Ольга Happy Рубрика: 6 комментариев
Химический опыт вулкан в домашних условиях
Здравствуйте, дорогие читатели ! Не секрет, что все дети любят загадочное, красивое и волшебное. Наверное, и вашим деткам нравится все сказочное, интересное? А не хотите ли вы побыть в роли волшебника для своего малыша? Удивить его необычными явлениями, произвести неизгладимое впечатление?
Я предлагаю вашему вниманию опыты в домашних условиях, которые мы проводим с детками. Сегодня я расскажу, про опыт «Вулкан» для детей — это потрясающее, завораживающее зрелище, детки с интересом наблюдают за извержением вулкана, рекомендую попробовать. Ваш малыш точно оценит!
Помимо этого опыта мы с малышами проводили еще несколько: опыт с молоком (можно посмотреть ) и опыт с водой (посмотреть), которые думаю оценит и ваш ребенок!
- Картон
- Пластелин
- Баночка (я взяла из под детского пюре)
- Тарелочка или поднос
- Степлер
- Ножницы
- Жидкость для мытья посуды 1 ст.л.
- Сода 1 ст.л.
- Уксусная кислота
- Разбавленная краска
Делаем заготовку для опыта Вулкан
Опыт в домашних условиях Вулкан
Сейчас я подробно расскажу, как сделать опыт вулкан. Кстати, во время опыта, дети принимали активное участие — обклеивали бумажный конус пластелином, насыпали соду в баночку, наливали моющее средство, окрашивали воду красками, после чего полученный окрашенный раствор выливали в баночку. Единственное, что я делала сама — вырезала конус, скрепляла его степлером и наливала уксус в жерло вулкана, после которого началось извержение. Итак, приступаем непосредственно к проведению опыта.
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
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.
"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.
Вроде ж достаточно много интересных идей предложено в соседнем разделе.
Еще б колу с ментосом смешали
Чтобы это обойти, мне представляется 3 варианта:
1. Использовать другое вещество, сильно расширяющееся без создания газа (не знаю такового).
2. Использовать нехимическую силу для извержения. К примеру, сообщающиеся сосуды, один поднимаем, из другого извергается. Или велонасосом накачивать давление (вместо соды/уксуса в аппарат из п. 3, горлышко заменить на ниппель)
3. Либо же оставить газ, но смесь расслоить (но тогда нужен нетривиальный аппарат для вулкана), например налить сгущенки, окунуть в нее соломинку, а сверху запустить реакцию.
Например на такой установке:
http://img638.imageshack.us/img638/3518/volcano.gif
где:
1 – сгущенка
2 – сода
3 – горлышко для заливки уксуса (герметично закрывающееся)
4 – соломинка, из которой будет извержение (края соломинки с горлышком вулкана тоже нужно герметизировать).
| 22 сентября 2010, 23:35 |
Уксус (уксусная кислота): CH 3 COOH
Сода (карбонат натрия): Na 2 CO 3
При смешивании получаем:
Na 2 CO 3 + 2 CH 3 COOH =
2 CH 3 COONa + H 2 CO 3
CH 3 COONa – ацетат натрия (натриевая соль уксусной кислоты)
H 2 CO 3 – угольная кислота. Которая быстро распадается на CO 2 (углекислый газ) + H 2 O (вода)
Углекислый газ гораздо больше в объеме, чем исходные вещества. За счет него и идет расширение с выбросом "через край".
| 23 сентября 2010, 17:57 |
Известно, что свежезамешанное тесто хорошо "поднимается", пока стоит в тепле. Механизм заключается в образовании пузырьков углекислого газа по всему объему теста. Так как они не имеют возможности выйти наружу, то и приводят к разбуханию теста.
Теперь делаем следующее: готовим полужидкое тесто в холодном состоянии, помещаем внутрь вулкана и начинаем активно подогревать. По идее, должно начаться сильное набухание с вытеканием настоящей полужидкой "лавы".
| 28 сентября 2010, 00:19 |
Нужно будет очень сильно нагреть, что приведет к получению головешки, т. к. газа там немного. А сильно ускорить газообразование нереально.
Понадобится емкость побольше и чтонить плавучее настолько, чтобы оно было легче бурлящей воды (на ум приходит только пенопластовая крошка) но нужно будет поэкпериментировать с соотношением вода–пенопласт... да и пластичности лавы сложно будет добиться...
| Роман | 17 марта 2012, 15:04 |
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.
Как провести занимательный урок по химии на кухне и сделать его безопасным и интересным для вашего ребенка? Попробуем провести настоящий химический опыт - вулкан в обычной столовой тарелке. Для этого опыта потребуются следующие материалы и реактивы:
Кусок пластилина (из него мы сделаем сам вулкан);
Тарелка;
Уксусная кислота;
Питьевая сода;
Жидкость для мытья посуды;
Краситель.
Перечисленные выше компоненты легко можно найти в каждом доме или в хозяйственном отделе близлежащего магазина. Они достаточно безопасны, но, как и любые этот тоже потребует соблюдения правил техники безопасности.
Описание работы:
- Из пластилина делаем основание вулкана и конус с отверстием. Соединяем их, тщательно залепив края. Получаем пластилиновый макет вулкана со склонами. Внутренний размер нашей конструкции должен иметь окружность с диаметром около 100 - 200 мм. Перед установкой макета в тарелку или поднос проверяем наш вулкан на герметичность: набираем в него воду и смотрим, пропускает ли он ее. Если все в порядке - устанавливаем макет вулкана в тарелку.
- Теперь переходим к следующей части - приготовлению лавы. Засыпаем в наш макет вулкана из пластилина одну столовую ложку питьевой соды, жидкость для мытья посуды в таком же объеме и краситель, который будет окрашивать будущее извержение в соответствующий реальной лаве цвет. Чтобы добиться максимального сходства, можно использовать детские краски для рисования и даже обычный сок столовой свеклы. Этот химический опыт должен воссоздать в глазах ребенка в природе.
- Для запуска извержения необходимо залить в кратер четвертую часть чашки уксуса. В ходе соединение соды и уксусной кислоты ведет к образованию которая относится к нестойким соединениям и сразу же распадается на воду и углекислый газ. Именно этот пенный процесс и придаст нашему извержению вид настоящего вулкана с потоками лавы по склонам. Химический опыт закончен.
Демонстрация действующего вулкана в школе
Помимо описанного выше вида демонстрации безопасного извержения существует еще много способов получения вулкана на столе. Но уже эти опыты лучше проводить в специально подготовленных помещениях - школьных химических лабораториях. Наиболее известный всем со школьной скамьи вулканБёттгера. Для его проведения нужен дихромат аммония, который насыпают горкой, в вершине ее делают углубление. В кратер помещают кусочек смоченной спиртом ваты, который поджигают. В ходе реакции образуется азот, вода и Протекающая реакция очень похожа на извержение действующего вулкана.
Для запоминания, а также для развития эрудиции у детей хорошо связать такой химический опыт с каким-либо наиболее известным примером извержения в истории человеческой цивилизации, например, со взрывом Везувия в Италии, тем более что его замечательно и с пользой для кругозора можно проиллюстрировать репродукцией великой картины Карла Брюллова «Последний день Помпеи» (1827-1833 гг).
Небезынтересным для детей будет также рассказ о довольно редкой и полезной профессии вулканолога. Эти специалисты постоянно наблюдают уже потухшие и ныне действующие вулканы, делают предположения относительно возможного времени и силы их будущих извержений.
Загрузка...
