С медью можно поставить несколько любопытных опытов, поэтому посвятим ей особую страничку.
Из кусочка медной проволоки сделайте маленькую спиральку и укрепите ее в деревянной держалке (можно оставить свободный конец достаточной длины и намотать его на обычный карандаш). Прокалите спиральку в пламени. Ее поверхность покроется черным налетом оксида меди СuO. Если почерневшую проволоку опустить в разбавленную соляную кислоту, то жидкость окрасится в голубой цвет, а поверхность металла вновь станет красной и блестящей. Кислота, если она не нагрета, не действует на медь, но растворяет ее оксид, превращая его в соль CuCl 2 .
Но вот вопрос: если оксид меди черный, почему старинные медные и бронзовые предметы покрываются не черным, а зеленым налетом, и что это за налет?
Попробуйте найти старый медный предмет, скажем, подсвечник. Соскребите с него немного зеленого налета и поместите в пробирку. Горлышко пробирки закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в известковую воду (как ее готовить, вы уже знаете). Нагрейте содержимое пробирки. На ее стенках соберутся капли воды, а из газоотводной трубки будут выделяться пузырьки газа, от которого известковая вода мутнеет. Значит, это диоксид углерода. В пробирке же останется черный порошок, который при растворении в кислоте дает голубой раствор. Этот порошок, как вы, наверное, догадываетесь,- оксид меди.
Итак, мы узнали, на какие составные части разлагается зеленый налет. Его формула записывается так: CuCO 3 *Сu(ОН) 2 (основной карбонат меди). Он образуется на медных предметах, поскольку в воздухе всегда есть и диоксид углерода, и пары воды. Зеленый налет называют патиной . Такая же соль встречается и в природе - это не что иное, как знаменитый минерал малахит .
Давайте снова обратим внимание на почерневшую медную проволоку. Нельзя ли вернуть ей первоначальный блеск без помощи кислоты?
Налейте в пробирку аптечного нашатырного спирта, раскалите медную проволоку докрасна и опустите ее в пузырек. Спиралька зашипит и вновь станет красной и блестящей. В одно мгновение произойдет реакция, в результате которой образуется медь, вода и азот. Если опыт повторять несколько раз, то нашатырный спирт в пробирке окрасится в синий цвет. Одновременно с этой реакцией идет и другая, так называемая реакция комплексообразования - образуется то самое комплексное соединение меди, которое ранее позволило нам безошибочно определить аммиак по синему окрашиванию реакционной смеси.
Между прочим, способностью соединений меди вступать в реакцию с нашатырным спиртом пользуются с очень давних времен (еще с тех времен, когда науки химии не было и в помине). Раствором аммиака, т. е. нашатырным спиртом, очищали до блеска медные и латунные предметы. Так, кстати, опытные хозяйки поступают и сейчас; для большего эффекта нашатырный спирт смешивают с мелом, который механически оттирает грязь и адсорбирует загрязнения из раствора.
Следующий опыт. Насыпьте в пробирку немного нашатыря-хлорида аммония NH 4 Cl, которым пользуются при пайке (не путайте его с нашатырным спиртом NH 4 OH , который представляет собой водный раствор аммиака). Раскаленной медной спиралькой коснитесь слоя вещества, покрывающего дно пробирки. Снова раздастся шипенье, и вверх взовьется белый дым - это улетучиваются частицы нашатыря. А спиралька вновь засверкает первозданным медным блеском. Произошла реакция, в результате которой образовались те же продукты, что и в прошлом опыте, и впридачу хлорид меди СuСl 2 .
Именно из-за этой способности - восстанавливать металлическую медь из оксида - нашатырь и применяют при паянии. Паяльник обычно изготовлен из меди, которая хорошо проводит тепло; когда его «жало» окисляется, медь теряет способность удерживать на своей поверхности оловянный припой. Немного нашатыря - и оксида как не бывало.
И последний опыт с медной спиралькой. Налейте в пробирку немного одеколона (еще лучше - чистого спирта) и вновь внесите раскаленную медную проволоку. Результат опыта вы, по всей вероятности, уже представляете: проволока вновь очистилась от пленки оксида. На этот раз произошла сложная органическая реакция: медь восстановилась, а этиловый спирт, содержащийся в одеколоне, окислился до уксусного альдегида. Эта реакция в быту никак не используется, но иногда ее применяют в лаборатории, когда из спирта нужно получить альдегид.
О. Ольгин. "Опыты без взрывов"
М., "Химия", 1986
Лабораторный опыт 17 Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса
Цель работы: изучить протекание реакций замещения на примере взаимодействия железа с сульфатом меди.
Оборудование и реактивы: пробирки, штатив для пробирок, железный гвоздь, пробирка с раствором сульфата меди(медного купороса CuSO4).
Краткие теоретические сведения
Реакции замещения - реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями. При этих реакциях необходимо учитывать положение металла в ряду напряжений (ряд Бекетова), а также силу кислот и растворимость солей. Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Если в раствор медного купороса опустить металлическое изделием будем наблюдать на поверхности железа образование микроскопических кристаллов химически чистой меди красно-бурого цвета. При этом голубой раствор медного купороса постепенно бледнеет и приобретает зеленоватый окрас, происходит образование железного купороса FeSO4x5H2O. Но это способ не эффективен для прочного медного покрытия, поэтому для более качественного нанесения медного покрытия используют электричество. Таким способом (реакцией замещения) можно покрыть металлом, стоящим правее металл стоящий левее в ряду напряжений.
Порядок работы
Задание
1.Осуществите реакцию замещения меди железом в растворе медного купороса.
1.Опустите железный гвоздь в пробирку с медным купоросом, наблюдайте за происходящими изменениями цвета поверхности гвоздя и раствора соли в течение 10 минут. Что наблюдаете?
Что делали? | Что наблюдали? | Уравнение реакции В молекулярном и ионном виде | |
Опустили железный гвоздь в пробирку с раствором медного купороса | На всей поверхности металла образуется медный налет, яркость цвета раствора значительно снизилась, раствор приобрел зеленоватый оттенок | CuSO4 +Fe=FeSO4+Cu Cu2++Fe0 = Fe2++Cu 0 | Провели реакцию, подтверждающую, особенности взаимодействия растворов солей с металлами. Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Растворы солей взаимодействуют с металлами, более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный, в соответствии с их положением в электрохимическом ряду напряжений металлов(ряд Бекетова). |
С одержание отчета
Укажите номер лабораторного опыта, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, результаты наблюдений занесите в таблицу, сделайте вывод.
Контрольные вопросы
1.Какие реакции относятся к реакциям замещения?(Реакции замещения - реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями.)
2.В каком случае возможна реакция замещения: между серебром и хлоридом железа или между железом и нитратом серебра? Ответ обоснуйте.(Реакция возможна только между раствором нитрата серебра и железом, т. к. железо стоит левее относительно серебра в ряду напряжений металлов)
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Мы каждый день заботимся о наших детях - варим им кашу по утрам и гладим одежду. Но через 20 лет им вспомнятся не наши домашние хлопоты, а моменты, проведенные вместе.
сайт собрал 16 опытов, которые оторвут от дел взрослых и увлекут детей. Для них не нужно много времени и какая-то особая подготовка, а удовольствия будет море. А потом можно и кашу сварить. Вместе.
Твердая жидкость
Вам понадобятся:
- крахмал
- пластиковый контейнер
- пищевой краситель, доска, молоток и гвозди для дополнительных экспериментов
Перемешайте в контейнере воду и крахмал до сметанообразной консистенции. Получится «неньютоновская» жидкость. Вы можете легко погрузить в нее пальцы, но если вы ударите по поверхности кулаком, то почувствуете, что она твердая. Положите на поверхность жидкости доску, и вы легко вобьете гвоздь, но стоит утопить один ее уголок в жидкости, как доска легко погрузится на дно. При желании «твердую жидкость» можно окрасить пищевыми красителями.
Кинетический песок своими руками
Вам понадобятся:
- 4 ч. л. борного спирта
- 2 ч. л. канцелярского клея
- 1 ч. л. красителя
- 100 г песка для шиншилл
- стеклянная миска
Влейте все жидкие компоненты в миску, добавьте песок и тщательно перемешайте. Готово, можно творить!
Фараонова змея
Вам понадобятся:
- песок
- спирт
- сахар
- спички
- тарелка для «змеи»
Насыпьте в тарелку песок горкой, пропитайте его спиртом, а на вершину положите смесь сахара и соды. Подожгите. «Змея» вырастает мгновенно!
Электропоезд из проволоки и батарейки
Вам понадобятся:
- моток толстой медной проволоки (чем больше проволоки, тем длиннее «тоннель»)
- 1 батарейка АА
- 2 круглых неодимовых магнита, подходящих батарейке по диаметру
- обыкновенная ручка
Намотайте на ручку проволоку, чтобы получилась длинная пружина. Закрепите магниты с обеих концов батарейки. Запустите «поезд». Он будет ездить сам!
Качели из горящей свечи
Вам понадобятся:
- свеча
- толстая игла
- зажигалка
- два бокала
- плоскогубцы
Срежьте нижний конец свечи на сантиметр-полтора, чтобы освободить фитиль. Зажмите в плоскогубцах иглу и нагрейте ее с помощью зажигалки, а потом проткните свечу посередине. Положите ее на края двух стаканчиков и подожгите с обеих сторон. Слегка качните, а дальше свеча начнет вращаться сама.
Радуга из бумажных полотенец
Вам понадобятся:
- пищевые красители
- бумажные полотенца
- 5 стаканов
Поставьте стаканчики в ряд и налейте воду в 1-й, 3-й и 5-й. В 1-й и 5-й капните красный пищевой краситель, в 3-й - желтый, в 5-й - синий. Сложите 4 бумажных полотенца в 4 раза, чтобы получились полоски, а затем согните их пополам. Вставьте концами в разные стаканчики - одно между 1-м и 2-м стаканом, второе между 2-м и 3-м и т. д. Через пару часов можете любоваться радугой!
Зубная паста для слона
Вам понадобятся :
- 3/4 стакана воды
- 1 ч. л. марганцовки
- 1 ст. л. жидкого мыла
- перекись водорода
- стеклянная колба
- одноразовые перчатки
Растворите в воде марганцовку, добавьте жидкого мыла и перелейте смесь в стеклянную колбу. Осторожно, но быстро влейте перекись. Бурная пена выплеснется из колбы вверх - настоящая зубная паста для слона!
Очень медленный шарик
Вам понадобятся:
- стальной шарик
- прозрачный пластиковый шарик-контейнер из двух половинок
- жидкий мед
Положите стальной шарик в контейнер, налейте меда и запустите всю конструкцию с горки. Хм, а что, если попробовать с гелем для душа?
Колечки из дыма
Вам понадобятся:
- пластиковая бутылка (0,5 л)
- воздушный шарик
- ароматическая палочка
- зажигалка
- ножницы
Отрежьте низ пластиковой бутылки и половинку воздушного шарика. Наденьте широкую часть шарика на срез бутылки. Вставьте палочку в бутылку, прикройте рукой ее отверстие и подождите, пока она наполнится дымом. Пускайте дымные колечки, резко постукивая пальцем по натянутому шарику.
Самонадувающиеся шарики
Вам понадобятся:
- 4 пластиковые бутылки
- столовый уксус
- 3 ст. л. соды
- 3 воздушных шарика
- жидкие пищевые красители
Отрежьте верх у пластиковой бутылки, натяните на отверстие все шарики по очереди и через получившуюся воронку засыпьте в каждый шарик по ложке соды. Налейте уксуса на донышки бутылок, капните туда же пищевой краситель и аккуратно, чтобы в бутылку не просыпалась сода, натяните на отверстия шарики. Осталось приподнять их - сода высыплется, среагирует с уксусом, и шарики надуются сами.
Уксусно-содовая ракета
Вам понадобятся:
- пластиковая бутылка (2 л)
- 3 простых карандаша
- 2 ст. л. соды
- 200 мл уксуса 9 %
- широкий скотч
- винная пробка
- бумажное полотенце
Заранее убедитесь, что пробка плотно прилегает к горлышку бутылки. Скотчем приклейте карандаши к верху бутылки так, чтобы она могла стоять. Залейте в бутылку уксус. Плотно заверните соду в бумажное полотенце и тщательно закрутите кончики. Выйдите на улицу, опустите сверток с содой в бутылку и заткните ее пробкой, прижав к горлышку один конец свертка. Переверните ракету, поставьте на землю и бегите! Взлет нужно наблюдать с 15–20 метров, не меньше.
Всем привет, юные химики и те, кто постарше, и этот день настал! Блог «Химия» открывает пожалуй самый простой, но требующий много терпения опыт, но терпение того стоит. Сегодня я расскажу вам, как можно вырастить кристаллы и медного купороса.
Медный купорос - вещество, которое благодаря красивому ярко-синему цвету идеально подходит для выращивания кристаллов. Их можно подарить своим близким или использовать в качестве элемента декора. В любом случае они никого не оставят равнодушным, а процесс изготовления может стать по-настоящему увлекательным. Итак, как же вырастить кристалл из медного купороса?
Подготовительные мероприятия
Медный купорос можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным. При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде. 
Из медного купороса можно вырастить настоящее чудо, однако в процесе изготовления не забывайте о технике безопасности
Для того чтобы сделать кристалл, вам понадобятся:
вода - если есть возможность, используйте дистиллированную или в крайнем случае кипячёную. Сырая вода из-под крана категорически не подходит из-за содержания в ней хлоридов, которые вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество;
медный купорос;
стакан;
проволока;
нить из шерсти - проследите, чтобы она была тонкой. Можно использовать длинный волос. Кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.
Помещая затравку в ёмкость с раствором, следите, чтобы она не соприкасалась со стенками или дном сосуда. Это может нарушить процесс роста кристалла и его структуру.
Инструкция по выращиванию кристалла
Существует две технологии выращивания кристаллов из медного купороса.
1.Если вы не хотите долго ждать, то можете воспользоваться быстрым способом. По времени это займёт около недели, а в результате вы получите множество небольших кристаллов, закреплённых один на другом, будто колония ракушек-мидий.
2.Второй метод более продолжительный. Он поможет вам вырастить крупный цельный кристалл, похожий на драгоценный камень.
Но оба они основаны на работе с насыщенным раствором вещества.
Обратите внимание! Чем выше температура воды, тем быстрее в ней растворяется медный купорос. Но при достижении жидкостью +80С° последующее нагревание никак не влияет на растворимость солей.
Быстрый способ
1.Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.
Тщательно растворите медный купорос в тёплой воде
2.Уберите посуду с песчаной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный.
Поместите затравку в раствор
3.Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана. Даже если кристаллик растворится, не переживайте, - это не имеет значения. Охлаждаясь, насыщенный раствор отдаёт соли, которые оседают на нитке. Самое большое количество купороса сосредоточится на дне посуды, поскольку именно в этом месте стакан контактирует с прохладной поверхностью.
Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях
4.Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на баню из песка и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой (например, чашкой петри) и дайте раствору немного остыть. 
Нить с первыми кристаллами
5.Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.
Такой кристалл у вас может получиться через сутки
6.Вы можете попробовать придать скоплению кристаллов определённую форму. Для этого нужно вместо нити использовать проволоку. Согните её в виде квадрата, круга, сердечка или звезды. Проволока станет прочным устойчивым каркасом для будущего фигурного кристалла. Если при этом вам понадобится ограничить рост некоторых граней, смажьте их вазелином или жиром. Выращивая кристаллы сульфата меди быстрым способом, вы можете не беспокоиться о затравке: можно и вовсе обойтись без неё. Осадок легко закрепится на нитке.
Второй способ
В этом случае вы сможете вырастить крупный кристалл сульфата меди, однако это займёт гораздо больше времени. Кроме того, в отличие от первого способа, выбор затравки принципиально важен. К тому же вам придётся следить, чтобы к ней не прилипали мелкие кристаллики. Чем крупнее и ровнее будет выбранный из общей массы кристаллик медного купороса, тем красивее получится конечное изделие.
Вам понадобятся 200 г тёплой воды и около 110 г медного купороса.
Инструкция по изготовлению:
1.смешайте купорос и воду в подходящей посуде (стакане или банке), оставьте на сутки. Периодически помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или специальную фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости;
2.полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
3.выберите кристаллик для затравки, привяжите его к нити (волосу). Второй конец нитки закрепите на палочке, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани, чтобы внутрь не попадала пыль;
Подходящий по размеру для затравки кристаллик медного купороса
4.спустя несколько дней вы заметите, что кристалл растёт. Через неделю он достигнет 1 см, а со временем увеличится ещё больше;
Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани
Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.
1.Если в процессе роста внутри ёмкости образуются дополнительные мелкие кристаллики, раствор нужно перелить в чистую посуду и перенести туда основной кристалл.
2.На нитке, удерживающей затравку, со временем могут образоваться мелкие кристаллики. Чтобы этого избежать, поднимите основной кристалл немного выше: меньший отрезок нити будет находиться в контакте с раствором.
3.Вы можете поэкспериментировать и вместо хлопчатобумажной или шерстяной нити использовать капроновую. Подойдёт также тонкая проволока из меди. Но в этом случае затравка будет расти хуже и на процесс роста уйдёт больше времени.
4.Если в помещении, в котором вы проводите эксперимент, повысится температура, затравка может раствориться. Добавьте несколько ложек сульфата меди в раствор и дайте настояться 5–7 часов, регулярно помешивая. Слейте раствор так, чтобы в нём не осталось осадка, и повторите эксперимент.
Крупный кристалл, полученный путём длительного выращивания
При воздействии воздуха кристалл медного купороса теряет часть влаги, выветривается и со временем разрушается. Чтобы избежать этого, храните его в плотно закрытой ёмкости в прохладном месте. Специалисты советуют покрывать его бесцветным лаком, - это создаст надёжную защитную плёнку.
Взято отсюда:
Которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!
В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.
Что понадобится
Медный купорос
Приобрести можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.
Медный купорос невысокой степени очистки
Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.
Емкость для рабочего раствора
Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.
Основа для кристаллизации
В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая , предварительно зачищенная наждачной бумагой.
Вода
Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.
Средства защиты
Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.
Карандаш или палочка для закрепления основы
На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.
Прозрачный лак для ногтей
Одноразовая пластиковая ложка
Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.
Как сделать кристалл: этапы работы
Рабочий раствор высокой концентрации
В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.
Кристалл-затравка
Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.
Среда для выращивания кристалла
Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.
Рост кристалла
Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции - обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком - он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.
Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.
Загрузка...
