Юный техник, 2015 № 07

НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ Реактивные смеси

Реакции такого типа известны многим с раннего детства. Если, например, добавить в воду немного лимонной кислоты, а потом сахара и соды, получится «шипучка-газировка».

Выражаясь научным языком, при этом в результате химической реакции между лимонной кислотой (которую, кстати, можно заменить столовым уксусом) и содой возникает энергия активации, которая приводит к переходу вещества из одного состояния в другое. В данном случае — из жидкого в газообразное.

«Море» пены вы можете также получить, если добавить в раствор хлорки стакан кока-колы.

Аналогичную бурную реакцию вы можете наблюдать в школьном кабинете химии, если проведете такой эксперимент. В колбе смешиваем раствор перекиси водорода и жидкое мыло. Отдельно аммиак смешиваем с медным купоросом, получая сульфат аммония. Доливаем полученный раствор в колбу и наблюдаем бурную реакцию ценообразования.

Если вы при этом полагаете, что в колбе идут многочисленные реакции, которые можно описать лишь длинными строчками уравнений, то ошибаетесь. Перед вами лишь наглядная демонстрация способности перекиси водорода самопроизвольно разлагаться на воду и кислород из-за слабой связи между атомами кислорода.

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂

При разложении одной части 6 %-ного раствора перекиси водорода выделяется 20 частей газообразного кислорода. Он-то и вспенивает жидкое мыло.

Скорость разложения, как обычно, зависит от температуры, концентрации, наличия примесей. Под действием катализаторов (каталитическое разложение) оно происходит быстрее. В этой роли выступают ионы переходных металлов (медь, железо, кобальт и др.), а также некоторые ферменты.

Когда в раствор медного купороса мы добавили аммиак, то получили аммиакат меди, который и стал катализатором в нашей реакции разложения.

CuSО₄ + 6NH₃ + 2Н₂О = [Cu(NH₃)4](OH)2 + (NH₄)2SО₄

Реакция разложения запущена. А мыльный раствор не дает кислороду сразу улетучиться. Пузырьки выделившегося кислорода обволакиваются слоем молекул мыла и поднимаются на поверхность. Соприкасаясь друг с другом, они образуют ячеистую структуру — пену. Она получается плотной и долго не оседает из-за низкого содержания воды. Для пущей зрелищности можно добавить красители перед началом реакции.

И наконец, еще один рецепт, который можно оформить в виде своеобразного химического фокуса.

В бутылку налейте 50 мл 15–20 %-ной перекиси водорода Н₂О₂, купленной в аптеке. Аккуратно заткните бутылку пробкой и продемонстрируйте окружающим. Жидкость в бутылке ведет себя вполне миролюбиво.

А теперь резко встряхните бутылку. И все увидят, что в бутылке словно проснулся джинн — вся жидкость как будто вскипает…

А вся хитрость в том, что в корковой пробке вы снизу сделали небольшое отверстие, куда затолкали ватку с кристаллами оксида марганца, то есть марганцовки. Как только перекись водорода соприкоснулась с оксидом, она начала бурно разлагаться на кислород и воду. Вот вам и весь фокус!

ПОЛУЧЕНИЕ ЙОДА

Всем известный препарат, который находится в виде настойки в каждой аптечке, йод, говорят, появился благодаря… обыкновенному коту. Правда, у него был необыкновенный хозяин.

Парижский химик Бернар Куртуа занимался производством селитры и для некоторых опытов использовал золу морских водорослей. Однажды в 1811 году, пока хозяин размышлял над очередным опытом, кот рассудил по-своему. Он прыгнул на стол и, опрокинув колбу, залил концентрированной соляной кислотой золу водорослей.

В результате произошла бурная реакция, все помещение наполнилось сине-фиолетовым паром, который, оседая повсюду, вскоре превратился в такого же цвета кристаллы. Из этих кристаллов позднее и догадались делать ту настойку, которой мы ныне замазываем мелкие царапины и ссадины.