تجارب كيميائية مذهلة قوس قزح الكيميائي قوس قزح في أنبوب اختبار

ينجذب انتباه الأطفال إلى كل شيء مشرق وغير عادي - على سبيل المثال، قوس قزح في السماء. ما مدى وضوح ألوانها! لكن هذه متعة نادرة - من المستحيل طلب مثل هذا "العرض". لكي يحدث قوس قزح، يجب أن تمطر وتشرق في نفس الوقت. لكن يمكنك صنع قوس قزح صغير خاص بك - من أربعة ألوان - في المنزل، في كوب من الماء. وبالطبع بغض النظر عن الطقس. ماذا نحتاج لإجراء تجربة منزلية للطفل؟ تحتاج إلى تحضير 5 أكواب زجاجية؛ 10 ملاعق كبيرة. ل. يُسكب السكر في وعاء واحد (وعاء السكر جيد) ؛ 4 عبوات من طلاء الطعام المخفف مسبقًا بأربعة ألوان (أحمر، أصفر، أخضر، أزرق)؛ ماء؛ حقنة بدون إبرة ملعقة صغيرة وملعقة كبيرة. لذلك دعونا نبدأ.

تجربة للأطفال

1. ضع الكؤوس في صف واحد. نضيف كمية مختلفة من السكر لكل منهم: في الأول – 1 ملعقة كبيرة. ل. السكر في الثانية - 2 ملعقة كبيرة. ل.، في الثالث - 3 ملاعق كبيرة. ل.، في الرابع - 4 ملاعق كبيرة. ل.

2. اسكبي 3 ملاعق كبيرة في أربعة أكواب مرتبة على التوالي. ملعقتان من الماء، ويفضل أن يكون دافئاً، وتخلط. يبقى الزجاج الخامس فارغا. بالمناسبة، سوف يذوب السكر في أول كوبين، ولكن ليس في الباقي.

3. ثم، باستخدام ملعقة صغيرة، أضف بضع قطرات من ألوان الطعام إلى كل كوب واخلط. في الأول - أحمر، في الثاني - أصفر، في الثالث - أخضر، في الرابع - الأزرق.

4. الآن يأتي الجزء الممتع. باستخدام حقنة بدون إبرة، نبدأ بإضافة محتويات الكؤوس إلى كوب نظيف، بدءًا من الكوب الرابع، حيث يوجد أكبر قدر من السكر، وبالترتيب - العد التنازلي. نحاول أن نسكب على طول حافة الجدار الزجاجي.

5. تتشكل في الزجاج 4 طبقات متعددة الألوان - الطبقة السفلية باللون الأزرق ثم الأخضر والأصفر والأحمر. لا يختلطون. واتضح أنه "جيلي" مخطط ومشرق وجميل.

شرح التجربة للأطفال

ما سر هذه التجربة للأطفال؟ كان تركيز السكر في كل سائل ملون مختلفًا. كلما زاد السكر، زادت كثافة الماء، "أثقل" وستكون هذه الطبقة أقل في الزجاج. سيكون السائل الأحمر الذي يحتوي على أقل نسبة من السكر، وبالتالي أقل كثافة، في الأعلى، والسائل الأزرق الذي يحتوي على أكبر عدد من السكر سيكون في الأسفل.

الجميع يحب قوس قزح - الأطفال والكبار على حد سواء. تجذب صبغاتها الملونة العين، لكن قيمتها لا تقتصر على الجماليات وحدها: إنها أيضًا طريقة رائعة لإثارة اهتمام الطفل بالعلم وتحويل معرفة العالم إلى لعبة مثيرة! للقيام بذلك، ندعو الآباء إلى إجراء العديد من التجارب مع أطفالهم والحصول على قوس قزح حقيقي في المنزل.

على خطى نيوتن

وفي عام 1672، أثبت إسحاق نيوتن أن اللون الأبيض العادي هو مزيج من الأشعة ذات الألوان المختلفة. كتب: «لقد أظلمت غرفتي، وأحدثت ثقبًا صغيرًا جدًا في مصراع الغرفة للسماح بدخول ضوء الشمس». في طريق شعاع الشمس، وضع العالم قطعة زجاجية ثلاثية خاصة - منشور. على الجدار المقابل، رأى شريطًا متعدد الألوان، أطلق عليه فيما بعد اسم الطيف. وأوضح نيوتن ذلك بقوله إن المنشور يقسم الضوء الأبيض إلى الألوان المكونة له. ثم وضع منشورًا آخر في طريق الشعاع متعدد الألوان. وبذلك، قام العالم بإعادة تجميع كل الألوان في شعاع واحد عادي من ضوء الشمس.

لتكرار تجربة أحد العلماء، لا تحتاج بالضرورة إلى منشور - يمكنك استخدام ما هو في متناول يدك. في الطقس الجيد، ضع كوبًا من الماء على طاولة بالقرب من النافذة في الجانب المشمس من الغرفة. ضع قطعة من الورق العادي على الأرض بالقرب من النافذة حتى تسقط عليها أشعة الشمس. بلل النافذة بالماء الساخن. ثم قم بتغيير موضع الزجاج والورقة حتى يظهر قوس قزح صغير على الورقة.

قوس قزح من المرآة

يمكن أيضًا إجراء التجربة في الطقس المشمس والغائم. لتنفيذها، تحتاج إلى وعاء ضحل من الماء، ومرآة صغيرة، ومصباح يدوي (إذا لم يكن هناك شمس خارج النافذة) وورقة من الورق الأبيض. اغمر المرآة في الماء، ثم ضع الوعاء نفسه بحيث تسقط عليه أشعة الشمس (أو قم بتوجيه مصباح يدوي نحو المرآة). إذا لزم الأمر، قم بتغيير زاوية الكائنات. في الماء، يجب أن ينكسر الضوء ويتحول إلى ألوان، بحيث تتمكن ورقة بيضاء من "التقاط" قوس قزح صغير.

قوس قزح الكيميائي

يعلم الجميع أن فقاعات الصابون لها لون قوس قزح. يختلف سمك جدران فقاعة الصابون بشكل غير منتظم، وهي تتحرك باستمرار، لذلك يتغير لونها باستمرار. على سبيل المثال، عند سمك 230 نانومتر تتحول الفقاعة إلى اللون البرتقالي، وعند 200 نانومتر تتحول إلى اللون الأخضر، وعند 170 نانومتر تتحول إلى اللون الأزرق. عندما يصبح سمك جدار فقاعة الصابون، بسبب تبخر الماء، أقل من الطول الموجي للضوء المرئي، تتوقف الفقاعة عن الوميض بألوان قوس قزح وتصبح غير مرئية تقريبًا قبل أن تنفجر - يحدث هذا عندما يكون سمك الجدار حوالي 20-30 نانومتر.

نفس الشيء يحدث مع البنزين. هذه المادة لا تختلط بالماء، لذلك عندما تنتهي في بركة على الطريق، تنتشر على سطحها وتشكل طبقة رقيقة تخلق بقع قوس قزح جميلة. نحن مدينون بهذه المعجزة لما يسمى بالتداخل، أو ببساطة تأثير انكسار الضوء.

قوس قزح موسيقي

يؤدي التداخل إلى ظهور ألوان قوس قزح على سطح الأقراص المضغوطة. هذه، بالمناسبة، هي واحدة من أسهل الطرق "لحصاد" قوس قزح في المنزل. في حالة عدم وجود الشمس، سيفي مصباح الطاولة أو المصباح اليدوي بالغرض، ولكن في هذه الحالة سيكون قوس قزح أقل سطوعًا. ببساطة عن طريق تغيير زاوية القرص المضغوط، يمكنك الحصول على شريط قوس قزح، وقوس قزح دائري، وأرانب قوس قزح مضطربة على الحائط أو أي سطح آخر.

علاوة على ذلك، ما هو السبب غير الجيد لتعليم طفلك أساسيات القراءة والكتابة الموسيقية؟ بعد كل شيء، ميز نيوتن في البداية خمسة ألوان فقط في قوس قزح (الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي)، لكنه أضاف بعد ذلك لونين آخرين - البرتقالي والبنفسجي. وهكذا أراد العالم إنشاء توافق بين عدد الألوان في الطيف وعدد النغمات في السلم الموسيقي.

ضوء ليلي لجهاز العرض

إذا لم يكن الحل المؤقت كافيًا بالنسبة لك، فيمكنك الحصول على قوس قزح في المنزل "بشكل حقيقي" - على سبيل المثال، باستخدام جهاز عرض مصغر. فهو يعرض قوس قزح على الجدران والسقف - حتى في الليل، وحتى في يوم غائم، عندما تكون الألوان المنشطة غير متوفرة... يمكن لجهاز العرض أن يعمل في وضعين: كل الألوان معًا، أو كل منها على حدة. عشية عطلة رأس السنة الجديدة، ربما تكون هذه فكرة هدية جيدة لطفل أو مجرد شخص مبدع.

نافذة معلقة

خيار آخر لـ "قوس قزح بلا قلق" (ومع ذلك، لا يمكن الاستمتاع به إلا خلال ساعات النهار، وفقط في الطقس المشمس) هو ما يسمى بقرص قوس قزح، المصنوع باستخدام تقنيات الليزر الحديثة. منشور زجاجي يبلغ قطره 10 سم محاط بجسم بلاستيكي من الكروم. يتم تثبيته على النافذة باستخدام كوب الشفط، ومن خلال تحويل ضوء الشمس، يتم إسقاطه على جدران الغرفة وأرضيتها وسقفها. هناك 48 خط لون إجمالاً: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والأرجواني وكل شيء بينهما.

كتاب الوجه مع تأثير 3D

في السنوات القليلة الماضية، بدأت الكتب ذات التأثيرات المثيرة للاهتمام وغير العادية في الظهور - على سبيل المثال، "الكتب المتحركة" مع الصور الجارية. الكثير منا على دراية بهذه التكنولوجيا منذ طفولته: كنا نرسم صورًا على هوامش دفتر الملاحظات، ثم نعيدها إلى الحياة من خلال تقليب الصفحات بسرعة. تم إنشاء كتاب يعتمد على مبدأ هذه المتعة من قبل المصمم الياباني ماساشي كاوامورا. إذا قمت بقلبها بسرعة، يمكنك رؤية قوس قزح ضخم!

إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنك إنشاء قوس قزح يدوي مماثل بيديك، وفي الوقت نفسه إظهار تأثير الرسوم المتحركة بوضوح لطفلك. للقيام بذلك، تحتاج إلى الطباعة على الورق أو رسم مربعات من ألوان قوس قزح على كل صفحة من دفتر ملاحظاتك. في المجموع سوف تحتاج 30-40 ورقة. من المهم أن تأخذ في الاعتبار أنه على جانب واحد من كل صفحة تحتاج إلى رسمها بالتسلسل المعتاد، وعلى الجانب الآخر - بالترتيب العكسي، وإلا فلن تحصل على قوس قزح.

قوس قزح يمكنك لمسه

وطريقة أخرى ممتعة للحصول على قوس قزح، والتي ستزين بشكل كبير أي تصميم داخلي حديث، دون أن تشغل سنتيمترًا واحدًا من المساحة وتملأها بإشعاع قوس قزح. للقيام بذلك، يقترح المصمم المكسيكي غابرييل داو استخدام خيوط الخياطة الممتدة بمهارة. بالطبع، سيتعين عليك العبث بمثل هذا التثبيت لمدة ساعة أو ساعتين، ولكن النتيجة تستحق العناء. ليس من قبيل الصدفة أن أعمال الفنان حققت نجاحا كبيرا في العديد من البلدان، بما في ذلك الولايات المتحدة الأمريكية وبلجيكا وكندا والمملكة المتحدة.

وصفة "حجر الفيلسوف" للكيميائيين

قوس قزح الكيميائي.

خليط من الأثير والأمونيا يغير لون الزهور: الخشخاش الأحمر يتحول إلى اللون الأرجواني، والوردة البيضاء تتحول إلى اللون الأصفر.

تقدم إحدى المخطوطات الكيميائية في العصور الوسطى الوصفة التالية لصنع "حجر الفلاسفة"، الذي يفترض أنه قادر على تحويل المعادن الأساسية إلى ذهب:

"لصنع إكسير الحكماء، المسمى بحجر الفلاسفة، خذ يا بني الزئبق الفلسفي وقم بتسخينه حتى يتحول إلى أسد أخضر. وبعد ذلك، سخنه أكثر، وسيتحول إلى أسد أحمر. اغليه "هذا الأسد الأحمر في حمام رملي في كحول العنب الحامض، يتبخر المنتج، فيتحول الزئبق إلى مادة لزجة يمكن قطعها بالسكين. ضعيها في معوجة مغطاة بالطين واقطريها ببطء."

كيفية فك هذه العبارات الغامضة؟

عند ترجمته إلى اللغة الحديثة، سيأخذ المقطع الشكل التالي: "للحصول على خلات الرصاص، يجب تسخين الرصاص المعدني حتى يتأكسد إلى رصاص أحمر، والذي يجب معالجته بمحلول حمض الأسيتيك وتقطيره".

الكلمة المنسية

في إحدى الحكايات القديمة جدًا، هناك التعبير التالي: "بعد أن وضعت الكثير من الصنادل على أنفك..." في أيامنا هذه، ربما لن يفهمها الجميع. كلمة "الصندل" تأتي من كلمة "خشب الصندل"، وهو الاسم المختصر لشجرة خشب الصندل التي تنمو في المناطق الاستوائية.

في الأيام الخوالي، قبل اكتشاف الأصباغ العضوية الاصطناعية، كان خشب الصندل يحظى بشعبية كبيرة بين الصباغين. الآن أصبح من الصعب الحصول عليه، ولكن في بعض الأحيان لا يزال من الممكن.

غلي نشارة خشب الصندل في محلول ضعيف من الصودا الكاوية أو البوتاسيوم، وتقسيم المرق إلى قسمين وإضافة محلول كلوريد الكالسيوم إلى أحدهما، وكلوريد الباريوم إلى الآخر. احصل على ما يسمى بالورنيش الأرجواني، والذي تم استخدامه في إنتاج ورق الحائط مؤخرًا نسبيًا.

غرس الجزء الآخر من الحلاقة بالكحول. سوف يتحول الكحول إلى ظل جميل جدًا من اللون الأحمر. ولهذا السبب كان خشب الصندل يستخدم في صناعة النبيذ قديماً، لأنه بمساعدته كان يتم تحضير "نبيذ العنب" من الماء والكحول والكراميل بدون... حبة عنب واحدة. لا عجب في أواخر الثمانينات من القرن الماضي (التاسع عشر - ملحوظة يحرر.) منذ قرون، تم تصدير "نبيذ العنب" من موسكو أكثر مما تم استيراده إليها، على الرغم من أنه كما تعلمون، لا ينمو العنب في موسكو...

ومن هنا فإن عبارة "وضع الرمل على أنفك" مفهومة. ومن المعروف أن الإفراط في شرب الكحول يؤدي إلى تحول لون الأنف إلى اللون الأحمر، وكذلك تحول خشب الصندل إلى اللون الأحمر.

تجارب كيميائية ممتعة

يمكنك إثبات أن الكيمياء ليست علمًا مملًا من خلال إجراء سلسلة من التجارب المذهلة، والتي ستجبر نتيجتها الكثيرين على تغيير رأيهم حول الكيمياء وإقناعهم بأن دراستها مثيرة للاهتمام.

كن حذرا عند إجراء التجارب الموصوفة هنا. لا تتذوق أي مادة على الإطلاق واغسل يديك جيدًا بعد التعامل معها. التعامل مع أقل عدد ممكن من المواد، وخاصة الضارة منها.

لا تحاول إجراء بحث مستقل قبل الأوان: "ما الذي سأحصل عليه، كما يقولون، إذا صببت هذا السائل فيه؟" أو "هيا، دعونا نسحق هذه البلورات بهذا المسحوق: ماذا سيخرج منها؟" وما إلى ذلك وهلم جرا. يمكن أن يحدث شيء سيء للغاية: قد يتم إطلاق غازات سامة، وقد يحدث انفجار. إن المواد الأكثر براءة والأكثر استخدامًا، عندما يتم دمجها مع مواد أخرى مماثلة وآمنة بشكل فردي، يمكن أن تشكل مادة جديدة وخطيرة للغاية.

الفضول صفة تستحق الثناء، لكن في هذه الحالة، دع المعرفة والحذر يسودان عليها.

قشر البيضة دون كسر قشرتها

يقول الفرنسيون: "لا يمكنك صنع البيض المخفوق دون كسر البيض". عند سماع الكيميائي لها، لا يمكنه إلا أن يهز كتفيه. لا يوجد شيء أسهل وأبسط من تقشير البيضة دون كسر قشرتها.

أود أن أعتقد أنك قد خمنت بالفعل كيفية القيام بذلك إذا كنت تعلم أن القشرة الصلبة للبيضة هي نفس الجير الكربوني، مثل الطباشير أو الرخام. كل ما عليك فعله هو غمس البيضة في محلول ضعيف من حمض الهيدروكلوريك.

خطأ الفيزيائيين التخيلي

تعلمنا الفيزياء أنه عند مزج اللونين الأزرق والأصفر يتكون اللون الأخضر. جميع الرسامين مقتنعون بنفس الشيء. وفي الوقت نفسه، يمكنني أن أثبت لك بسهولة أن مثل هذا البيان خاطئ. الأزرق والأصفر لونان متكاملان ويلغي كل منهما الآخر. محاليل الطلاء الأزرق والأصفر، عند دمجها، تعطي خليطًا عديم اللون.

انظر بنفسك. كما ترون، هذا الزجاج يحتوي على سائل أزرق، وهذا الزجاج يحتوي على سائل أصفر. أسكبهم في الزجاج الثالث. أمامك مياه صافية: الألوان الزرقاء والصفراء دمرت بعضها البعض...

أنا متأكد تقريبًا من أنني لن أقوم بتضليلك وستكشف أنت بنفسك سر مثل هذا "الانتهاك" لقوانين البصريات؛ لكن أي شخص لم ير بعد التجارب التي عرضتها من قبل، ربما سيشعر بالحيرة من هذه التجربة.

أنت تقول أنه في الزجاج الأول كان لدي محلول قلوي من عباد الشمس (اللون الأزرق)، وفي الثاني - نفس محلول الميثيل البرتقالي (الأصفر)، وفي الثالث، حيث سكبت محتويات الأولين، - الكلور ماء.

أنت على حق: هكذا كان الأمر!

قوس قزح من الماء والماء من قوس قزح

المنظر الرائع هو ظهور قوس قزح في السماء عندما لم يهطل المطر بعد، وقد أطلت الشمس بالفعل من خلف السحب.

ولا يقل جمالا عن مجموعة ألوان الطيف الشمسي التي يتم الحصول عليها على جدار أبيض إذا مر شعاع ضوء الشمس الذي يضيئه على طول المسار من خلال منشور زجاجي ويتحلل إلى الألوان المكونة له.

ولكن يمكنك الحصول على جميع ألوان قوس قزح بطريقة كيميائية بحتة.

لدي ماء رائع في هذه الزجاجة.

يوجد على الطاولة سبعة كؤوس حسب عدد ألوان الطيف. أسكب الماء في كل منها، وأمامك مجموعة كاملة من الألوان: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي.

إن عالم الفيزياء الإنجليزي العظيم نيوتن، والذي أتمنى أن تعرفوا اسمه، لم يكتف بتحليل اللون الأبيض إلى سبعة ألوان، بل أثبت العكس أيضًا، فهي عندما تندمج مع بعضها البعض، فإنها تنتج انطباع اللون الأبيض لأعيننا.

الماء الذي عرضته للتو له نفس الخاصية. سنقوم الآن باختبار تعليمات نيوتن كيميائيًا عن طريق إعادة جميع السوائل الملونة إلى الزجاجة.

ولكن أين وضعتها؟ أوه! بذهول، أخرجه من الطاولة ووضعه على الرف. لنخرجها ونسكب محتويات الكؤوس فيها.

الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الخ. تُسكب السوائل واحدًا تلو الآخر في الزجاجة، وهي الآن مليئة بالمياه الصافية أمامك مرة أخرى.

خدعة جميلة وفعالة، لكن القيام بها بالكامل مع ألوان الطيف السبعة ليس بالأمر السهل. أولاً، لهذا تحتاج إلى اختيار سبعة دهانات عضوية تذوب بسهولة وبسرعة في محلول قلوي ضعيف وتعطي ألوانًا قريبة من الألوان الطيفية. بالنسبة للأحمر، فإن الفينول فثالين مناسب تماما، للأصفر - ميثيل برتقالي، للبرتقال - خليط منهم، للأخضر - الكلوروفيل، للأزرق - عباد الشمس، وهو أيضًا في محلول أقوى - للأزرق والبنفسجي الأنيلين - للبنفسج.

ويجب اختبارها جميعًا قبل التجربة واختيارها بكميات كافية ولكن ليست زائدة عن الحاجة، حتى تظل حلولها شفافة. لجعل وجود الدهانات أو المحاليل القوية في الجزء السفلي من النظارات غير مرئي للجمهور، يمكن تغطية الجزء السفلي من الأخير في الأسفل بشريط ضيق مقطوع من الورق الأسود. ومن بعيد تندمج قطع الورق السوداء مع سطح الطاولة الأسود فتبدو الأكواب فارغة تمامًا. لجعل الطلاء يمتزج بالماء بشكل أسرع، يمكنك حمل الزجاجة بيدك اليمنى أثناء صب الماء، وأخذ الكوب بيدك اليسرى، وتغطية قطعة الورق الملصقة بالأسفل براحة يدك، وهز السائل قليلاً.

أصعب شيء في هذه الحيلة هو التأكد من أن المحاليل تندمج معًا بسرعة وتفقد لونها تمامًا.

للقيام بذلك، يتم إخفاء الزجاجة الثانية على رف الطاولة، تمامًا مثل الزجاجة التي يُسكب منها محلول ضعيف من القلويات (على سبيل المثال، الصودا الكاوية) في النظارات.

ما اعتبرته شرود الذهن من جهتي كان خدعة شائعة من السحرة لاستبدال شيء بآخر.

بعد أن وضعت الزجاجة على الرف، مخفية عنك بواسطة اللوحة الأمامية للطاولة، أخرجت زجاجة أخرى من نفس النوع بدلاً من ذلك، بنفس كمية السائل التي بقيت في الزجاجة الأولى. فقط السائل الموجود فيه كان مختلفًا. لقد كان ماء الكلور هو الذي تغير لون الدهانات العضوية.

لون زهرة غير مسبوق

من الأعمال الكيميائية الصيفية المثيرة للاهتمام تغيير اللون الطبيعي للزهور، سواء المقطوفة أو تلك المتبقية على الساق أو الفروع. ومهما كانت هذه التجارب بسيطة، فإنها تترك انطباعًا كبيرًا لدى الأشخاص غير المطلعين على أسرار الكيمياء، وتساعد على إيقاظ الاهتمام بالكيمياء.

أفضل طريقة لتغيير لون الزهور الوردية والأزرق والأرجوانية هي خليط من الأمونيا وأثير الكبريتيك (بالمناسبة، ما يسمى بطريقة الإنتاج بفعل حمض الكبريتيك على الكحول، وليس عن طريق التركيب، حيث أن هناك ليس فيه كبريت). الأثير مادة قابلة للاشتعال، فلا يجب التدخين أثناء تجربته.

غمس الزهرة المقطوفة حديثاً مع ساقها في الخليط المحدد، وبعد بضع دقائق يلاحظ تغيراً في لونها. إنه يعمل بشكل جيد بشكل خاص مع إبرة الراعي الوردية، والنكة الأرجوانية، والبنفسج الليلي، ووركين الورد الأحمر والوردي، وورود الحديقة، والقرنفل الوردي، والأجراس الزرقاء، وحمامات الحديقة. في هذه الحالة، يتم رسم الزهور المتنوعة مع الحفاظ على النمط، وتغيير ألوانه فقط. وهكذا، تكتسب البازلاء الحلوة الأرجوانية لونًا أزرق داكنًا على البتلة العلوية ولونًا أخضر ساطعًا على البتلة السفلية. يتم تلوين القرنفل البري بخطوط بنية داكنة وخضراء، وما إلى ذلك. يتحول الخشخاش الأحمر إلى اللون الأرجواني الداكن، والوردة البيضاء تتحول إلى اللون الأصفر. فقط الزهور الصفراء لا يتغير لونها، أما الباقي فيأخذ لونًا جديدًا.

العديد من الزهور لا تحتاج حتى إلى قطفها، يكفي ترطيبها بالسائل المحدد أو وضعها فوق كوب منه. هذا هو الفوشيه الذي يكتسب في نفس الوقت ألوانًا صفراء وزرقاء وخضراء ويعود تدريجيًا إلى لونه الطبيعي.

الذهب قابل للذوبان والذوبان

في الحكاية الخيالية الساحرة "ما قالته الريح عن فالديمار وبناته"، يصف أندرسن الصائغ في العصور الوسطى على النحو التالي:

"كان فالديمار دو فخورًا وشجاعًا، ولكنه أيضًا واسع المعرفة. كان يعرف الكثير. لقد رأى الجميع ذلك، وكان الجميع يهمس عنه. كانت النار مشتعلة في غرفته حتى في الصيف، وكان الباب مغلقًا دائمًا؛ وكان يعمل هناك ليلًا ونهارًا. ولكن لا يحب التحدث عن عمله: يجب تجربة قوى الطبيعة في صمت، قريبًا، سيجد أفضل وأغلى شيء في العالم - الذهب الأحمر.

من الدخان والرماد، من المخاوف والليالي الطوال، تحول شعر ولحية فولديمار دو إلى اللون الرمادي، وتجعد جلد وجهه وتحول إلى اللون الأصفر، لكن عينيه ما زالتا تحترقان ببريق جشع تحسبًا للذهب، الذهب المطلوب.

ولكن في اليوم الأول من عيد الفصح بدأت الأجراس تدق! بدأت الشمس تتألق في السماء. كان فالديمار دو يعمل بشكل محموم طوال الليل، في الطهي، والتبريد، والتحريك، والتقطير. تنهد بشدة وصلى بحرارة وجلس في العمل خائفا من التقاط أنفاسه. لقد انطفأ مصباحه، لكن جمر الموقد أضاء وجهه الشاحب وعيناه الغائرتين. وفجأة توسعوا. انظر إلى الوعاء الزجاجي! يلمع... يحترق كالحرارة! شيء مشرق وثقيل! يرفع الوعاء بيد مرتجفة ويختنق من الإثارة ويصرخ: "ذهب! ذهب!"

استقام ورفع الكنز عالياً الموجود في وعاء زجاجي كبير. "لقد وجدته، وجدته! الذهب!" - صرخ وسلم الإناء لبناته، لكن... ارتعشت يده، وسقط الإناء على الأرض وتكسر إلى أجزاء. لقد انفجرت آخر فقاعة أمل من قوس قزح."

دعونا نحاول، على غرار الكيميائيين، أن نبحث عن طريقة للحصول على «الذهب من الماء».

بينما كنت تقرأ المقطع من أندرسن، قمت بغلي الماء في دورقين. أسكب الماء المغلي منهم في وعاء ثالث أكبر وأغطيه بغطاء. دقيقة من الصبر!

مستعد! أخلع منديلي وأعطيك القارورة المبردة.

ما الجمال، ما تألق! كلها مليئة برقائق صغيرة من الذهب تتلألأ في أشعة الشمس.

ثم وضعت القارورة على شبكة مستلقية على حامل ثلاثي الأرجل، وأشعلت مصباح كحول تحت الشبكة - وبعد بضع دقائق اختفى "الذهب": لقد ذاب تمامًا في الماء المغلي.

ليست هناك حاجة بالطبع للقول إنه لم يكن ذهبًا.

في القوارير، قمت بغلي محاليل خلات الرصاص (السامة!) بشكل منفصل في الماء المقطر ويوديد البوتاسيوم. ومن خلال دمجهما معًا، حصل على أملحين جديدين من خلال التحلل التبادلي لهذه الأملاح - خلات البوتاسيوم المتبقية في المحلول، ويوديد الرصاص. وهذا الأخير قابل للذوبان في الماء الساخن فقط، وعندما يبرد المحلول يتساقط منه على شكل بلورات صغيرة متقشرة ذات بريق ذهبي. (لعشرات السنين، احتفظت بأنبوب اختبار يحتوي على مثل هذه الحبوب، وقد تم أخذه كتذكار بعد إجراء تجربة في المختبر الكيميائي التابع للمعهد). بريم. يو.إم.)

ربما تكون هذه أجمل التجارب الكيميائية.

فيما يتعلق بالتشابه الخارجي ليوديد الرصاص البلوري مع حبيبات الذهب وقابليته للذوبان في الماء، أود أن أقول بضع كلمات عن خطأ الكيميائيين في العصور الوسطى وعن إمكانية الحصول فعليًا على الذهب من مواد أخرى.

آمن الكيميائيون بوجود المادة الأولية ولم يميزوا بين مفهومي المواد المعقدة والبسيطة. وكان خطأهم أنهم أولوا كل اهتمامهم للخصائص الفيزيائية للأجسام، وليس لتركيبها الكيميائي. كانوا يأملون أنه من خلال الجمع بين المواد المختلفة التي لها الخصائص الفردية للذهب، يمكنهم في النهاية الحصول على الذهب نفسه. وقد انبهروا بشكل خاص بفكرة تحويل الزئبق الثقيل اللامع إلى ذهب، مما يمنحه الصلابة واللون الأصفر. ولهذا السبب كانوا عادة يخلطونه بالكبريت الصلب والأصفر لهذا الغرض. وفي رأيهم، كان من المفترض أن يمنح الكبريت الزئبق الخصائص التي يفتقر إليها.

في هذه الحالة، وقعوا في خطأ عميق، لأنه عند الجمع بين المواد تفقد خصائصها الفيزيائية وتكتسب خصائص جديدة. وبالتالي، فإن الكبريت، الذي يتحد مع الزئبق، لم يعطي الذهب أو حتى معدن جديد، ولكن الطلاء الأحمر - الزنجفر.

راجع الموضوع في نفس الموضوع

احترق بمعدل ثابت قدره ثلاث بوصات في الساعة. ومن خلال قياس طول الجزء المتبقي، كان من الممكن تحديد مقدار الوقت الذي انقضى منذ تشغيل هذه الساعة بدقة تامة.

الحلزون المزدوج... كان هناك شيء مألوف بشكل مدهش حول هذه الصورة. ولكن ماذا؟ حسنًا، بالطبع، جزيء الحمض النووي له شكل حلزون مزدوج. صحيح أن دوامة الحبال تحترق في غضون ساعات قليلة، لكن حلزون الحمض النووي يستمر في نسخ نفسه طوال حياة الخلية...

بدأ إريت في البحث عن كائن حي فريد من نوعه، من خلال تجربته التي يمكنه من خلالها تأكيد تخمينه. وقع الاختيار على النعال الهدبي - وهو كائن حي بسيط أحادي الخلية. "عادةً ما تكون الشركات العملاقة أكثر نشاطًا أثناء النهار منها في الليل" ، هذا ما قاله إيريت. "إذا تمكنا من تعطيل إيقاع حياته من خلال التأثير على جزيء الحمض النووي، فيمكننا اعتباره مثبتًا أن هذا الجزيء يعمل أيضًا كآلية للساعة البيولوجية."

اختار شعاع الضوء كأداة للتأثير. بعد سلسلة من التجارب، تمكن من معرفة أنه من خلال تعريض الحذاء بالتناوب للأشعة فوق البنفسجية والضوء الأبيض، كان من الممكن إما تغيير إيقاع حياة الهدب بشكل كبير، أو استعادته مرة أخرى.

وخلص إيريت إلى أن "الضرر فوق البنفسجي يدمر حلزون الحمض النووي، لكن الخلية يمكنها إصلاح الضرر إذا تعرضت للضوء الأبيض بعد نبضة فوق بنفسجية".

وبعد ذلك بقليل، تم تأكيد النتائج التي توصل إليها إيريت من قبل علماء آخرين قاموا بالتأثير على جزيء الحمض النووي بمواد كيميائية مختلفة.

ريا، وجوهرها يتلخص في هذا.

إن جزيء الحمض النووي، الذي أطلق عليه العالم الأمريكي في هذه الحالة اسم "كرونون"، يلتف في دوامة ضيقة في نواة الخلية. عندما يبدأ تضاعف الجزيء، تتباعد خيوط هذا الحلزون، ويتم بناء الحمض النووي الريبي المرسال عليها، ليصل إلى الطول الكامل لشريط واحد من الحمض النووي "chroion". وفي الوقت نفسه، يحدث عدد من التفاعلات الكيميائية المترابطة، والتي يمكن اعتبار نسبة سرعتها بمثابة عمل آلية تنظيم الساعة.

نظر إيرت إلى نموذجه على أنه "هيكل عظمي تم حذف كافة التفاصيل فيه...". لكن يبدو أن أساس الساعة البيولوجية مخفي في هذه التفاصيل. ما هي التفاعلات الكيميائية التي تحدث عند تضاعف الحمض النووي؟..

"قوس قزح" في أنبوب اختبار

قبل عقدين من الزمن، اكتشف العالم السوفييتي بي بي بيلوسوف نوعًا جديدًا من تفاعلات الأكسدة والاختزال النابضة. تغير لون السائل الموجود في أنبوب الاختبار أمام أعيننا مباشرة: في لحظة كان أحمر، والآن أصبح أزرق بالفعل، ثم تحول إلى اللون الأحمر مرة أخرى... حدث تغير اللون بشكل دوري صارم.

تحدث بيلوسوف عن الظاهرة التي لاحظها في إحدى الندوات. تم الاستماع إلى الرسالة باهتمام كبير، لكن لم يعلق أحد، بما في ذلك المؤلف نفسه، أهمية كبيرة على حقيقة أن المكونات الأولية للتفاعلات النابضة هي مواد عضوية، تشبه إلى حد كبير في تكوينها مواد الخلية الحية، ومواد الحمض النووي . فقط في عام 1960 انتبه عالم سوفيتي آخر لهذا الأمر وقام بتطوير وصفة مفصلة لمثل هذه التفاعلات.

خليط من المواد التي عند حرقها تنتج نارًا بيضاء أو ملونة لامعة ومتألقة، اخترعها فنيو الألعاب النارية القدماء في البنغال، وهي جزء من الهند يقع على طول خليج البنغال. ومن هنا يأتي اسم "الماسة". انتشرت أضواء البنغال، أو الماسات، من الهند في جميع أنحاء العالم.

تتكون الشرارات التي يتم شراؤها من المتاجر من سلك مطلي بخليط قابل للاشتعال وينتج عادة لهبًا أبيض. لتحضير الألعاب النارية الملونة في المنزل، قم أولاً بخلط النشا مع الماء وصنع عجينة سميكة.

ثم طحن الخليط في هاون حديدنشارة الخشب، الألومنيومأو المغنيسيوممسحوق وملح تلوين اللهب و"ملح بيرثوليت" الرطب - كلورات البوتاسيومكلو3 ( بحرص! كلورات البوتاسيوم الجافة، عند طحنها، يمكن أن تشعل مساحيق المعادن!)

يضاف الخليط الناتج عن الطحن إلى عجينة النشا ويخلط جيداً. يتم نقل الكتلة السميكة إلى أنبوب اختبار أو زجاج طويل القامة، ويتم غمس أسلاك الحديد المعدة مسبقًا بسمك حوالي 1 مم بالتناوب فيه إلى عمق 8-10 سم، ويتم إخراجها والسماح لها بتصريف الكتلة الزائدة، ثم معلقة على حبل بواسطة خطاف مثني في الطرف الآخر من السلك.

بعد التجفيف، يتم غمس الأسلاك مرة أخرى في الكتلة السائلة وتجفيفها مرة أخرى. تتكرر هذه العمليات 3-5 مرات حتى يصل قطر طبقة الكتلة على السلك إلى 5-6 مم، وبعد ذلك تجف الماسات تمامًا.

يتم الحصول على الماسة الخضراء عن طريق خلط 5 جرام بدون طحن مبتل نترات الباريومبا (رقم 3 ) 2 مع 1 جم الألومنيومأو المغنيسيوممسحوق، ثم أضف 3 غرام حديدنشارة الخشب وصفة أخرى للماس الأخضر تتضمن 3.5 جم حمض البوريكب(أوه) 3، 6.5 جم مبتل كلورات البوتاسيوم 2 جرام برادة حديد و 1 جرام مسحوق ألومنيوم.

الماسة الحمراء تنتج خليط 4.5 جرام مبتل نترات السترونتيومسر(NO3)2، 5.5 جم كلورات البوتاسيومأنا، 3 سنوات حديدنشارة الخشب و 1 غرام الألومنيومأو المغنيسيوممسحوق.

سوف يسعد الماسة الصفراء عينيك إذا صنعتها من 3 جرام أوكسالات الصوديومنا 2 ج 2 أو 4.5 جم مبتل كلورات البوتاسيوم 3 جرام حديدنشارة الخشب و 1 غرام الألومنيومأو المغنيسيوممسحوق.

يتم الحصول على النار الملونة عند احتراق المخاليط البنغالية بسبب وجود مواد تحتوي على الكاتيونات الباريوم, السترونتيوم, صوديومأو الذرات البورونقادرة على إصدار ضوء بطول موجي معين في المنطقة المرئية من الطيف عند دخول اللهب. حديدالحديد، الألومنيومأرض المغنيسيومالمغنيسيوم على شكل مساحيق أو نشارة الخشب الناعمة، عند حرقه، ينتج شرارات مذهلة. في هذه الحالة، يتم تشكيل أكسيد الحديد (III) Fe 2 O 3 وجزئيا Fe 3 O 4، وكذلك Al 2 O 3 و MgO.

رد الفعل الرئيسي هنا هو تفاعل الأكسدة والاختزال مع KClO 3 نشاء، والتي يمكن الإشارة إليها تقليديًا بالصيغة C 6 H 10 O 5:

4بوكلو 3 + ج 6 ح 10 س 5 = 4 بوكل+ 6CO2 + 5H2O

نترات الباريومالذي يسبب ظهور لهب أخضر يتحلل في وجود عوامل اختزال (الحديد، النشا) إلى أكسيد الباريوم، ثاني أكسيد النيتروجينو الأكسجين:

2با(رقم 3 ) 2 = باو+ 4NO 2 + يا 2

تتحلل بطريقة مماثلة نترات السترونتيوم، مما يعطي اللهب اللون الأحمر.

أوكسالات الصوديومعندما يحترق الخليط يتحول إلى كربونات الصوديومو أول أكسيد كربون:

Na 2 C 2 O 4 = Na 2 CO 3 + CO

أ حمض البوريك B(OH) 3، يطلق الماء، ويدخل أكسيد البورون:

2B(OH)3 = B2O3 + 3H2O

مزيد من المعلومات عن الأوكسالات

الأكسالات - الأملاح حمض الأكساليك H2C2O4 . 2H2O، مادة بلورية عديمة اللون. الفلزات القلوية وأكسالات الأمونيوم هي مواد بلورية عديمة اللون، شديدة الذوبان في الماء؛ الأكسالات المتبقية قابلة للذوبان بشكل طفيف.

تعمل الأحماض القوية الموجودة في محاليلها المائية المركزة على تحلل الأوكسالات إلى أملاح هذه الأحماض، مما يؤدي إلى إطلاقها أول أكسيدو ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال، أوكسالات الصوديوم Na 2 C 2 O 4 تحت تأثير المركزة حمض الكبريتيكتحول الى كبريتات الصوديوم، إطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون 2:

Na 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO + CO 2 + H 2 O

حمض الأكساليك ثنائي القاعدة ويشكل سلسلتين من الأملاح: أملاح متوسطة، على سبيل المثال، مونوهيدرات أكسالات البوتاسيوم K 2 C 2 O 4 . H 2 O والهيدروكسيلات الحمضية، على سبيل المثال، هيدروكسيلات البوتاسيوم أحادية الهيدرات KHC 2 O 4 . H 2 O. عند تسخينه، تتحلل جميع الأكسالات تقريبًا إلى كربونات معدنيةو أول أكسيد كربونشركة لذا، أكسالات الكالسيوميتحول CaC 2 O 4 إلى كربونات الكالسيومو أول أكسيد كربون:

CaC 2 O 4 = CaCO 3 + CO

مع تسخين أقوى، يتم إطلاق CaCO 3 ثاني أكسيد الكربونثاني أكسيد الكربون، يتحول إلى أكسيد الكالسيومتساو:

كربونات الكالسيوم 3 = كربونات الكالسيوم + ثاني أكسيد الكربون 2

الأوكسالات في المحاليل المائية تظهر خصائص مخفضة. على سبيل المثال التفاعل أوكسالات الصوديومفي بيئة حمضية مع برمنجنات البوتاسيوميؤدي إلى إطلاق سراح ثاني أكسيد الكربون:

5Na 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 10CO 2 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O

"ورقة البنغالية"

عند اشتعاله، يحترق ورق البنغال بلهب ملون، ولا ينتج عنه دخان ولا رائحة عمليًا. ولتحضيره يتم نقع شرائح من الفلتر أو ورق التواليت أو المناديل الورقية في محلول مائي من الأملاح التي تطلق الأكسجين اللازم للاحتراق وتلون اللهب، حسب الوصفات التالية:

· 2 مل من المحلول الكحول الإيثيلي 2 جرام كلورات الباريومو 2 ز كلورات البوتاسيومفي 10 مل من الماء (سوف تحترق الورقة بلهب أخضر)؛

· 2 مل من المحلول الكحول الإيثيلي 2 جرام نترات السترونتيومو 1 ز كلورات البوتاسيومفي 10 مل من الماء (لون اللهب أحمر)؛

· 2 مل من المحلول الكحول الإيثيلي 2 جرام نترات النحاسو 1 ز كلورات البوتاسيومفي 10 مل من الماء (سيكون اللهب أزرق).

· 2 مل من المحلول الكحول الإيثيلي، 1 جرام أوكسالات الصوديومو 1 ز كلورات البوتاسيومفي 10 مل من الماء (سيكون اللهب أصفر).

يتم تجفيف شرائح الورق غير الملصقة والمنقوعة في المحاليل بالهواء ثم إشعال النار فيها. المشهد لا ينسى!

بوران في كوب

صب 5 جم من حمض البنزويك في كوب سعة 500 مل ثم ضع غصن الصنوبر. قم بتغطية الكوب بكوب خزفي مملوء بالماء البارد وقم بتسخينه فوق مصباح الكحول. يذوب الحمض أولا، ثم يتحول إلى بخار (يتبخر)، ويمتلئ الزجاج بـ "الثلج"، الذي يغطي الغصين برقائق بيضاء.

حرق الثلوج

صب الثلج في علبة من الحديد وقم بضغطها قليلاً. ثم نقوم بعمل انخفاض فيه (حوالي ربع ارتفاع الجرة) ونضع قطعة صغيرة من كربيد الكالسيوم هناك ونملأها بالثلج في الأعلى. نحضر عود ثقاب مضاء إلى الثلج - يظهر لهب، "الثلج يحترق".

يتفاعل كربيد الكالسيوم ببطء مع الثلج لتكوين الأسيتيلين، الذي يحترق عند اشتعاله.

CaC 2 + 2H 2 O ® Ca(OH) 2 + C 2 H 2.

2C 2 H 2 + 5O 2 ® 4CO 2 + 2H 2 O + Q.

عاصفة رعدية في الزجاج

"الرعد" و"البرق" في كوب ماء!

أولاً، قم بوزن 5-6 جم من برومات البوتاسيوم KBrO3 و5-6 جم من ثنائي هيدرات كلوريد الباريوم BaCl2 2H2O وقم بإذابة هذه المواد البلورية عديمة اللون عند تسخينها في 100 جم من الماء المقطر، ثم قم بخلط المحاليل الناتجة. عندما يبرد الخليط، يتكون راسب من برومات الباريوم B، وهو قابل للذوبان قليلاً في البرد. أ(BrO3)2:

2KBrO3 + BaCl2 = ب أ(BrO3)2Ї + 2KCl.

تصفية راسب البلورات عديم اللون B أ(BrO3)2 ثم اشطفه 2-3 مرات بأجزاء صغيرة (5-10 مل) من الماء البارد. ثم قم بتجفيف الرواسب المغسولة بالهواء. بعد ذلك، 2 غرام من الناتج B أقم بإذابة (BrO3)2 في 50 مل من الماء المغلي ثم قم بتصفية المحلول الذي لا يزال ساخناً.

اضبط الزجاج مع المرشح ليبرد إلى 40-45 درجة مئوية. من الأفضل القيام بذلك في حمام مائي يتم تسخينه إلى نفس درجة الحرارة. تحقق من درجة حرارة الحمام باستخدام مقياس الحرارة، وإذا انخفضت، قم بإعادة تسخين الماء باستخدام موقد كهربائي.

أغلق النوافذ بالستائر أو أطفئ الأضواء حتى تصبح الغرفة شفقًا، وسترى كيف ستظهر في الزجاج، بالتزامن مع ظهور البلورات، شرارات زرقاء - "البرق" - ستظهر في مكان أو آخر وأصوات تصفيق سوف يسمع "الرعد". هنا لديك "عاصفة رعدية" في كوب!

يحدث تأثير الضوء بسبب إطلاق الطاقة أثناء التبلور، أما الفرقعة فهي ناتجة عن ظهور البلورات.

تعدين "الذهب"

يتم إذابة خلات الرصاص في دورق واحد مع الماء الساخن، ويذوب يوديد البوتاسيوم في الدورق الآخر. يُسكب كلا المحلولين في دورق كبير، ويُترك الخليط ليبرد وتظهر رقائق ذهبية جميلة تطفو في المحلول.

الرصاص (CH3COO) 2 + 2KI = PbI2 + 2CH3COOK

"الحرباء" المعدنية. يُسكب 3 مل من محلول مشبع من برمنجنات البوتاسيوم و 1 مل من محلول 10٪ من هيدروكسيد البوتاسيوم في أنبوب اختبار. أثناء الرج، أضف 10-15 قطرة من محلول كبريتات الصوديوم إلى الخليط الناتج حتى يظهر اللون الأخضر الداكن. عند التحريك، يتحول لون المحلول إلى اللون الأزرق، ثم إلى اللون الأرجواني، وأخيراً إلى اللون القرمزي.

يتم تفسير ظهور اللون الأخضر الداكن من خلال تكوين منجنات البوتاسيوم K2MnO4:

2KMnO4 + 2KOH + Na2SO3 = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O.

يتم تفسير التغير في اللون الأخضر الداكن للمحلول من خلال تحلل منجنات البوتاسيوم تحت تأثير الأكسجين الجوي:

4K2MnO4 + O2 + 2H2O = 4KMnO4 + 4KON.

دخان بلا نار

سواتر الدخان نتيجة احتراق المواد دون لهب أو نار، أو سحب الدخان المذهلة على مسرح الحفل أو عند تصوير فيلم تاريخي ترفيهي أو فيلم أكشن - كل هذا من عمل الكيميائيين.عادة، لإنشاء مثل هذه التأثيرات، يتم استخدام المواد المتسامية بسهولة، والتي تشكل جزيئات صلبة صغيرة من الدخان أو الضباب في الهواء.
وهذا السلوك نموذجي، على سبيل المثال، للبارافين وكلوريد الأمونيوم والنفثالين.

يتم تحضير إحدى تركيبات "التدخين" بخلط 5 جرام الأمونيا(كلوريد الأمونيوم)، 2 جم النفتالين 2 جرام ملح بيرثوليت(كلورات البوتاسيوم) و 1 جم فحم. لا يمكن إشعال هذا الخليط إلا في الهواء الطلق، لأن الاحتراق ينتج دخانًا كثيفًا بدون لهب، مع رائحة كريهة من الأمونيا والنفثالين.

إذا كنت ترغب في إظهار الدخان في الداخل، فأنت بحاجة إلى ترطيب الجزء الداخلي من الزجاج ببضع قطرات من حمض الهيدروكلوريك، وقلبه رأسًا على عقب، وتغطيته بصوف قطني مبلل. الأمونيا. سيتم ملء المساحة الداخلية للزجاج بالكامل على الفور بالدخان الأبيض الناتج عن كلوريد الأمونيوم. لإبهار الجمهور بانطباع غير مسبوق، يمكنك إنشاء دخان من الماء. للقيام بذلك، صب الماء في كوب ورمي قطعة من "الثلج الجاف" - الجليد الصلب. ثاني أكسيد الكربون. سيبدأ الماء على الفور في الفقاقيع، وسوف يتدفق من الزجاج دخان أبيض كثيف يتكون من بخار الماء المبرد. هذا الدخان آمن تماما.

يمكن تحقيق الاحتراق عديم اللهب باستخدام المحفزات (مسرعات التفاعل الكيميائي)، على سبيل المثال. أكسيد الكروم(الثالث) كر 2 يا 3 . هذا مسحوق أخضر يتم تضمينه في العديد من الدهانات الرخيصة كصبغة. يتم عرض الحرق بدون لهب بهذه الطريقة: يتم وضع كوب معدني على بلاط السيراميك، حيث يتم تقطير القليل من شمعة مشتعلة. البارافين, ستيرينأو الشمعوعلى الفور، قبل أن يبرد، صب مسحوق الكروم عليه في كومة 2 يا 3 . من الضروري أن يشبع البارافين المذاب المسحوق من الأسفل فقط، وتبقى الطبقة العليا من أكسيد الكروم جافة. الآن، إذا لمست الجزء العلوي من الشريحة باستخدام عود ثقاب مشتعل، سيبدأ إطلاق الكثير من الدخان، لكن لن يرى أحد اللهب. يطلق تفاعل احتراق البارافين الكثير من الحرارة، لذلك يذوب تدريجيًا، وتحت تأثير القوى الشعرية، يرتفع إلى قمة التل، ويتبخر ويشكل دخانًا يتكون من جزيئات البارافين الصلب.

كما سيساعد أكسيد الكروم في إظهار الاختفاء الغامض للمادة دون لهب أو دخان. للقيام بذلك، قم بتجميع عدة أقراص من "الكحول الصلب" (الوقود الجاف)، ثم اسكب قليلًا من الكروم المسخن مسبقًا في الأعلى 2 يا 3 . بعد فترة من الوقت، ستتحول الشريحة بأكملها إلى قليل من المسحوق الأخضر. أكسدة ميثينامين- قاعدة كحولية صلبة في وجود محفز تتم وفقًا للتفاعل حيث تكون جميع منتجات الاحتراق غازية. شريط من الورق منقوع في المحلول خلات الرصاصويجفف بالهواء ويحترق أيضًا بدون لهب. انها مجرد احتراق. في هذه الحالة، يتم تحويل خلات الرصاص إلى أكسيد الرصاصويبرز ثاني أكسيد الكربون.

أخيرًا، يمكن إثبات احتراق المادة بدون دخان أو لهب عن طريق سكب 10-15 مل في كوب الأسيتون(بحرص! الأسيتون قابل للاشتعال!) وقم بخفض السلك النحاسي الساخن هناك حتى لا يلمس سطح السائل. سوف يتوهج السلك النحاسي حتى يتم استهلاك الأسيتون بالكامل. ولجعل التجربة أكثر إثارة، يتم إطفاء الأضواء في الغرفة. على سطح النحاس (الذي يعمل كمحفز ويسرع التفاعل)، تحدث أكسدة بخار الأسيتون حمض الاسيتيكو الأسيتالديهيدمع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة.

قارورة مرآة

ظهرت المرايا قبل وقت طويل من عصرنا. في البداية، كانت عبارة عن صفائح معدنية مصنوعة من الذهب والفضة والنحاس والبرونز، وهي سبيكة من النحاس والقصدير، مصقولة حتى تتألق. وفقا للسجلات، بمساعدة المرايا البرونزية، أرخميدس في 212 قبل الميلاد. "أحرقت سفن السيدات في معركة سيراكيوز. بدأ إنتاج المرايا الحديثة (على الزجاج) في عام 1858 على يد الكيميائي الألماني جوستوس فون ليبج.

تابع ليبيج على النحو التالي. بعد أن قام بإزالة الشحوم من السطح الداخلي للقارورة بمحلول الصودا - كربونات الصوديوم Na2CO3، قام بغسله بالماء والكحول الإيثيلي C2H5OH وثنائي إيثيل الأثير (C2H5)2O. بعد ذلك، سكب ليبج عدة ملليلترات من محلول مائي بنسبة 10% من الفورمالديهايد HCHO (الفورمالين) في الدورق. بعد إضافة محلول مركب الفضة الأمونياك OH إلى الخليط، قام بتسخين القارورة بعناية، وبعد بضع دقائق أصبحت تشبه المرآة (تم إطلاق الفضة على شكل طبقة رقيقة على جدران القارورة). بعد ذلك، بدلاً من الفورمالين، بدأ ليبج في استخدام محلول الجلوكوز بنسبة 10٪ C6H12O6 للحصول على "مرآة فضية".

حاول تكرار تجربة ليبج، فقط اتبع وصفه بالضبط.

لتحضير محلول مركب الأمونيا من هيدروكسيد الفضة - ديامين الفضة (I) (Ag (NH3)2OH، أضف محلول مائي 25% من الأمونيا NH3 قطرة قطرة إلى محلول مكون من 1 جم من نترات الفضة AgNO3 في 100 مل من الماء حتى راسب أكسيد الفضة Ag2O الذي ترسب في البداية غير موجود، سوف يتحول إلى محلول على شكل ملح معقد.وفي هذه الحالة تحدث التفاعلات التالية:

2AgNO 3 + 2NH 3 + H20 = Ag 2O ¯ + 2N H4N O3،

Ag2O + 4NH3 + H20 = 2[أ ز(NH3)2] أوه.

معادلة التفاعل لإنتاج "مرآة فضية" هي كما يلي:

2OH + HCHO = 2Ag¯ + HCOONH4 + 3NH3 + H20.

يتم اختزال الكاتيون المعقد إلى معدن Ag، ويتأكسد الفورمالديهايد HCHO إلى حمض الفورميك HCOOH، والذي في وجود الأمونيا الزائدة يتحول إلى ملح - فورمات الأمونيوم HCOONH4:

HCOOH + NH3 = HCOONH4

تم استخدام التفاعلات المسببة لتكوين "المرآة الفضية" لاحقًا للكشف النوعي عن الألدهيدات والجلوكوز في المحلول، وكان محلول مركب الفضة المعقد نفسه يسمى "كاشف تولنز" الذي سمي على اسم الكيميائي الألماني بيرنهارد تولنز، الذي اقترح في 1881 استخدام هذا المركب في الكيمياء التحليلية.

بلورات متألقة

الضوء الابيض

حاول خلط 108 جم كبريتات البوتاسيومو 100 جرام ديكاهيدرات كبريتات الصوديوم(ملح جلوبر) ويضاف القليل من الماء المغلي الساخن على دفعات مع التحريك حتى تذوب جميع البلورات. اترك المحلول في الظلام حتى يبرد ويتبلور الملح المزدوج. بمجرد أن تبدأ البلورات في الانفصال، سوف يتألق المحلول: عند 60 سمعضعيفًا، وكلما برد أصبح أقوى وأقوى. عندما يسقط الكثير من البلورات، سترى حزمة كاملة من الشرر. إذا قمت بتمرير قضيب زجاجي على البلورات المنبعثة في الجزء السفلي من الوعاء، فسوف تظهر الشرر مرة أخرى. التوهج والتألق ناتجان عن حقيقة أنه أثناء التبلور ملح مزدوجتكوين Na2SO4. 2 ك 2 سو 4 . يطلق 10H2O الكثير من الطاقة، والتي تتحول بالكامل تقريبًا إلى ضوء.

ضوء برتقالي

وهذا أيضًا نتيجة للتحويل شبه الكامل لطاقة التفاعل الكيميائي إلى ضوء. لمراقبته، قم بإضافته إلى محلول مائي مشبع. الهيدروكينون 10-15% حل كربونات البوتاسيوم، الفورمالينو بيرهيدرول. من الأفضل ملاحظة توهج السائل في الظلام. وينتج التوهج عن تفاعلات الأكسدة والاختزال لتحويل الهيدروكينون إلى كينون، والفورمالدهيد إلى حمض الفورميك. وفي الوقت نفسه، يحدث تفاعل لتحييد حمض الفورميك مع كربونات البوتاسيوم، مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون ورغوة المحلول.

المنشورات الحمراء

10 جرام ثنائي كروماتيخلط البوتاسيوم مع 40 مل من حمض الهيدروكلوريك المركز ويضاف 15-20 مل من الماء. سخني الخليط قليلاً، وستتحول بلورات الملح إلى المحلول. بعد الذوبان ثنائي كروماتتبريد محلول البوتاسيوم بالماء. تتساقط بلورات حمراء جميلة جدًا على شكل منشور، تمثل ملح البوتاسيوم حمض الكلوروكروميكالأحماض KCrO 3 Clحسب معادلة التفاعل :

K2Cr2O7+2 حمض الهيدروكلوريك® 2 KCrO 3 Cl+ ح 2 يا .

راسب أحمر من المادة البيضاء

كبريتات الباريوم BaSO 4 هو مسحوق أبيض ثقيل، غير قابل للذوبان في الماء. وهذا معروف عند جميع الكيميائيين، وهكذا هو موصوف في جميع الكتب المرجعية وكتب الكيمياء. لكنك أخذت حلاً عديم اللون كبريتات البوتاسيوم K2SO4 مع إضافة البنفسج برمنجنات البوتاسيوم KMnO 4 أضاف حلاً لها كلوريد الباريومولدهشتهم اكتشفوا أن راسبًا أحمر قد تشكل. غسل الراسب الأحمر لإزالة شوائب برمنجنات البوتاسيوم لا يعطي أي نتيجة، ويبقى الراسب أحمر اللون. الراسب الأحمر ليس كبريتات الباريوم النقية، ولكن حل قوي KMnO 4 في BaSO 4، حيث يتم استبدال جزء من أيونات الكبريتات في الشبكة البلورية لكبريتات الباريوم أيونات برمنجنات. من الواضح أن مثل هذا الراسب لن يتغير لونه حتى مع الغسيل الأكثر شمولاً بالماء.

الملعقة... تختفي

في بعض الأحيان، تخضع الأشياء والمواد الأكثر عادية، والتي تبدو معروفة لنا، لتحولات كيميائية غريبة. من منا لا يعلم أن أواني الطبخ المصنوعة من الألومنيوم تدوم لعقود؟ لكن في بعض الأحيان تحدث لها أشياء مذهلة: فهي تختفي حرفيًا أمام أعيننا.

خذ ملعقة من الألومنيوم ونظفها جيدًا باستخدام ورق الصنفرة الناعم، ثم قم بإزالة الشحوم منها عن طريق غمسها في الأسيتون لمدة 5-10 دقائق. (CH3) 2CO. بعد ذلك، اغمس الملعقة لبضع ثوان في محلول نترات الزئبق الثنائي الذي يحتوي على 3.3 جم من الزئبق (NO3)2 في 100 مل من الماء. بمجرد أن يصبح سطح الألومنيوم الموجود في محلول الزئبق (NO3)2 رماديًا، يجب إزالة الملعقة وغسلها بالماء المغلي وتجفيفها عن طريق التنشيف، ولكن ليس المسح باستخدام مرشح أو ورق التواليت. ستبدأ المعجزات أمام أعيننا: ستتحول الملعقة المعدنية تدريجياً إلى رقائق بيضاء ناعمة، وسرعان ما لن يبقى منها سوى كومة رمادية غير واضحة من "الرماد".

ماذا حدث؟ الألومنيوم معدن نشط كيميائيا. وعادة ما يكون محميًا من الأكسجين والرطوبة في الغلاف الجوي بواسطة طبقة سطحية رقيقة تحتوي على أكسيد وأكسجين جزيئي في مزيج كيميائي معقد.ومن خلال معالجة الألومنيوم بملح الزئبق، تمكنا من منع تكوين طبقة واقية جديدة. حدث هذا لأن الألومنيوم، الموجود في محلول نترات الزئبق الثنائي، يزيح (يخفض) الزئبق المعدني من الملح:

2А1 + 3Hg(NO3)2 = 3Hg¯ + 2А1(NO3)3

أ ل+ زئبق = (آل، زئبق).

تظهر على سطح الملعقة المنظف طبقة رقيقة من ملغم الألومنيوم (سبيكة من الألومنيوم والزئبق)، حيث يتم سحق الألومنيوم إلى الحالة الذرية. الملغم لا يحمي سطح المعدن من الأكسدة، ويتحول إلى رقائق رقيقة من ميتاهيدروكسيد الألومنيوم:

4(A1, Hg) + 2H20 + 3O2 = 4АlO(ОН) ¯ + 4Нg¯

يتم تجديد الألومنيوم المستهلك في هذا التفاعل بأجزاء جديدة من المعدن المذاب في الزئبق، والزئبق المنطلق "يلتهم" الألومنيوم مرة أخرى. والآن، بدلاً من ملعقة الألمنيوم اللامعة، تبقى لو(OH) وقطرات صغيرة من الزئبق المفقودة في رقائق بيضاء من ميتاهيدروكسيد الألومنيوم.

إذا تم غمر ملعقة الألومنيوم فورًا في الماء المقطر بعد محلول نترات الزئبق (II)، فسوف تظهر فقاعات غازية ورقائق من مادة بيضاء على سطح المعدن. هذه هي الهيدروجين والألومنيوم ميتا هيدروكسيد:

2A1 + 4H2O = 2AlO(OH) + 3H2.

يتصرف الألومنيوم بطريقة مماثلة في المحلول المائي من كلوريد النحاس الثنائي CuCl2. حاول غمس لوح ألومنيوم نظيف ومزيل الشحوم في هذا المحلول. ستشاهد رقائق بنية من معدن النحاس تتشكل وفقاعات غازية تتسرب.

إن إطلاق النحاس أمر مفهوم - فمعدن الألمنيوم الأكثر نشاطًا كيميائيًا يقلل النحاس من أملاحه:

2А1 + 3CuCl2 = 3Cu¯ + 2А1С13.

ولكن كيف نفسر إطلاق الغاز؟ وتبين أنه في هذه الحالة ليس لدى الفيلم الواقي الوقت الكافي للتشكل على سطح الألومنيوم، ويبدأ في إزاحة الهيدروجين من الماء ويتحول إلى ميتاهيدروكسيد الألومنيوم.

الفوسفور

يجب أولاً تنقية المواد التي يتم تحضير الفوسفور منها تمامًا (على سبيل المثال، عن طريق إعادة البلورة) أو أن تكون ذات درجة نقاء عالية (على سبيل المثال، "نقي كيميائيًا" أو "نقاوة خاصة" - "نقي كيميائيًا" أو "نقي جدًا"). وفيما يلي وصفات لصنع بعض المركبات المتوهجة.

الوهج الأرجواني: كربونات الكالسيوم (20 جم)، كربونات المغنيسيوم (1.2 جم)، كبريتات الصوديوم (1.0 جم)، كبريتات البوتاسيوم (1.0 جم)، كبريت (6.0 جم)، سكروز (1.0 جم)، نترات البزموت (III) (1 مل من 0.5 ٪ حل)؛ يُطحن في ملاط ​​خزفي ويُكلس عند درجة حرارة 750-800 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة.

الوهج الأخضر: كربونات الكالسيوم (20 جم)، كبريتات الصوديوم (1.0 جم)، رباعي بورات الصوديوم (0.8 جم)، كبريت (6.0 جم)، سكروز (0.8 جم)، نترات البزموت (III) (1 مل محلول 5٪)؛ يُطحن في ملاط ​​خزفي ويُكلس عند درجة حرارة 800-900 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.

توهج باللون الأزرق والأخضر: كربونات الكالسيوم (4 جم)، كربونات المغنيسيوم (2 جم)، كربونات السترونتيوم (16 جم)، كبريتات الصوديوم (0.8 جم)، رباعي بورات الصوديوم (0.5 جم)، الكبريت (6.0 جم)، السكروز (0.3 جم)، البزموت (ثالثا) نترات (1 مل من محلول 0.5٪)؛ تُطحن في ملاط ​​خزفي وتُكلس عند درجة حرارة 650-700 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة.

الوهج الأزرق:كربونات الكالسيوم (4.0 جم)، كربونات المغنيسيوم (4.0 جم)، كبريتات الصوديوم (1.4 جم)، أكسيد الزنك (6.0 جم)، كبريتيد الباريوم (3.0 جم)، كبريت (8.0 د)، بيركلورات الأمونيوم (8.0 جم)، سكروز ( 1.0 جرام)؛ يُطحن في ملاط ​​خزفي (بدون NH4ClO4)، ويُمزج بعناية مع NH4ClO4 ويُشعل في لهب موقد الغاز لمدة 15 دقيقة.

توهج أخضر ساطع: كربونات المغنيسيوم (4.0 جم)، كبريتات الصوديوم (2.4 جم)، أكسيد الزنك (6.0 جم)، كبريتيد الباريوم (4.0 جم)، كبريت (7.0 جم)، بيركلورات الأمونيوم (10.4 جم)، سكروز (0.8 جم)؛ يُطحن في ملاط ​​خزفي (بدون NH4ClO4)، ويُمزج بعناية مع NH4ClO4 ويُشعل في لهب موقد الغاز لمدة 15 دقيقة.

الوهج الأخضر: كربونات السترونتيوم (2.0 جم)، كربونات المغنيسيوم (4.0 جم)، كبريتات الصوديوم (2.4 جم)، أكسيد الزنك (6.0 جم)، كبريتيد الباريوم (2.0 جم)، كبريت (7.0 د)، بيركلورات الأمونيوم (8.0 جم)، سكروز ( 0.8 جرام)؛ يُطحن في ملاط ​​خزفي (بدون NH4ClO4)، ويُمزج بعناية مع NH4ClO4 ويُشعل في لهب موقد الغاز لمدة 15 دقيقة.

يتم إضاءة المخاليط بالأشعة فوق البنفسجية أو فلاش الكاميرا، وبعد ذلك سوف تتوهج في الظلام.

الفوسفور على أساس حمض البوريك

المعدات: كوب تبخير سيراميكي، حمض البوريك (H3BO3)، بعض المكونات (انظر أدناه)، مصباح كحول، فلاش.

ضع 2 في كوب تبخير غراممسحوق حمض البوريك (يباع في الصيدلية) ونفس الكمية من المكون؛ أضف القليل من الماء حتى تحصل على عجينة سميكة عند التقليب. ثم ابدأ بالتدفئة. أولاً، سيبدأ الخليط بالغليان، ثم يتبخر الماء وتتشكل كعكة، ثم تبدأ في الذوبان وتتحول إلى راتنج. انتظر حتى تصبح الكعكة بأكملهاكتلة زجاجية سميكة، ثم نرفع الكوب عن النار ونتركه ليبرد. بمجرد أن يبرد الخليط، عند إضاءة الفوسفور الناتج بفلاش، يمكنك ملاحظة التوهج (في الظلام المطلق).

المكونات المستخدمة مع حمض البوريك

0.1% محلول فلوريسئين (ضوء أخضر ساطع)

10% محلول خلات النيكل (الضوء الأخضر)

حامض الستريك (توهج أصفر)

حمض الأكساليك (توهج السلطة)

منديل مقاوم للحريق

ينقع المنديل في محلول سيليكات الصوديوم ويجفف ويطوى. لإثبات عدم قابليته للاشتعال، يتم ترطيبه بالكحول وإشعال النار فيه. يجب أن يكون المنديل مسطحًا باستخدام ملقط بوتقة. يحترق الكحول، لكن القماش المشرب بسليكات الصوديوم يبقى سليمًا.

سحابة من قارورة

يطلق دورق عادي سحابة كاملة من الدخان في الفضاء. هذا هو كيف ستسير الامور .فيدورق كبير مملوء بمادة بلورية كربونات البوتاسيومطبقة 1-2 سم وتصب بعناية في محلول مائي 10٪ الأمونيابحيث لا يزيد سمك الطبقة التي تغطي البلورات عن 2 مم. ثم اسكب القليل من السائل المركز في الدورق بتيار رفيع جدًا. من حمض الهيدروكلوريك. يهرب تيار كثيف من الدخان الأبيض الكثيف من عنق القارورة، التي تنزلق تحت ثقلها على طول جدرانها الخارجية، وتنتشر على طول سطح الطاولة، وبعد أن وصلت إلى الحافة، تسقط ببطء على شكل رقائق على الأرض. ظهور الدخان الأبيض ناتج عن ردود الفعل:

NH3+ حمض الهيدروكلوريك= نه4 Cl,
K2CO3+2 حمض الهيدروكلوريك = 2بوكل+ CO 2 + H 2 O

الهباء الجوي(معلق هوائي من بلورات صغيرة) من كلوريد الأمونيوم، الذي يتم الحصول عليه من التفاعل الأول، يتم حمله بعيدًا عن القارورة بواسطة ثاني أكسيد الكربون المنطلق من التفاعل الثاني. ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء، ولهذا السبب يسقط "الدخان" على الأرض.

النار تحت الماء

في عام 1808، كان الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي (1778-1829) أول من حصل على معدن المغنيسيوم. (في ذلك الوقت، لم يكن هناك شيء معروف عن خصائص هذا المعدن.) عندما اشتعلت النيران بطريق الخطأ في قطع من المغنيسيوم الناتج، بدأ ديفي في إطفاءها بالماء. كان هناك وميض أحرق وجهه.

دعونا نجعل هذه التجربة آمنة. دعونا نضع أمامنا شاشة زجاجية شفافة ونرتدي نظارات داكنة واقية (يحترق المغنيسيوم بلهب أبيض مبهر). ضع كوبًا من الماء خلف الشاشة. أشعل قليلاً (لا يزيد عن 2-3 جم) من مسحوق المغنيسيوم في ملعقة معدنية ثم اخفض الملعقة مع حرق المغنيسيوم في الماء بسرعة. (بطبيعة الحال، يجب أن يكون للملعقة مقبض طويل).

بمجرد أن يلامس الماغنسيوم المحترق الماء، فإنه سيتشكل فقاعات. يمكن للهيدروجين المنطلق أن يشتعل ويحترق فوق سطح الماء. سوف يحترق المغنيسيوم الموجود في الماء بلهب أكثر سطوعًا من الهواء، وسيبدأ الماء المحيط به في التعكر.

يمكن إجراء هذه التجربة بطريقة أخرى. دعونا نشعل النار في 2-3 جم من مسحوق المغنيسيوم في كوب من الخزف، ثم نستخدم ماصة طويلة لصب 5-10 مل من الماء في الكوب. سيكون هناك وميض مسبب للعمى على الفور.

المغنيسيوم معدن نشط كيميائيا. يؤدي حرق المغنيسيوم إلى تحلل الماء، ويشتعل الهيدروجين المنطلق في الهواء، ويتكون هيدروكسيد المغنيسيوم Mg (OH)2 في الماء:

ملغم + 2H20 = ملغم (OH)2 + H2.

لا يمكن إطفاء احتراق المغنيسيوم بالماء أو الرمل. بعد كل شيء، الرمل هو ثاني أكسيد السيليكون SiO2، والذي، مثل الماء، سوف يتفاعل مع حرق المغنيسيوم لتشكيل أكسيد المغنيسيوم والسيليكون غير المتبلور Si:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO.

فقط حصائر الأسبستوس وبطانيات الأسبستوس الموضوعة فوق المغنيسيوم المحترق هي التي ستطفئ النيران.

تحويل الفوسفور الأحمر إلى الأبيض

يتم إنزال قضيب زجاجي في أنبوب اختبار جاف ويضاف الفسفور الأحمر في حجم نصف حبة بازلاء. يتم تسخين الجزء السفلي من أنبوب الاختبار بقوة. يظهر الدخان الأبيض أولاً. مع مزيد من التسخين، تظهر قطرات صفراء من الفسفور الأبيض على الجدران الداخلية الباردة لأنبوب الاختبار. يتم إيداعه أيضًا على قضيب زجاجي. بعد توقف أنبوب الاختبار عن التسخين، تتم إزالة القضيب الزجاجي. يشتعل الفوسفور الأبيض عليه. باستخدام نهاية قضيب زجاجي، قم بإزالة الفسفور الأبيض من الجدران الداخلية لأنبوب الاختبار. يحدث اندلاع ثان في الهواء. قم بإجراء التجربة بعناية فائقة تحت غطاء محرك السيارة!

السكر على النار

خذ قطعة من السكر المكرر بالملقط وحاول إشعال النار فيها - السكر لا يضيء. إذا رشيت هذه القطعة برماد السجائر ثم أشعلتها في النار بعود ثقاب، فسكر يضيء باللون الأزرق الساطعلهب ويحترق بسرعة. (يحتوي الرماد على مركبات الليثيوم التي تعمل كمحفز).

الحبر السري

علينا أن نعترف بأن بعض أنواع الحبر إما اختفت من الاستخدام منذ فترة طويلة، أو أنها تستخدم فقط لأغراض غامضة مثل المراسلات السرية. هناك طرق عديدة لهذا النوع من الكتابة السرية، وكلها تستخدم حبرًا سريًا أو "متعاطفًا" - سوائل عديمة اللون أو ملونة قليلاً. تصبح الرسائل التي يكتبونها مرئية فقط بعد التسخين أو المعالجة باستخدام كواشف خاصة أو في الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء. هناك العديد من الوصفات لهذا الحبر.

كتب العملاء السريون لإيفان الرهيب تقاريرهم بعصير البصل. أصبحت الحروف مرئية عند تسخين الورقة. استخدم لينين عصير الليمون أو الحليب في الكتابة السرية. ولتنمية الحرف في هذه الحالات يكفي كي الورقة بمكواة ساخنة أو وضعها فوق النار لعدة دقائق.

كما استخدم الجاسوس الشهير ماتا هاري الحبر السري. وعندما ألقي القبض عليها في باريس، تم العثور على زجاجة محلول مائي في غرفتها بالفندق. كلوريد الكوبالتوالذي أصبح أحد الأدلة في كشف أنشطتها التجسسية. يمكن استخدام كلوريد الكوبالت بنجاح في الكتابة السرية: فالرسائل المكتوبة بمحلوله المحتوي على 1 جم من الملح في 25 مل من الماء تكون غير مرئية تمامًا وتظهر باللون الأزرق عند تسخين الورقة قليلاً.

تم استخدام الحبر السري على نطاق واسع في روسيا من قبل الثوار السريين. في عام 1878، أطلقت فيرا زاسوليتش ​​النار على عمدة سانت بطرسبرغ تريبوف. وبرأت هيئة المحلفين زاسوليتش، لكن رجال الدرك حاولوا اعتقالها مرة أخرى أثناء مغادرتها قاعة المحكمة. إلا أنها تمكنت من الفرار، بعد أن أبلغت أصدقاءها مسبقاً بخطة الهروب في نهاية المحاكمة، بغض النظر عن قرارها. مذكرة مع طلب إحضار بعض الملابس تحتوي على معلومات مكتوبة في محلول مائي على ظهر الورقة كلوريد الحديديك FeCl 3 (تناول زاسوليتش ​​هذه المادة كدواء). يمكن قراءة هذه الملاحظة عن طريق معالجتها بقطعة قطن مبللة بمحلول مائي مخفف ثيوسيانات البوتاسيوم: جميع الحروف غير المرئية تتحول إلى اللون الأحمر الدموي بسبب تكوين مركب ثيوسيانات الحديد.

كما استخدم أعضاء المنظمة السرية "Black Redistribution" حبرًا غير مرئي في مراسلاتهم. ولكن بسبب خيانة أحد تشيرنوبيريديلتسيالذي عرف سر فك الرسائل تم القبض على الجميع تقريبا ... الرسائل السرية كانت مكتوبة بمحلول مائي مخفف كبريتات النحاس. ظهر النص المكتوب بهذا الحبر إذا تم وضع الورقة فوق زجاجة بها الأمونيا. تتحول الحروف إلى اللون الأزرق الفاتح بسبب تكوين مركب الأمونيا من النحاس.

لكن الإمبراطور الصيني تشينغ شي هوانغدي (249-206 قبل الميلاد)، الذي ظهر في عهده سور الصين العظيم، استخدم ماء الأرز الكثيف في رسائله السرية، التي بعد أن جفت الهيروغليفية المكتوبة، لم تترك أي آثار مرئية. إذا تم ترطيب مثل هذه الرسالة قليلاً بمحلول كحول ضعيف اليود، ثم تظهر الحروف الزرقاء. واستخدم الإمبراطور مغليًا بنيًا من الأعشاب البحرية، والذي يبدو أنه يحتوي على اليود، لتطوير الكتابة.

هناك وصفة سرية أخرى للحبر تتضمن استخدام محلول مائي بنسبة 10% ملح الدم الأصفر. تختفي الحروف المكتوبة بهذا المحلول عندما تجف الورقة. لرؤية النقش، تحتاج إلى ترطيب الورق بمحلول 40٪ كلوريد الحديديك. الحروف الزرقاء الزاهية التي تظهر أثناء هذا العلاج لم تعد تختفي عندما تجف. ويرتبط ظهور الحروف بتكوين مركب معقد يعرف باسم "أزرق تيرنبول".

هل تتذكر قصة اختفاء مذكرة فانتوماس؟ يمكن تحضير الحبر المتلاشي عن طريق خلط 50 مل من صبغة اليود الكحولية مع ملعقة صغيرة الدكسترين مادة صمغيةوتصفية الراسب. يفقد هذا الحبر الأزرق لونه تمامًا بعد يوم أو يومين بسبب تطاير اليود.

تخليق ملح بيرثوليت

سيكون مفيدًا لتجاربك التي لا تنسى.

المعدات: محلول هيدروكسيد البوتاسيوم 50% (KOH)، برمنجنات البوتاسيوم (KMnO4)، حمض الهيدروكلوريك المركز (الكثافة = 1.19 جم لكل سم مكعب)، حمض النيتريك،

محلول نترات الفضة (AgNO3)، جهاز لإنتاج الكلور (مع أنبوب مخرج غاز واسع)، كوب، أنبوبي اختبار، قمع زجاجي، مرشح، حامل حديدي، موقد. يتم إجراء التجربة في غطاء الدخان أو في الهواء الطلق.

قم بتجميع جهاز لإنتاج الكلور. صب برمنجنات البوتاسيوم (طبقة 1 سم) في دورق التفاعل، واملأ قمع الإسقاط بحمض الهيدروكلوريك المركز وأدخله في الدورق (تأكد من إغلاق كل شيء). صب 30 - 40 مل من محلول 50٪ من هيدروكسيد البوتاسيوم في كوب وقم بتسخينه حتى الغليان تقريبًا (70 - 80 درجة) على شبكة الأسبستوس. اصنع الكلور بعناية (قطرة بقطرة) بإضافة حمض الهيدروكلوريك إلى برمنجنات البوتاسيوم (CRAC!). يجب أن يكون هناك تدفق بطيء وموحد للكلور عبر أنبوب مخرج الغاز.

اغمر نهاية فتحة الغاز في محلول قلوي ساخن وتمرير تيار من الكلور. في غضون 5-6 دقائق. ستبدأ البلورات البلاستيكية البيضاء من ملح بيرثوليت بالتساقط من المحلول.

3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O.

التنظيف من أيونات الكلور:

اترك المحلول حتى يبرد، ثم قم بتصفية البلورات المترسبة، ثم اشطفها بالماء على مرشح واختبر جزءًا من المرشح لوجود أيونات الكلور. للقيام بذلك، أضف القليل من حمض النيتريك والقليل من نترات الفضة إلى المرشح. إذا ترسب راسب جبني من كلوريد الفضة، غير القابل للذوبان في حمض النيتريك، استمر في غسل المرشح حتى يصبح تفاعل Cl ion سلبيًا.

تخليق الحديد الاشتعال

المعدات: أنابيب الاختبار، الأقماع، ورق الترشيح، كبريتات الحديدوز (FeSO4)، أكسالات الأمونيوم.

لا ينبغي تخزين الحديد الاشتعال لأنه يمكن أن يسبب حريقا. يتم تحضير الحديد الاشتعال عن طريق الجمع بين المحاليل المتساوية المولية لأكسالات الأمونيوم وكبريتات الحديد (II) أو ملح موهر. لتحضير المحاليل، خذ 20 جم من أملاح موهر وقم بإذابتها في 20 مل. ماء. تذوب أيضًا أكسالات الأمونيوم بكمية 7.2 جم في 20 مل. ماء. استنزاف الحلول معا. سوف يتكون راسب من ثنائي هيدرات أكسالات الحديد (FeC2O4 * 2H2O). تصفية الراسب وغسله جيداً لإزالة أملاح الأمونيوم.

جفف الراسب المغسول بورق الترشيح ثم انقله إلى أنبوب اختبار. ضع أنبوب الاختبار على حامل بزاوية بحيث تكون الفتحة للأسفل قليلاً. سخني المادة بعناية في لهب الموقد، وأزيلي أي قطرات ماء تظهر بورق الترشيح. عندما تتحلل المادة وتتحول إلى مسحوق أسود، أغلق أنبوب الاختبار. يوضع أنبوب الاختبار مع الحديد الاشتعال ليبرد في مكان آمن بعيداً عن المواد القابلة للاشتعال.

عندما ينسكب الحديد أو الأسبستوس على لوح، يشتعل الحديد الاشتعال. التجربة فعالة جداً.

يتم تفسير الاحتراق التلقائي بأنه رقيق جدًا صفاءسطح أكسدة كبير. لذلك، بعد التجربة، يجب التخلص من الحديد المتبقي.

الفحم من السكر

قم بوزن 30 جرامًا من السكر البودرة ثم ضعه في كوب. أضف ~ 12 مل من حامض الكبريتيك المركز إلى السكر البودرة. باستخدام قضيب زجاجي، قم بتحريك السكر والحمض إلى كتلة طرية. بعد مرور بعض الوقت، يتحول الخليط إلى اللون الأسود ويسخن، وسرعان ما تبدأ كتلة الفحم المسامية بالزحف من الزجاج.

الألعاب النارية في السائل

صب 50 مل من الكحول الإيثيلي في أسطوانة قياس. من خلال ماصة يتم إنزالها إلى أسفل الاسطوانة، أدخل 40 مل من حمض الكبريتيك المركز. وبالتالي، يتم تشكيل طبقتين من السائل مع حدود واضحة للعيان في الاسطوانة: الطبقة العليا هي الكحول، الطبقة السفلى - حامض الكبريتيك.نرمي عدة بلورات صغيرة من برمنجنات البوتاسيوم في الاسطوانة. بعد أن وصلت إلى الواجهة، تبدأ البلورات في الاشتعال - هنا لدينا ألعاب نارية. يرجع ظهور الفاشيات إلى حقيقة أنه عند ملامسة حمض الكبريتيك، يتشكل أنهيدريد المنغنيز على سطح بلورات الملح من 2O7 هو عامل مؤكسد قوي يشعل النار في كمية صغيرة من الكحول:<

تحمض محلول كرومات البوتاسيوم باستخدام H 2 SO 4 (اللون البرتقالي)؛<

نترات الرصاص ويوديد البوتاسيوم (أصفر)؛<

كبريتات النيكل (II) وهيدروكسيد الصوديوم (الأخضر)؛<

كبريتات النحاس (II) وهيدروكسيد الصوديوم (الأزرق)؛<

محلول كبريتات النحاس (II) والأمونيا (الأزرق)؛<

كلوريد الكوبالت (II) وثيوسيانات البوتاسيوم (الأرجواني).<

1. FeCl 3 + 3KCNS® الحديد(الجهاز العصبي المركزي) 3 + 3KCl
2. 2K2CrO4 + H2SO4® ك 2 كروم 2 يا 7 + ك 2 سو 4 + ح 2 يا
3. الرصاص (رقم 3) 2 + 2 كيلو جول® PbJ 2 + 2KNO 3
4. نيسو 4 + 2 هيدروكسيد الصوديوم® ني (OH) 2 + نا 2 SO 4
5. CuSO 4 + 2NaOH® النحاس (OH) 2 + 2Na 2 SO 4
6. CuSO4 + 4NH3® SO 4
7. كوكلي 2 + 2KCNS® شركة (الجهاز العصبي المركزي) 2 + 2KCl

الطحالب الكيميائية

يُسكب محلول غراء السيليكات (سيليكات الصوديوم) المخفف بكمية متساوية من الماء في كوب. يتم إلقاء بلورات كلوريدات الكالسيوم والمنغنيز (II) والكوبالت (II) والنيكل (II) ومعادن أخرى في قاع الزجاج. بعد مرور بعض الوقت، بلورات المقابلة شحيح الذوبانالسيليكات التي تشبه الطحالب.

الساعة الكيميائية

المعدات: 4 جم من حامض الستريك المخصص للطعام، وحجرتان من الصوان للولاعات (تحتويان على مركبات السيريوم (III و4)، و12 مل من محلول حمض الكبريتيك (1:2)، و1.7 جم من برومات البوتاسيوم KBrO3.

تحضير 2 الحلول. في الحالة الأولى، قم بإذابة قطعتين من حجر الصوان الأخف في حامض الكبريتيك. في الثانية - في 10 مل. قم بإذابة حامض الستريك في الماء الساخن ثم أضف برومات البوتاسيوم إليه. لإذابة المواد تمامًا، سخني الخليط قليلًا. اسكب المحاليل المحضرة معًا بسرعة وحركها بقضيب زجاجي. يظهر لون أصفر فاتح بعد 20 ثانية. تغيير الى بني غامقولكن بعد 20 ثانية. يتحول إلى اللون الأصفر مرة أخرى. عند درجة حرارة 45 درجة، يمكن ملاحظة هذا التغيير في غضون دقيقتين. ثم يصبح المحلول غائما، وتبدأ فقاعات أول أكسيد الكربون (IV) في الظهور، وتزداد الفواصل الزمنية للألوان المتناوبة للحل تدريجيا في تسلسل محدد بدقة: كل فاصل زمني تال هو 10-15 ثانية أطول من السابق.

هناك وصفة أخرى: قم بإذابة 2 جرام من حامض الستريك في 6 مل. أضف 0.2 جرام من برومات البوتاسيوم و 0.7 مل إلى الماء. تركيز H2SO4. أضف الماء إلى الخليط بحجم 10 مل، ثم أضف 0.04 جم من برمنجنات البوتاسيوم (KMnO4) واخلط جيدًا حتى يذوب الملح تمامًا. هناك تغير دوري في لون المحلول.

يمكن تفسير آلية التفاعلات الكيميائية على النحو التالي بشكل مؤكسد- التصالحيةعملية يلعب فيها حمض البروميك دور عامل مؤكسد ويعمل حامض الستريك كعامل اختزال:

KBrO3 + H2SO4 = KHSO4 + HBrO3

9HBrO3 + 2C6H8O7 = 9HBrO + 8H2O + 12CO2

9HBrO + C6H8O7 = 9HBr + 4H2O + 6CO2

يتغير لون المحلول تحت تأثير المحفزات - مركبات السيريوم والمنغنيز، والتي بدورها تغير أيضًا حالة الأكسدة، ولكن حتى تركيز أيوني معين، وبعد ذلك تحدث العملية العكسية.

فراغ كيميائي في زجاجة

املأ القارورة بثاني أكسيد الكربون. صب القليل من المحلول المركز فيه هايدلبرغ هيدروكسيداكتشفت جامعة فريدريش فولر، التي قامت بخلط المحاليل المائية من ثيوسيانات الأمونيوم NH 4 NCS ونترات الزئبق الزئبق (NO 3) 2، أن راسبًا أبيضًا يترسب من المحلول. قام Wöhler بتصفية المحلول وتجفيف راسب ثيوسيانات الزئبق الناتج Hg (NCS) 2، ثم أشعل النار فيه بدافع الفضول. اشتعلت النيران في الرواسب وحدثت معجزة: من كتلة بيضاء لا توصف، زحف "ثعبان" طويل باللونين الأسود والأصفر ونما. بعد الاشتعال، يتحلل ثيوسيانات الزئبق بسرعة ليشكل كبريتيد الزئبق الأسود HgS، ونيتريد الكربون الأصفر الضخم ذو التركيبة C 3 N 4، وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت. تتسبب الغازات المنطلقة بسرعة في "زحف" الثعبان، الذي يتكون من منتجات تفاعل صلبة. من المدهش ببساطة أنه من 1 جرام من ثيوسيانات الأمونيوم و 2.5 جرام من نترات الزئبق يتم الحصول على ثعبان بطول 20-30 سم في الأيدي الماهرة، إلا أن أملاح الزئبق سامة، والعمل معها يتطلب الحذر والاهتمام. من الآمن إظهار ثعبان ثنائي اللون.

ثعبان ثنائي كرومات

تخلط ثم تطحن في الهاون 10 جم ثاني كرومات البوتاسيومك 2 كروم 2 أو 7.5 جم نترات البوتاسيومكنو 3 و 10 جم الصحراء. يتم ترطيب المسحوق الناتج بالكحول الإيثيلي والكولوديون وضغطه في أنبوب زجاجي بقطر 4-5 مم. والنتيجة هي "عصا" من الخليط، والتي عند إشعالها تشكل أولاً ثعبانًا أسود ثم أخضر، يزحف إلى الخارج ويتلوى بنفس طريقة ثعبان الثيوسيانات: فهو يحترق بسرعة 2 ملم في الثانية. ويطيل 10 مرات! تفاعل احتراق السكروز في وجود عاملين مؤكسدين - نترات البوتاسيوم وثنائي كرومات البوتاسيوم - معقد للغاية؛ والنتيجة النهائية هي جزيئات السخام الأسود، وأكسيد الكروم الأخضر، وكربونات البوتاسيوم المنصهرة، وكذلك ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين.تعمل الغازات على تضخم خليط المواد الصلبة وتسبب حركته.

وصفة أخرى لصنع ثعبان ثنائي كرومات تتضمن خلط 1 جرام من المساحيق ثاني كرومات الأمونيوم(NH4) 2Cr2O7، 2 جم نترات الأمونيوم NH 4 NO 3 و 1 جرام من السكر البودرة. يُبلل هذا الخليط بالماء ويُصنع منه عصا ويُجفف بالهواء. إذا أشعلت النار في عصا، فسوف تزحف الثعابين السوداء والخضراء منها في اتجاهات مختلفة. منتجات التفاعل هنا هي نفسها كما في الوصفة السابقة

دودة النترات

صب 3-4 ملاعق كبيرة من رمل النهر المنخل في طبق الطعام، واصنع شريحة منها مع انخفاض في الأعلى وقم بإعداد خليط تفاعل يتكون من نصف ملعقة صغيرة نترات الأمونيومو 1/2 ملعقة صغيرة السكر المحبب، مطحونة جيدًا في الهاون. ثم اسكب نصف ملعقة كبيرة أخرى في تجويف الشريحة. الكحول الإيثيليوأضف 1 ملعقة صغيرة من الجاهز نترات السكرمخاليط. بعد ذلك، كل ما تبقى هو إشعال النار في الكحول. وعلى الفور تظهر على سطح الخليط كرات سوداء من السكر المحبب المتفحم، وبعدها تنمو "دودة" سوداء لامعة وسميكة، تنحدر من الشريحة. لو نترات السكرإذا لم يؤخذ أكثر من ملعقة صغيرة من الخليط فلن يتجاوز طول الدودة 3-4 سم ويعتمد سمكها على قطر فجوة الشريحة.

ثعابين الكحول والغلوكونات

هذه هي أبسط الوصفات من الأفعى الكيميائية لدينا. إذا كانت حبوب منع الحمل الكحول الصلب(الوقود الجاف) ينقع في محلول مائي مركز نترات الأمونيوم، وتقطره من ماصة، ثم تجفف، ثم بعد ذلك ثلاث أو أربع مراتوبتكرار هذه العمليات يمكنك الحصول على المادة الخام لثعبان الكحول. ينتفخ القرص المشتعل؛ لون الثعبان أسود. يؤدي تحلل الميثينامين (CH 2 ) 6 N 4 وهو جزء من الكحول الصلب في خليط مع نترات الأمونيوم إلى تكوين الكربون وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والماء.

للحصول على ثعبان الجلوكونات، ما عليك سوى إحضار القرص إلى اللهب غلوكونات الكالسيوموالذي يباع في كل صيدلية. سوف يزحف الثعبان من القرص، وحجمه أكبر بكثير من حجم المادة الأصلية. تحلل غلوكونات الكالسيوم التي تحتوي على التركيبة Ca 2. يؤدي H2O إلى تكوين أكسيد الكالسيوم والكربون وثاني أكسيد الكربون والماء.

ترفرف المشارب

المعدات: ورق ترشيح، محلول كحول اليود، محلول أمونيا 25%، قضيب زجاجي، لوح قصدير (خشب رقائقي)، زجاج.

ضع ورق الترشيح في كوب به خليط من محلول اليود والأمونيا (1:1). نقطع الورق المبلل إلى شرائح رفيعة ونضعها على قطعة من الصفيح حتى تجف، وسوف تجف لمدة يوم تقريبًا. عندما تلمس الشرائط الخطرة بقضيب زجاجي، سيكون هناك ضجة وطلقة.

لا يتشكل هنا يوديد النيتروجين النقي، ولكن يتكون مركبه الجزيئي مع الأمونيا NI3*NH3. في يوديد النيتروجين، تكون حالة أكسدة النيتروجين -3، واليود لديه حالة أكسدة +1. تشكل حالة الأكسدة الإيجابية لليود رابطة ضعيفة جدًا مع النيتروجين. مادة الديناميكا الحراريةغير مستقر، لذلك عند الانفجار يتحلل مع تكوين بخار اليود والنيتروجين الحر:

وهذا أيضاً ملغم!

ومن المعروف أن تكوين الملغم هو خاصية متأصلة في العديد من المعادن. لكن هذه المرة نتحدث عن الملغم... الأمونيوم!

يُسكب محلول مائي مركز من كلوريد الأمونيوم NH4Cl في أسطوانة زجاجية موضوعة على طبق خزفي كبير يصل إلى نصف ارتفاعه. يضاف إلى المحلول 10-15 جم من ملغم الصوديوم السائل (Na,Hg)، ويبدأ التفاعل الكيميائي فورًا في تكوين ملغم الأمونيوم، وهي مادة غير مستقرة للغاية تتحلل بسرعة إلى زئبق زئبقي وأمونيا NH وهيدروجين H2. يؤدي الهيدروجين المنطلق إلى تضخم الملغم، وتزحف الكتلة الرمادية الإسفنجية ببطء خارج الأسطوانة إلى اللوحة. ويرتبط هذا المشهد المذهل بتفاعلين:

(نا، زئبق) + NH 4 Cl= (NH 4+، زئبق -) + كلوريد الصوديوم

2(NH4+, Hg -) = 2NH3 + 2Hg + H2

في التفاعل الأول يتكون ملغم الأمونيوم، وفي الثاني يتفكك. لقد ثبت أن ذرة الزئبق Hg في ملغم الصوديوم (Na, Hg) "تأخذ" إلكترونًا من ذرة الصوديوم Na (وهذا يعني أن زئبق الصوديوم يتكون). ولا ينفصل كاتيون الأمونيوم الموجود في الملغم المقابل عن شحنته الموجبة؛ على ما يبدو، هذا هو أيضا مركب كيميائي - زئبق الأمونيوم.