Ложка исчезает, или три опыта с алюминием

      Соберем 200—250 г хвойных отходом, измельчим  их ножом или острыми ножницами и поместим во вторую колбу, залив минимальным количеством воды. В первую колбу заливается вода, затем включается нагревание. Перегонку с водяным паром ведем в течение 30—40 минут, считая с момента закипания воды в первой колбе. Продукт (хвойное масло и водный конденсат) собираем на выходе установки в делительную воронку.

      Обычно  в хвое содержится лишь несколько  десятых долей процента эфирного масла, но уже нескольких капель собранного масла достаточно, чтобы создать  приятный лесной аромат.  

      Фрукты  и овощи на елке

      Кроме покупных игрушек, хорошо украсить лесную красавицу самоделками. Подойдут игрушки из яичной скорлупы, бумажные флажки и гирлянды, а также искусственные фрукты и овощи, которые изготовить совсем нетрудно.

      Прежде  всего надо сварить крахмальный  клейстер с антисептическими и противопожарными добавками — иодидом ртути(II) и алюмокалиевыми квасцами KA1(SO₄)₂. Если нет HgI₂, можно воспользоваться небольшим количеством медного купороса CuSO₄ или буры Na₂B₄O₇.

      Когда клейстер остынет, в него осторожно  на несколько секунд окунают комки ваты. Из ваты, смоченной клейстером, лепят яблоки, груши, огурцы, помидоры и раскладывают их сушить на полиэтиленовую пленку. Просохшие овощи и фрукты раскрашивают гуашевыми красками, акварелью или фломастером.  

      Апельсин, лимон, яблоко

      Чтобы показать чудесное превращение «апельсинового сока» в «лимонный» и «яблочный», надо приготовить водный раствор  дихромата калия К₂Сr₂О₇ и раствор щелочи NaOH (гидроксида натрия). В крайнем случае подойдет и раствор соды Na₂CO₃. А еще — разбавленную серную кислоту H₂SO₄ и раствор сульфита натрия Na₂SO₃.

      Сначала чародей покажет зрителям колбу  или стакан с раствором дихромата  калия. Этот раствор оранжевого цвета, цвета апельсина. Потом, добавив  щелочь или раствор соды, превратит  «апельсиновый сок» в «лимонный». Это происходит, когда оранжевый дихромат-анион Сr₂О₇^2– превращается в желтый хромат анион СrО₄^2–.

      Кстати, можно сделать и наоборот: из «лимонного сока» — «апельсиновый». Стоит  лишь добавить немного серной кислоты, как произойдет реакция превращения хроматных квасцов в дихроматные.

      А если к раствору дихромата калия  К₂Сr₂О₇ добавить немного разбавленной серной кислоты и сульфита натрия, то жидкость сразу же позеленеет из-за того, что идет окислительно-восстановительная реакция. Дихромат калия К₂Сr₂О₇ — сильный окислитель, а сульфит натрия Na₂SO₃ — восстановитель. В результате реакции получается яблочно-зеленый раствор сульфата хрома Cr₂(SO₄)₃, а сульфит натрия Na₂SO₃ превращается в сульфат натрия Na₂SO₄ (оба бесцветные):

      К₂Сr₂О₇ + 3Na₂SO₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O

      Обратного хода от «яблок» к «апельсинам» и  «лимонам» нет: окислительно-восстановительную  реакцию повернуть вспять не удастся.   

      Искусственные драгоценности

      Попробуйте  изготовить сувениры к празднику  — искусственные самоцветы.

      В пламени газовой горелки разогрейте, а потом растяните тонкую стеклянную трубочку в стеклянную нить. Затем  эту нить надо погрузить в пробирку с раствором нитрата кобальта(II), после чего внести ее в горячую зону пламени горелки. Нить превращается в стеклянный шарик синего цвета, похожий на сапфир. Синяя окраска стекла обусловлена примесью кобальта.

      Аналогичным образом вы сможете изготовить стеклянный шарик, окрашенный в зеленый цвет, опуская стеклянную нить в раствор  соли хрома(III), а потом сплавляя в пламени горелки. Этот шарик будет похож на изумруд.   

      Цветные перлы

      Нихромовую  или платиновую проволоку от старой термопары сверните ушком и, нагрев это ушко в пламени горелки  или спиртовки, захватите им немного буры Na₂B₄O₇∙10Н₂О. Поместив проволоку в пламя, расплавьте буру.

      Образовавшийся  прозрачный бесцветный шарик (перл) буры погрузите в раствор соли кобальта(II) и снова внесите в пламя. Перл окрашивается в синий цвет. Если бесцветный перл буры погрузить в раствор соли никеля(II), то в пламени горелки он окрасится в красно-бурый цвет, а после охлаждения станет золотисто-желтым. Если вместо соли никеля использовать соль хрома(III), получится перл изумрудно-зеленого цвета.

      Суть  опыта заключается в получении  переохлажденных расплавов (стекол), состоящих из метабората натрия NaBO₂, окрашенных примесями метаборатов кобальта, никеля или хрома составов Со(ВО₂)₂, Ni(BO₂)₂ и Сr(ВО₂)₃.

Волшебна  картошка

      Самые простые и известные вещества коричневый раствор йодной настойки из аптечки и сухой белый порошок  — крахмал, который используют для приготовления киселя. Если их соединить, происходят интересные дела: вместо белого порошка и коричневой жидкости получится смесь синего цвета. Химики говорят, что «йод является реактивом на присутствие крахмала», а «крахмал служит индикатором (указателем) присутствия йода».

      Крахмал в том или ином количестве имеется  в большинстве продуктов, которые мы едим. Давайте вооружимся пипеткой и пузырьком с йодной настойкой и определим, есть ли крахмал в картофеле, хлебе, яблоке, в крупах... Разрежем для этого картофелину и нанесем на срез из пипетки одну каплю йодной настойки (предварительно разбавленной пополам кипяченой подои). Точно так же поступим с яблоком и овощами, которые сможем попросить у мамы, чтобы исследовать. Из хлеба сомнем мякиш, намочим его водой и тоже капнем разбавленной йодной настойки.

      Как узнать, где крахмала больше — в  картофеле, яблоке, хлебе? Это просто: где синяя окраска ярче, там  содержится больше крахмала.  

Лакмус  для цветов

      Среди веществ, которые можно найти дома на кухне, в аптечке или в ванной комнате, есть кислоты и щелочи (точнее, основания). Чтобы определить, какая среда в растворе (кислотная или щелочная), используются особые вещества-индикаторы. Самый старый и заслуженный среди них — лакмус. Лакмус синеет в щелочной среде и делается красным в кислотной.

      Сделайте  из белой фильтровальной бумаги 10 бумажных цветов и окуните их в раствор  лакмуса. В нейтральной среде  этот раствор фиолетового цвета.

      А теперь приготовьте в стаканчиках  или чашках водные растворы обычных домашних «реактивов»: уксусной кислоты, лимонной кислоты, питьевой соды из кухни, нашатырного спирта из аптечки, кальцинированной соды и стирального порошка из ванной комнаты. Хорошо также, если у вас найдется бура (тетраборат натрия), щавелевая кислота, раствор «Белизна» для отбеливания тканей (Осторожно! Это едкая жидкость!), а также немного шампуня и средства для мытья посуды.

      В каждый из приготовленных вами растворов  окуните «лакмусовый» бумажный цветок и обратите внимание, как изменился его цвет. Теперь вы наверняка запомните, какие из домашних химических веществ кислоты, а какие — щелочи. В растворе «Белизны» цветок станет сначала синим (среда щелочная), а потом белым из-за хлора, который обесцвечивает любой индикатор...   

Васильковая роза и розовый василек

      Чтобы приготовить этот сюрприз маме, нам  понадобится фильтровальная бумага и проволока (чтобы изготовить бумажные цветы), а также химические реактивы: медный купорос (продается в хозяйственном магазине и в магазине для садоводов), нашатырный спирт и фенолфталеин (из аптеки). Еще нужна будет банка, которую можно плотно закупорить.

      Бумажную  розу надо пропитать раствором медного  купороса, а бумажный василек —  раствором фенолфталеина (лучше  спиртовым). Красиво разместив влажные  цветы в банке, вольем в нее 10 мл нашатырного спирта и закупорим горловину крышкой. Через несколько минут роза станет ярко-синей (васильковой): медный купорос образует с аммиаком комплекс интенсивно-синего цвета. А василек станет розово-малиновым: индикатор фенолфталеин в щелочной среде окрашивается в малиновый цвет. Откуда же щелочная среда? Нашатырный спирт (это водный раствор аммиака) испаряет NH₃ — слабое основание. Аммиак, растворяясь во влаге на лепестках искусственного цветка, окрашивает индикатор.  

Летние  индикаторы

      Индикаторы  кислотности и основности среды  бывают не только химическими. Они находятся  вокруг нас, только обычно мы об этом не задумываемся. Возьмем, например, немного  сока черной смородины, ежевики, малины, вишни и добавим питьевую соду. Все соки при таком действии становятся... синими! Если же теперь в синий раствор сока добавить уксусной или лимонной кислоты, темно-красная окраска вернется. Только цвет уже не будет таким ярким: ведь мы разбавили сок водой.

      Если  обработать питьевой содой и лимонной кислотой обрезок листа краснокочанной капусты или ломтик свеклы, то сразу видно, что они тоже краснеют в кислоте и становятся голубоватыми в соде.

      Попробуем выяснить, какие из цветов, ягод и  овощей могут обеспечить нас самыми лучшими индикаторами. Для этого надо собрать по 2—3 разных цветка — роз, георгинов, астр, васильков, герани, лилий, ирисов и др., по 1—2 ягоды малины, клубники, черешни, вишни, смородины, бузины, калины, жимолости, а также несколько доступных для опытов и ярко окрашенных овощей.

      Чтобы сделать вывод, какой из природных  индикаторов самый полезный для химиков, надо их испытать действием кислот и щелочей. Для этого погрузите цветочные лепестки, ломтики овощей и предварительно измельченные ягоды в пробирки с разбавленной уксусной кислотой и с разбавленным нашатырным спиртом. Если нет уксусной кислоты, можно взять лимонную или щавелевую, вместо нашатырного спирта можно использовать раствор кальцинированной или питьевой соды.

      Запишите  на листе бумаги или в специальной  «химической» тетради для наблюдений, как меняется цвет наших растительных объектов в щелочной и в кислотной средах. Примерно через 30—40 минут следует еще раз сравнить окраски каждого индикатора. Те из них, чей цвет выдержал испытание временем, и будут самыми лучшими.

      Природными  индикаторами здесь служат красящие вещества растений — антоцианы, которые  обеспечивают красоту и разнообразие окраски большинства цветов, овощей и фруктов.  

Зеленая душа листвы

      Сейчас  даже малыши знают, что зеленые растения усваивают световую энергию и с ее помощью превращают воду и углекислый газ из атмосферы в органическое вещество крахмал. Химический помощник растений — зеленое вещество хлорофилл, которое на самом деле состоит из нескольких веществ разного цвета, различных по свойствам.

      Разотрем в ступке 10 листьев какого-нибудь растения, богатого хлорофиллом (например, молодых побегов и листьев крапивы), добавив к ним немного речного песка, чтобы измельчение шло более интенсивно. Для нейтрализации кислоты, которая присутствует в растении, добавим несколько крупинок гидрокарбоната натрия. К полученной после растирания зеленой кашице добавим 50 мл ацетона (Осторожно! Огнеопасное вещество!) и перенесем смесь в колбу с пришлифованной пробкой. Выдержим смесь в колбе в темном месте не менее часа, время от времени взбалтывая ее.

      Теперь  надо подготовить колонку с адсорбентом (поглотителем), чтобы провести разделение составных частей хлорофилла. Для  этой цели можно использовать стеклянную трубку (колонку), снизу закрытую пробкой  с отверстием и выходной трубкой. На пробку надо поместить сверху кусок марли или стеклоткани и тампон из ваты. Сверху на вату насыпаем слой поглотителя — оксида алюминия А1₂О₃ (свежепрокаленного при 600 °С) так, чтобы он занял по высоте 2—3 см. Над этим слоем будет располагаться другой поглотитель — карбонат кальция СаСО₃ (сухой и растертый в ступке мел): его слой должен быть высотой 4 см. Еще выше поместим слоем высотой 6 см тонко размолотую и высушенную сахарную пудру.

      По  истечении часа, когда ацетон извлек из растительных клеток весь хлорофилл, надо сначала отфильтровать его через воронку с комочком ваты, отделяя растительные волокна и песок. Фильтрат (жидкость) в проходящем свете выглядит изумрудно-зеленым, а в отраженном свете приобретает красноватый оттенок. В колонку наливают несколько миллилитров ацетона, а после того как он пройдет через слои поглотителей и увлажнит их, вливают в колонку раствор хлорофилла. Если раствора было не слишком много, то мы обнаружим в колонке несколько разноцветных слоев — «зон». Чтобы их различие было еще более явственным, наливаем в колонку еще 10 мл ацетона и ждем, пока он весь пройдет через слои поглотителей.