Домашнее задание

Это домашнее задание - не простое. Если ты сфотографируешь пять пробирок с растворами разных цветов, которые должны получиться, и пришлёшь фотографии на e-mail [email protected], то на нашей следующей программе мы выдадим тебе приз - защитные очки для дальнейших экспериментов.



Техника безопасности

(прочитай этот раздел вместе с кем-то из взрослых, с которыми ты живешь)
Применяемые тобой реактивы и вещества, которые из них получаются в опытах, практически безопасны для здоровья. Некоторые из них даже используются как пищевые добавки или входят в состав лекарств. Даже хромат и дихромат, про которые можно прочитать много страшного в Интернете, опасны только в чистом виде или при ежедневной работе с ними в течение многих лет. В виде очень разбавленных растворов, которые получаются у нас - они практически безвредны.  
Но все химические реактивы не стоит употреблять в пищу - мало того, что они невкусные, так ещё и живот заболеть может. Поэтому для приготовления растворов нельзя использовать пищевую посуду, а работать лучше в защитных перчатках. 
Для приготовления раствора стиральной соды (описано ниже) можно использовать пищевую посуду - стиральная сода входит в состав стиральных порошков и средств для мытья посуды. Но это исключение из общего правила. 
Если вдруг какой-то реактив или капли раствора попали в глаз - тщательно промой глаз водой, пока не перестанет щипать. Если у тебя есть возможность, работай в защитных очках (или в своих, если носишь очки). 
Некоторые вещества, с которыми ты будешь работать, сильно пахнут. Работай с ними при открытой форточке и ни в коем случае не нюхай специально. Пробирки после опытов с такими веществами мой только холодной водой.

У тебя в наборе:

  • Реактив - хромокалиевые квасцы 
  • Шпатель
  • Пипетка Пастера 
  • Пробирки - 3 штуки 
  • Резиновая пробка
Если у тебя есть ещё какое-то лабораторное оборудование (например, стеклянный стакан или колба), то его тоже можно использовать. Скажем, в стакан удобно ставить пробирки, чтобы они не падали, а в колбе можно готовить растворы.

Мы будем получать разные соединения элемента хрома. Хром - это металл, которым часто покрывают железные предметы и детали для защиты от ржавчины. Такие вещи так и называют - хромированные. Ещё хром обязательно входит в состав нержавеющей стали. 

Название “хром” происходит от древнегреческого слова “хромос”, которое означает “цвет”. И действительно, все-все-все соединения хрома окрашены в разные цвета. В какие? Сейчас узнаем! 


Тебе часто будет нужна очень горячая вода (кипяток), поэтому заранее поставь кипятиться чайник (или попроси взрослых это сделать).

1. Приготовление раствора стиральной соды.

  Тебе понадобится:

  • Пищевая сода (продается в супермаркетах) 
  • Чашка или стакан для приготовления раствора стиральной соды.
Инструкция: 

  1. Возьми чашку или стакан и положи в неё 3 полные чайные ложки пищевой соды.
  2. Нагрей в чайнике воду до кипения, налей в стакан с содой кипяток до половины высоты (осторожно!) и перемешай ложкой. При этом ты увидишь, как сода растворится, а из раствора выделится газ, как будто ты налил(а) газировку. Это пищевая сода от действия горячей воды превратилась в так называемую стиральную соду (её кладут в стиральные порошки) и выделился углекислый газ. Часть соды может не раствориться - это не страшно.

2. Зелёный цвет.

  Тебе понадобится:

  • Реактив - хромокалиевые квасцы (в наборе) 
  • Пробирки (в наборе)
  • Резиновая пробка (в наборе)
  • Пипетка Пастера (в наборе)
  • Уксусная эссенция (продается в супермаркетах, иногда её называют 70% уксусом). Внимание! Обычный столовый уксус не подойдёт.
  • Чашка или стакан, в которые ты будешь ставить пробирку для нагревания.
Инструкция: 

  1. Возьми пробирку и насыпь в неё ⅓ шпателя хромокалиевых квасцов.
  2. Налей примерно половину пробирки тёплой воды, плотно закрой пробирку пробкой и переворачивай пробирку вниз головой до тех пор, пока всё вещество не растворится. У тебя получится синевато-фиолетовый раствор.
  3. Открой пробку и разлей полученный тобой раствор примерно поровну в 3 пробирки. Дальше тебе понадобится одна пробирка, а остальные сохрани для других экспериментов.
  4. Поставь пробирку в маленькую стеклянную банку или стакан, чтобы было удобно наблюдать.
  5. Возьми пипетку Пастера и уксусную эссенцию. Аккуратно добавь в пробирку 1 миллилитр уксусной эссенции с помощью пипетки и перемешай.
  6. Нагрей в чайнике воду до кипения, осторожно налей кипяток в стакан, в котором стоит пробирка с приготовленным тобой раствором, и оставь стоять на 10-15 минут (можешь в это время делать другие эксперименты).
  7. Через 10-15 минут вытащи пробирку из горячей воды. Ты увидишь, что цвет раствора изменился на тёмно-зелёный.

Что произошло?

Хромокалиевые квасцы в растворе могут быть в двух разных формах: фиолетовой и зелёной. Когда мы добавили кислоту и нагрели, фиолетовая форма превратилась в зелёную.

Совет

Если обернуть кружку полотенцем, вода в ней будет остывать медленнее.

3. Сиреневый цвет.

Тебе понадобится:

  • Реактив - хромокалиевые квасцы (в наборе) 
  • Пробирки (в наборе)
  • Резиновая пробка (в наборе)
  • Пипетка Пастера (в наборе)
  • Нашатырный спирт (иногда его называют 10% раствор аммиака) (продается в аптеке).
  • Чашка или стакан, в которые ты будешь ставить пробирку для нагревания.
Инструкция: 

  1. Возьми пробирку с раствором хромокалиевых квасцов и с помощью пипетки добавь в неё 2 миллилитра раствора стиральной соды. При этом из раствора выделится газ и выпадет серый осадок.
  2. Промой пипетку водой и с помощью пипетки добавь в неё 3 миллилитра нашатырного спирта. Закрой пробирку пробкой и тщательно встряхни, чтобы всё перемешалось.
  3. Поставь пробирку в маленькую стеклянную банку или стакан и открой пробку.
  4. Нагрей в чайнике воду до кипения, осторожно налей кипяток в стакан, в котором стоит пробирка с приготовленным тобой раствором.
  5. Оставь пробирку стоять на 10-15 минут (можешь в это время делать другие эксперименты).
  6. Через 10-15 минут вытащи пробирку из горячей воды. Ты увидишь, что осадок станет голубым, а раствор окрасится в красивый сиреневый цвет.

Что произошло?

При добавлении соды к раствору хромокалиевых квасцов сначала выпадает серый осадок - гидроксид хрома. При нагревании он взаимодействует с аммиаком (который содержится в нашатырном спирте), и образуются соединения хрома голубого и сиреневого цвета.

Совет

Если заткнуть пробирку кусочком ваты, пахнуть будет меньше.

4. Из фиолетового в жёлтый и оранжевый и обратно.

  Тебе понадобится:

  • Реактив - хромокалиевые квасцы (в наборе) 
  • Пробирки (в наборе)
  • Резиновая пробка (в наборе)
  • Пипетка Пастера (в наборе)
  • Перекись водорода, 3% раствор (продается в аптеке).
  • Чашка или стакан, в которые ты будешь ставить пробирку для нагревания.
Инструкция: 

  1. Возьми пробирку с раствором хромокалиевых квасцов и с помощью пипетки добавь в неё 2-3 миллилитра раствора стиральной соды. При этом из раствора выделится газ и выпадет серый осадок.
  2. Промой пипетку водой и добавь в пробирку 2 миллилитра перекиси водорода. Раствор сразу станет зеленовато-коричневым.
  3. Поставь пробирку в маленькую стеклянную банку или стакан.
  4. Нагрей в чайнике воду до кипения, осторожно налей кипяток в стакан, в котором стоит пробирка с приготовленным тобой раствором.
  5. Ты увидишь, как раствор станет ярко-жёлтым, и из него начнут выделяться пузырьки газа. Оставь пробирку в горячей воде до тех пор, пока газ не перестанет выделяться (можешь в этой время делать другие эксперименты).
  6. Вытащи пробирку из горячей воды. Ты получил(а) ярко-жёлтый раствор.
  7. С помощью пипетки по каплям добавляй в пробирку уксусную эссенцию. При этом снова начнёт выделяться газ, а раствор станет ярко-оранжевым.
  8. С помощью пипетки добавь в пробирку с оранжевым раствором ещё 1,5 миллилитра уксусной эссенции. Закрой пробирку пробкой и тщательно встряхни, чтобы всё перемешалось. Не забудь сразу вытащить пробку!
  9. Промой пипетку водой и по каплям добавляй перекись водорода. Ты увидишь, как верхний слой раствора станет тёмно-фиолетовым.
  10. Через 1-2 минуты фиолетовый цвет изменится на коричневый. Добавь ещё несколько капель перекиси водорода и наблюдай образование цветных слоёв - коричневый сверху, тёмно-фиолетовый в середине и оранжевый снизу.
  11. После того, как весь раствор в пробирке станет коричневым, оставь её стоять на 10-15 минут. При этом коричневый цвет сменится на синевато-фиолетовый, такой же, как цвет исходного раствора хромокалиевых квасцов.

Что произошло?

Произошло много чего. При добавлении соды к раствору хромокалиевых квасцов сначала выпадает серый осадок - гидроксид хрома. Это вещество при нагревании с перекисью водорода превращается в новое соединение хрома - хромат, который ярко-жёлтого цвета. 
Хромат при взаимодействии с кислотой переходит в оранжевый дихромат. 
Дихромат реагирует с кислотой и перекисью водорода и превращается в перекись хрома, которая имеет фиолетовый цвет. 
Перекись хрома быстро разлагается сначала с образованием различных соединений хрома коричневого цвета, а потом переходит обратно в хромокалиевые квасцы. 
То есть элемент хром совершил несколько химических превращений, а потом снова вернулся в исходное состояние. Круто?

Совет

Если при добавлении растворов пробирку неудобно держать в руках, поставь её в пустой стакан или чашку.
0

 .