5 ЕКСПЕРИМЕНТА С ХИМИЧЕСКИ РЕАКЦИИ (ПРОСТИ И БЕЗОПАСНИ) - ХИМИЯ - 2025

Има множество експерименти с химични реакции, които могат да бъдат много прости, за да се събуди интересът на учениците или децата към предмета, и могат да се провеждат с пълна безопасност както в лаборатории, така и в комфорта на нашите кухни.

Всяка химическа реакция отделно има своята методология и разпоредбите, които трябва да се вземат за безопасността на тези, които провеждат експеримента. Освен това вероятно някои експерименти изискват трудно намирани материали или инструменти, запазени за тестване от професионални химици.

Почистването на ръжда от стомани е химичен експеримент, който може да се направи навсякъде. Източник: Pixnio.

Колкото по-сложен е препаратът и колкото по-реактивни са веществата, толкова по-сложни и опасни ще бъдат експериментите. Това е още по-вярно, ако в процеса се отделят запалими газове. Но ако този газ е въглероден диоксид, тогава експериментите могат да бъдат проведени във всяко пространство под подходящ надзор.

Ето пет прости експеримента, които могат да бъдат проведени у дома, без да са необходими прекомерни разходи или физически рискове. Едно от най-често срещаните е отстраняването на оксидните слоеве на металите (като тези на стотинки) с оцет, безалкохолни напитки или лимонена киселина, оставяйки повърхността й блестяща и чиста.

Примери за експерименти с химическа реакция

Горещ лед

За приготвянето на горещ лед ще е необходимо само: 1) бутилка оцет, от която ще вземем желаното количество обем, 2) и сода за хляб. И двете съединения се смесват в контейнер, който впоследствие ще се нагрява, където те ще реагират и образуват натриев ацетат:

CH ₃ COOH + NaHCO ₃ => СН ₃ COONa + СО ₂ + H ₂ O

Обърнете внимание, че въглеродният двуокис, CO ₂, наблюдаван като ефервесценция, ще се отдели след смесване на оцета (5% оцетна киселина) с бикарбоната. По принцип е препоръчително да добавите излишък от бикарбонат, за да гарантирате, че цялата оцетна киселина в нашия оцет се неутрализира.

Загряваме сместа, докато около краищата на съда започне да се появява бяла сол: натриев ацетат. Декантираме течността в друг съд и веднъж топло я охлаждаме в хладилника.

Този воден разтвор на СН ₃ COONa се преохлажда: е нестабилен и се замразява веднага и екзотермично ако добавим бяло кристално СН ₃ COONa. Докато го правите, разтворената сол ще бъде включена в кристала, който действа като място на семена и нуклеация за по-големи кристали на ацетат.

Процесът е толкова бърз, че ще се видят кристални образувания, покриващи целия обем на контейнера и генериращ горещ лед поради отделянето на топлина. Следващият видеоклип демонстрира обясненото тук:

Невидимо мастило

Експериментът с невидимо мастило е един от най-често срещаните и има няколко метода да го направите. Те се състоят в навлажняване на четка или тампон с прозрачна течност, която се прилепва към хартията и чрез действието на топлина, ултравиолетова светлина или добавяне на друго вещество променя цвета си, разкривайки скритото съобщение.

Най-често използваната течност обикновено е лимонов сок. Навлажняване на четка с лимонов сок продължава да пише съобщението на хартията. След това, използвайки топлината на електрическа крушка или поставяйки хартията в близост до пламък (с голямо внимание), следите от лимонов сок стават кафяви или черни.

Това е така, защото топлината разгражда органичните съединения в лимона, за да се получи въглен, който потъмнява хартията.

Ако от друга страна се използва ултравиолетова светлина, лимоновият сок ще го абсорбира, така че дори ако хартията свети, съобщението ще бъде разкрито с тъмни букви. Невидимото съобщение може също да бъде разкрито, ако върху него се излее естествен индикатор; като гроздов сок или, още по-добре, лилаво зеле.

Следното видео показва точно три начина за писане на невидими съобщения:

Бомби за баня

Хвърлянето на големи бомби за баня в значителни обеми вода води до зрелище от пяна и цветове. На малки везни обаче са лесни за правене навсякъде, ако имате правилните съставки, които варират в зависимост от личните предпочитания.

В купа смесете твърдите съставки: лимонена киселина и сода за хляб. Ако искате да добавите повече тегло към полученото тесто или да го предпазите от влага, можете да добавите царевично нишесте или Epsom сол (магнезиев сулфат).

В друга купа продължете да смесвате течните съставки: растително масло, есенции и оцветители за храна.

След това течната смес се изсипва бавно в купата с твърдата смес, омесвайки я, докато придобие цвят и форма. Това е направено, можете да създавате топки с него или да използвате формички, за да им придадете конкретни форми. И вуаля, ще имаме бомбите за баня.

Течните съставки са тези, които осигуряват цвета и ароматите, които искате да получите, когато хвърлите помпата във ваните или тоалетните. Междувременно, твърдите съставки са отговорни за химическата реакция, която протича: във вода лимонената киселина неутрализира натриевия бикарбонат, като отново отделя въглероден диоксид.

Следният видеоклип показва стъпка по стъпка как да направите бомби за баня:

Разтваряне на стиропор

Въпреки че не е правилно химична реакция, наблюдаваните ефекти са изненадващи за любопитни очи. За този експеримент ще ни е необходим стиропор (наричан аниме в някои страни) и ацетон, разтворител, който намираме в средство за отстраняване на лак за нокти.

В следващото видео можете да видите какво се случва, когато се опитаме да разтворим големи парчета стиропор в малък обем за отстраняване на лак за нокти:

Този материал е практически въздух, хванат в тънка полистиролова обвивка. Природата му е по същество аполарна, така че ацетонът, неполярен разтворител, показва висок афинитет към него. „Като разтваря като“ и поради това виждаме как пяната се разтваря в отстраняването на лак за нокти със същата лекота, с която захарта се разтваря във вода.

Разтваряне на яйчената черупка

Този път, въпреки че отново е разтвор, той включва реакция на химична неутрализация: оцетната киселина в оцета неутрализира калциевия карбонат в черупката на яйцата:

CaCO ₃ + 2CH ₃ СООН => Са (CH ₃ COO) ₂ + СО ₂ + H ₂ O

Реакцията се осъществява, когато депозираме яйце в чаша с оцет. Веднага ще започнем да оценяваме появата на слой мехурчета, обграждащи черупката на яйцето; Тези мехурчета се дължат на СО ₂ освобождава от киселина-база неутрализация.

В това видео можем да видим този експеримент:

Докато яйчената черупка се разтваря, само мембраните защитават вътрешността й, полупрозрачна и през тях можем да видим жълтъка срещу светлината.

Тези мембрани са много деликатни и хлъзгави, но все пак придават на яйцето достатъчно мекота, за да му позволят да отскача на къси разстояния. Ако е хвърлен от голяма височина, той ще се разцепи, както е показано във видеото.

Препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (21 октомври 2019 г.). Лесни химични експерименти, които да направите у дома. Възстановено от: thinkco.com
3. Адриан Дин. (1 декември 2014 г.). 8 прости химически експеримента, които децата ви могат да правят у дома. Възстановена от: 3plearning.com
4. Стъп, Сю. (08 януари 2020 г.). Лесни и забавни експерименти с химическа реакция. sciencing.com. Възстановено от: sciaching.com
5. Байер САЩ. (29 декември 2017 г.). Експеримент със солени кристали. Възстановено от: thebeakerlife.com
6. Линдзи Е. Мърфи и CrazyAuntLindsey.com. (3 ноември 2011 г.). Невидимото мастило разкрива страхотна химия. Възстановено от: scienceamerican.com