Инструкция "ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА"

Это случилось! Ты получил подарок и знания, необходимые, чтобы приступить к выполнению домашнего задания!

Хром в каждый дом

Это домашнее задание - не простое. Если ты сфотографируешь пять пробирок с растворами разных цветов, которые должны получиться, и пришлёшь фотографии на e-mail ekb@newtonparki.ru, то на нашей следующей программе мы выдадим тебе приз - защитные очки для дальнейших опытов и 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.

             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!

             У тебя в наборе:

  1. Реактив - хромокалиевые квасцы
  2. Шпатель
  3. Пипетка Пастера
  4. Пробирки - 3 штуки
  5. 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.

             Тебе также понадобятся:

  1. Пищевая сода (продается в супермаркетах)
  2. Уксусная эссенция (продается в супермаркетах, иногда её называют 70% уксусом). Внимание! Обычный столовый уксус не подойдёт.
  3. Перекись водорода, 3% раствор (продается в аптеке).
  4. Нашатырный спирт (иногда его называют 10% раствор аммиака) (продается в аптеке).
  5. Чашка или стакан для приготовления раствора стиральной соды.
  6. Чашка или стакан, в которые ты будешь ставить пробирку для нагревания.

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

 Опыт 1. Приготовление раствора стиральной соды

Возьми чашку или стакан и положи в неё 3 полные чайные ложки пищевой соды. 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.

 Опыт 2. Зелёный цвет

  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. 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 1-2 миллилитра 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.

 

Опыт 3. Сиреневый цвет

  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.
  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. 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.

 

Опыт 4. Из фиолетового в жёлтый и оранжевый и обратно

  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.
  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.

У тебя все получилось? Если не все прошло гладко, не отчаивайся, ты всегда можешь задать вопрос нашим ведущим в группе Умный Екатеринбург