Химическая
кунсткамера
Самые эффектные и красивые опыты
5.10. Фиолетовый джинн
Йод реагирует с химически активными металлами (магнием и алюминием), давая эффектную вспышку. При этом выделяются фиолетовые пары, и вся картина напоминает явление джинна из запечатанного сосуда или из лампы Аладдина.
Чтобы показать этот фокус, надо либо приготовить стеклянный колокол или пятилитровую стеклянную банку, либо выполнять опыт на открытом воздухе.
В небольшой фарфоровой чашке смешивают половину чайной ложки алюминиевой пудры* и чайную ложку предварительно растертого в ступке сухого йода I2. Смесь собирают горкой и в вершине ее делают углубление, в которое закапывают из пипетки 2–3 капли дистиллированной воды. Чашку со смесью сразу же накрывают стеклянным колоколом или банкой.
Через несколько секунд над горкой появляется маленькое фиолетовое облачко, а это означает, что «джинн» проснулся. Потом происходит внезапная вспышка с образованием фиолетового пламени, и весь колокол наполняется фиолетовым дымом.
Произошла реакция образования йодида алюминия AlI3:
2Al + 3I2 = 2AlI3,
а фиолетовая окраска пламени и дыма вызвана частичной возгонкой йода.
5.12. Огнедышащая сера
Обыкновенная сера в количестве всего 3 г поможет показать «пасть огнедышащего дракона». Для этого надо взять 6 г порошка цинка или 2 г алюминиевой пудры, смешать порошок металла с 3 г серного цвета (пылевидная сера), а потом сделать из смеси горку и поджечь ее длинной лучинкой.
Мгновенно происходит сильнейшая вспышка с образованием белого облака дыма, состоящего из мельчайших частичек сульфидов алюминия Al2S3 или цинка ZnS:
2Al + 3S = Al2S3,
Zn + S = ZnS.
Эти химические реакции сопровождаются большим выделением тепла.
5.13. И еще «гейзеры»!
В вулканической местности нередко встречаются гейзеры. Это фонтаны горячей воды и грязи, смешанной с водяным паром. Маленький искусственный «гейзер» на столе получится, если на электрическую плитку положить медную или железную пластинку, а на нее поместить несколько крупных темно-фиолетовых кристаллов хромокалиевых квасцов KCr(SO4)2•12H2O – додекагидрата сульфата хрома(III)-калия.
Вскоре после включения плитки поверхность кристаллов становится матовой, потом они, не теряя формы, «плавятся», растворяясь в собственной кристаллизационной воде – ведь на 1 моль соли приходится 12 моль воды.
С ростом температуры
металлической пластинки, на которой лежат
кристаллы, пленка «расплава» на их поверхности
начинает лопаться из-за выделения паров воды.
Сквозь образующиеся трещины показываются серые
пузыри, похожие на грязевые пузыри в гейзерах.
При более высокой температуре хромокалиевые квасцы полностью обезвоживаются и превращаются в зеленый порошок оксида хрома(III) Сr2O3, смешанный с бесцветным сульфатом калия K2SO4.
В реакции термического разложения хромокалиевых квасцов еще образуется серная кислота H2SO4, улетучивающаяся вместе с парами воды:
2KСr(SO4)2•12H2O = Сr2O3 + K2SO4 + 21H2O + 3H2SO4.
Глава 6. Чудеса с водой
Но в этих реках такая вода,
Что я пью, не дождавшись тоста.
Б.Гребенщиков
В народных сказках и старинных легендах часто говорится о чудесных явлениях. Колдуны и волшебники исцеляют убитого воина, обрызгав его сначала «мертвой», а потом «живой» водой, останавливают кровотечения и заживляют раны. Они могут обратить воду в вино, а вино – снова в воду…
Химики не в состоянии возвратить к жизни убитого воина, но могут показать, как бесследно исчезает «кровоточащая рана». А что касается превращения воды в вино – тут у химиков столько возможностей, что любой зритель, жаждущий красивого зрелища, будет вполне доволен.
6.1. Химическая хирургия
Знаете ли вы, кто такие «хилеры»? Это филиппинские лекари, которые прославились умением «вырезать» больные органы без скальпеля и «зашивать» раны без ниток. Что в легендах о филиппинской медицине правда, что выдумка, не будем судить. Но на время вы можете стать русским знахарем, умеющим использовать «живую» и «мертвую» воду.
Чтобы показать зрителям свое искусство, заранее готовят водные растворы хлорида железа(III) FeCl3 (10 г соли на 90 мл воды), тиоцианата аммония NH4NCS (5 г соли в 95 мл воды) и фторида натрия NaF (5 г соли в 95 мл воды).
Еще нужен будет доброволец из числа друзей-зрителей, который согласится, чтобы на нем провели демонстрацию «медицинского чуда». В крайнем случае экспериментатор может показать опыт на себе самом. Лучше всего для этого подойдет участок кожи на руке от локтевого сгиба до ладони или кисть руки.
Сначала смочите ватку «спиртом» (на самом деле это будет раствор тиоцианата аммония). Потом продезинфицируйте «скальпель», не жалея «йода». (В качестве скальпеля можно использовать стеклянную или деревянную палочку.) В роли йода будет выступать раствор хлорида железа(III) FeCl3. Теперь будем делать «надрез». Проведем «скальпелем» по участку кожи, обработанному «спиртом», – потечет «кровь». А теперь «заживим рану». Возьмем раствор фторида натрия NaF (этот раствор будет играть роль «живой воды») и смажем «рану». Кровь исчезнет, а под ней – здоровая кожа.
Вот и весь опыт. Не забудьте хорошо вымыть «прооперированную» руку водой, чтобы не осталось следов использованных реактивов.
Хлорид железа(III) FeCl3 взаимодействует с тиоцианатом аммония NH4NCS с образованием комплексного соединения трис(тиоцианато)триакважелеза(III) [Fe(H2O)3(NCS)3], цвет которого очень похож на цвет крови... Представляете себе изумление зрителей, когда протекает эта реакция:
FeCl3 + 3H2O + 3NH4NCS = [Fe(H2O)3(NCS)3] + 3NH4Cl.
Фторид-ионы при взаимодействии с тиоцианатными комплексами железа дают очень прочные бесцветные комплексы – тетрафтородиакваферрат(III)-анионы [Fe(H2O)2F4]–:
[Fe(H2O)3(NCS)3] + 4NaF = Na[Fe(H2O)2F4] + 3NaNCS + H2O.
__________________________
*С порошкообразным алюминием этот опыт не получается, по-видимому, из-за меньшей поверхности контакта реагентов.