Химик - профессия очень интересная и многогранная, объединяющая под своим крылом множество разных специалистов: ученых-химиков, химиков-технологов, химиков-аналитиков, нефтехимиков, преподавателей химии, фармацевтов и многих других. Мы решили вместе с ними отметить приближающийся День химика 2017, поэтому выбрали несколько интересных и впечатляющих экспериментов в рассматриваемой области, которые сможет повторить даже тот, кто от профессии химика максимально далек. Лучшие химические опыты в домашних условиях - читайте, смотрите и запоминайте!
Когда отмечают День химика
Прежде чем мы начнем рассматривать наши химические опыты, уточним, что традиционно День химика отмечают на территории государств постсоветского пространства в самом конце весны, а именно - в последнее воскресенье мая. Это значит, что дата не фиксирована: например, в 2017 году День химика отмечается 28 мая. И если вы работаете в сфере химической промышленности, либо изучаете специальность из этой области, или как-то иначе непосредственно связаны с химией по долгу службы, значит, имеете полное право в этот день присоединиться к торжеству.
Химические опыты в домашних условиях
А теперь приступаем к главному, и начинаем выполнять интересные химические опыты: лучше всего делать это вместе с маленькими детьми, которые точно воспримут происходящее как магический фокус. Причем мы постарались подобрать такие химические эксперименты, реактивы к которым можно легко достать в аптеке или магазине.
Опыт №1 - Химический светофор
Начнем с очень простого и красивого опыта, который получил такое название отнюдь не зря, ведь участвующая в эксперименте жидкость будет менять свой цвет как раз на цвета светофора - красный, желтый и зеленый.
Вам понадобится:
- индигокармин;
- глюкоза;
- каустическая сода;
- вода;
- 2 прозрачные стеклянные емкости.
Пусть названия некоторых ингредиентов вас не пугают - глюкозу в таблетках можно запросто купить в аптеке, индигокармин продается в магазинах как пищевой краситель, а каустическую соду найдете в хозяйственном магазине. Емкости лучше взять высокие, с широким основанием и более узким горлом, например, колбы, чтобы их было удобнее взбалтывать.
Но чем интересны химические опыты - здесь всему есть объяснение:
- Смешав глюкозу с каустической содой, т. е. гидроксидом натрия, мы получили щелочной раствор глюкозы. Затем, смешав его с раствором индигокармина, мы окисляем жидкость кислородом, которым она насытилась во время переливания из колбы - это и есть причина появления зеленого цвета. Далее в качестве восстановителя начинает работать глюкоза, постепенно меняя цвет на желтый. Но встряхнув колбу, мы снова насыщаем жидкость кислородом, позволяя химической реакции пройти этот круг заново.
О том, как интересно это выглядит вживую, вы получите представление из данного короткого ролика:
Опыт №2 - Универсальный индикатор кислотности из капусты
Дети обожают интересные химические опыты с разноцветными жидкостями, это не секрет. Но и мы, как взрослые, ответственно заявляем, что выглядят такие химические эксперименты очень зрелищно и любопытно. Поэтому мы советуем вам провести в домашних условиях еще один «цветовой» опыт - демонстрацию удивительных свойств краснокочанной капусты. В ней, как и во многих других овощах и фруктах, содержатся антоцианы - природные красители-индикаторы, меняющие свой цвет в зависимости от уровня pH - т.е. степени кислотности среды. Это свойство капусты нам и пригодится, чтобы получить далее разноцветные растворы.
Что нам понадобится:
- 1/4 краснокочанной капусты;
- сок лимона;
- раствор пищевой соды;
- уксус;
- сахарный раствор;
- напиток типа «Спрайт»;
- дезинфицирующее средство;
- отбеливатель;
- вода;
- 8 колб или бокалов.
Многие вещества из этого списка довольно опасны, поэтому соблюдайте осторожность, выполняя простые химические опыты в домашних условиях, наденьте перчатки, по возможности защитные очки. И не подпускайте детей слишком близко - они могут опрокинуть реагенты или итоговое содержимое цветных колбочек, даже захотеть их попробовать, чего никак нельзя допустить.
Приступаем к выполнению:
А как эти химические опыты объясняют изменения цвета?
- Дело в том, что на все объекты, которые мы видим, падает свет - а он содержит в себе все цвета радуги. При этом каждый цвет в луче спектра имеет свою длину волны, а молекулы разной формы, в свою очередь, отражают и поглощают эти волны. Та волна, которая отражается от молекулы, и является той, которую мы видим, и это определяет, какой цвет мы воспринимаем - ведь другие волны просто поглощаются. И в зависимости от того, какое вещество мы добавляем к индикатору, он и начинает отражать только лучи определенного цвета. Ничего сложного!
Немного другой вариант этого химического опыта, с меньшим количеством реагентов, смотрите в видео:
Опыт №3 - Танцующие желейные червячки
Продолжаем делать химические опыты в домашних условиях - и третий эксперимент мы проведем над всеми любимыми желейными конфетками в виде червячков. Даже взрослым он покажется забавным, а детей и вовсе в восторг приведет.
Возьмите следующие ингредиенты:
- горсть желейных червячков;
- уксусную эссенцию;
- обыкновенную воду;
- пищевую соду;
- стаканы - 2 шт.
Выбирая подходящие конфеты, остановитесь на гладких тягучих червячках, без сахарной обсыпки. Чтобы они не были тяжелыми и легче шевелились, разрежьте каждую конфетку вдоль на две половинки. Итак, начинаем интересные химические опыты:
- Сделайте в одном стакане раствор теплой воды и 3 столовых ложек соды.
- Поместите туда червячков и подержите их там около пятнадцати минут.
- Другой глубокий стакан заполните эссенцией. Теперь можно потихоньку бросать желешки в уксус, наблюдая, как они начинают двигаться вверх-вниз, что в некотором роде похоже на танец:
Почему так происходит?
- Все просто: пищевая сода, в которой четверть часа пропитываются червячки - это гидрокарбонат натрия, а эссенция - 80% раствор уксусной кислоты. Когда они вступают в реакцию, образуется вода, углекислый газ в виде мелких пузырьков и натриевая соль уксусной кислоты. Именно углекислым газом в виде пузырей обрастает червячок, поднимается вверх, а затем опускается, когда они лопаются. Но процесс все еще продолжается, заставляя конфетку подниматься на образующихся пузырьках и опускаться вплоть до полного своего завершения.
А если вы всерьез интересуетесь химией, и хотите, чтобы в будущем День химика стал и вашим профессиональным праздником, то вам наверняка будет любопытно посмотреть следующее видео, где подробно рассказывается о типичных буднях студентов-химиков и их увлекательной учебно-научной деятельности:
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
Занимательная физика в нашем изложении расскажет, почему в природе не может быть двух одинаковых снежинок и зачем машинист электровоза сдает назад перед тем, как тронуться, где находятся самые большие запасы воды и какое изобретение Пифагора помогает бороться с алкоголизмом.
Мой личный опыт преподавания химии показал, что такую науку, как химию, очень тяжело изучать без каких-либо первоначальных сведений и практики. Школьники очень часто запускают этот предмет. Лично наблюдала, как ученик 8 класса при слове «химия» начинал морщиться, словно съел лимон.
Позже выяснилось, что из-за нелюбви и непонимания предмета, школу он прогуливал втайне от родителей. Конечно, школьная программа составлена таким образом, что учитель должен дать на первых уроках химии много теории. Практика как бы отходит на второй план именно в тот момент, когда школьник еще не может самостоятельно осознать, нужен ли это предмет ему в дальнейшем. В первую очередь это связано с лабораторным оснащением школ. В больших городах в настоящее время с реактивами и приборами дело обстоит лучше. Что касается провинции, то, как и 10 лет назад, так и в настоящее время, во многих школах нет возможности проводить лабораторные занятия. А ведь процесс изучения и увлечения химией, также как и другими естественными науками, обычно начинается с опытов. И это неслучайно. Многие знаменитые химики, такие как Ломоносов, Менделеев, Парацельс, Роберт Бойль, Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри (всех этих исследователей школьники изучают также и на уроках физики) уже с детства начинали экспериментировать. Великие открытия этих великих людей были сделаны именно в домашних химических лабораториях, поскольку занятия химией в институтах было доступно только людям с достатком.
И, конечно, самое главное — это заинтересовать ребенка и донести ему, что химия окружает нас повсюду, поэтому процесс ее изучения может быть очень увлекательным. Здесь на помощь придут домашние химические опыты. Наблюдая такие эксперименты, можно в дальнейшем искать объяснение, почему происходит так, а не иначе. А, когда на школьных уроках юный исследователь столкнется с подобными понятиями, объяснения учителя ему будут более понятны, так как у него уже будет свой собственный опыт проведения домашних химических экспериментов и полученные знания.
Очень важно начинать изучение естественных наук с обычных наблюдений и примеров из жизни, которые, как вы считаете, будут наиболее удачными для вашего ребенка. Вот некоторые из них. Вода-это химическое вещество, состоящее из двух элементов, а также газов растворенных в ней. Человек тоже содержит воду. Известно, что там, где нет воды, нет и жизни. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды - всего лишь несколько суток.
Речной песок – это не что иное, как оксид кремния, а также основное сырье для производства стекла.
Человек сам того не подозревает и осуществляет химические реакции каждую секунду. Воздух, который мы вдыхаем, это смесь газов — химических веществ. В процессе выдыхания выделяется еще одно сложное вещество — диоксид углерода. Можно сказать, что мы сами это химическая лаборатория. Можно объяснить ребенку, что мытье рук мылом это тоже химический процесс воды с мылом.
Ребёнку постарше, который, например, уже начал изучать химию в школе можно объяснить, что в организме человека можно обнаружить практически все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. В живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет какую-то биологическую функцию.
Химия-это и лекарства, без которых в настоящее время многие люди не могут прожить и дня.
Растения тоже содержат химическое вещество хлорофилл, которое придает листочку зеленый цвет.
Приготовление пищи — это сложные химические процессы. Здесь можно привести пример того, как поднимается тесто при добавлении дрожжей.
Один из вариантов, как заинтересовать ребенка химией — это взять отдельного выдающегося исследователя и прочитать историю его жизни или посмотреть обучающий фильм про него (сейчас доступны такие фильмы про Д. И. Менделеева, Парацельса, М.В. Ломоносова, Бутлерова).
Многие полагают, что настоящая химия это вредные вещества, экспериментировать с ними опасно, тем более в домашних условиях. Есть много очень увлекательных опытов, которые вы сможете провести со своим ребёнком, не навредив здоровью. И эти домашние химические опыты будут не менее увлекательные и поучительные, чем те, которые идут с взрывами, едкими запахами и клубами дыма.
Некоторые родители опасаются также проводить дома химические опыты из-за их сложности или отсутствия необходимого оборудования и реактивов. Оказывается, что можно обойтись подручными средствами и теми веществами, которые есть у каждой хозяйки на кухне. Их можно купить в ближайшем бытовом магазине или аптеке. Пробирки для проведения домашних химических опытов можно заменить флакончиками от таблеток. Для хранения реактивов можно пользоваться стеклянными банками, например, от детского питания или майонеза.
Стоит помнить, что посуда с реактивами должна иметь этикетку с надписью и быть плотно закрыта. Иногда пробирки нужно нагреть. Чтобы не держать ее в руках при нагревании и не обжечься, можно соорудить такое устройство с помощью бельевой прищепки или куска проволоки.
Также необходимо выделить несколько стальных и деревянных ложечек для перемешивания.
Штатив для держания пробирок можно сделать самим, просверлив в бруске сквозные отверстия.
Для фильтрования полученных веществ вам понадобиться бумажный фильтр. Сделать его очень легко согласно приведенной здесь схеме.
Для детишек, которые еще не ходят в школу или обучаются в младших классах, постановка домашних химических опытов с родителями будет своеобразной игрой. Скорее всего, объяснить какие-то отдельные законы и реакции еще не удастся такому юному исследователю. Однако, возможно, именно такой эмпирический способ открытия окружающего мира, природы, человека, растения через опыты заложит фундамент для изучения естественных наук в дальнейшем. Можно даже устраивать своеобразные конкурсы в семье — у кого опыт получится более удачным и затем демонстрировать их на семейных праздниках.
Независимо от возраста ребенка и его способности читать и писать, советую завести лабораторный журнал, в который можно записывать эксперименты или зарисовывать. Настоящий химик обязательно записывает план работы, список реактивов, зарисовывает приборы и описывает ход работы.
Когда вы вместе с ребенком только начнете изучать эту науку о веществах и проводить домашние химические опыты, первое, что нужно помнить это безопасность.
Для этого нужно следовать следующим правилам безопасности:
2. Лучше выделить отдельный стол для проведения химических опытов в домашних условиях. Если у вас дома не найдется отдельного стола, то опыты лучше проводить на стальном или железном подносе или поддоне.
3. Необходимо обзавестись тонкими и толстыми перчатками (их продают в аптеке или в хозяйственно магазине).
4. Для проведения химических экспериментов лучше всего купить лабораторный халат, но также можно вместо халата использовать плотный фартук.
5. Лабораторная посуда не должна в дальнейшем использоваться для еды.
6. В домашних химических опытах не должно быть жестокого отношения с животными и нарушения экологической системы. Кислотные химические отходы нужно нейтрализовать содой, а щелочные — уксусной кислотой.
7. Если хочешь проверить запах газа, жидкости или реактива, никогда не подноси сосуд прямо к лицу, а, удерживая его на некотором расстоянии, направь, помахивая рукой, воздух над сосудом по направлению к себе и одновременно нюхай воздух.
8. Всегда используй в домашних опытах реактивы в небольшом количестве. Избегай оставлять реактивы в посуде без соответствующей надписи (этикетки) на склянке, из которой должно быть ясно, что находится в склянке.
Начинать изучение химии следует с простых химических экспериментов в домашних условиях, позволяющих ребенку освоить основные понятия. Серия опытов 1-3 позволяют ознакомиться с основными агрегатными состояниями веществ и свойствами воды. Для начала ребенку-дошкольнику вы можете показать, как растворяется в воде сахар и соль, сопроводив это объяснением, что вода универсальный растворитель и является жидкостью. Сахар или соль — твердые вещества, растворяющиеся в жидкости.
Опыт № 1 «Потому что — без воды и ни туды и ни сюды»
Вода-это жидкое химическое вещество, состоящее из двух элементов, а также газов, растворенных в ней. Человек тоже содержит воду. Известно, что там, где нет воды, нет и жизни. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды — всего лишь несколько суток.
Реактивы и оборудование: 2 пробирки, сода, лимонная кислота, вода
Эксперимент: Взять две пробирки. Насыпать в них в равных количествах соду и лимонную кислоту. Затем в одну из пробирок налить воды, а в другую нет. В пробирке, в которой вода была налита вода стал выделяться углекислый газ. В пробирке без воды — ничего не изменилось
Обсуждение: Данный эксперимент объясняет тот факт, что без воды невозможны многие реакции и процессы в живых организмах, а также вода ускоряет многие химические реакции. Школьникам можно объяснить, что произошла обменная реакция, в результате которой выделился углекислый газ.
Опыт № 2 «Что растворено в водопроводной воде»
Реактивы и оборудование: прозрачный стакан, водопроводная вода
Эксперимент: Налить в прозрачный стакан водопроводную воду и поставить ее в теплое место на час. Через час вы увидите на стенках стакана осевшие пузырьки.
Обсуждение: Пузырьки – это не что иное как газы, растворенные в воде. В холодной воде газы растворяются лучше. Как только вода становится теплой, газы перестают растворяться и оседают на стенки. Подобный домашний химический опыт позволяет также познакомить ребенка с газообразным состояние вещества.
Опыт № 3 «Что растворено в минеральной воде или вода — универсальный растворитель»
Реактивы и оборудование: пробирка, минеральная вода, свеча, лупа
Эксперимент: Налить в пробирку минеральную воду и медленно выпаривать ее над пламенем свечи (опыт можно делать на плите в кастрюле, но кристаллы будут хуже видны). По мере испарения воды на стенках пробирка останутся мелкие кристаллы, все они разной формы.
Обсуждение: Кристаллы – это соли, растворенные в минеральной воде. У них разная форма и размер, так как каждый кристаллик носит свою химическую формулу. С ребенком, который уже начал изучать химию в школе, можно почитать этикетку на минеральной воде, где указан ее состав и написать формулы соединений, содержащихся в минеральной воде.
Опыт № 4 «Фильтрование воды, смешанной с песком»
Реактивы и оборудование: 2 пробирки, воронка, бумажный фильтр, вода, речной песок
Эксперимент: Налить в пробирку воду и опустить туда немного речного песка, перемешать. Затем по схеме описанной выше сделать фильтр из бумаги. Вставить сухую чистую пробирку в штатив. Медленно выливать смесь песка с водой через воронку с бумажным фильтром. Речной песок останется на фильтре, а в штативной пробирке вы получите чистую воду.
Обсуждение: Химический опыт позволяет показать, что существуют вещества, не растворяющееся в воде, например, речной песок. Также опыт знакомит с одним из метод очистки смесей веществ от примесей. Здесь можно внести понятия чистые вещества и смеси, которые даются в учебнике химия 8 класса. В данном случае смесью является песок с водой, чистым веществом — фильтрат, речной песок – это осадок.
Процесс фильтрования (описывается в 8 классе) применяют здесь для разделения смеси воды с песком. Чтобы разнообразить изучение данного процесса, можно немного углубиться в историю очистки питьевой воды.
Процессы фильтрования применялись еще в 8-7 веках до н.э. в государстве Урарту (ныне это территории Армении) для очистки питьевой воды. Её жители осуществили постройку водопроводной системы с применением фильтров. В качестве фильтров использовали плотную ткань и древесный уголь. Подобные системы из переплетённых водосточных труб, глиняных каналов, снабженные фильтрами были и на территории древнего Нила у древних египтян, греков и римлян. Воду пропускали через такой фильтр нескскали через такой фильтр несколько раз, в конечном итоге доболько раз, в конечном итоге добиваясь наилучшего качества воды.
Одним из самых интересных опытов является выращивание кристаллов. Опыт очень нагляден и дает представление о многих химических и физических понятиях.
Опыт № 5 «Выращиваем кристаллы сахара»
Реактивы и оборудование: два стакана воды; сахар - пять стаканов; деревянные шпажки; тонкая бумага; кастрюля; прозрачные стаканчики; пищевой краситель (пропорции сахара и воды можно уменьшить).
Эксперимент: Опыт следует начинать с приготовления сахарного сиропа. Берем кастрюлю, выливаем в нее 2 стакана воды и 2,5 стакана сахара. Ставим на средний огонь и, помешивая, растворяем весь сахар. В получившийся сироп высыпаем оставшиеся 2,5 стакана сахара и варим до полного растворения.
Теперь приготовим зародыши кристаллов – палочки. Небольшое количество сахара рассыпаем на бумажке, затем обмакнем палочку в получившейся сироп, и обваляем ее в сахаре.
Берем бумажки и протыкаем шпажкой дырочку посередине таким образом, чтобы бумажка плотно прилегала к шпажке.
Затем разливаем горячий сироп по прозрачным стаканам (важно, чтобы стаканы были прозрачными — так процесс созревания кристаллов будет более увлекателен и нагляден). Сироп должен быть горячим, иначе кристаллы не будут расти.
Можно сделать цветные сахарные кристаллы. Для этого в получившейся горячий сироп добавляют немного пищевого красителя и размешивают его.
Кристаллы будут расти по-разному, некоторые быстро, а некоторым может понадобиться больше времени. По окончании опыта получившиеся леденцы ребенок может съесть, если у него нет аллергии на сладкое.
Если у вас нет деревянных шпажек, то опыт можно повести с обычными нитками.
Обсуждение: Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Кристаллическими считаются вещества, атомы которых расположены регулярно, так что образуют правильную трёхмерную решётку, называемую кристаллической. Кристаллам ряда химических элементов и их соединений присущи замечательные механические, электрические, магнитные и оптические свойства. Например, алмаз – природный кристалл и самый твердый и редкий минерал. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода – это расплавленный лёд). Пример кристаллизации из раствора в природе – выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. В данном случае, при выращивании кристаллов в домашних условиях мы имеем дело с наиболее распространённым способам искусственного выращивания — кристаллизация из раствора. Кристаллы сахара растут из насыщенного раствора при медленном испарении растворителя – воды или при медленном понижении температуры.
Следующий опыт позволяет получить в домашних условиях один из самых полезных для человека кристаллических продуктов — кристаллический йод. Перед проведением опыта советую посмотреть вместе с ребенком небольшой фильм «Жизнь замечательных идей. Умный йод». Фильм дает представление о пользе йода и необычной истории его открытия, которая надолго запомниться юному исследователю. А интересна она тем, что первооткрывателем йода была обыкновенная кошка.
Французский ученый Бернар Куртуа в годы наполеоновских войн заметил, что в продуктах, получаемых из золы морских водорослей, которые выбрасывались на берег Франции, находится какое-то вещество, которое разъедает железные и медные сосуды. Но ни сам Куртуа, ни его помощники не знали, как выделить это вещество из золы водорослей. Ускорению открытия помог случай.
На своем небольшом заводе по производству селитры в г. Дижоне Куртуа собирался провести несколько опытов. На столе стояли сосуды, в одном из которых была настойка морских водорослей на спирту, а в другом — смесь серной кислоты с железом. На плечах у ученого сидела его любимая кошка.
В дверь постучали, и напуганная кошка спрыгнула и убежала, хвостом смахнув колбы на столе. Сосуды разбились, содержимое смешалось, и внезапно началась бурная химическая реакция. Когда небольшое облачко из паров и газов осело, удивленный ученый увидел на предметах и обломках какой-то кристаллический налет. Куртуа начал его исследовать. Кристаллы никому до этого неизвестного вещества получили название «йод».
Так был открыт новый элемент, а домашняя кошка Бернара Куртуа вошла в историю.
Опыт № 6 «Получение кристаллов йода»
Реактивы и оборудование: настойкой аптечного йода, вода, стакан или цилиндр, салфетка.
Эксперимент: Смешиваем воду с настойкой йода в пропорции:10мл йода и 10мл воды. И ставим всё в холодильник на 3 часа. В процессе охлаждения йод выпадет в осадок на дне стакана. Сливаем жидкость, вынимаем осадок йода и кладем на салфетку. Выжимаем салфетками до тех пор, пока йод не станет рассыпаться.
Обсуждение: Данный химический эксперимент называется экстрагированием или извлечением одного компонента из другого. В данном случае вода экстрагирует йод из раствора спиртовки. Таким образом, юный исследователь повторит опыт кота Куртуа без дыма и биения посуды.
О пользе йода для дезинфекции ран ваш ребенок уже узнает из фильма. Таким образом, вы покажите, что между химией и медициной есть неразрывная связь. Однако, оказывается, что йод можно применять в качестве индикатора или анализатора содержания другого полезного вещества – крахмала. Следующий опыт познакомит юного экспериментатора с отдельной очень полезной химией – аналитической.
Опыт № 7 «Йод-индикатор содержания крахмала»
Реактивы и оборудование: свежая картошка, кусочки банана, яблока, хлеба, стакан с разведенным крахмалом, стакан с разведённым йодом, пипетка.
Эксперимент: Разрезаем картофель на две части и капаем на него разведенный йод – картошка синеет. Затем капаем несколько капель йода в стакан с разведенным крахмалом. Жидкость тоже синеет.
Капаем с помощью пипетки растворенный в воде йод на яблоко, банан, хлеб, по очереди.
Наблюдаем:
Яблоко — не посинело вообще. Банан – слегка посинел. Хлеб – посинел очень сильно. Эта часть опыта показывает наличие крахмала в различных продуктах.
Обсуждение: Крахмал, вступая в реакцию с йодом, дает синюю окраску. Это свойство дает нам возможность выявить наличие крахмала в различных продуктах. Таким образом, йод является как бы индикатором или анализатором содержания крахмала.
Как известно, крахмал может преобразовываться в сахар, если взять неспелое яблоко и капнуть йода, то оно посинеет, так как яблоко еще не созрело. Как только яблоко созреет весь содержащийся крахмал перейдет в сахар и яблоко при обработке йодом не синеет вообще.
Следующий опыт будет полезен ребятам, которые уже начали изучение химии в школе. Оно знакомит с такими понятиями, как химическая реакция, реакция соединения и качественная реакция.
Опыт № 8 «Окрашивание пламени или реакция соединения»
Реактивы и оборудование: пинцет, поваренная пищевая соль, спиртовка
Эксперимент: Возьмем пинцетом несколько кристалликов крупной поваренной соли поваренной соли. Подержим их над пламенем горелки. Пламя окрасится в желтый цвет.
Обсуждение: Данный эксперимент позволяет провести химическую реакцию горения, которая является примером реакции соединения. Благодаря наличию натрия в составе поваренной соли, при горении происходит его реакция с кислородом. В результате образуется новое вещество – оксид натрия. Появление желтого пламени свидетельствует о том, что реакция прошла. Подобные реакции является качественными реакциями на соединения, содержащие натрий, то есть по ней можно определить содержится натрий в веществе или нет.
Научные открытия подарили человечеству много оригинальных идей. В дождливую погоду или когда скучно, некоторые из них станут отличным способом поразвлечься. Предлагаем к ознакомлению 10 крутых экспериментов. Они могут быть проведены в домашних условиях даже детьми, но желательно под присмотром взрослых. В этих опытах используются элементарные ингредиенты, которые всегда есть на кухне. Несложные, но интересные трюки базируются на принципах химии, физики и биологии. Ну что ж, приступим!
Что понадобится: сырое яйцо, две чаши (или тарелки), пустая бутылка от воды.
Ход эксперимента. Сожмите бутылку, чтобы из неё вышла часть воздуха. Затем приблизьте её горлышко к яйцу на тарелке, почти вплотную. Разжав пластиковую ёмкость, увидите, как желток всасывается внутрь бутылки - вместе с воздухом он спешит занять пустующий объем.
Почему это происходит? После сжатия часть воздуха «выдавилась», а это значит, что снаружи давление стало больше. Таким образом, воздух буквально «заталкивает» желток в бутылку.
Эксперимент: создайте неньютоновское вещество
Что понадобится? Вода, кукурузный крахмал, глубокая миска для смешивания, пищевой краситель. Наденьте старую одежду, чтобы не запачкаться и накройте стол клеёнкой.
Ход эксперимента. В глубокую миску влейте стакан воды, затем всыпьте туда же стакан кукурузного крахмала и хорошенько всё перемешайте. По желанию можно добавить пищевой краситель. Теперь медленно погрузите руку в смесь. Как видите, сделать это очень легко. Проделайте то же самое, но с усилием - в результате вещество будет «отталкивать» руку.
Почему это происходит? Oobleck - это неньютоновское вещество. Иногда (например, когда его наливают), оно проявляет себя как жидкость. Но! Когда вы давите на смесь - она ведёт себя, как твёрдое тело, а при ударе может подействовать даже отталкивающе.
Сода и уксус - вместо насоса!
Что нам понадобится: обычный уксус, бутылки с узким горлышком, воздушные шарики, пищевая сода.
Ход эксперимента. По подобному принципу делают мини-гейзер, но мы немного модифицируем известный эксперимент. Нальём в бутылки по 50–100 грамм уксуса. Сделав из бумаги рулончик, один его конец закладываем в воздушный шарик, который нужно надуть. Внутрь другого конца своеобразной трубки засыпаем 2–3 столовые ложки соды. Теперь нужно аккуратно надеть шарики на горловины бутылок. Следите за тем, чтобы сода не высыпалась из этих резиновых ёмкостей преждевременно. Приготовления закончены, можно приступать к самому интересному. Высыпаем содержимое шариков внутрь бутылки и наслаждаемся просмотром.
Почему это происходит? Молекулы соды и уксуса моментально соединяются, и происходит мощная реакция. В результате вырабатывается диоксид углерода (СО 2), который надувает шар настолько сильно, что может даже взорвать его.
Окрашивание цветов капиллярным методом
Что нам понадобится: свежие белые цветы (отлично подойдут маргаритки и гвоздики, за неимением цветов можно даже использовать сельдерей), стеклянная банка, пищевой краситель, ножницы. Также советуем запастись терпением, поскольку полный результат эксперимента вы увидите только через 24 часа. Но уже через некоторое время можно следить за тем, как происходит удивительное перевоплощение.
Ход эксперимента. Внутрь банки наливаем воду, туда же добавляем краситель любого цвета. Опускаем в эту жидкость цветы, и наблюдаем за тем, как нежные белые лепестки постепенно окрашиваются в другой цвет.
Почему это происходит? Вода испаряется из лепестков цветка, поэтому стебелёк впитывает в себя цветную жидкость из банки. Постепенно окрашенная жидкость достигает и его лепестков.
Определяем количество сахара в газировке
Что понадобится? Невскрытые банки диетических и сладких напитков, большой контейнер с водой (для этого опыта также подойдёт и ванна).
Ход эксперимента. Погружайте банки с газировкой в воду. Не все они опустятся на дно. Те, которые остались плавать под поверхностью, содержат в себе много сахара. «Тяжёлые» напитки смело могут пить поклонники диет.
В чём причина такого несоответствия? Плотность обычных и диетических газированных напитков разная, на её величину влияет содержание сахара. В результате одни баночки бултыхаются в воде, тогда как диетические напитки смело идут ко дну.
Волшебный мешочек
Что понадобится: Пакет с особой пластиковой застёжкой, пару заострённых карандашей, кружка воды. Рекомендуем проводить эксперимент над раковиной или ванной, поскольку искушение вытянуть карандаши после проведения опыта будет велико!
Ход эксперимента. Наполняем пакет водою и застёгиваем. Затем стремительно прокалываем его насквозь несколькими карандашами, по очереди. Как видите, пробоины даже не дали брешь - кулёк остался полностью герметичным.
Почему это происходит? Плотный пакет с застёжкой состоит из гибких полимеров. При проколах пластичная поверхность герметично уплотняется вокруг карандаша, поэтому она не протекает.
Очистка медных монет в домашних условиях
Что нам понадобится? Потемневшие монеты, 1/4 стакана белого уксуса, одна чайная ложка соли, стакан воды, две миски (неметаллические), бумажные полотенца. Советуем надеть очки, чтобы защитить глаза.
Ход эксперимента. В миску наливаем воду, уксус и добавляем соль. В готовый раствор помещаем монеты. Через некоторое время оцениваем степень их очищения.
Как это работает? Уксусная кислота входит в реакцию с солью, что помогает очистить медные гроши от оксида меди. Ополосните монеты водой после проведения опыта, иначе они приобретут зеленоватый цвет. После очистки десятка медных монет сделайте ещё один интересный опыт. Положите в старый раствор металлическую монетку. Вы увидите, как стальной цвет сменится желтоватым. Это произошло потому, что металл привлёк к себе молекулы оксида меди.
Летающие призраки
Что нам понадобится? Надутый воздушный шар, вырезанные из папиросной бумаги призраки, и что-то для генерации статического электричества (для этой цели сгодится ваша одежда или волосы!).
Ход эксперимента. Приклеиваем бумажные фигурки одним концом к столу при помощи скотча. Затем сильно натираем воздушный шар об одежду или волосы, и приближаем его к лежащим силуэтам. О нет! Призраки проснулись и пытаются взлететь!
Как это работает? Растирание резинового шарика о ткань или волосы создаёт на поверхности отрицательный заряд, который притягивает бумажные привидения к себе.
Опыт с танцующим изюмом
Что нам понадобится: изюм, бутылка минеральной воды, прозрачный стакан для питья
Ход эксперимента. Этот опыт предельно прост. Наливаем в стакан минеральную воду. Туда же добавляем горсть изюма, и наблюдаем за тем, как он «танцует» в стеклянной ёмкости.
Почему это происходит? Мельчайшие пузырьки углекислого газа (CO 2) цепляются за неровную поверхность изюминок. В результате они становятся светлее и поднимаются на поверхность, где пузырьки лопаются. Затем изюм становится тяжёлым и падает обратно вниз, где его опять настигают пузырьки СО 2 .
Цветная молочная живопись
Что нам понадобится? Два пластиковых блюда, молоко, пищевой краситель, ватные палочки, жидкое мыло. Поскольку будем иметь дело с красителями, желательно прикрыть одежду фартуком.
Ход эксперимента. Наливаем в мисочку немного молока - только чтобы покрыть дно. Затем на его поверхность капаем цветной краситель. Обмокнув ватную палочку в жидкое мыло, прикасаемся к эпицентру цветовых вкраплений на молочной поверхности. Теперь начинаем рисовать сюрреалистичные разводы.
Почему это происходит? Пищевой краситель не такой плотный, как молоко, поэтому сначала его капли держатся на поверхности. Но добавление мыла на кончике ватной палочки ломает поверхностное натяжение молока путём растворения жировых молекул. Молекулы краски плавно движутся по молочной поверхности, отталкиваясь от мыльного слоя.
Проделайте эти интересные эксперименты дома, вместе с детьми или в дружной компании. Вы и сами не заметите, насколько быстро пролетит время за этим полезным развлечением, а пытливые умы юных всезнаек будут брать на абордаж всё новые научные вершины.
Домашние химики-ученые считают, что самое полезное свойство моющих средств - это содержание ПАВов (поверхностно-активных веществ). ПАВы значительно снижают электростатическое напряжение между частицами веществ и расщепляют конгломераты. Это свойство облегчает чистку одежды. В этой статье химических реакций, которые вы можете повторить с бытовой химией, ведь с помощью ПАВов можно не только удалять грязь, но и проводить зрелищные опыты.
Опыт первый: пенный вулкан в банке
Провести этот интересный эксперимент в домашних условиях очень просто. Для него понадобится:
гидроперит, или (чем выше концентрация раствора, тем интенсивнее будет реакция и эффектнее извержение «вулкана»; поэтому лучше купить таблетки в аптеке и непосредственно перед использованием развести их в небольшом объеме в пропорции 1/1 (получится 50%-ный раствор - это отличная концентрация);
гелевое моющее средство для посуды (приготовить примерно 50 мл водного раствора);
краситель.
Теперь нужно получить эффективный катализатор - аммиакат . Осторожно и по каплям добавляйте аммиачную жидкость в до полного растворения.
Кристаллы сульфата меди
Рассмотрим формулу:
CuSO₄ + 6NH₃ + 2H₂O = (OH)₂ (аммиакат меди) + (NH₄)₂SO₄
Реакция разложения перекиси:
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
Делаем вулкан: смешиваем аммиакат с моющим раствором в банке или широкогорлой колбе. Затем быстро вливаем раствор гидроперита. «Извержение» может быть очень сильным - для подстраховки под колбу-вулкан лучше подставить какую-то емкость.
Опыт второй: реакция кислоты и солей натрия
Пожалуй, это самое привычное соединение, которое есть в каждом доме, - это пищевая сода. Она взаимодействует с кислотой, и в результате получается новая соль, вода и углекислый газ. Последний можно обнаружить по шипению и пузырям в месте реакции.
Опыт третий: «плавающие» мыльные пузыри
Это очень простой опыт с пищевой содой. Вам понадобится:
- аквариум с широким дном;
- пищевая сода (150-200 грамм);
- (6-9%-ный раствор);
- мыльные пузыри (чтобы сделать их самостоятельно, смешайте воду, средство для мытья посуды и глицерин);
По дну аквариума нужно равномерно рассыпать соду и залить ее уксусной кислотой. В результате получается углекислый газ. Он тяжелее воздуха и поэтому оседает у дна стеклянного короба. Чтобы определить, есть ли там СО₂, опустите зажженную спичку ко дну - в углекислом газе она моментально потухнет.
NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂
Теперь нужно дуть пузыри в емкость. Они будут медленно перемещаться по горизонтальной линии (невидимой глазу границе соприкосновения углекислого газа и воздуха, как бы плавая в аквариуме).
Опыт четвертый: реакция соды и кислоты 2.0
Для опыта понадобятся:
- разные виды негигроскопичных пищевых продуктов (например, жевательный мармелад).
- стакан с разведенной пищевой содой (одна столовая ложка);
- стакан с раствором уксусной или любой другой доступной кислоты (яблочной, ).
Кусочки мармелада разрезать острым ножом на полоски длиной в 1-3 см и поместить для обработки в стакан с содовым раствором. Подождать 10 минут, а затем переместить кусочки в другой стакан (с кислотным раствором).
Ленточки будут обрастать пузырьками образующегося углекислого газа и всплывать наверх. На поверхности пузырьки улетучатся, подъемная сила газа исчезнет, а ленточки мармелада утонут, опять обрастут пузырьками, и так до тех пор, пока реактивы в емкости не закончатся.
Опыт пятый: свойства щелочи и лакмусовая бумага
Большинство моющих средств содержит едкий натр, самую распространенную щелочь. Выявить ее наличие в растворе моющего вещества можно в этом элементарном эксперименте. В домашних условиях юный энтузиаст легко проведет его самостоятельно:
- взять полоску лакмусовой бумаги;
- растворить в воде немного жидкого мыла;
- опустить лакмус в мыльную жидкость;
- дождаться окрашивания индикатора в синий цвет, что и будет свидетельствовать о щелочной реакции раствора.
Нажмите , чтобы узнать, какие еще опыты на определение кислотности среды пожно провести из подручных веществ.
Опыт шестой: цветные взрывы-разводы в молоке
Опыт основан на свойствах взаимодействия жиров и ПАВ. Молекулы жира имеют особенное, двойственное, строение: гидрофильный (взаимодействующий, диссоциирующий с водой) и гидрофобный (нерастворимый в воде «хвост» многоатомного соединения) конец молекулы.
- В широкую емкость небольшой глубины налить молоко («полотно», на котором будет виден цветовой взрыв). Молоко - это суспензия, взвесь жировых молекул в воде.
- Пипеткой добавить несколько капель водорастворимого жидкого красителя в емкость с молоком. Можно добавить в разные места емкости разные красители и сделать многоцветный взрыв.
- Затем необходимо смочить ватную палочку в жидком моющем средстве и прикоснуться к поверхности молока. Белое «полотно» молока превращается в движущуюся палитру с красками, которые двигаются в жидкости, как спирали, и закручиваются в причудливые изгибы.
В основе данного явления лежит способность ПАВ фрагментировать (делить на участки) пленку из молекул жира на поверхности жидкости. Жировые молекулы, отталкиваясь своими гидрофобными «хвостами», мигрируют в молочной взвеси, а вместе с ними и частично нерастворенная краска.
Как заинтересовать ребенка к познанию новых веществ и свойств различных предметов и жидкостей? У себя дома можно устроить импровизированную химическую лабораторию и провести простые химические опыты для детей в домашних условиях.
Превращения будут оригинальными и уместными в честь какого-либо праздничного события или же в самых обычных условиях для ознакомления ребенка со свойствами разных материалов. Вот некоторые простые фокусы, которые легко повторить дома.
Химические опыты с использованием чернил
Возьмите небольшую емкость с водой, лучше с прозрачными стенками.
Растворите в ней каплю туши или чернил – вода окрасится в синий цвет.
Добавьте в раствор одну таблетку активированного угля предварительно измельченную.
Затем хорошо взболтайте емкость и увидите, что она постепенно будет светлой, без оттенка краски. Порошок угля обладает впитывающим свойством, и вода приобретает свой исходный цвет.
Пробуем создать облака в домашних условиях
Возьмите высокую банку и налейте в нее немного горячей воды (около 3 см). Приготовьте в морозилке кубики льда и положите их на плоский противень, который разместите на банку.
Горячий воздух в банке будет охлаждаться, образуя водяной пар. Молекулы конденсата станут собираться вместе в виде облака.Такое превращение демонстрирует происхождение в природе облаков, когда охлаждается теплый воздух. А почему идет дождь?
Капли воды, оказавшиеся на земле, нагреваются и поднимаются вверх. Там они охлаждаются и встречаясь друг с другом формируются в облака. Затем облака тоже соединяются в тяжелые образования, и выпадают на землю в качестве осадков. Посмотрите видео химических опытов для детей в домашних условиях.
Ощущения для рук при разной температуре воды
Понадобится три глубоких миски с водой – холодной, горячей и комнатной температуры.
Ребенок должен прикоснуться одной рукой холодной воды, а другой — горячей.
Спустя пару минут обе руки помещают в сосуд с водой комнатной температуры. Какой ощущается ему вода? Есть ли разница в температуре восприятия?
Вода может впитываться и окрашивать растение
Для этого красивого превращения потребуется живое растение или стебель цветка.
Поместите его в стакан с водой, окрашенной любым ярким цветом (красный, синий, желтый).
Постепенно заметите, что растение окрашивается тем же цветом.
Это происходит, потому что стебель впитывает воду и принимает ее цвет. На языке химических явлений такой процесс принято называть осмос или односторонняя диффузия.
Огнетушитель можно сделать самостоятельно в домашних условиях
Необходимые действия:
- Возьмем свечу.
- Необходимо зажечь ее, и разместить в банке так, чтобы она стояла прямо, и пламя не доходило до ее краев.
- В банку аккуратно положите чайную ложку разрыхлителя для теста.
- Затем налейте в нее чуть-чуть уксуса.
Далее смотрим на превращение – белый порошок разрыхлителя зашипит, образуя пену, а свеча потухнет. Такое взаимодействие двух веществ обеспечивает возникновение углекислого газа. Он опускается на дно банки, поскольку тяжелый в сравнении с другими атмосферными газами.
Огонь не получает доступа кислорода и гаснет. Именно такой принцип заложен в устройство огнетушителя. Все они содержат углекислый газ, который тушит пламя огня.
Что вам еще обязательно надо прочитать:
Апельсины умеют свойство плавать на воде
Если апельсин положить в миску с водой, то он не будет тонуть. Почистите его и снова окуните в воду– увидите его на дне. Как так произошло?
Кожура апельсина имеет пузырьки воздуха, на которых он держится на воде, почти как на надувном матрасе.
Проверяем яйца на способность плавать на воде
Снова используем банки с водой. В одну из них положите пару ложек соли и размешайте до растворения. Окуните по яйцу в каждую из банок. В соленой воде оно будет находиться на поверхности, а в обычной – опустится на дно.
Загрузка...
