Химический опыт - везувий на столе

Перед нами новый наборчик для любителей химических опытов из серии «Суперпрофессор». В этот раз нам предстоит наблюдать за извержением вулкана и за фараоновыми змеями.

Важно! Эти эксперименты нужно проводить только на природе – бывает много огня и пепла!

А о наших экспериментах, которые мы проводили дома смотрите в статьях « « ».

В этот раз мы решили начать свои химические опыты с оживления фараоновых змей.

Qiddycome: Серия «Лучшие химические опыты и эксперименты: Фараонова змея»

Для этого химического опыта нам понадобились:

• Выпарительная чаша
• Сухое горючее
• Спички
• Ножницы (или пинцет)
• Глюконат кальция – 3 таблетки
• Перчатки

Проведение химического опыта «Фараоновы змеи»

1. В чашу кладем таблетку сухого горючего и поджигаем его.
2. Щипчиками осторожно кладем на огонь таблетку глюконата кальция.

Таблетка превращается в фараонову змею, которая выползает из чаши и растет, пока не рассыпется в пепел.

Глюконат кальция нужно положить в центр горящей таблетки, тогда фараоновы змейки будут жирненькие 🙂 Мы сначала одну таблетку глюконата кальция положили в центр, а две по краям и на видео видно, как отличаются змейки по размеру. Потом мы передвинули глюконат кальция в центр и все фараоновы змейки весело заструились.

Посмотрите по видео, как ползают фараоновы змеи:

Научное объяснение химического опыта «Фараоновы змеи»

Когда глюконат кальция разлагается, то образуются оксид кальция, углерод, углекислый газа и вода. Объем продуктов разложения гораздо больше объема исходного продукта, поэтому и получается такой интересный эффект.

В наборе «Суперпрофессор» ингредиенты рассчитаны на трехкратное повторение химического опыта «Фараоновы змеи».

Qiddycome: Серия «Лучшие химические опыты и эксперименты: Вулкан»

Как и большинство блогомамочек, мы с Олесей делали несколько раз вулкан из соды и уксуса. Я думала, что и в коробочке будет что-нибудь подобное. Но я здорово ошибалась. Эксперимент по извержению здесь был совершенно другой – намного круче!

Для эксперимента «Вулкан» мы использовали:

• Выпарительная чаша
• Фольга (негорючий жаропрочный материал)
• Дихромат аммония (20 г)
• Перманганат калия (10 г)
• Глицерин – 5 капель
• Пипетка
• Перчатки

Проведение химического опыта «Вулкан»

1. Стелим на стол фольгу и ставим на нее выпарительную чашу.
2. Насыпаем в чашу дихромат аммония (половину баночки) и делаем на вершине горки углубление.
3. В углубление засыпаем перманганат калия.
4. Набираем несколько капелек глицерина и капаем на перманганат калия.

Через несколько минут наш вулкан загорелся. Сам! Без поджигания!

Вот видео нашего горящего вулкана:

Научное объяснение химического опыта «Вулкан».

Оказывается, что дихромат аммония горит сам по себе, если его поджечь. Но в нашем эксперименте в качестве запала сработала смесь перманганата калия и глицерина. Из-за реакции этой смеси начало выделяться тепло, которое и привело к возгоранию дихромата аммония.

Извержение горящего вулкана — потрясающий химический опыт ! Интереснее эксперимента мы, наверное, еще и не проводили!

"И ты, Вулкан, что пред горнами
В дне ада молнию куешь!"
(Г.Р. Державин, "Афинейскому витязю")

Самый известный из "домашних" вулканов -- дихроматный --первым наблюдал немецкий химик Рудольф Бёттгер, который прославился как изобретатель современных спичек и взрывчатого вещества пироксилина.

Вулкан Бёттгера

В 1843 году Рудольф Бёттгер получил дихромат аммония (NH 4) 2 Cr 2 O 7 -- оранжево-красное кристаллическое вещество. Он решил испытать это вещество. Насыпав на тарелку горку кристаллов, он поднес к ней горящую лучинку. Кристаллы не вспыхнули, но вокруг конца горящей лучинки что-то "закипело", начали стремительно вылетать раскаленные частицы. Горка стала увеличиваться и скоро приняла внушительные размеры. Изменился и цвет: вместо оранжевого он стал зеленым. Позднее было установлено, что дихромат аммония самопроизвольно разлагается не только от зажженной лучинки или спички, но и от нагретой стеклянной палочки. При этом выделяется газообразный азот, пары воды, твердые частички раскаленного оксида хрома и большое количество теплоты. Идет внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция.

Вулкан Лемери

Французский химик, аптекарь и врач Никола Лемери (1645--1715) в свое время тоже наблюдал нечто похожее на вулкан, когда, смешав в железной чашке 2 г железных опилок и 2 г порошкообразной серы, дотронулся до нее раскаленной стеклянной палочкой. Через некоторое время из приготовленной смеси начали вылетать частицы черного цвета, а сама она, сильно увеличившись в объеме, так разогрелась, что начала светиться. Вулкан Лемери -- результат простой химической реакции взаимодействия железа и серы с образованием сульфида железа. Эта реакция протекает весьма энергично и сопровождается значительным тепловыделением.

Ферратный вулкан

Чтобы показать этот опыт, тоже очень эффектный, смешивают 1 г железного порошка или пудры с 2 г сухого нитрата калия, предварительно растертого в ступке. Смесь помещают в углубление горки, сделанной из 4--5 столовых ложек сухого просеянного речного песка, смачивают этиловым спиртом или одеколоном и поджигают. Начинается бурная реакция с выделением искр, буроватым дымом и сильным разогревом. При взаимодействии нитрата калия с железом образуется феррат калия и газообразный монооксид азота, который, окисляясь на воздухе, дает бурый газ -- диоксид азота. Если твердый остаток после окончания реакции поместить в стакан с холодной кипяченой водой, получится красно-фиолетовый раствор феррата калия.

Все три вулкана будут выглядеть особенно эффектно, если показывать их в вечернем полумраке на открытом воздухе. А если вы занимаетесь "химической вулканологией" в помещении, позаботьтесь о безопасности зрителей, усадив их подальше от демонстрационного стола: вдыхание продуктов "вулканических" реакций очень вредно! Нельзя наклоняться над "вулканом" и прикасаться к нему, пока процесс не закончится и все вещества не остынут!!!

Безопасный вулкан

Чтобы приготовить вулкан, вполне безопасный и тем не менее очень эффектный, потребуется тарелка, пластилин, питьевая сода (гидрокарбонат натрия), уксусная кислота (можно воспользоваться столовым уксусом - 3 - 9%-ным раствором уксусной кислоты), краситель (можно взять фукорцин из домашней аптечки или красный пищевой краситель, или даже свекольный сок), любая жидкость для мытья посуды.

Пластилин делят на две части и одну из них раскатывают в плоский "блин" - основание вулкана, а из второй лепят полый конус с отверстием наверху (склоны вулкана). Защепив обе части по краям, надо налить внутрь воду и убедиться, что "вулкан" не пропускает ее снизу. Объем внутренней полости "вулкана" не должен быть очень велик (лучше всего 100-200 мл, это емкость чайной чашки или обычного стакана). Вулкан на тарелке ставят на поднос.

Чтобы "зарядить" вулкан "лавой", готовят смесь жидкости для мытья посуды (1 столовая ложка), сухой питьевой соды (1 столовая ложка) и красителя (достаточно нескольких капель). Эту смесь наливают в "вулкан", а потом добавляют туда уксус (четверть чашки). Начинается бурная реакция с выделением углекислого газа . Из жерла вулкана показывается ярко окрашенная пена...
После опыта не забудьте тщательно вымыть тарелку.

Команда БЭП (Большой Энергетический Потенциал)

Химия – наука экспериментальная, эксперимент учит на практике проверять свои выводы. Ломоносов говорил: «Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции»

Посетив современную виртуальную лабораторию в коллекции http://school-collection.edu.ru/catalog/pupil/?subject=30

Мы выбрали следующий опыт

(Возможности ресурса смотри приложение: презентация с фотографиями рабочего окна ресурса)

Разложение дихромата аммония

(Химический вулкан)

Цели опыта:

1.Познакомить с признаками и условиями течения химических реакций(экзотермическое разложение, окислительно-восстановительная реакция).

2.Пробудить у учащихся интерес к химии и показать, что эта наука является не только теоретической.

3.Создать условия для развития у учащихся умения анализировать результаты лабораторных исследований.

(Также целью этого опыта может быть получение оксида хрома (III) Cr 2 O 3)

Техника безопасности . В отличие от физических явлений при химических явлениях, или химических реакциях, происходит превращение одних веществ в другие, образуются новые вещества, обладающие другими свойствами. Об этом можно судить по внешним признакам. Эти признаки называются признаками химических реакций. Помните, что любые химические опыты требуют при выполнении осторожности, внимания, аккуратности. Избежать неприятностей поможет соблюдение простых правил:

Опыт следует выполнять в вытяжном шкафу при включенной вентиляции (или на открытом воздухе). Внимание! На время опыта следует надеть защитные очки! Происходит бурное выбрасывание продуктов разложения! Не наклоняться над "вулканом", не вдыхать аэрозоль оксида хрома.Исходное вещество и продукт реакции ядовиты при попадании внутрь. Не брать вещества руками, после опыта вымыть руки!

Приборы и реактивы : фарфоровая ступка, асбестовая бумага или металлическая пластинка, стеклянная палочка; спички; дихромат аммония (NH 4) 2 Cr 2 O 7 (измельченный), этиловый спирт.

Для проведения опыта химический "вулкан" растираем тщательно в фарфоровой ступке 50 г кристаллов дихромат аммония (NH 4) 2 Cr 2 O 7 . Чтобы было легче собрать продукт реакции, следует застелить прилегающую к месту опыта поверхность листом фильтровальной бумаги.

Далее на лист асбестовой бумаги или металлическую пластинку насыпают (NH 4) 2 Cr 2 O 7 таким образом, чтобы образовалась форма горки. Палочкойна вершине горки делаем отверстие и вливаем в него несколько миллилитров этилового спирта (С 2 Н 5 ОН). Поджигаем спирт спичкой, спирт загорается и начинается процесс бурного разложения аммония дихромата.

При этом из «кратера» выбрасываются яркие искры и «вулканический пепел» - грязно-зеленый Cr 2 O 3 , при этом объем его во много раз превышает объем взятого аммоний дихромата:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + 4H 2 O + Cr 2 O 3 + Q.

Экзотермическое разложение (NH 4) 2 Cr 2 O 7 очень напоминает извержение настоящего вулкана, особенно на заключительной стадии, когда снопы красных искр прорываются из глубины пушистого Cr 2 O 3 .

Реакция разложения дихромата аммония протекает с выделением большого количества тепла, поэтому после поджигания соли она протекает самопроизвольно - до тех пор, пока весь дихромат не разложится.

Вывод : оксид хрома (III) Cr 2 O 3 получается путем нагревания дихромата аммония. Реакция разложения дихромата аммония относится к окислительно-восстановительным реакциям. Она начинается после предварительного нагревания, протекает бурно, с выделением большого количества теплоты. Наблюдается выделение газа, образование раскаленных частиц оксида хрома (III). Потоком газа раскаленные частицы оксида хрома (III) увлекаются вверх. Разрушение кристаллов дихромата аммония сопровождается характерным потрескиванием. t (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + 4H2O + N2 Эта реакция относится к группе реакций внутримолекулярного окисления и восстановления. Окислителем является элемент хром, степень окисления которого изменяется от +6 до +3, а восстановителем азот, степень окисления которого изменяется от -3 до +0.

Утилизация отходов: оксид хрома (III ) собрать в емкость для проведения дальнейших экспериментов.

Посмотреть, как извергается вулкан в домашних условиях можно не только по телевизору. С помощью небольшого химического эксперимента вы устроите настоящее извержение на сказочном острове.

Из этой статьи вы узнаете

Все что нужно

Для опыта понадобится немного бытовой химии и декоративные элементы для создания острова. Остров с вулканом можно сделать из природных материалов или использовать наборы сенсорных коробок с динозаврами.

Макет вулкана лепят из пластилина. Создание сказочного вулканического острова для опыта является главной его составляющей и служит для развития у ребенка воображения и творческих способностей. Такие занятия помогут привить любовь к химии и географии. Мелкую моторику пальцев рук, ребенок будет разрабатывать во время изготовления пластилинового рельефа местности и его обитателей.

Для изготовления острова нужны:

• картон;
• степлер или узкий скотч;
• коробка с цветным пластилином;
• маленькие игрушки животных;
• разноцветные камешки;
• большая пластиковая коробка или миска, в которой будет стоять остров;
• стеклянная или пластиковая емкость объемом 200 мл для жерла вулкана.

Для проведения опыта понадобятся:

• сода 20 г;
• пищевой краситель:
• уксус 9%;
• моющее средство для посуды 25 мл;
• вода 100 мл.

Обычно опыт происходит до тех пор, пока у мамы не заканчивается вся сода и весь уксус, поэтому запаситесь терпением.

Самостоятельно без взрослых опыт детям проводить нельзя. При попадании уксуса в глаза или в рот ребенка может произойти ожог слизистых, а при проглатывании – ожог пищевода.

Делаем сказочный остров

Можно соорудить остров в большой пластиковой емкости. Налить настоящую воду, выложить дно круглой галькой. Емкость для вулкана сделать из баночки для детского питания или старого стакана. Для горы, внутри которой будет стоять емкость нужно сделать картонный макет, его ребенок с удовольствием обмажет пластилином.

Последовательность изготовления вулканической горы:

• вырезают из плотного картона круг нужного диаметра;
• делают надрез от края до центра круга;
• сворачивают конус;
• края конуса скрепляют при помощи степлера или скотча;
• обрезают верхнюю часть конуса на высоте равной выбранной для вулкана емкости;
• помещают емкость внутрь конуса.

Сверху гору обмазываю пластилином. Для этого раскатывают небольшие пластилиновые лепешки коричневого цвета и прилепляют к бумажному конусу, полностью закрывая картон. Верх вулкана можно сделать из красного пластилина, который будет имитировать раскаленную лаву.

Устанавливают вулканическую гору на сухой островок из гальки. Рассаживают вокруг маленьких резиновых зверей, которые есть среди детских игрушек. Разноцветных удивительных динозавров или волков, лисиц, зайчиков, медведей и других обитателей леса и джунглей. В зависимости от того каких зверей посадили, подбирают растительность для острова. Большие древовидные папоротники и хвощи для динозавров, и обычные елочки и березки для зайчиков и лисиц.

Пластмассовые растения тоже часто продаются в наборах для детских игр. Можно использовать листик живого папоротника и веточки растений, если за окном лето. Растения можно также слепить из пластилина, изготовить из ниток и бисера или обычного картона.

Можно сделать из картона небольшие домики, для пластмассовых индейцев и солдатиков. Использовать картон для изготовления растений и домиков лучше в том случае, когда остров будет находиться в емкости с окрашенным в голубой цвет песком вместо воды или на синем пластилиновом море.

Проведение эксперимента

Наконец остров готов. Все игрушечные звери и люди замерли в ожидании интересного события – извержения вулкана. Они знают, что вулкан ненастоящий и поэтому не боятся его.

Для проведения опыта насыпают в баночку-жерло вулкана столовую ложку соды. Добавляют столовую ложку моющего средства для посуды. Пищевой краситель красного или оранжевого цвета растворяют в 100 миллиграммах воды и вливают к соде и моющему средству. Основа для опыта готова, осталось добавить уксус. Маме, можно дать ребенку наливать самостоятельно уксус в вулкан, под ее присмотром, чтобы он не сделал это в ее отсутствие. Лучше повторить опыт на бис, наливая уксус в «жерло» вулкана и насыпая туда соду, пока ребенку это интересно и он просит повторить опыт.

При добавлении уксуса сода начнет пениться, извергаясь из «жерла вулкана», как красная или оранжевая лава. Моющее средство позволит «лаве» дольше и обильнее пениться, переливаясь из жерла и затапливая окрестности вместе с растениями и животными, которые по неосторожности разместились слишком близко.

Послесловие

Опыт с вулканом для маленьких детей безопаснее всего проводить с помощью соды и уксуса. Его можно повторять много раз, а достать необходимые материалы для опыта не составит труда.

Самое интересное в опыте это создание с ребенком своего сказочного острова, который можно использовать не только для химического опыта «Вулкан», но и для увлекательной игры.

С детьми старшего возраста можно провести опыт «Вулкан» в домашних условиях с применением
, перманганата калия и глицерина. Для опыта дихромат аммония насыпают в выпарительную чашу в виде горки, в середине которой делают углубление. Добавляют в углубление немного перманганата калия и несколько капель глицерина.

Через несколько минут из-за взаимодействия перманганата калия и глицерина произойдет возгорание дихромата аммония. Из вулкана посыплют искры во все стороны, и начнет извергаться фонтанчик огня. Чашу перед началом эксперимента необходимо поставить на фольгу, чтобы не сжечь поверхность, на которой будет проходить эксперимент.

Дихромат аммония можно просто поджечь, и он будет гореть подобно вулкану, извергая искры. Опыт захватывающий, но без присутствия взрослых детям его лучше не разрешать делать. Ожоги могут вызвать не только искры, но и используемые химические вещества.

Удачных вам экспериментов!