Перекись водорода является нестабильным веществом и очень быстро разлагается на воду и кислород. Катализатор, мы взяли сульфат аммония, ускоряет реакцию, а жидкое мыло делает ее более наглядной.
• В колбе смешиваем раствор перекиси водорода и жидкое мыло.
• Аммиак смешиваем с медным купоросом, получая сульфат аммония.
• Доливаем полученный раствор в колбу.
• Наблюдаем бурную реакцию пенообразования.
• колба
• раствор перекиси водорода 50%
• жидкое мыло
• аммиак
• медный купорос
Эффектно и зрелищно! В голове рождаются мысли о том, что, наверняка, тут происходят сложные химические реакции, описанные длинными уравнениями, в которые даже не хочется вникать.
Однако, этот опыт всего лишь наглядная демонстрация реакции разложения перекиси водорода (H2O2)
Перекись водорода имеет свойство самопроизвольно разлагаться на воду и кислород из-за слабой связи О-О.
2H2O2 = 2H2O + O2
При разложении одной части 6%-ного раствора перекиси водорода выделяется 20 частей газообразного кислорода. Ничего себе так. Сколько же образовывается кислорода из 50%-ного раствора?! Не будем считать. Много.
Скорость разложения зависит от температуры, концентрации, наличия примесей. Под действием катализаторов (каталитическое разложение) оно происходит быстрее. В этой роли выступают ионы переходных металлов (медь, железо, кобальт и др.) а также некоторые ферменты.
В раствор медного купороса добавим аммиак и получим аммиакат меди, который будет катализатором в нашей реакции разложения.
CuSO4 + 6NH3 + 2H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + (NH4)2SO4
Все готово. Смешиваем жидкое мыло с раствором перекиси водорода, а затем добавляем к смеси катализатор. Реакция разложения запущена.
Мыльный раствор не дает кислороду «улететь». Пузырьки выделившегося кислорода обволакиваются слоем молекул мыла и поднимаются на поверхность. Соприкасаясь друг с другом, они образуют ячеистую структуру – пену. Пена получается плотной и долго не оседает из-за низкого содержания воды.
Для пущей зрелищности можно добавить красители перед началом реакции. Но и так неплохо. Гора пены из стаканчика жидкости! Волшебно!
Опыт демонстрирует воздействие паров аммиака на надпись, сделанную раствором медного купороса.
Влияние паров аммиака на надпись написанную раствором медного купороса, можно заметить сразу же, поднеся надпись к стакану с аммиаком. Медный купорос связывает аммиак. Получается насыщенный синий цвет (в отличие от голубого у самого медного купороса).
• Смачиваем ватную палочку в растворе медного купороса.
• Наносим надпись на чистом листе бумаги. Ждем пока бумага высохнет.
• Наливаем аммиак в стакан.
• Накрываем стакан листом бумаги так, что бы сторона с надписью оказалась сверху.
• Оцениваем результат.
• раствор медного купороса
• аммиак
• стакан
• ватная палочка
• лист бумаги
Если смешать раствор аммиака и йода, поместить на бумажный лист, затем высушить и ударить по нему, то получится взрыв.
Если смешать в одинаковых пропорциях раствор аммиака и йода, поместить в полученный раствор бумажный лист, затем вынуть и высушить лист, то на листе останется весьма термодинамически неустойчивое вещество. Если по нему слегка ударить, то получится взрыв. При этом вещество разлагается с образованием свободного азота и йода.
• Выливаем содержимое пузырька с йодом в первый пластиковый стакан.
• Во второй стакан наливаем такое же кол-во раствора аммиака.
• Смешиваем раствор аммика в стакане с йодом и накрываем другим стаканом (что бы было меньше запаха).
• Даем отстояться до появления темного осадка.
• Из листа бумаги делаем пирамидку и вставляем ее вершиной вниз в опустевший стакан.
• Немного взбалтываем одержимое стакана с йодом и аммиаком, затем через перевернутую "пирамидку" выливаем в пустой стакан.
• Даем просочиться жидкости в стакан, а на бумаге останутся кристаллы.
• Вынимаем бумагу из стакана и кладем на металлический лист сушиться на сутки.
• Когда лист высохнет, ударяем по нему молотком.
• йод
• два пластиковых стаканчика
• раствор аммиака
• лист бумаги
• молоток
ВНИМАНИЕ: После высыхания, с бумагой стоит обращаться очень осторожно, так как любое неосторожное действие приведет к взрыву раньше времени.
При термическом разложении таблеток глюконата кальция образуется, так называемая, "фараонова змея"._
При термическом разложении таблеток глюконата кальция образуется, так называемая, "фараонова змея". Светло-серый оттенок у "змеи" получается в результате реакции оксида кальция.
• Поджигаем сухое горючее.
• Кладем несколько таблеток глюконата кальция на горящее сухое горючее.
• таблетки глюконата кальция
• сухое горючее
• спички
При добавлении соды в уксус (гашение соды) выделяется углекислый газ CO2, который и наполняет воздушный шарик.
При добавлении соды в уксус (гашение соды) выделяется углекислый газ CO2, который и наполняет воздушный шарик.
• Насыпаем чайную ложку соды внутрь воздушного шарика.
• Наливаем уксус в бутылку.
• Надеваем шарик на горлышко бутылки и высыпаем содержимое шарика в бутылку.
• сода
• уксус
• бутылка
• воздушный шарик
Из курса школьной химии помним, что пищевая сода – это натрий двууглекислый или бикарбонат натрия илиNaHCO3.
Чтобы узнать химическую формулу уксуса (уксусной кислоты) обратимся к органической химии. Это слабая, предельная одноосновная карбоновая кислота с формулой CH3-COOH.
Итак, сода по классу химических веществ – кислая соль. Уксус – кислота.
Так как кислотный остаток уксуса сильнее, он замещает кислотный остаток в соде, образуя ацетат натрия (CH3COONa). Реакция протекает с выделением углекислого газа (СО2) и воды (H2O) и выглядит следующим образом:
CH3—COOH + Na+[HCO3]− → CH3—COO− Na+ + H2O + CO2
Ацетат натрия растворим в воде, поэтому мы не видим твердого осадка. Он известен как пищевая добавкаЕ262 и применяется как консервант.
Вода остается в бутылке, а углекислый газ (так как он летучий и легче воздуха) устремляется вверх. Газ имеет гораздо меньшую плотность, чем жидкость или твердое вещество, следовательно, объем при одинаковой исходной массе в разы превышает исходный. Тут можно вспомнить пар от кипящей воды. Плотность воды при температуре 99 С почти в 2000 раз выше плотности пара.
Итак, газ, выделяющийся в процессе реакции, постепенно заполняет все пространство и, не помещаясь в заданном объеме, начинает давить на стенки шарика. Резина растягивается, шарик надувается.
Кстати, эффект от этой реакции используют в кулинарии. Разрыхлители теста основаны именно на этом. Тесто становится “воздушным” благодаря молекулам углекислого газа, выделяющимся при контакте сухой смеси реактивов с жидкостью.
ОГНЕННАЯ ПЕНА - опыт с горючим газом
Пена в эксперименте заполнена природным газом. Когда к пене подносят горящую спичку, часть мыльных шариков разрушается (в основном из-за теплового расширения газа в шариках) выпуская горючий газ наружу. Газ тут же возгорается, захватывая всю пенку. Так как сама пенка состоит из воды, теплота выделившаяся при горении метана уходит на испарение воды, а остальное тепло устремляется вверх и не обжигает экспериментатора.
Для опыта понадобятся: таз с водой, жидкое мыло, баллон с пропаном, спички.