нить на карандаш, который положите на поверхность емкости. Она будет удерживать нить в вертикальном направлении.

• Через сутки достаньте основу, емкость опять подогрейте. При этом порошок, который осел на дно, должен полностью растаять. Остудите смесь и снова установите нить вовнутрь емкости. Накройте крышкой и оставьте на 12 часов. Через сутки у вас вырастит кисть кристаллов на нити. Повторяйте процедуру до образования желаемого размера украшения.

• Для определенной формы кристалла воспользуйтесь проволокой вместо основы. Согните ее в любой форме, например, в виде капли и опустите в смесь. Но она так же не должна касаться со стенками и дном емкости. Через неделю у вас вырастет вот такой яркий кристалл.

Совет. Для формирования граней у кристалла смажьте их маслом, если их рост в определенном месте не нужен.

Большие кристаллы с ровной поверхностью у вас получатся при его выращивании длительным методом. Но для этого вам потребуется не только много времени, но и внимания. При данном методе важна затравка и придется убирать мелкие кристаллы.

• Смешайте 110 гр порошка с 200 гр теплой воды. Хорошо размешайте раствор, отставьте. Затем периодически мешайте его до полного растворения крупинок порошка. Полученную смесь отфильтруйте. Используйте для этого ватный диск или бумажный фильтр.

• Емкость помойте и перелейте в нее отфильтрованный раствор.
• Среди кристаллов порошка найдите самый крупный и с ровными гранями. Привяжите его на нить и опустите в емкость. Она должна располагаться внутри строго вертикально, не касаясь внутренней поверхности. Используйте ткань, чтобы предотвратить попадание мусора с пылью в раствор.

• В данном способе не нужно доставать нить и подогревать смесь. Через 10 дней кристалл увеличится в 2 раза. Продолжайте его выращивать, пока не достигните желаемого объема.

Как видите, вырастить кристалл из медного купороса не трудно, главное терпение и соблюдение правил безопасности.

Все права на контент и дизайн защищены. Копирование материалов разрешено только с указанием первоисточника в виде активной не закрытой от индексирования поисковыми системами гиперссылки!

Подборка простых опытов с медным купоросом в домашних условиях

В прошлой статье я рассказывала про медный купорос, что это такое, где применяется и даже как некоторые им лечатся (вот только не знаю, вылечиваются ли?), а сегодня предлагаю поделать опыты с медным купоросом в домашних условиях.

Обо всех этих экспериментах я уже рассказывала в рубрике «Похимичим», так что сейчас, по сути, просто собираю их все вместе, так как они раскиданы по разным статьям.

В начале, как обычно предупреждаю о соблюдении правил техники безопасности!

Напоминаю, что практически все опыты (кроме одного) мы будем делать с раствором медного купороса. Чтобы его получить, растворите половину чайной ложки в стакане воды – этого вполне хватит на все сегодняшние эксперименты. Предлагаю начать с самого простого и похимичить гвоздем.

Все очень просто – в раствор купороса опускаете чистый (имеется ввиду без ржавчины и масла) железный гвоздь и ждете. Химическая реакция пройдет сама, без вашего дальнейшего участия. Первые результаты будут видны уже через несколько минут. Ну а самым терпеливым советую «забыть» про происходящее на пару недель. Будет очень интересно.

В светло-голубой раствор капаем немного аммиака. Вуаля! Готов ярко-фиолетовый раствор аммиаката меди. Не забивайте голову названием, просто наслаждайтесь красивым зрелищем.

Добавляем немного гидроксида натрия. Получается красивый голубой осадок гидроксида меди. Не выливайте его, он нам пригодится в следующем опыте.

Вам понадобится аптечный раствор чистой глюкозы. Приливаем ее к осадку, полученному в предыдущем опыте, и аккуратно нагреваем. Ярко-голубой осадок постепенно превратится сначала в желтый раствор, затем – в красный.

Делать все нужно достаточно внимательно и аккуратно, поэтому посмотрите, как я делала.

Денатурация (разрушение) белка

Берем сырое яйцо и отделяем белок от желтка. Белок помещаем в стакан, добавляем немного воды,перемешиваем и делим на две части, то есть на два эксперимента. К первой части приливаем немного медного купороса. После перемешивания получаем вот такую невразумительную массу:

Ко второй части белка добавляем немного гидроксида натрия, а потом – несколько капель купороса. Получаем ярко-фиолетовую окраску раствора.

Разводим в стакане с водой немного обычной поваренной соли и смешиваем с раствором медного купороса. Любуемся изумрудно-зеленой окраской получившегося раствора.

Он потребует от вас некоторых приготовлений (минут на пять), но оно того стоит. Нужна всего лишь старая сковородка и кристаллический (не раствор!) медный купорос. Будем с помощью воды превращать белое вещество в синее. Подробная инструкция здесь.

Хоть сейчас и лето, но вы легко можете создать на стекле самые настоящие морозные узоры.

Еще один очень простой опыт. Единственное, что от вас потребуется, это, как и в случае с гвоздем, терпение. Ну и немного обычного канцелярского силикатного клея. Подробности в статье «Химические водоросли».

Ну и под занавес, эффектный опыт по получению пены. Его можно делать в двух вариантах – с медным купоросом либо с марганцовкой. По сути, процессы идут одинаковые и результат также практически одинаковый. Правда, придется побегать по аптекам в поисках гидроперита. Если вам улыбнется удача и вы его купите, то внимательно читайте вот эту статью и химичьте в свое удовольствие!

Вот и все на сегодня. Надеюсь, эта подборка домашних опытов с медным купоросом вам пригодится. Может, у вас есть какие-то идеи, что еще можно сделать? Пишите в комментариях, делитесь опытом.

Всем хорошего настроения!

P.S. Я совсем забыла про самый распространенный опыт — выращивание красивых синих кристаллов. Обещаю исправиться и в ближайшее время показать вам его

Светлана Калашникова — учитель химии

Наталья, зашла на сайт случайно, для исследовательской работы собираю информацию о поваренной соли и сахаре. Зашла и надолго осталась, просто не оторваться, такая точно как вы всё надо, всё интересно. Надо завязать общение мой электронный адрес:

Рада познакомиться, коллега!

Вы успешно подписаны на новости блога Kidschemistry.ru

Все права защищены, копирование материалов без указания автора и прямой индексируемой ссылки запрещено. Вся информация предоставляется исключительно в справочных целях.

Занимательные опыты

Почему чернеют фруктовые ножи ?!

Почему чернеют фруктовые ножи

Если добавить к какому-нибудь фруктовому соку раствор соли железа (раствор соли железа можно легко получить в домашних условиях, если в медный купорос опустить на полчаса, например, гвоздь или несколько кнопок, скрепок), то жидкость сразу потемнеет. Мы получим раствор слабых чернил. Фрукты содержат дубильную кислоту , которая с солью железа образует чернила. Для того чтобы получить раствор соли железа дома, опустите гвоздь в раствор медного купороса и подождите минут десять. Потом слейте зеленоватый раствор. Полученный раствор сульфата железа (FeSO 4) можно использовать в реакциях.

Чай тоже содержит дубильную кислоту. Раствор соли железа, добавленный в слабый раствор чая, изменить окраску чая на чёрную. Именно по этому не рекомендуется заваривать чай в металлическом чайнике!

Химические реакции с поваренной солью

Иногда поваренную соль специально йодируют, т. е. добавляют к ней иодиды натрия или калия. Делается это потому, что йод входит в состав различных ферментов в организме, и при его недостатке ухудшается работа щитовидной железы.

Растворы медного купороса с поваренной солью (зелёного цвета)

Обнаружить добавку достаточно просто. Нужно сварить крахмальный клейстер: четверть чайной ложки крахмала развести в стакане холодной воды, нагреть до кипения, кипятить пять минут и охладить. Клейстер значительно более чувствителен к йоду, чем сухой крахмал. Далее треть чайной ложки соли растворяют в чайной ложке воды, в полученный раствор добавляют несколько капель уксусной эссенции (или половину чайной ложки уксуса), половину чайной ложки перекиси водорода и через две-три минуты - несколько капель клейстера. Если соль была йодирована, то перекись водорода вытеснит свободный иод:

который окрасит крахмал в синий цвет. (Опыт не получится, если для иодирования соли использовали KClO 3 вместо KI). Можно провести опыт с медным купоросом и поваренной солью . Здесь не будет происходить ни одна из вышеперечисленных реакций. Но реакция красивая. При смешивании купороса и соли наблюдайте образование красивого зелёного раствора тетрахлорокупрата натрия Na 2

Занимательные опыты с марганцовкой:

Растворите в воде несколько кристалликов перманганата калия и подождите некоторое время. Вы заметите, что малиновая окраска раствора (объясняемая наличием перманганат-ионов в растворе) постепенно станет более бледной, а затем и совсем исчезнет, на стенках же сосуда образуется коричневый налёт оксида марганца (IV):

Посуду, в которой вы проводили опыт, легко очистить от налёта раствором лимонной или щавелевой кислоты. Эти вещества восстанавливают марганец до степени окисления +2 и переводят его в растворимые в воде комплексные соединения. В тёмных склянках растворы перманганата калия могут сохраняться годами. Многие считают, что перманганат калия хорошо растворим в воде. На самом деле растворимость этой соли при комнатной температуре (20 °С) составляет всего 6,4 г на 100 г воды. Однако раствор имеет настолько интенсивную окраску, что кажется концентрированным.

Если нагреть марганцовку до 200 0 C, то перманганат калия превратится в тёмно-зелёный манганат калия (К 2 MnO 4). При этом выделяется большое количество чистого кислорода, который можно собрать и использовать для других химических реакций. Особенно быстро раствор марганцовки портится (распадается) в присутствии восстановителей. Например, восстановителем является этиловый спирт C 2 H 5 OH. Реакция марганцовки со спиртом протекает следующим образом:

Моющее средство из марганцовки:

Для того чтобы получить самодельное «моющее средство», надо смешать марганцовку с кислотой. Конечно, не со всякой. Некоторые кислоты могут сами окисляться; в частности, если взять соляную кислоту, из неё выделится ядовитый хлор:

Так его часто и получают в лабораторных условиях. Поэтому для наших целей лучше использовать разбавленную (примерно 5-процентную) серную кислоту. В крайнем случае её можно заменить разбавленной уксусной кислотой - столовым уксусом. Возьмём примерно 50 мл (четверть стакана) раствора кислоты, добавим 1-2 г перманганата калия (на кончике ножа) и тщательно перемешаем деревянной палочкой. Затем промоем её под струёй воды и привяжем к концу кусок поролоновой губки. Вот этой «кисточкой» быстро, но аккуратно размажем окислительную смесь по загрязнённому участку раковины. Вскоре жидкость начнёт менять цвет на тёмно-вишнёвый, а затем - на коричневый. Значит, реакция окисления пошла полным ходом. Здесь необходимо сделать несколько замечаний. Работать надо очень осторожно, чтобы смесь не попала на руки и одежду; хорошо бы надеть клеёнчатый фартук. И не следует медлить, так как окислительная смесь очень едкая и со временем «съедает» даже поролон. После использования поролоновую «кисть» нужно погрузить в заранее приготовленную банку с водой, промыть и выбросить. Во время подобной очистки раковины может появиться неприятный запах, издаваемый продуктами неполного окисления органических загрязнений на фаянсе и самой уксусной кислоты, поэтому помещение должно проветриваться. Минут через 15-20 смоем побуревшую смесь струёй воды. И хотя раковина предстанет в ужасном виде - вся в бурых пятнах, волноваться не стоит: продукт восстановления перманганата калия - диоксид марганца MnO 2 легко удалить, восстановив нерастворимый марганец (IV) до хорошо растворимой в воде соли марганца.

А вот когда перманганат калия взаимодействует с концентрированной серной кислотой, образуется оксид марганца (VII) Mn 2 О 7 - маслянистая тёмно-зелёная жидкость. Это единственный жидкий при нормальных условиях оксид металла (tпл=5,9°С). Он очень неустойчив и легко взрывается при незначительном нагревании (tразл=55°С) или при сотрясении. Mn 2 О 7 является ещё более сильным окислителем, чем КMnO 4 . При контакте с ним воспламеняются многие органические вещества, например этиловый спирт. Это, кстати, один из способов зажечь спиртовку, не имея спичек!

Занимательные опыты с перекисью водорода

Пероксид водорода может быть как окислителем (это его свойство широко известно), так и восстановителем! В последнем случае он реагирует с веществами-окислителями:

Н 2 О 2 -2е→ 2Н + +О 2 . Диоксид марганца как раз и является таким веществом. Подобные реакции химики называют «восстановительным распадом пероксида водорода». Вместо аптечной перекиси можно использовать таблетки гидроперита - соединения пероксида водорода с мочевиной состава CO(NH 2) 2 Н 2 О 2 . Это не химическое соединение, поскольку между молекулами мочевины и пероксида водорода нет химических связей; молекулы Н 2 О 2 как бы включены в длинные узкие каналы в кристаллах мочевины и не могут выйти оттуда, пока вещество не растворят в воде. Поэтому такие соединения называют канальными соединениями включения. Одна таблетка гидроперита соответствует 15 мл (столовой ложке) 3-процентного раствора Н 2 О 2 . Для получения 1-процентного раствора Н 2 О 2 берут две таблетки гидроперита и 100 мл воды. Используя диоксид марганца в качестве окислителя пероксида водорода, нужно знать одну тонкость. MnO 2 - хороший катализатор реакции разложения Н 2 О 2 на воду и кислород:

И если просто обработать раковину раствором Н 2 О 2 , то он мгновенно «вскипит», выделяя кислород, а бурый налёт так и останется, ведь катализатор в ходе реакции и не должен расходоваться. Чтобы избежать каталитического разложения Н 2 О 2 , нужна кислая среда. Здесь тоже подойдёт уксус. Сильно разбавим водой аптечную перекись, добавим немного уксуса и этой смесью протрём раковину. Произойдёт настоящее чудо: грязно-бурая поверхность засверкает белизной и станет как новая. А чудо случилось в полном соответствии с реакцией

Остаётся только смыть хорошо растворимую соль марганца струёй воды. Таким же способом можно попробовать почистить загрязнённую алюминиевую сковороду: в присутствии сильных окислителей на поверхности этого металла образуется прочная защитная плёнка оксида, которая предохранит его от растворения в кислоте. А вот чистить подобным методом эмалированные изделия (кастрюли, ванны) не стоит: кислая среда медленно разрушает эмаль. Для снятия налёта MnO 2 можно использовать также водные растворы органических кислот: щавелевой, лимонной, винной и др. Причём специально подкислять их не понадобится - кислоты сами создают в водном растворе достаточно кислую среду.

Химическая реакция между йодидом калия и уксуснокислым в свинцом

Конечно, золото — не настоящее, но опыт красивый! Для Химической реакции нам потребуется растворимая соль свинца (подойдёт уксуснокислый синец (CH 3 COO) 2 Pb- соль образованная растворение свинца в уксусной кислоте) и соль йода (например, йодид калия KI). Уксуснокислый свинец можно получить и в домашних условиях, опустив кусочек свинца в уксусную кислоту. Йодид калия иногда используют для травления электронных плат

Йодид калия и уксуснокислый в свинец — две прозрачные жидкости, по внешнему виду не отличаются от воды.

Начнём реакцию: к раствору йодида калия прилейте раствор уксуснокислого свинца. Соединяя две прозрачные жидкости наблюдаем образование золотисто-жёлтого осадка — йодида свинца PbI 2 , — эффектно! Реакция протекает следующим образом:

Занимательные опыты с канцелярским клеем

Канцелярский клей — это не что иное, как жидкое с текло или его химическое название «силикат натрия» Na 2 SiO 3 Можно сказать также — это соль натрия кремниевой кислоты. Если добавить к силикатному клею раствор уксусной кислоты, в осадок выпадет нерастворимая кремниевая кислота - гидратированный оксид кремния:

Полученный осадок H 2 SiO 3 можно высушить в духовке и развести разбавленным раствором водорастворимых чернил. В результате чернила осядут на поверхности оксида кремния, и смыть их не удастся. Такое явление называется адсорбцией (от лат. ad - «на» и sorbeo - «поглощаю»)

Ещё один красивый занимательный опыт с жидким стеклом . Нам понадобятся медный купорос CuSO 4 , сульфат никеля NiS0 4 , хлорид железа FeCl 3 . Сделаем химический аквариум. В высокую стеклянную банку с силикатным клеем, разбавленным пополам водой, одновременно из двух стаканов выливают разбавленные водные растворы сульфата никеля и хлорида железа. В банке постепенно вырастают силикатные «водоросли» жёлто-зелёного цвета, которые, переплетаясь, опускаются сверху вниз. Теперь добавим в банку по каплям раствор медного купороса, заселим аквариум «морскими звёздами». Рост водорослей — это результат кристаллизации гидроксидов и силикатов железа, меди и никеля, которые образуются в результате обменных реакций.

Занимательные опыты с йодом

Добавим к йодной настойке несколько капель перекиси водорода H 2 O 2 и перемешаем. Через некоторое время из раствора выделится чёрный поблёскивающий осадок. Это кристаллический йод - плохо растворимое в воде вещество. Иод выпадает быстрее, если раствор немного подогреть горячей водой. Перекись нужна для того, чтобы окислить содержащийся в настойке иодид калия KI (его добавляют, с целью увеличить растворимость иода). С плохой растворимостью иода в воде связана и другая его способность - экстрагироваться из воды жидкостями, состоящими из неполярных молекул (маслом, бензином и т.д.). В чайную ложку воды добавим несколько капель подсолнечного масла. Перемешаем и увидим, что масло с водой не смешивается. Если теперь туда капнуть две-три капли йодной настойки и сильно встряхнуть, то слой масла приобретёт тёмно-коричневую окраску, а слой воды - бледно-жёлтую, т.е. большая часть йода перейдёт в масло.

Йод - весьма едкое вещество. Чтобы убедиться в этом, несколько капель йодной настойки поместим на металлическую поверхность. Через некоторое время жидкость обесцветится, а на поверхности металла останется пятно. Металл прореагировал с иодом с образованием соли - йодида. На этом свойстве иода основан один из способов нанесения надписей на металл.

Цветной занимательный опыт с аммиаком

Под веществом «аммиак» мы подразумеваем водный раствор аммиака (нашатырный спирт). На самом же деле — аммиак — это газ, при растворении в воде который образует новый класс химических соединений — «основания». Именно с основанием мы и будем экспериментировать. Эффектный опыт можно проделать с раствором аммиака (нашатырным спиртом). Аммиак образует с ионами меди окрашенное соединение. Возьмите бронзовую или медную монету с тёмным налётом и залейте её нашатырным спиртом. Сразу или через несколько минут раствор окрасится в синий цвет. Это под действием кислорода воздуха медь образовала комплексное соединение - аммиакат:

Занимательные опыты: гашение извести

Гашение извести — это химическая реакция между оксидом кальция (СaO — негашеная известь) и водой. Она протекает следующим образом:

Гидроксид кальция (Ca(OH) 2) ещё называется известковым молоком . Если через раствор гидроксида кальция пропустить углекислый газ (или подышать в трубочку через раствор), то выпадет белый нерастворимый осадок карбоната кальция:

Эта реакция также является качественной реакцией на ионы кальция Ca + в растворе. Образующееся вещество — карбонат кальция — это всем известный мел (извёстка, цветные мелки)

Температура воспламенения на воздухе некоторых сложных веществ, 0 С:

Начало реакции между магнием и йодом. Выделение паров йода

Пары йода и интенсивное окисление магния

Последний этап реакции — образование йодида магния

Взаимодействие металлов с солями

Активные металлы вытесняют из солей менее активные (металлы расположены в порядке убывания активности в ряду напряжений).

Проведем опыт с раствором сульфата двухвалентной меди CuSO 4 . В одну колбу с раствором положим кусочки цинка Zn, в другую – стальные кнопки (сталь – сплав на основе железа Fe). Что произойдет через несколько часов? Растворы изменили цвет — значит, сульфата меди там больше не осталось. Активные металлы ‑ цинк и железо заместили медь в сульфате и образовали соли. Цинк и железо окислились, а медь восстановилась.

CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu

CuSO 4 + Fe = Fe SO 4 + Cu

В одной колбе медь выделилась на кнопках, в другой – на кусочках цинка. В колбах были разные металлы, поэтому и осадок меди выглядит по-разному. На цинке медь выделилась в виде рыхлой бурой массы. На железных кнопках осадок меди ‑ более плотный, розового цвета.

Оборудование: колбы.

Техника безопасности . Необходимо осторожное обращение с солями меди. Соли меди в высоких концентрациях – ядовиты. Требуют соблюдения правил работы с ядовитыми веществами. Остерегаться попадания солей меди на кожу и слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие хлорида олова (II ) с цинком («Оловянный ежик»)

Более активные металлы могут замещать менее активные металлы из растворов их солей. В стакан нальем раствор хлорида олова (II), в раствор поместим цинковую пластинку. Через некоторое время пластинка покрывается красивым «пушистым» налетом олова. Произошло восстановление олова из раствора его соли более активным металлом — цинком:

SnCl 2 + Zn = Sn + ZnCl 2

Оборудование: стакан химический, стеклянная палочка.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Демонстрация свойств сплава Вуда.

Сплав Вуда состоит из четырех компонентов. Он содержит 50 % висмута, 25 % свинца, 12,5 % олова и 12,5 % кадмия. Гранулы сплава опустим в горячую воду. Он переходит в жидкое состояние. Это легкоплавкий сплав. Температура плавления сплава около +70 °С. Между тем как температура плавления олова +232 °С, кадмия +321 °С, висмута +271 °С, свинца +327 °С. Температура плавления сплава отличается от температур плавления металлов, входящих в его состав.

Оборудование: стакан химический, штатив, горелка, пинцет.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Платина – катализатор горения водорода

При обычной температуре водород очень редко вступает в химические реакции. Не реагирует водород и с кислородом. Но если направить струю водорода на мелко раздробленную платину, то водород загорается. Это свойство платины использовали в так называемом «водородном огниве Дёберейнера», служившем для получения огня. Получим водород в аппарате Кирюшкина, который по принципу действия схож с аппаратом Киппа. Проверим водород на чистоту. Для этого заполним пробирку выделяющимся водородом и поднесем пробирку к пламени горелки. Спокойный хлопок указывает на чистоту выделяющегося водорода. Пинцетом возьмем немного платинированного асбеста (асбеста с нанесенной мелко раздробленной платиной). Направим струю водорода на платинированный асбест. Асбест раскаляется, и водород загорается.

2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О

Оборудование: аппарат Кирюшкина, пробирка, пинцет, горелка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами. Использовать водород можно только после проверки на чистоту.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Самовоспламенение никеля на воздухе

Никель — это прочный, устойчивый к коррозии металл, который не изменяется под действием кислорода воздуха и влаги. Никелем покрывают детали приборов и машин для придания декоративного вида и защиты от коррозии. Но измельченные металлы, в том числе и никель, по своим свойствам отличаются от металлов, находящихся в монолитном виде. Выделим никель из сплава никель-алюминий, поместив порошок сплава в раствор щелочи.

Алюминий активно реагирует со щелочью, растворяясь в ней, реакция идет с выделением водорода. Для увеличения скорости растворения алюминия нагреваем раствор. Когда реакция закончится, и весь алюминий перейдет в раствор, промоем полученную крошку никеля сначала водой, а затем этиловым спиртом — для удаления остатков влаги. Извлечем немного никелевой крошки из спирта на фильтровальную бумагу. Когда спирт испаряется, никель начинает реагировать с кислородом воздуха, постепенно разогревается и сгорает с образованием оксида никеля.

2 Ni + O 2 = 2 NiO

Подобными свойствами обладает и мелкораздробленное железо. Измельченные никель и железо — пирофоры. Пирофорами называют вещества или смеси веществ, самовоспламеняющиеся на воздухе.

Оборудование: стакан химический, фильтровальная бумага, штатив с сеткой, стеклянная палочка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы со щелочами и правила пожарной безопасности. Все остатки пирофорного никеля уничтожить, растворив их в разбавленной азотной кислоте.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Электролиз раствора иодида калия

Электролиз – разложение вещества под действием электрического тока. Электролиз иодида калия проходит с выделением щелочи, водорода и иода:

2К I + 2 H 2 O = 2 KOH + H 2 + I 2

Приготовим электролизер, наполненный раствором иодида калия, и две пробирки с этим же раствором. Для обнаружения щелочи в одну из пробирок добавим раствор фенолфталеина (эта пробирка – для катода), для обнаружения иода в другую пробирку добавим крахмал (пробирка для анода). Поместим приготовленные таким образом пробирки на электроды и включим ток. В одной из пробирок на катоде наблюдаем выделение водорода, раствор в этой пробирке становится малиновым: в пробирке образовалась щелочь. Во второй пробирке появилась синее окрашивание. В этой пробирке в результате электролиза выделился иод. Иод окрасил крахмал в синий цвет. Мы увидели, как при электролизе раствора иодида калия образуется иод, выделяется газ водород и гидроксид калия.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, химические стаканы, пипетка, держатель для пробирок, прибор для электролиза, мензурка.

Техника безопасности . Соблюдать правила работы с электроприборами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Электрохимический ряд напряжений — вытеснение водорода металлами.

Металлы различаются химической активностью. Металлы расположены в порядке убывания активности в ряду напряжений:

Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H 2 , Cu, Hg, Ag, Au

Активные металлы (от лития до свинца) восстанавливают водород из кислот, неактивные (от меди до золота) – не восстанавливают.

Испытаем четыре металла: магний Mg, алюминий Al, железо Fe и медь Cu. Приготовим пробирки с раствором соляной кислоты (HCl) и погрузим в них металлы. Медь не реагирует с раствором соляной кислоты. Железо медленно восстанавливает водород из раствора кислоты. Алюминий более активно реагирует с раствором соляной кислоты, восстанавливая водород.

Наиболее энергично восстанавливает водород из соляной кислоты магний. Мы увидели, что металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода (железо, алюминий и магний), восстанавливают его из растворов кислот.

Металлы, стоящие в ряду после водорода (в нашем опыте – медь), не восстанавливают его из кислот. Наиболее активным металлом в нашем опыте оказался магний, наименее активным ‑ медь.

2 HCl + Mg = MgC1 2 + H 2

2 HCl + Fe = FeC1 2 + H 2

6 HCl + 2Al = 2 A1C1 3 + 3H 2

Оборудование:

Техника безопасности . Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Не допускать попадания кислот на кожу и слизистые оболочки.

В результате реакции образуется горючий газ — водород: рядом не должно быть открытого пламени.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Электрохимический ряд напряжений металлов. Вытеснение металла из соли другими металлами

Металлы расположены в порядке убывания активности в ряду напряжений:

Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H 2 , Cu, Hg, Ag, Au

Активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей. В первой пробирке – медь (Cu) и раствор соли менее активного металла – серебра (AgNO 3). Вторая пара – железо (Fe) и раствор соли меди (CuSO 4). Железо активнее меди. В третьей пробирке – цинк (Zn) и раствор соли менее активного свинца ‑ Pb(NO 3) 2 . В пробирках начинаются реакции. Через некоторое время посмотрим, что получилось в пробирках. Медь покрылась белыми кристаллами серебра:

2 AgNO 3 + Cu = Cu (NO 3 ) 2 + 2 Ag

На железном гвозде появился розовый налет металлической меди:

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

Цинк покрылся рыхлым слоем металлического свинца:

Pb(NO 3) 2 + Zn = Pb + Zn (NO 3) 2

Мы убедились в том, что активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, воронка, пинцет.

Техника безопасности . Соли свинца и соли серебра — ядовиты, остерегаться попадания на кожу и на слизистые оболочки. Раствор нитрата серебра оставляет черные пятна на одежде и на коже.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Медный купорос - вещество, которое благодаря красивому ярко-синему цвету идеально подходит для выращивания кристаллов. Их можно подарить своим близким или использовать в качестве элемента декора. В любом случае они никого не оставят равнодушным, а процесс изготовления может стать по-настоящему увлекательным. Итак, как же вырастить кристалл из медного купороса?

Подготовительные мероприятия

Медный купорос можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным. При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде.

Из медного купороса можно вырастить настоящее чудо, однако в процесе изготовления не забывайте о технике безопасности

Для того чтобы сделать кристалл, вам понадобятся:

• вода - если есть возможность, используйте дистиллированную или в крайнем случае кипячёную. Сырая вода из-под крана категорически не подходит из-за содержания в ней хлоридов, которые вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество ;
• медный купорос;
• стакан;
• проволока;
• нить из шерсти - проследите, чтобы она была тонкой. Можно использовать длинный волос. Кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.

Помещая затравку в ёмкость с раствором, следите, чтобы она не соприкасалась со стенками или дном сосуда. Это может нарушить процесс роста кристалла и его структуру.

Фотогалерея: варианты кристаллов, выращенных своими руками

Можно вырастить один крупный кристалл Экспериментируя с температурой и другимим параметрами, можно добиться разной формы и размеров Иногда получается много мелких кристалло С подсветкой кристалл выглядит особенно эффектно Кристаллы вытянутой формы хорошо использовать в составе композиций

Инструкция по выращиванию кристалла

Существует две технологии выращивания кристаллов из медного купороса.

1. Если вы не хотите долго ждать, то можете воспользоваться быстрым способом. По времени это займёт около недели, а в результате вы получите множество небольших кристаллов, закреплённых один на другом, будто колония ракушек-мидий.
2. Второй метод более продолжительный. Он поможет вам вырастить крупный цельный кристалл, похожий на драгоценный камень.

Но оба они основаны на работе с насыщенным раствором вещества.

Обратите внимание! Чем выше температура воды, тем быстрее в ней растворяется медный купорос. Но при достижении жидкостью +80С° последующее нагревание никак не влияет на растворимость солей.

Быстрый способ

1. Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.

   Тщательно растворите медный купорос в тёплой воде

2. Уберите посуду с песчаной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно - самый крупный и ровный.

   Поместите затравку в раствор

3. Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана. Даже если кристаллик растворится, не переживайте, - это не имеет значения. Охлаждаясь, насыщенный раствор отдаёт соли, которые оседают на нитке. Самое большое количество купороса сосредоточится на дне посуды, поскольку именно в этом месте стакан контактирует с прохладной поверхностью.

   Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях

4. Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на баню из песка и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой (например, чашкой петри) и дайте раствору немного остыть.

   Нить с первыми кристаллами

5. Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.
   

   Такой кристалл у вас может получиться через сутки

6. Вы можете попробовать придать скоплению кристаллов определённую форму. Для этого нужно вместо нити использовать проволоку . Согните её в виде квадрата, круга, сердечка или звезды. Проволока станет прочным устойчивым каркасом для будущего фигурного кристалла. Если при этом вам понадобится ограничить рост некоторых граней, смажьте их вазелином или жиром.

Выращивая кристаллы сульфата меди быстрым способом, вы можете не беспокоиться о затравке: можно и вовсе обойтись без неё. Осадок легко закрепится на нитке.

Второй способ

В этом случае вы сможете вырастить крупный кристалл сульфата меди, однако это займёт гораздо больше времени. Кроме того, в отличие от первого способа, выбор затравки принципиально важен. К тому же вам придётся следить, чтобы к ней не прилипали мелкие кристаллики.

Чем крупнее и ровнее будет выбранный из общей массы кристаллик медного купороса, тем красивее получится конечное изделие.

Вам понадобятся 200 г тёплой воды и около 110 г медного купороса.

Инструкция по изготовлению:

• смешайте купорос и воду в подходящей посуде (стакане или банке), оставьте на сутки. Периодически помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или специальную фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости;
• полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
• выберите кристаллик для затравки, привяжите его к нити (волосу). Второй конец нитки закрепите на палочке, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани, чтобы внутрь не попадала пыль;

Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани

Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.

При воздействии воздуха кристалл медного купороса теряет часть влаги, выветривается и со временем разрушается. Чтобы избежать этого, храните его в плотно закрытой ёмкости в прохладном месте. Специалисты советуют покрывать его бесцветным лаком, - это создаст надёжную защитную плёнку.

Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях (видео)

Выращивание кристаллов медного купороса - занятие долгое, оно требует внимания и терпения. Однако полученный результат обязательно вас порадует. Поделитесь с нами в комментариях вашим опытом. Удачи вам!

Одна из крутых штук, с которой провозился пол дня - это русский мотив в меди. Он гуглица быстро по запросу "русский орнамент вектор".

Исходники

Бесплатный. Но на самом деле можно просто брать любую русскую роспись и векторизовать. Я его обработал, сделал края не полностью чёрными, а в шашечки, для того, чтобы тонер лучше переводился. Долго мучался и получилось вот такая штукенция

Русский орнамент в меди. Травление. Патина.

Попытка снять фактуру

Работой не очень доволен. Она красива, но непереведённый тонер испортил всё. И большие полигоны тонер непереводит, что я не делаю.
Вообще запороть такую картинку проще простого. Другую фотографию гравюру я испортил, и что не делал - исправить не могу. Пришлось делать заново.

Испорченная работа

Работу пришлось переделать. Кстати, обнаружил, что концентрацию перекиси можно смело снижать. На 2 литра у меня отлично травит и с 50 граммами. Как я понял - действующее вещество там лимонная кислота.

А первую половину дня вчера провозился в попытке сделать клеймо, чтобы клеймить свои работы, но дальше вот этого не ушёл...

Заготовка для клейма

Главная запара перенести рисунок - невозможно прогреть такой массив стали. С самоклейки вообще перевести - ужас. Переводить с самоклейки - это просто адский геммоой. Постоянно съезжает стирая исходный рисунок. Кучу бумаги перевёл. Но главная засада была с травлением. Травил медным купоросом с солью. Результат так ужасен, что нафиг сточил результат на шкурке. В общем травить надо электрическим методом, для этого обзавёлся старинным зарядником для акумуляторных батарей:

"Бархат"

Кстати, принимаю заказы на рисунки в на текстолите или в меди (подарок любимой). Шильдики и т.п. О цене договоримся. Не лазерная гравировка, огрехи есть, но тут тем интереснее.

Которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!

В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.

Что понадобится

Медный купорос

Приобрести можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.

Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.

Емкость для рабочего раствора

Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.

Основа для кристаллизации

В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая , предварительно зачищенная наждачной бумагой.

Вода

Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.

Средства защиты

Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.

Карандаш или палочка для закрепления основы

На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.

Прозрачный лак для ногтей

Одноразовая пластиковая ложка

Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.

Как сделать кристалл: этапы работы

Рабочий раствор высокой концентрации

В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.

Кристалл-затравка

Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.

Среда для выращивания кристалла

Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.

Рост кристалла

Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции - обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком - он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.

Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.