С жидкостями мы уже немного поработали,
займемся газами. Это несколько труднее, и прежде всего нам нужны будут
пробки с отверстиями и газоотводные трубки.
Трубка может быть стеклянной,
металлической и даже пластмассовой. Резиновую пробку лучше не брать — в
ней трудно сверлить отверстия. Возьмите корковые или полиэтиленовые
пробки — отверстия в них можно прожечь нагретым шилом. В это отверстие
вставьте трубочку — к примеру, от глазной пипетки; она должна входить в
отверстие пробки плотно, без зазоров, поэтому отверстие в пробке надо
сделать сначала чуть меньше, чем требуется, а потом понемногу расширять
его, подгоняя под диаметр трубки. Наденьте на стеклянную трубку
резиновую или полиэтиленовую гибкую трубку длиной сантиметров 30, в
другой ее конец также вставьте короткую стеклянную трубку.
Теперь первый опыт с газами.
Приготовьте известковую воду, залив горячей водой (1/2 стакана) половину
чайной ложки измельченной гашеной извести, размешайте смесь и дайте
отстояться. Прозрачный осадок над отстоявшимся раствором и есть
известковая вода. Осторожно слейте жидкость с осадка; этот лабораторный
прием, как вы помните, называют декантацией.
Если у вас нет гашеной извести Са(ОН)2, то известковую воду можно приготовить из двух растворов, продающихся в аптеке: хлорида кальция СаСl2 и нашатырного спирта NH4OH (водного раствора аммиака). При их смешивании также получается прозрачная известковая вода.
Возьмите охлажденную бутылку с
минеральной водой или лимонадом. Откройте пробку, быстро вставьте в
горлышко пробку с газоотводной трубкой, а другой ее конец опустите в
стакан с известковой водой. Поставьте бутылку в теплую воду. Из нее
будут выделяться пузырьки газа. Это диоксид углерода СО2 (он же двуокись углерода, углекислый газ). Его добавляют в воду, чтобы она была вкуснее.
По трубке газ поступает в стакан, он
проходит через известковую воду и она на глазах мутнеет, потому что
содержащийся в ней гидроксид кальция превращается в карбонат кальция
СаСО3, а он плохо растворяется в воде и образует белую муть.
Чтобы поставить опыт с известковой
водой, необязательно покупать лимонад или минеральную воду. Ведь при
дыхании мы потребляем кислород и выделяем углекислый газ, тот самый,
который заставляет мутнеть известковую воду. Опустите конец любой чистой
трубки в свежую порцию известковой воды и несколько раз выдохните через
трубку — результат не заставит себя ждать.
Откройте еще одну бутылку, вставьте
пробку с трубкой и продолжайте пропускать через известковую воду диоксид
углерода. Некоторое время спустя раствор опять станет прозрачным,
потому что диоксид углерода вступает в реакцию с карбонатом кальция,
превращая его в другую соль — гидрокарбонат Са(НСО3)2, а эта соль как раз очень хорошо растворяется в воде.
Следующий газ, которым мы займемся,
совсем недавно был упомянут: аммиак. Его легко узнать по резкому
характерному запаху — запаху аптечного нашатырного спирта.
Налейте в бутылку немного
прокипяченного насыщенного раствора стиральной соды. Затем добавьте
нашатырного спирта, вставьте в горлышко пробку с гибкой отводной трубкой
и на другой ее конец наденьте пробирку вверх дном. Подогрейте бутылку в
теплой воде. Пары аммиака легче воздуха, и вскоре они заполнят
перевернутую пробирку. По-прежнему держа пробирку вверх дном, осторожно
опустите ее в стакан с водой. Почти сразу же вода начнет подыматься
вверх, в пробирку, потому что аммиак хорошо растворяется в воде,
освобождая для нее место в пробирке.
Заодно вы можете научиться распознавать
аммиак — и не только по запаху. Во-первых, убедитесь в том, что раствор
аммиака имеет щелочную реакцию (воспользуйтесь фенолфталеином или
самодельными индикаторами). А во-вторых, проведите качественную реакцию
на аммиак. Качественная реакция — такая, которая позволяет безошибочно
опознать то или иное вещество либо группу веществ.
Приготовьте слабый раствор медного
купороса (он должен быть бледно-голубым) и опустите в него газоотводную
трубку. Когда начнет выделяться аммиак NН3, то у конца трубки
раствор станет ярко-синим. Аммиак с солью меди дает ярко окрашенное
комплексное соединение довольно сложного состава [Cu(NH3)4]SО4.
Теперь постарайтесь раздобыть совсем
небольшой кусок карбида кальция — будем получать ацетилен. Соберите
прибор, как в предыдущем опыте, только в бутылку налейте не нашатырный
спирт, а соду. Опустите в нее тщательно завернутый в промокательную
бумагу маленький, с горошину, кусочек карбида кальция и вставьте пробку с
трубкой. Когда промокательная бумага размокнет, начнет выделяться газ,
который вы, как и прежде, будете собирать в перевернутую пробирку.
Минуту спустя переверните пробирку горлышком вверх и поднесите зажженную
спичку. Газ вспыхнет и сгорит коптящим пламенем. Это тот самый
ацетилен, которым пользуются газосварщики.
Кстати, в этом опыте получается не
только ацетилен. В бутылке остается водный раствор гидроксида кальция,
т. е. известковая вода. Ее можно использовать для опытов с диоксидом
углерода.
Следующий опыт с газами можно ставить
только при хорошей вентиляции, а если ее нет, то на свежем воздухе. Мы
будем получать резко пахнущий диоксид серы (сернистый газ) SO2.
Налейте в бутылку разбавленную уксусную кислоту и добавьте немного завернутого в промокательную бумагу сульфита натрия Na2SO3
(это вещество продают в фотомагазинах). Закройте бутылку пробкой,
свободный конец газоотводной трубки опустите в стакан с приготовленным
заранее разбавленным раствором перманганата калия КМnО4 (это
вещество известно в быту под названием марганцовки). Раствор должен быть
бледно-розовым. Когда бумага размокнет, из бутылки начнет выделяться
диоксид серы. Он вступает в реакцию с раствором перманганата калия и
обесцвечивает его.
Если вам не удастся купить сульфит
натрия, то замените его содержимым большого патрона обычного
фотопроявителя. Правда, в этом случае в диоксиде серы будет примесь
диоксида углерода, но опыту это не помешает.
|