Ложка исчезает, или три опыта с алюминием

Этот опыт требует большой подготовки, он порадует тех, кто не боится подобной работы. Вначале готовят бумажную гильзу или патрон. Из листа бумаги вырезают прямоугольник шириной 4 см и длинной 10 см. Его наворачивают на обрезок круглой деревянной палки диаметром 6—8 мм и длиной 12—13 см, смазав бумажную заготовку клейстером с внутренней стороны на ширину 3—4 см. Последний оборот бумаги также смазывают клейстером и плотно прижимают к деревянной вставке. Затем вставку выдвигают на 1 см и освобождают гильзу на ее конце. Этот конец с двух противоположных сторон сгибают, чтобы получилось донышко, смазывают клейстером и придавливают деревянной вставкой к плоской поверхности. Полученную таким образом гильзу снимают со вставки и сушат. После этого готовят смесь из 8 г тщательно растертого в фарфоровой ступке нитрата калия КNO₃ и 2 г мелкозернистого древесного угля, которую и насыпают в гильзу, слегка утрамбовывая деревянной вставкой. Когда гильза будет почти заполнена, вставляют конец фитиля и досыпают смесь. Выступающий конец фитиля дол жен иметь длину 3—4 см.                                                                                        Фитиль — это слабо скрученная льняная веревка или шнур толщиной 3—5 мм, вываренная в водном растворе ацетата свинца в течение 5—10 минут. Раствор должен содержать на каждые 10 г соли 20 мл воды. Пропитанную солью свинца веревку сушат, а потом протирают суконкой для удаления ворса, который мог бы увеличить скорость горения фитиля. Она должна быть около 25 см/ч.                                                                                                                                                    Теперь все готово, пора привести «вулкан» в действие. Гильзу закапывают в сухой песок, помещенный в железное ведро или железную банку, оставляя 1/4 высоты гильзы над песком, и поджигают фитиль, а потом отходят от вулкана на расстояние 2—3 м. Фитиль воспламеняет смесь, и из гильзы начинает вылетать сноп мелких искр с дымом, вырывается розоватое пламя. Вулкан действует 2—3 минуты, а потом извержение прекращается.                                                    Горение смеси ведет к образованию К₂СО₃, монооксида С и азота: 2KNO₃ + 4C = K₂CO₃ + N₂↑                                                                                                                                                                                       Если в смесь добавить щепотку нитрата бария Ва(NО₃)₂ то пламя приобретет зеленый цвет. 

                                                                           !!!  Фиолетовый джинн

Йод реагирует  с химически активными металлами (магнием и алюминием) с эффектной  вспышкой. При этом выделяются фиолетовые пары, и вся картина напоминает явление джинна из запечатанного  сосуда или из лампы Аладдина.                                                                              Чтобы показать этот фокус, надо приготовить стеклянный колокол или пятилитровую стеклянную банку либо выполнять опыт на свежем воздухе. В небольшой фарфоровой чашке смешивают половину чайной ложки алюминиевой пудры и чайную ложку предварительно растертого в ступке сухого йода. Учтите, что с порошкообразным алюминием этот опыт не получается! Смесь собирают горкой и в вершине ее делают углубление, в которое приливают из пипетки 2—3 капли дистиллированной воды. Сразу же накрывают чашку со смесью 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.                                                                 В результате реакции образуется йодид алюминия АlI₃, а фиолетовая окраска пламени и дыма вызвана частичной возгонкой йода:  2Al + 3I₂ = 2AlI₃ 

                                                           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 (пылевидной серы), а потом сделать из смеси горку и поджечь ее длинной лучинкой. Мгновенно происходит сильнейшая вспышка с образованием белого облака дыма, состоящего из мельчайших частичек Аl₂S₃ или ZnS. 

                                                                 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 целых 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) Cr₂O₃, смешанный с бесцветным сульфатом калия.

     В реакции термического разложения хромокалиевых квасцов еще образуется серная кислота Н₂SO₄, улетучивающаяся вместе с парами воды: 

     2KCr(SO₄)₂∙12H₂O = Cr₂O₃ + K₂SO₄ + 21H₂O↑ + 3Н₂SO₄

      !!! Химическая хирургия

На время вы можете стать колдуном и знахарем, умеющим использовать «живую» и  «мертвую» воду. Чтобы показать зрителям свое искусство, заранее готовят растворы хлорида железа(III) FеСl₃ (10 г соли в 90 мл воды), тиоцианата аммония NH₄NCS (5 г соли в 95 мл воды) и фторида натрия NaF (тоже 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 роли йода будет выступать раствор хлорида железа(III) FeCl₃. Вместо настоящего скальпеля можно использовать стеклянную или деревянную палочку. Теперь будем делать «надрез». Проведем «скальпелем» по участку кожи, обработанному «спиртом» и потечет «кровь». А теперь «заживим рану». Возьмем раствор фторида натрия (он 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... Во время опыта протекает реакция: 

     FeCl₃ + 3H₂O + 3NH₄NCS = [Fe(H₂O)₃(NCS)₃] + 3NH₄Cl

Фторидные ионы при  взаимодействии с тиоцианатными  комплексами железа дают очень прочный  бесцветный комплекс — тетрафтородиакваферрат(III)-ион [Fe(H₂O)₂F₄]^– : 

     [Fe(H₂O)₃(NCS)₃] + 4NaF = Na[Fe(H₂O)₂F₄] + 3NaNCS + H₂O  

!!!Рука-волшебница и платок-хамелеон

Еще одно эффектное  превращение, связанное с образованием и разрушением комплексных солей, позволит вам причислить себя к племени  чародеев.                                                                Растворите в стакане воды две чайные ложки гексагидрата хлорида кобальта СoCl₂∙6H₂O, намочите полученным розовым раствором белый хлопчатобумажный носовой платок и высушите его на батарее отопления или слабо нагретым утюгом. Платок станет голубым. Покажите зрителям голубой платок, а потом скомкайте его, сожмите в руке и не сколько раз сильно подуйте на него. Платок увлажнится и станет бледно-розовым.                                              Объяснение изменений цвета состоит в том, что при нагревании розовый гексагидрат хлорида кобальта — фактически это хлорид гексааквакобальта [Co(H₂O)₆]Cl₂ — теряет часть воды и превращается в хлорид тетрааквакобальта [Co(H₂O)₄]Cl₂ голубого цвета. При увлажнении две молекулы воды возвращаются на место, и соединение опять становится розовым.

Мармелад

     Чтобы попасть в чудесный край лакомств, делают следующее. В стакан наливают на 1/5 его объема водный раствор хлорида  кальция СаСl₂ (10 г соли в 90 мл воды) и добавляют к нему 3—4 капли спиртового раствора фенолфталеина. В другой стакан наливают до половины раствор жидкого стекла — полисиликата натрия, вещества с условной формулой Na₂SiO₃. Раствор из первого стакана выливают во второй и быстро перемешивают смесь стеклянной палочкой. Содержимое стакана сразу становится похоже на желе или мармелад, так что стеклянная палочка может стоять вертикально.                                                                                                    В этом опыте использованы две химические реакции: осаждение силикатов кальция и гидролиз полисиликата натрия с выделением «студня» поликремниевой кислоты (Na₂SiO₃)_n. Среда становится щелочной, индикатор фенолфталеин приобретает малиновый цвет. Упрощенно эти реакции можно записать так:   Na₂SiO₃ + CaCl₂ = CaSiO₃↓ + 2NaCl                                                       Na₂SiO₃ + 2H₂O = H₂SiO₃↓ + 2NaOH 

Три чуда: молоко, творог и газировка

Умелое «колдовство» создает в кисельных берегах  молочные реки. Для этого в один стакан насыпают 2 чайные ложки хлорида  кальция СаСl₂, а в другой — столько же карбоната натрия Na₂CO₃ и наливают в каждый стакан воды примерно на 1/4 их объема. Затем полученные растворы сливают вместе, и жидкость становится белой, как молоко.                                        Этот опыт надо демонстрировать быстро, так как карбонат кальция СаСО₃ выпадает в осадок и зрители могут заметить, что это вовсе не молоко. Но если добавить к смеси избыток НСl, то «молоко», закипев, мгновенно превращается в «газированную воду».                                                                                                                                                                                                                                                                                        

     «Молоко»  и «газировка» получаются в результате обменных реакций: 

     СаCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaCl

     CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 

     Если  к разбавленному водному раствору хлорида бария ВаСl₂ или нитрата свинца Рb(NO₃)₂ добавить раствор сульфата калия K₂SO₄, образуется осадок сульфата бария ВаSO₄ или сульфата свинца РbSO₄, похожий на творог: 

     BaCl₂ + K₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2KCl 

     Pb(NO₃)₂ + K₂SO₄ = PbSO₄↓ + 2KNO₃

     Эти вещества довольно быстро оседают на дно стакана.  

!!!Вода превращается в вино

     Чтобы проделать это чудесное превращение, в два стакана на 1/4 их объема наливают воду и добавляют в один 3—4 капли спиртового раствора фенолфталеина, а в другой — чайную ложку карбоната натрия Na₂CO₃ (соды). Если теперь соединить содержимое обоих стаканов (вылить раствор из первого стакана во второй), жидкость сразу же станет красно-малиновой из-за того, что индикатор фенолфталеин в щелочной среде окрашивается в яркий цвет. Вот и получилось «вино» Только не давайте это «вино» никому пробовать: сода относительно безвредна, но фенолфталеин — сильное слабительное средство...