Ложка исчезает, или три опыта с алюминием

     Что кроется за этим калейдоскопом цветов? Сначала CuSO₄ взаимодействует с аммиаком и образует малорастворимый в воде голубой гидроксид-сульфат димеди(II) Cu₂SO₄(OH)₂: 

     2CuSO₄ + 2NH₃ + 2Н₂О = Cu₂SO₄(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄ 

     При избытке аммиака основная соль превращается в комплекс — аммиакат меди [Cu(NH₃)₄]SO₄ — интенсивно-синего цвета: 

     Cu₂SO₄(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₃ = 2[Cu(NH₃)₄]SO₄ + 2H₂O 

     Добавление H₂SO₄ разрушает комплекс: 

     [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + 2(NH₄)₂SO₄   

     Это огнетушитель!

     Возьмем широкогорлую колбу Бунзена, к которой  подобрана пробка. Эту колбу наполним на 2/3 ее объема насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, к которому добавлен спиртовой раствор мыла (для лучшего пенообразования). В этот раствор опускаем открытую пробирку с разбавленной соляной или серной кислотой. Затем готовим «пожар»: в фарфоровую чашку наливаем 5 мл бензина и поджигаем. Перевернув колбу Бунзена («огнетушитель») вверх дном, пускаем на «пожар» струю пены. Огонь мгновенно гаснет.

     Принцип действия «огнетушителя» прост: когда  колбу переворачивают, насыщенный раствор  гидрокарбоната натрия смешивается  с кислотой, выделяется газообразный диоксид углерода: 

     NaHCO₃ + НС1 = NaCl + H₂O + CO₂↑, 

который выдавливает пену из боковой трубки колбы и тушит пламя.  

     Химическая  грелка

     В мешок из парафинированной бумаги или  прорезиненной ткани на сыпьте смесь, состоящую из 10 г хлорида меди(II), 10 г порошка алюминия и 10 столовых ложек сухих древесных опилок (как замедлителя процесса). Если к этой смеси добавить 50 мл воды, СuС1₂ растворяется и начинается окислительно-восстановительная реакция: 

     3СuС1₂ + 2А1 = 3Сu + 2А1С1₃, 

сопровождаемая  выделением большого количества теплоты.   

     Светящаяся  смесь

     На  занятиях химического кружка можно  приготовить светящиеся составы  — люминофоры, или фосфоры. После  того как их подвергнут освещению, они  некоторое время продолжают светиться  в темноте. Bсe вещества, из которых готовят люминофоры, должны быть предварительно тщательно очищены (например, перекристаллизацией). Еще лучше, если вам удастся достать химические реактивы, на этикетке которых значится «хч» (химически чистый) или «осч» (особо чистый). Вот рецепты приготовления некоторых светящихся составов.

     Фиолетовое  свечение: карбонат кальция (20 г), карбонат магния (1,2 г), сульфат натрия (1 г), сульфат калия (1 г), сера (6 г), сахароза (1 г), нитрат висмута(III) (1 мл 0,5%-ного раствора); растереть в фарфоровой ступке и прокалить при 750—800°С в точение 45 минут.

     Сине-зеленое  свечение: карбонат кальция (4 г), карбонат магния (2 г), карбонат стронция ( 16 г), сульфат натрия (0,8 г), тетраборат натрия (0,5 г), сера (6 г), сахароза (0,3 г), нитрат висмута(III) (1 мл 0,5%-ного раствора); растереть в фарфоровой ступке и прокалить при 650—700°С в течение 60 минут.

     Синее свечение: карбонат кальция (4 г.), карбонат магния (4 г), сульфат натрия (1,4 г), оксид цинка (6 г), сульфид бария (3 г), сера (8 г), перхлорат аммония (8 г), сахароза (1 г); растереть в фарфоровой ступке (без NH₄C1O₄), осторожно смешать с NH₄ClO₄ и прокалить в пламени газовой горелки в течение 15 минут.

     Ярко-зеленое  свечение: карбонат магния (4 г), сульфат натрия (2,4 г), оксид цинка (6 г), сульфид бария (4 г), сера (7 г), перхлорат аммония (10,4 г), сахароза (0,8 г); растереть в фарфоровой ступке (без NH₄C1O₄), осторожно смешать с NH₄C1O₄ и прокалить в пламени газовой горелки в течение 15 минут.

     Зеленое свечение (первый рецепт): карбонат стронция (2 г), карбонат магния (4 г), сульфит натрия (2,4 г), оксид цинка (6 г), сульфид бария (2 г), сера (7 г), перхлорат аммония (8 г), сахароза (0,8 г); растереть в фарфоровой ступке (без NH₄C1О₄), осторожно смешать с NH₄C1O₄ и прокалить в пламени газовой горелки в течение 15 минут.

     Зеленое свечение (второй рецепт): карбонат кальция (20 г), сульфат натрия (1 г), тетраборат натрия (0,8 г), сера (6 г), сахароза (0,8 г), нитрат висмута(III) (1 мл 5%-ного раствора); растереть в фарфоровой ступке и прокалить при 800—900 ⁰С в течение 15 минут.

     Смеси освещают магниевой вспышкой или ультрафиолетовой лампой, после чего будет наблюдаться свечение в темноте.  

     Чудесная  картина

     Есть  довольно простой способ создать  «волшебную» картину. Нарисовав на бумаге или на деревянном щите картину кистью, смоченной растворами солей свинца(II), марганца(II), кадмия(II) или сурьмы(III) и высушив эту заготовку, можно потом проявить изображение, обрызгав его из пульверизатора раствором сульфида натрия.

     При этом протекают реакции, отвечающие уравнениям: 

     Pb²⁺ + S^2–   = PbS                  

       черный  

     Сd²⁺ + S^2–  = CdS                   

       ярко-желтый  

     Mn²⁺ + S^2–  = MnS                  

       розовый  

     2Sb³⁺ + 3S^2–  = Sb₂S₃                                

       оранжевый              

     Непромокающие спички

     Такие спички крайне необходимы в путешествии, а изготовить их нетрудно, если все необходимые операции выполнять с должной осторожностью и аккуратностью. Вам потребуется немного целлулоида (можно воспользоваться ненужными фото- или кинопленками) и ацетон (СН₃)₂СО. Если целлулоидной пленки, растворимой в ацетоне, найти не удастся, водонепроницаемое покрытие придется сделать, используя готовый нитроцеллюлозный клей. Нужны будут также компоненты зажигательной смеси — бертолетова соль (хлорат калия КС1О₃), селитра (нитрат калия KNO₃), древесный уголь, сера и красный фосфор.

     Нарезанную  мелкими кусочками целлулоидную пленку надо поместить в чистый аптечный пузырек, залить ацетоном (5 мл) и, закрыв пробкой, подождать до полного растворения пленки. Затем надо растереть в одной фарфоровой ступке 0,02 г КС1О₃ и 0,02 г KNO₃, а во второй ступке — 0,02 г угля и 0,01 г серы. После того как будет подготовлен каждый из компонентов смеси, его всыпают в пузырек с ацетоновым раствором целлулоида и тщательно перемешивают. Последним высыпают в пузырек порошок красного фосфора (0,02 г). Внимание! Бертолетову соль и селитру ни в коем случае нельзя растирать в сухом виде вместе с серой и фосфором: возможен взрыв!

     Готовую суспензию набирают пипеткой (со дна  пузырька) и в очень небольшом  количестве наносят на головки обыкновенных спичек. Через 10—15 минут спички высыхают. Теперь их можно зажечь трением о любую поверхность. Чтобы сделать эти спички безопасными, головки окунают в расплавленный парафин и дают им остыть, а потом каждую спичку по отдельности завертывают в кальку, плотную непромокаемую бумагу или полиэтиленовую пленку. Теперь спички не загорятся у вас в кармане! 

      «Огненная надпись»

      Она появляется на бумаге при реакции  разложения нитрата калия KNO₃. Вот как показывают этот эффектный опыт.

      На  листе бумаги намечают контурный рисунок и готовят концентрированный раствор нитрата калия. Для этого в 15 мл горячей воды растворяют при перемешивании 20 г KNO₃. Затем с помощью кисточки пропитывают бумагу по контуру рисунка этим раствором, не оставляя пропусков и промежутков. Когда бумага высохнет, надо коснуться горящей лучинкой какой-нибудь точки на контуре. Тотчас же появится «искра», которая будет медленно двигаться по контуру рисунка, пока не замкнет его полностью.

      Почему  это происходит? Вспомним, как разлагается при нагревании нитрат калия KNO₃: он превращается в нитрит калия KNO₂ и выделяет кислород.

      От  выделяющегося кислорода бумага обугливается и обгорает, а разлагаться  начинают следующие, соседние порции кристаллического нитрата калия. Все это производит еще большее впечатление, если в помещении темно.  

      Гирлянда  из кристаллов

      Буквы или фигуры можно вырастить из кристаллов. Для этого потребуется  сделать из проволоки каркасы  этих букв или фигур, обмотать их шерстяными нитками (лучше — белой пряжей), а потом опустит), их (на 1—2 ч) в теплый насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов KA1(SO₄)₂∙12Н₂О с добавкой хромокалиевых квасцов KCr(SO₄)₂∙12Н₂О или медного купороса CuSO₄∙5Н₂О.

      Пройдет несколько суток, и на каркасе  вырастут красивые кристаллы — бесцветные, сиреневого или светло-голубого цвета. Их осторожно вынимают из раствора, промокают фильтровальной бумагой и покрывают бесцветным лаком, чтобы они не «выветривались», т. е. не теряли кристаллизационную воду.

      Кристаллические письмена, бусы, звезды и гирлянды отлично украсят новогоднюю елку.  

      Перья в бриллиантах

      Приготовьте горячий концентрированный раствор, содержащий поваренную соль (хлорид натрия) и сахар (сахарозу). Для этого в 50 мл кипящей воды растворите 30 г  NaCl и 30 г С₁₂Н₂₂О₁₁. Затем, не охлаждая раствор, окуните в него заготовку перьев, вырезанную из ватманской бумаги, и предоставьте раствору постепенно принимать комнатную температуру. После остывания раствора заготовка окажется покрытой бесцветными кристаллами, похожими на драгоценные камни.

      Чтобы кристаллы не осыпались с бумаги, их обрабатывают из аэрозольного баллончика бесцветным лаком для волос. Перья  — отличное украшение мушкетерской шляпы или новогоднего маскарадного костюма.  

      Букет в банке

      Сделайте  из бумаги, пропитанной крахмальным  клейстером, искусственные цветы и поместите их в большую стеклянную банку с крышкой. Разместите розы внутри сосуда так, чтобы получился красивый букет, и внесите в банку несколько капель спиртовой настойки йода. Затем плотно закупорьте банку крышкой. Через 20—30 минут лепестки цветов окрасятся в синий цвет: именно такую окраску приобретает крахмал в присутствии йода, пары которого после испарения спирта заполнят внутренний объем банки.  

      Чешуйчатый  дракон

      Нарисуйте на листе плотной бумаги контур фигуры дракона (или другого сказочного персонажа). Вырежьте бумажную фигурку в двух экземплярах, поместите между двумя слоями бумаги достаточно большой пласт ваты и сшейте обе бумажных фигурки с помощью иголки и белой нитки. Получается объемная заготовка нашего будущего дракона.

      Приготовьте горячий концентрированный раствор, содержащий на 100 мл воды 30 г поваренной соли (хлорида натрия), 50 г сахара (сахарозы), 30 г селитры (нитрата калия) и 40 г мочевины (карбамида). Если какого-нибудь из перечисленных веществ у вас нет, можно обойтись и теми, которые имеются.

      Не  охлаждая раствора, окуните и него объемную заготовку игрушечного дракона так, чтобы жидкость пропитала слой ваты, и подвесьте дракона с помощью проволочки над блюдцем, куда сможет стекать избыток раствора.

      Когда игрушка высохнет, вы увидите, что  дракон покрыт блестящей кристаллической  чешуей. Этой игрушкой можно украсить новогоднюю елку.  

      Еловые  духи

      Чем нехороша искусственная елки, так  это отсутствием лесного запаха. Но если есть еловые или сосновые отходы — сломанные ветки, хвоя, обрезки коры, — можно перегнить их с водяным паром и получить хвойное масло. Перегонка с водяным паром предотвращает разложение очищаемых веществ при нагревании и позволяет очень эффективно выделить продукт из смеси при его чрезвычайно малом содержании.

      Для этого процесса нам потребуется  круглодонная колба емкостью около 0,5 л, к которой надо подобрать  резиновую пробку с двумя отверстиями. В одно из них следует вставить длинную (70—80 см) стеклянную трубку с сужающимся (оттянутым) концом, которая будет доходить почти до дна колбы (эта трубка будет служить предохранительным клапаном). Через второе отверстие пробки введем короткую изогнутую трубку («колено»), которую присоединим опять-таки через пробку с двумя отверстиями ко второй круглодонной колбе так, чтобы она доходила почти до дна второй колбы. Отвод пара из второй колбы (с перегоняемым веществом) будет происходить через водяной холодильник, где отгоняемое вещество должно конденсироваться вместе с водяным паром. Для сбора конденсата целесообразно использовать не колбу-приемник, а делительную воронку, позволяющую слить водную часть конденсата, сохранив душистые эфирные масла.