Химия и мы или как провести Новый Год

«ВОЛШЕБНЫЙ» ДОЖДЬ. ТЫ хорошо знаешь эти чудесные елочные свечи. Пожалуй, ты и сам мог бы сделать их, хотя это не так легко. Но очень красивый звездный дождь ты можешь сделать сам. Возьми для этого горсточку вещества, которое носит название марганцевокислый калий. Растолки его в порошок на кусочке бумаги каким-нибудь тяжелым предметом. Потом преврати в порошок такое же количество древесного угля (можно взять обычный древесный уголь). Теперь прибавь сюда же железный порошок и хорошенько перемешай эти три вещества. Высыпь все это в колпачок спиртовки и, закрепив на проволоке, подержи над пламенем. Когда колпачок разогреется, его содержимое начнет разбрызгаваться в виде красивого и совершенно неопасного искрящегося дождя.

«ОГНЕННЫЙ» ПОРОШОК. ЕСЛИ лучинку зажечь над спиртовкой, а затем

[smszamok]

потушить, то пламя погаснет, но лучинка будет продолжать тлеть. На эту тлеющую лучинку посыпь марганцевокислый калий, который до этого мы превратили в порошок. Всюду, куда будут падать крупинки порошка, огонек будет усиливаться. Мар-ганцевокислый калий усиливает огонь и ускоряет горение. Это — «огненный» порошок.

«ОГНЕННЫЙ» ГАЗ. Насыпь этого . «огненного» порошка — марганцовокислого калия — в сухую пробирку (примерно один кубический сантиметр) и закрой пробкой с коленчатой стеклянной трубкой. Держатель для пробирки нужно воткнуть в косую дырочку в деревянной подставке. Теперь пробирка будет находиться в наклонном положении. Подержи находящийся в пробирке порошок над пламенем. Как только ты услышишь, что кристаллы порошка начинают потрескивать, подставь под стеклянную коленчатую трубочку чашечку с водой так, чтобы конец трубки был погружен в воду. Ты увидишь, что из коленчатой трубки через воду будут проходить пузырьки газа.

Запомни, что чашечку с водой ты держишь только тогда, когда появляются газовые пузырьки. Если же держать трубку в воде после окончания нагревания, то вода поднимется по трубке, попадет в горячую пробирку — и пробирка лопнет. Поэтому сначала убери чашечку с водой, а потом уже прекрати нагревание.

( Убери чашечку и поднеси к концу трубки тлеющую лучинку. О чудо! Лучина загорелась и прекрасно горит. Газ, который способствует горению, известен под названием кислорода. Всюду, где есть горение, обязательно должен быть кислород. Без кислорода, как тебе известно, горение невозможно.

УМИРАЮЩЕЕ ПЛАМЯ. Если ты горя Щую свечку накроешь перевернутым стаканом, то пламя свечи еще некоторое время продержится, а затем несколько раз вспыхнет и погаснет. Ты уже знаешь, что горение без кислорода невозможно. Раз свеча погасла, значит, под стаканом не осталось больше кислорода. Он весь израсходовался на горение. А оставшийся в стакайе газ — это другой газ и называется а з о т о м .

ВОЗДУХ, КОТОРЫМ ДЫШАТ РЫБЫ. Мы знаем, что рыбы дышат воздухом. Откуда же они берут его под водой? Дело в том, что вода содержит немного воздуха, который рыбы и вдыхают. Сделаем этот воздух видимым. Для этого наполни пробирку водой до краев и закрой пробкой с коленчатой трубкой. В пробирке не должно быть ни одного воздушного пузырька, и, даже больше того, при закрывании ее пробкой вода должна заполнить часть стеклянной трубки. Теперь наклони пробирку так, чтобы дно ее поднималось кверху так же, как и конец стеклянной трубки, и подогрей на пламени спиртовки. Тогда воздух в виде пузырьков начнет подниматься и собираться в верхней части пробирки. Однако нельзя держать пробирку над огнем до кипения, потому что образующийся пар вытолкнет всю воду через трубку наружу. «Пустое» пространство, образовавшееся в пробирке при нагревании, и есть тот воздух, который содержится в воде и который необходим для дыхания рыбам.

МЫ ЛОВИМ ДЫМ. Горение связано с появлением дыма. Дым бывает белый, черный, а иногда — невидимый. Над горящей свечой или спиртовкой поднимается такой «невидимый» дым, называемый у г л е к и с -лым газом.

Чистую пробирку подержи над свечой и улови немного «невидимого» дыма. Чтобы он не улетел, быстро закрой пробирку пробкой без отверстия. Углекислый газ будет невидим и в пробирке. Сохрани эту пробирку с углекислым газом для дальнейших опытов.

МЫ СНОВА ДЕЛАЕМ ИЗВЕСТКОВУЮ ВОДУ. В дальнейшем тебе потребуется чистая известковая вода. Как это делается, ты уже знаешь. В наполненную водой пробирку опусти щепотку порошка гашеной извести и встряхни. Часть извести растворится в воде. Через несколько часов нерастворившаяся часть осядет на дно, а сверху будет прозрачная вода, которую осторожно, чтобы не задеть осадок’ на дне, перелей в другую пробирку. К осадку извести в цервой пробирке можно снова прибавить воды и опять получить известковую воду. Ты можешь в дальнейшем использовать ее. Если не хочешь ждать, пока известь осядет сама, профильтруй воду.

«МУТНАЯ ИСТОРИЯ». Налей немного известковой воды (чтобы покрыть дно) в ту пробирку, в которую ты уловил углекислый газ от пламени свечи. Закрой пробирку пальцем и встряхни ее. Вот так штука! Прозрачная известковая вода стала совсем мутной. В этом виноват только; углекислый газ. Если возьмешь известковой воды в пробирку, в которой не было углекислого газа, и встряхнешь пробирку, то вода останется прозрачной. Значит, помутнение известковой воды является доказательством того, что в пробирке был углекислый газ.

ИЗ СОДЫ ВЫДЕЛЯЕТСЯ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Возьми немного порошка соды и подогрей его в горизонтально укрепленной пробирке. Эту пробирку соедини коленчатой трубкой с другой пробиркой, в которой находится вода. Из трубки начнут появляться пузырьки. Следовательно, из соды в воду поступает какой-то газ. Не следует допускать, чтобы стеклянная трубка была опущена в воду после окончания нагрева, иначе вода поднимется по трубке и попадет в горячую пробирку с содой. От этого пробирка может лопнуть. После того, как ты увидишь, что из соды при нагревании выделяется газ, попробуй заменить простую воду в пробирке известковой водой. Она станет мутной. Из соды выделяется углекислый газ.

ЛИМОНАДНЫЙ ГАЗ —ЭТО ТОЖЕ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Если ты откроешь бутылку с лимонадом или же просто начнешь ее взбалтывать, то в ней появится множество газовых пузырьков. Закрой бутылку с лимонадом пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка, и опусти длинный конец трубки в пробирку с известковой водой. Вскоре вода станет мутной. Значит, лимонадный газ — это углекислый газ. Он образуется из содержащейся в лимонаде угольной кислоты.

УКСУС ВЫГОНЯЕТ ИЗ СОДЫ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Углекислый газ содержится в ряде веществ, но определить его на глаз невозможно. Если ты польешь уксусом кусочек соды, то уксус сильно зашипит и при этом из соды выделится какой-то газ. Если ты положишь кусочек соды в пробирку, нальешь в нее немного уксуса, закроешь пробкой с коленчатой трубкой и опустишь длинный конец трубки в известковую воду, то убедишься, что из соды также выделяется углекислый газ.

ЧТО ТАКОЕ СОДА? Подержи кусочек соды над пламенем. Пламя станет желтым. Это потому, что в ней содержится натрий, как и в поваренной соли. Кроме того, .из соды выделяется еще углекислый газ. Соду называют у г л е к и с л ы м н а т р и е м .

СКРЫТЫЙ ГАЗ. Если ты будешь подогревать соду, то выделение газа скоро прекратится, и тебе будет казаться, что сода отдала весь содержащийся в ней углекислый газ. Однако это только так кажется, в действительности в соде скрыто еще столько газа, сколько она уже выделила. Если ты теперь польешь прогретую соду уксусом или соляной кислотой, то эта скрытая часть газа тоже выделится.

Так как эта сода содержит двойное количество углекислого газа, то ученые называют ее д в у у г л е к и с л ы м н а т р и е м .

ФАБРИКА ЛИМОНАДА. Даже слабая кислота выгоняет из соды углекислый газ. Покрой дно пробирки лимонной кислотой и насыпь поверх нее столько же соды. Смешай эти два вещества. Оба они уживаются, но ненадолго. Высыпь эту смесь в обыкновенный стакан и быстро наполни его свежей водой. Как сильно она шипит и пенится! Как настоящий лимонад. Ты спокойно можешь отпить его. Это абсолютно безвредно, даже вкусно. Надо только в самом начале добавить сахара, просто чтобы было вкуснее.

ЛИМОНАД В КАРМАНЕ. Углекислый газ в напитках увеличивает их освежающее действие. Ты можешь в любое время приготовить пенящийся лимонад. Для этого надо в пробирке смешать 2 кубических сантиметра порошка лимонной кислоты, 2 кубических сантиметра соды и 6 кубических сантиметров истолченного в порошок сахара. Эти три вещества надо тщательно перемешать, встряхивая, и высыпать на большой лист бумаги. Это количество надо разделить на равные порции. Каждая порция должна быть такой величины, чтобы ею можно было покрыть круглое дно пробирки. Каждую порцию заверни в отдельную бумажку, как заворачивают порошки в аптеке. Из одного такого пакетика можно получить стакан освежающего лимонада.

ИЗВЕСТНЯК ВЫДЕЛЯЕТ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Если при смачивании какого-либо вещества кислотой появляется пена, почти всегда это происходит от выделяющегося углекислого газа. Именно он и образует эту пену. Смоченный известняк шипит и пенится, из него выделяется углекислый газ. Если ты не уверен в этом, сделай опыт: положи кусочек известняка в пробирку и подлей кислоты, затем закрой пробирку пробкой со стеклянной трубкой и опусти длинный конец этой трубки в известковую воду. Вода помутнеет. Существует несколько видов извести. Известняк — это углекислый кальций.

ТОНУЩЕЕ ПЛАМЯ. Согретый углекислый газ, или дым, легок и свободно подымается в воздух, холодный углекислый газ тяжел, оседает на дно сосуда и наполняет его постепенно до краев. В углекислом газе горение невозможно, так как он сам по себе является продуктом горения. Если ты поставишь свечу на дно какого-нибудь сосуда и некоторее время понаблюдаешь за ней, то увидишь, что пламя вскоре погаснет.

ИЗ ЧЕГО СДЕЛАН МЕЛ? Облей кусочек мела, которым ты пишешь на доске, соляной кислотой. Он за-это углекислая известь.

МРАМОРНАЯ СТАТУЯ ИЛИ ГИПСОВАЯ ФИГУРА? Мрамор — это углекислый кальций, и, значит, он зашипит, если его смочить соляной кислотой. Возьми одну каплю кислоты и капни на мраморную доску умывальника.. Мрамор зашипит, и выделится пена. Теперь быстро вытри эту каплю, чтобы не образовалась вмятина в мраморной доске. Гипс — нечто совсем другое. Он состоит из сернокислого кальция и поэтому не выделяет углекислого газа; значит, смоченный кислотой гипс не будет пениться. Вот почему очень легко распознать, сделана статуя из мрамора или же отлита из гипса.

И, НАКОНЕЦ, УЛИТКА. Ты, конечно, видел улитку и знаешь, что у нее есть домик-раковина. Нас и интересует ее домик, который состоит из извести. Мы можем отскоблить немного коричневого «лака», которым покрыта раковина улитки, и прикоснуться к очищенной поверхности одной каплей кислоты. В этом месте будет заметно шипение. Улитке не будет больно. Она испытывает примерно то же, что и мы, когда нам стригут волосы.

ГРЯЗНУЮ ВОДУ МОЖНО/ОЧИСТИТЬ. Попробуем сделать грязную воду. Для этого добавим в чашечку с водой щепотку поваренной соли, столько же земли и несколько капель чернил. Перемешав все это, мы увидим довольно-таки непривлекательную жидкость. Очистим эту воду до такой степени, чтобы она была прозрачной. Сперва удалим землю, которая не растворяется в воде и мутит ее. Ни проволочное, ни матерчатое сито для этого не годятся, они недостаточно тонки. Зато у нас есть другое сито. В листе бумаги между отдельными бумажными частицами имеются маленькие канальчики, через которые вода может протекать. Возьмем из нашей рабочей коробки листок фильтровальной бумаги, сложим ее дважды поперек по перпендикулярным линиям, а образовавшиеся у нас четыре створки расправим так, чтобы на одной стороне была одна створка, а на другой — три. . Получилась воронка. Эту воронку надо вставить в пробирку и медленно вливать в нее мутную воду. Вода сразу просочится через бумагу, а земля останется в воронке; Соль и чернила вместе с водой пройдут через фильтр в пробирку. Поэтому вода будет еще соленой и черной от чернил.

МЫ ПРОДОЛЖАЕМ ОЧИЩАТЬ ВОДУ. Чтобы очистить воду от соли, не мешает вспомнить о том, что при нагревании раствора соли вода испаряется, а соль остается. Однако этот способ в данном случае не годится, так как мы хотим избавиться от соли и сохранить воду, а не наоборот. Для этого нужно собрать пар и превратить его снова в воду. Закрой пробирку с отфильтрованной водой пробкой со вставленной в нее коленчатой трубкой и начни кипятить воду на спиртовке. Другой конец трубки опусти в пустую пробирку, помещенную в стакан с холодной водой. Пар снова превратится в воду, но соли в этой воде уже не будет. Чтобы соленая вода в пробирке сильно не кипела и не поднималась до самой трубки, держи спиртовку у дна пробирки. Постепенно оседающие в холодном сосуде капли скопятся в изрядном количестве и… о чудо! Вода оказалась абсолютно прозрачной, чернил в ней больше нет. Попробуй капельку этой воды, она вовсе не соленая и абсолютно чистая. Такая очистка воды называется п е р е г о н -к о й . В аптеке эта вода, полученная из пара, продается под названием «аква дистиллата», или «дистиллированная вода». Для наших дальнейших опытов эта вода пригодится, а потому мы сохраним ее.

ВОДА СОДЕРЖИТ ИЗВЕСТЬ. Вода из водопровода ка жетея нам совершенно чистой. Налей эту воду в чистую фарфоровую чашечку до краев, поставь на огонь и не снимай, пока вся вода из нее не испарится. На дне ты увидишь тоненькую корочку в виде серого пятна, которого раньше не было. Это и есть грязь, содержащаяся в воде. Капни одну каплю соляной кислоты на это пятно. Оно зашипит точно так же, как домик улитки в прежнем опыте. Значит, пятно состоит из углекислого кальция. —

МЫ ОЧИЩАЕМ МАМИНЫ КАСТРЮЛИ, Толстый слой накипи, образовавшийся в кастрюлях, в которых часто кипятят воду, нельзя удалить обычным спосо-

бом. А несколько капель соляной кислоты делают чудеса: всю накипь как рукой снимает, так как соляная кислота разлагает углекислый кальций, осевший на стенки кастрюли.

КАК ОЧИСТИТЬ СТАКАНЫ ОТ ОСАДКА. Стаканы, в которых застоялась вода, покрываются мутным налетом, который нельзя отмыть водой. Нальем туда несколько капель соляной кислоты и поболтаем стакан в руке. Он тотчас же станет светлым, как новый. Запомни этот способ для очистки наших пробирок. Одной и той же порцией кислоты можно очистить несколько пробирок.

ИЗВЕСТКОВАЯ ВОДА И МЫЛЬНАЯ ВОДА. Для предстоящих опытов нам понадобится мыльная пена. Несколько кусочков мелко нарезанного мыла раствори в наполненной водой бутылке, дай этой мутной жидкости постоять целый день и затем пропусти ее через фильтровальную бумагу в пробирку. Она все еще будет мутной.

Немного этой мыльной воды влей в известковую воду. Жидкость станет очень мутной. В этом виновата исключительно известь, содержавшаяся в известковой воде. Чем больше извести содержится в воде, тем сильнее будет ее помутнение.

В ДОЖДЕВОЙ ВОДЕ НЕТ ИЗВЕСТИ. Вода, которая не соприкасалась с камнями и скалами, то есть не соприкасалась с известью, не содержит ее. Если ты прибавишь мыльный раствор к дождевой воде, то дождевая вода не станет от этого мутной. Дождевая вода очень чистая, а вкусом она напоминает родниковую воду.

КАК ОЧИСТИТЬ ЖИРНЫЕ ПРОБИРКИ. Пробирки, в которых

было масло и другие жирные вещества, нельзя отмыть водой: всегда останется жирный налет. Горячий раствор соды моментально все очистит. Пробирки будут чистехонькими. В данном случае сода, соединившись с жиром, образовала мыло, которое мигом растворилось в воде.

Пробирки должны быть всегда такими чистыми, как до начала наших опытов. Если они испачканы известью, то тут помогает соляная кислота, а если она не подействует, то, значит, имеется загрязнение жиром, и тогда поможет горячий раствор соды. В общем, у нас не должно быть грязных пробирок. Копоть, скопившуюся на наружной части пробирки, следует удалить мокрой тряпкой, предварительно посыпав ее гашеной известью.

ЖИРНЫЕ ПЯТНА. Столовое и растительное масло, керосин и машинное масло на листе бумаги всегда оставляют жирные пятна. Однако обычно и керосин, и машинное масло не содержат жира. Если бы мы попытались сварить из них мыло, то потерпели бы неудачу. В составе керосина и машинного масла нет кислоты, которая в соединении с натрием из воды могла бы образовать мыло.

МАСЛО И ВОДА. Они плохо уживаются друг с другом. Капельки керосина, попавшие в воду, плавают сверху. Это от того, что керосин легче воды. Кусочек коровьего масла, а также густое и тяжелое машинное масло, тоже будут плавать поверх воды. Проверь это на опыте.

БОЛЬШОЙ ШАРИК ИЗ МАСЛА. Спирт тоже легче воды и даже легче масла. Но если мы захотим, чтобы спирт плавал по поверхности воды, то сделать это нам не удастся, так как он смешивается с водой. Если налить в одну пробирку 3 кубических сантиметра воды и поверх — 2 кубических сантиметра спирта, то эта смесь будет такой же тяжелой,, как и растительное масло. В другую пробирку нальем масло, опустим туда стеклянную трубку, закроем пальцем верхний конец трубки и извлечем большую каплю масла. Эту каплю на конце трубки погрузим в приготовленную нами смесь. Из капли образуется шарик, который будет плавать

в середине пробирки. К этому шарику можно добавлять еще капли, тогда масляный шар можно получить довольно больших размеров.

ПОЧЕМУ ЧИСТЯТ ПЯТНА БЕНЗИНОМ. Налей 5 кубических сантиметров бензина в пробирку и брось туда кусочек сливочного масла величиной с горошину. Закрой пробирку пальцем и встряхни несколько раз. Масло исчезнет, бензин растворит его. Поэтому-то бензин и удаляет жирные пятна с одежды. Вода здесь помочь не может.

МАСЛО ПОЯВЛЯЕТСЯ СНОВА. Если оставить бензин с растворившимся в нем маслом на некоторое время в открытой чашке, то бензин испарится, а масло появится вновь.

ГАЗ ИЗ ВОДЫ. Приготовь полную пробирку теплой воды, прибавь несколько капель соляной кислоты и опусти в нее свернутую в спираль железную полоску в 6 сантиметров длиной. На этой спирали начнут выделяться пузырьки какого-то газа. Давай соберем эти пузырьки в пробирку. Легче всего это сделать так: закроем пальцем пробирку, наполненную водой, затем перевернем и опустим в чашечку с водой. Палец можно убрать только тогда, когда отверстие в пробирке будет целиком закрыто водой в чашечке. Теперь пузырьки начнут подниматься в верхнюю часть пробирки, скапливаться там и постепенно вытеснят воду.

ГАЗ ГОРИТ. Как только в пробирке от предыдущего опыта не останется больше воды, а вся она заполнится газом, закрой пальцем отверстие в пробирке в то время, когда она еще находится в воде, и вынь пробирку так, чтобы отверстие ее было повернуто вниз. Затем зажги поблизости спичку и отними палец. Газ сгорит с легким шумом. Этот газ — водород. Он легко воспламеняется.

ГАЗ ИЗ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ. О поваренной соли мы уже знаем, что она окрашивает пламя в желтый цвет, потому что содержит натрий. При помощи электричества из соли можно добывать газ. В данном случае вместо одного из проводов надо ввести в воду с поваренной солью угольную палочку. Для этого можно использовать стержень простого карандаша (графит). Верхний конец стержня соедини любой проволокой с короткой контактной пружиной карманной батареи. Мы увидим, что от обоих электродов начнут подниматься пузырьки газа. А теперь склонись над чашечкой — и ты услышишь острый запах газа, выделяющегося на, карандашном стержне. Этот газ называется х л о р о м . Он применялся во время первой мировой войны как отравляющее вещество, а потому не будем изготавливать его в большом количестве. Странно только, что поваренная соль (хлористый натрий) имеет его как одну из своих составных частиц и все же служит продуктом питания.

СРЕДСТВО ДЛЯ БЕЛЕНИЯ. Ты, очевидно, слышал, что хлор применяется в качестве средства для беления. Убедись в этом, опустив кусочек лакмуса в раствор соли, находящейся в чашечке, в которой до этого изготовлялся хлор. Лакмусовая бумажка обесцветится.

ХЛОРНАЯ ВОДА. Если у тебя дома имеется хлорная вода для выведения пятен, остающихся на одежде от овощей, попробуй бросить в эту воду несколько листьев какого-нибудь растения. Они станут бесцветными. Если налить в пробирку немного хлорной воды и подогреть ее, то хлор, содержащийся в этой воде, улетучится.

[/smszamok]

НАШАТЫРНЫЙ СПИРТ (АММИАК) Возьмем из пробирки один кубический сантиметр нашатыря и поместим его в чистую пробирку. Добавим к нему столько же жженой извести. Тщательно смешаем их, встряхивая пробирку. Нюхать эту смесь нужно очень осторожно. Сильный и неприятный запах ударит нам в нос. Это — запах аммиака, уже знакомый нам по опытам с нашатырем. Растворяясь в воде, он образует н а ш а т ы р н ы й спирт.

ЧТО ГОВОРИТ НАМ ЛАКМУСОВАЯ БУМАЖКА. Газ, выделяющийся из нашатыря и называемый аммиаком, мы обнаружили по запаху. Подержи кусочек красной лакмусовой бумажки, смоченной водой, над самым отверстием пробирки. Лакмусовая бумажка по-, кажет, что нашатырный спирт — щелочь.