Занимательные опыты по химии - Алексинский В.Н.
ISBN 5-09-005176-3
Скачать (прямая ссылка):
Из всех газов водород обладает наибольшей скоростью диффузии при смешивании с другими газами. Методика проведения опыта описана в инструкции, которая прилагается к пористому сосуду. При отсутствии заводского прибора пористый сосуд можно изготовить самостоятельно. Для этого возьмите глиняный (без глазури) сосуд, закройте его пробкой, в которую вставлена длинная стеклянная трубка. Сосуд укрепите в железном штативе, а под свободный конец газоотводной трубки поставьте стакан с подкрашенной водой. Если нет пористого сосуда, то его можно заменить стеклянной воронкой, которую плотно закройте филь-
овальной бумагой в 2—3 слоя, заменяющей пористый сосуд. fT'мarv закрепите резиновым сплошным кольцом от вело- или .фотокамеры по размеру стеклянной воронки. Чем больше пористая площадь, тем лучше идет опыт (рис. 11).
На укрепленный к штативу пористый сосуд (любой конструкции) наденьте стеклянный колокол или стеклянный баллон, поставив его на гри лапки трех штативов, чтобы не держать в руках. Обратите внимание учащихся на газоотводную трубку, помешенную в стакан с водой: изменений нет. При непосредственном наполнении колокола водородом, под которым находится пористый сосуд, у учащихся часто создается неправильное представление о повышенном давлении внутри пористого сосуда. Поэтому колокол снимите с пористого цилиндра и наполните его водородом методом вытеснения воздуха (о наполнении колокола водородом можно судить по легкому холодку, который ощущается, если поместить палец под колокол) или методом вытеснения воды (в ведре). Наполненный водородом колокол осторожно перенесите, закрыв внизу отверстие стеклянной или картонной крышкой, и наденьте вновь на пористый сосуд. Обратите внимание учащихся на газоотводную трубку, выполняющую роль газового манометра: из трубки в воду поступают пузырьки воздуха. Следовательно, внутри пористого сосуда создалось повышенное давление за счет большей скорости диффузии водорода по сравнению с азотом и кислородом.
Через некоторое время, когда наступит равновесие (об этом можно судить по прекращению поступающих в воду пузырьков воздуха), колокол снимите. Происходит обратное явление — окрашенная вода начинает подниматься по стеклянной трубке вверх. Это еще раз подтверждает, что молекулы водорода быстрее диффундируют через пористую перегородку из сосуда в атмосферу, чем молекулы кислорода и азота из атмосферы в сосуд. В данном опыте нецелесообразно увлекаться фонтанированием воды, чтобы не отвлекать внимание учащихся от главного — движения (диффузии) молекул.
9. Водород-восстановитель
Обор у д о в а н и е: а пиара г Киппа для получения водорода, промывная склянка е 30%-ным раствором перманганата калия и K)0O-IIbIM раствором щелочи, 0,1 — 0,01 M раствор нитрата серебра, цилиндр вместимостью 200— 500 мл.
Рис. 11. Диффузия иодороча
¦льны-
После того как учащиеся ознакомились с восстановите' ми свойствами водорода в опыте восстановления меди из ее"^1 сида, следует показать опыты, в которых водород восстана °К вает металлы из водных растворов. Для этого налейте в цитщ^" раствор нитрата серебра и пропустите через него очищенный ^ дород из аппарата Киппа. Через некоторое время выпадает с°~ ребро в виде черных частичек:
H2 + 2AgNO3 = 2Ag J + 2HNO3
10. Две реакции в одной пробирке (восстановление перманганата калия водородом)
Оборудование: две пробирки, разбавленные растворы серной кислоты и перманганата калия, две-три гранулы цинка.
Налейте в первую пробирку (до '/2 ее обьема) разбавленной серной кислоты и добавьте столько раствора перманганата калия, чтобы жидкость приняла достаточно яркую окраску. Перелейте половину полученного раствора во вторую пробирку и бросьте в него два-три кусочка цинка. Через некоторое время жидкость во второй пробирке начнет обесцвечиваться. Это легко установить сравнением интенсивности окраски растворов в первой и во второй пробирках. Обесцвечивание раствора во второй пробирке обусловлено двумя реакциями:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 f 2KMnO4 + 5H2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
MnO4- + 8H+ + Ъе - = Mn2+ -f 4H2O H9 -2е~ = 2Н +
Образующиеся ионы Mn2+ в растворе бесцветны.
11. Горит как всегда, а продукт не вода
Оборудование: аппарат Киппа для получения водорода, большой кусок льда, кристаллизатор, свежеприготовленный иодокрахмальный раствор, подкисленный серной кислотой.
Водород при горении образует не только воду, но и пероксид водорода. Поскольку горение сопровождается большим выделением теплоты, то пероксид водорода тотчас же разлагается на воду и кислород, который тут же вступает в реакцию с водородом. Но если пламя водорода направить на холодный предмет, то частично сохраняется неразложившийся пероксид водорода.
Установите кусок льда в треножнике. Под треножник поставьте на лист белой бумаги кристаллизатор, в который прилейте иодокрахмальный раствор. Зажгите водород, проверив его на чистоту, направьте пламя водорода на кусок льда. Вода, стекающая в кристаллизатор, окрасится в синий цвет, так как перо-
ид водорода окислит связанный иод до свободного, а последний с крахмалом дает синюю окраску:
