Демонстрационный эксперимент (К.А. Коваленко, Т.Г. Глазкова) (ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В КУРСЕ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Методическое пособие), страница 2

Опыт 76. Конпропорционирование Mn2+ и Mn7+ собразованием MnO2........................................................................6218.8. Опыт 77. Получение манганата(V) натрия..........................6218.9. Опыт 78. Диспропорционирование манганата (V) натрия.6318.10. Опыт 79. Получение соединений Mn(III)..........................6319.МЕДЬ..............................................................................................6419.1. Опыт 80. Обратимая реакция голубой ↔ «морковный сок»6420.Заключительная демонстрационная лекция...............................6520.1. Горение разными цветами пламени.....................................6520.2.

Сжигание серы в кислороде..................................................6620.3. Жидкий азот............................................................................6620.4. Жидкий кислород...................................................................6720.5. Горение пироксилина.............................................................6720.6. 5 цветов из одного раствора..................................................6720.7. «8 стаканчиков»......................................................................6820.8.

«Светофор».............................................................................6820.9. «Тест на алкоголь».................................................................6820.10. Смещение равновесия при изменении кислотности среды6920.11. Йодные часы (Зависимость скорости от концентрацийреагирующих веществ)...................................................................6920.12.

Реакция Бриггса-Раушера (колебательная: синий ↔ б/цв)7020.13. «Российский флаг»...............................................................7020.14. Превращение воды в вино и обратно.................................7020.15. Приготовление Кока-Колы..................................................7220.16.

Приготовление пива.............................................................7220.17. Зажигание водой...................................................................7220.18. «Твёрдая вода»......................................................................7220.19. Мгновенная кристаллизация...............................................7320.20. «Мишки Гамми»...................................................................7320.21. Волшебное яйцо...................................................................73620.22.

Тиоцианатная змея Вёлера..................................................7420.23. Химическая змея из сахара.................................................7420.24. Картина, которая сама рисует себя.....................................7520.25. Гейзер....................................................................................7520.26. «Зубная паста для слона»....................................................7520.27. Вулкан бихроматный с магнием.........................................7620.28. Вспышка KClO3 с сахаром..................................................7620.29.

Вулкан Шееле.......................................................................7620.30. Поджигание льдом...............................................................7620.31. Несгораемый платок............................................................7720.32. Таинственное исчезновение................................................7720.33. Силиконовый шарик............................................................7820.34.

Химический сад...................................................................7820.35. Сжигание H3PO2 на горячей плитке...................................7820.36. Смесь KСlO3 + Pкр................................................................7920.37. Шарики с H2, H2+O2, He.......................................................7920.38. Сильно эндотермическая реакция......................................7920.39. Сигарета в жидком кислороде.............................................7920.40.

Мороженое............................................................................7920.41. Пушка с жидким кислородом.............................................7920.42. Трёхцветный плакат.............................................................8020.43. Плакат (буквы появляются с задержкой)...........................8071. Основные правила техники безопасности привыполнении демонстрационных опытовПри выполнении демонстрационных экспериментов нужноособое внимание уделать технике безопасности, поскольку припренебрежительном отношении к мерам безопасности могутпострадать не только сам работающий, но и окружающие люди.Нужно всегда помнить, что каждый опыт требует максимальноговнимания и сознания большой ответственности со стороны лектораи лекционного ассистента.Применяющиеся в лекционных демонстрациях по курсунеорганической химии вещества можно условно разделить на тригруппы по видам опасности: 1) ядовитые; 2) огнеопасные ивзрывоопасные; 3) вызывающие химические ожоги.Выполнять все опыты следует в специальной одежде (халат) иочках, при необходимости пользоваться дополнительнымисредствами защиты: перчатки, фартук, маска.

Опыты, в которыхисходные вещества или продукты реакции являются ядовитыми(сероводород, хлор, сернистый газ, хлороводород, оксиды азота идр.) или дурно пахнущими газами, следует проводить только ввытяжном шкафу при включенной вытяжной вентиляции. При этомшторку вытяжного шкафа поднимают на нужную высоту, но неболее 40 см и лишь в том отделении шкафа, где проводится данныйопыт. Все опыты с легковоспламеняющимися веществами(бензолом, эфиром, петролейным эфиром и др.) ведут в дали ототкрытых источников огня. В случае их воспламенения следуеттушить не водой, а песком или противопожарным одеялом, котороевсегда должно быть в доступном месте.При работе с реактивами необходимо соблюдать следующиеправила:1.

брать для опыта минимальное количества реактива, неразливать и не рассыпать реактивов;82. все ядовитые реактивы (концентрированные кислоты ищёлочи, реактивы с неприятным запахом) должнынаходиться в вытяжном шкафу;3. наливая реактивы (особенно кислоты и щёлочи) не следуетнаклоняться над отверстием сосуда, так как брызги могутпопасть в лицо и глаза! Нельзя допускать попаданиереактивов на одежду и кожу;4.

быть осторожным при нагревании и кипячении жидкостей(особенно с осадком), так как их может выбросить отперегрева на лицо или руки работающего;5. нельзя оставлять склянки с реактивами открытыми, а равнонеподписанными — их всегда следует ставить на строгоопределённое место.Одной из самых больших опасностей при проведении иподготовке опытов по неорганической химии является опасностьпожара.

Наиболее опасны в пожарном отношении нагревание иоперации, связанные с использованием огне- и взрывоопасныхвеществ. При работе с горючими и огнеопасными веществами, атакже с нагревательными приборами следует пользоватьсяогнеупорными плитками. Для тушения возможного пожара всегданужно иметь под рукой противопожарное одеяло или песок.92. ВОДОРОД2.1.Опыт 1. Получение водорода.ОборудованиеАппарат Киппа, кристаллизатор с водой, пробирка, спиртовка.РеактивыЦинк, соляная кислота, медный купорос.Подготовка опытаАппарат Киппа для получения водорода необходимо зарядитьзаранее.

Его устройство схематично изображено на рис. 1. Всредний резервуар 2 на фарфоровую перегородку 4 загружают 100–150 г цинка, а затем при открытом газоотводном кране 5 заливаютчерез воронку в верхний резервуар 3 разбавленную солянуюкислоту (1:4), чтобы она заполнила весь нижний резервуар 1 иуровень её достигал слоя цинка. К раствору соляной кислотыможно добавить несколько капель разбавленного раствора медногокупороса для более мягкого протекания реакции. При контактегранулированного цинка с кислотой начинается реакция:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑.Водород, смешиваясь с воздухом заполняет объём среднегорезервуара 2 и в смеси с воздухом начинает выходить черезгазоотводную трубку. Выделяющийся водород будет при открытомкране 5 выходить через газоотводную трубку, а если кран закрыть,то будет накапливаться в резервуаре 2, создавая повышенноедавление.

Под действием этого давления кислота будет черезвнутреннюю трубку выдавливаться обратно в резервуар 3. Склянка6 служит для предохранения от перелива кислоты. Кристаллизаторс водой нужен для того, чтобы собирать газ методом вытесненияводы. Для этого пробирку заполняют водой, помещают вкристаллизатор и направляют газ из газоотводной трубки впробирку, перевёрнутую вверх дном (рис. 1). Поступающий газ10635241Рис. 1. Получение водорода в аппарате Киппа.вытесняет из пробирки воду. Таким способом возможно собиратьтолько те газы, которые нерастворимы или плохо растворимы вводе, например, водород, кислород, азот.Прежде, чем пользоваться аппаратом Киппа, необходимо дваждыпромыть его для вытеснения воздуха.

В противном случае можетслучиться сильный взрыв! Для проверки необходимо собратьводород в пробирку и затем поднести её в стороне от аппаратаКиппа к огню. Чистый водород сгорает с тихим хлопком, смесьводорода с воздухом сгорает с характерным лающим звуком.Подобную проверку необходимо производить перед каждойлекционной демонстрацией.Проведение опытаДля демонстрации опыта используют подготовленный к работеаппарат Киппа, проверенный на отсутствие примеси воздуха в11получаемом водороде.Водород собирают методом вытесненияпробирку и кристаллизатор (рис. 1).воды,используяОткрывая и закрывая кран 5, лектор или ассистентдемонстрируют, аппарат Киппа является весьма удобным длядозированной подачи газа.Исторические сведенияВпервые водород получил в 1745 г. (и назвал его «горючимпаром») русский физико-химик Михаил Васильевич Ломоносов(1711-1765) действием хлороводородной кислоты на железо.Приоритет открытия водорода закреплён за английским физикохимиком Генри Кавендишем (1731-1810), получившим этот газ иподробно описавшим его свойства в 1766 г.

Существуют сведения отом, что водород удалось получить в первой половине XVI векаФилиппу Ауреолу Теофрасту Бомбасту фон Гогенгейму (14931541), более известному под именем Парацельса.Аппарат для получения газов изобрёл в 1853 г. голландскийхимик и аптекарь Петер Якоб Кипп (1808-1864).2.2.Опыт 2. Горение водородаОборудованиеПробирка, кристаллизатор с водой, аппарат Киппа, спиртовка,лучинка.Проведение опытаПробирку полностью заполняют водой, переворачивают иопускают в кристаллизатор с водой.

Затем заполняют её водородомиз аппарата Киппа (рис. 1). К пробирке, заполненной водородомподносят горящую лучинку. Водород сгорает с соответствующимхлопком.Затем заполняют пробирку водой на половину, переворачивают иопускают в кристаллизатор. Вытеснением воды набирают впробирку водород.

К пробирке, заполненной смесь воздуха и12водорода подносят горящую лучинку. Водород сгорает с лающимзвуком.2.3.Опыт 3. Поджигание мыльных пузырейОборудованиеАппарат Киппа (заряженный для получения водорода), мыльныйраствор (лучше всего использовать покупной), спиртовка, длиннаялучинка.Проведение опытаС помощью газоотводной трубки и стаканчика с мыльнымраствором надуваются пузыри (возможно их придётся сдувать сгазоотводной трубки, если не будут отрываться сами). Пузыри,наполненные водородом, достаточно быстро устремляются вверх(водород заметно легче воздуха). Их нужно успевать «ловить»горящей лучинкой.2.4. Опыт 4.

Горение водорода в воздушныхшарахОборудованиеТри воздушных резиновых шарика, бенгальские огни, спиртовка.заполненные чистым водородом, смесью водорода и воздуха(лучше кислород, но воздух организовать технически легче) игелием, бенгальские огни, спиртовка.РеактивыБаллон с водородом, баллон с кислородом или сжатый воздух.Подготовка опытаПервый воздушный шарик заполняется водородом из баллона додиаметра ~20–25 см (V ≈ 4–8 л).Проведение опытаС помощью длинной палки, на конце которой закреплёнбенгальский огонь, поджигается шарик, заполненный чистым13водородом.