« Химия детям: домашняя лаборатория

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Химия только на первый взгляд скучна и непонятна. Главным образом для тех, кто знакомился с нею в школе. Для ребенка же она может стать увлекательной игрой, полной чудесных превращений.

Начать знакомство с химией лучше, мне кажется, с понятий щелочь и кислота. В учколлекторах ( есть в каждом районе ), магазинах хим.реактивов ( один из них - на Никольской улице, бывшей 25-летия Октября.) и садоводческих магазинах продаются наборы универсальной индикаторной бумаги. Стоит она копейки, в коробке - 100 полосок, хватит надолго. Предложите ребенку взять одну из полосочек и смочить любой жидкостью - слюной, чаем, супом, водой - да чем угодно. Увлажненное место окрасится, по шкале на коробке можно будет определить, кислотную или щелочную среду исследовали. Это очень интересно и весело и занимает подчас несколько дней. А сколько времени освободится у мамы, пока чадо носится по дому исследуя все подряд, от компота до огуречного рассола.
Увлекательнейшее занятие - составление ТАБЛИЦЫ ПРИРОДНЫХ ИНДИКАТОРОВ. Ведь очень многие овощи-фрукты и даже цветы содержат вещества, меняющие цвет в зависимости от кислотности среды. Из подручного материала ( свежего, сушеного или мороженого ) готовите отвар и испытываете его в кислотной и щелочной среде ( сам отвар - среда нейтральная, вода ). В качестве кислотной среды подойдет раствор уксуса или лимонной кислоты, в качестве щелочной - раствор соды. Только готовить их надо непосредственно перед опытом - портится. Испытания можно проводить следующим образом : в пустые ячейки из под яиц наливаете, скажем, раствор соды и уксуса ( каждый - в свой ряд, чтобы напротив каждой ячейки с кислотой была ячейка с щелочью ). В каждую пару ячеек капаете (а лучше наливаете ) немного свежеприготовленного отвара или сока и наблюдаете изменение окраски. Результаты заносите в таблицу. Изменение цвета можно записывать, а можно и раскрашивать красками - ими легче добиться нужного оттенка.

В ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЕМЫ КИСЛОТ И ЩЕЛОЧЕЙ - ЭФФЕКТНЫЙ ОПЫТ:

В стеклянную банку или стакан налейте воду и растворите в ней таблетку фенолфталеина ( продается в аптеке, более известен под названием "пурген" ). Раствор прозрачный. Затем добавьте раствор пищевой соды (щелочь) - раствор окрасится в интенсивный розово-малиновый цвет. Насладившись таким превращением, добавьте туда же уксус или лимонную кислоту - раствор снова обесцветится. Красота!

Производит впечатление на детей и такой простенький опыт : добавьте в питьевую соду уксус так, как мы это делаем для теста. Только соды должно быть побольше, скажем, 2 столовые ложки. Выложите ее в блюдечко и лейте уксус прямо из бутылки. Пойдет бурная нейтрализация, содержимое блюдца будет пенится и вскипать большими пузырями ( осторожно, не наклонятся!).Полный восторг!

После того, как первая эйфория улеглась, можно заняться изготовлением чего-нибудь интересного. Например

НАПИСАТЬ СЕКРЕТНОЕ ПОСЛАНИЕ.

Сделать это дома можно двумя способами:
1.Обмакнуть перо или кисточку в молоко и написать письмо на белой бумаге. Обязательно дайте высохнуть. Прочесть такое письмо можно, подержав его над паром ( не обожгитесь! ) или прогладив утюгом.
2.Напишите письмо лимонным соком или раствором лимонной кислоты. Чтобы его прочесть, растворите в воде несколько капель аптечного йода и слегка смочите текст.

А теперь попробуем РАСПЛАВИТЬ АЛЛЮМИНИЙ.

Возьмите пассатижами кусок алюминиевой проволоки и нагрейте его на газу. По идее, металл должен капать на горелку, температура кипения его чуть больше 650 градусов. Но на самом деле все не так. Нагретый конец провисает, и, если присмотреться, можно заметить, что внутри тонкой оболочки находится расплавленный металл. Эта жаростойкая оболочка - оксид алюминия. Он не дает металлу окисляться дальше.

Очень интересны КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

НА БЕЛОК.

БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ. Чтобы убедиться в наличии белка в каком-то растворе ( бульоне, например, или молоке ), добавьте к нему немного раствора стиральной соды, а затем медного купороса. Если белок есть, раствор приобретет фиолетовую окраску.

К раствору белка, нагретому до кипения, добавьте несколько кристалликов поваренной соли и немного уксуса. Из раствора выпадут хлопья свернувшегося белка.

НА КРАХМАЛ.

Чтобы убедиться в наличии крахмала ( в картошке или маргарине ) капните на образец немного йода. Должно появиться темно-синее окрашивание.
В продолжение опыта капните на синее пятно раствор сульфита натрия ( можно купить в фотомагазине ), и окраска исчезнет.

С помощью йода можно найти крахмал и в листьях зеленых растений.
Вечером подготовьте для опыта лист сирени - часть его ( прямо на кусте ) закройте с двух сторон фольгой. На следующий день, после того, как лист в течение нескольких часов находился на ярком солнечном свету , срежьте его и, погрузив на несколько часов в горячий денатурат, извлеките из него хлорофилл. Затем поместите лист в раствор йода. При этом в синий цвет окрасится только та часть листа, которая была на свету.

НА АММИАК.

Смешайте бледно-голубой раствор медного купороса с нашатырным спиртом - цвет раствора тут же станет очень насыщенным.
Или можно так : раскалите медную проволочку и опустите ее в раствор аммиака. Проволочка сразу станет блестящей, одновременно в растворе идет комплексообразование, но заметить его пока трудно. Повторите опыт несколько раз, и нашатырный спирт окрасится в ярко-синий цвет.

НА УГЛЕВОДЫ - РЕАКЦИЯ МОЛИША.

В баночку (лучше небольшую, от детского питания), налейте немного воды и бросьте несколько крупинок сахара или кусочек фильтровальной (на худой конец - туалетной) бумаги. Добавьте 2-3 капли спиртового раствора ризорцина или тимола (их можно купить в аптеке). Наклонив баночку, ОСТОРОЖНО влейте 1-2 мл. концентрированной серной кислоты (думаю, можно взять из аккумулятора), затем осторожно ее поставьте. Тяжелая кислота опустится на дно, а на ее границе с водой появится ярко-розовое или фиолетовое кольцо.

ОПЫТЫ С ЖЕЛАТИНОМ.

Для начала приготовим коллоидный раствор: в четверть стакана холодной воды добавьте 10 г. сухого желатина и дайте ему хорошо набухнуть. Нагрейте воду до 50 градусов на водяной бане и проследите, чтобы желатин полностью растворился. Вылейте раствор тонким слоем на полиэтиленовую пленку и дайте высохнуть на воздухе. Из получившегося тонкого листика для большего эффекта можно вырезать силуэт рыбки. Положите рыбку на фильтровальную бумагу ( можно взять промокашку , если и ее нет, подойдет и туалетная ) и подышите на нее. Дыхание увлажнит студень с одной стороны, он увеличится в объеме, и рыбка начнет изгибаться.

На таком студне можно сохранить ледяные узоры. Приготовьте раствор, как описано выше, но желатина возьмите в 2-3 раза меньше. Еще теплый раствор вылейте на кусок стекла и сразу
поставьте в морозилку. Вода будет кристаллизоваться, как на окнах зимой. Дня через 3 достаньте и дайте оттаять желатину. На нем останется четкий рисунок ледяных кристаллов.

С СУЛЬФИТОМ НАТРИЯ.

Налейте в 3 баночки розовый, светло-фиолетовый и темно-фиолетовый растворы марганцовки. В каждую добавьте немного сульфита натрия. Содержимое первой банки станет буроватым, во второй выпадет немного хлопьев, а в третьей хлопьев будет много. Дело в том, что в первой банке образовался коллоидный раствор, а во второй и третьей из-за высокой концентрации мелкие частичка слиплись в хлопья.

СПИРАЛЬ НА ВОДЕ.

Сделайте из медной проволочки спираль в несколько витков, слегка смажьте ее маслом и аккуратно положите на воду (скажем, в миску с водой).Легкая спираль не тонет благодаря тому, что жир не смачивается водой, а так же из-за поверхностного натяжения воды. Теперь капните из пипетки на спираль немного мыльного раствора. Спираль тут же завертится. Растекаясь, мыльный раствор доходит до конца спирали, создавая небольшую реактивную тягу. Если заменить мыльный раствор другим веществом, спираль будет вращаться с другой скоростью. Таким образом можно определять поверхностную активность различных веществ. Раствор поваренной соли, например, вообще не сдвинет ее с места, а раствор стирального порошка быстро утопит : он смоет слой масла, который держит проволочку на воде.

ОПЫТЫ С МОЛОКОМ.

В 2 баночки налейте по 5 мл. некипяченого молока, добавьте по 15 капель 0.5% -ного раствора формальдегида (аптечный формалин надо разбавить в 10 раз водой ) и по 5 капель синих разбавленных чернил. Краситель постепенно бледнеет, обесцвечивается. Это происходит потому, что к его молекуле присоединяется водород, "отобранный" у формальдегида при помощи фермента.
Обесцвеченный краситель легко окисляется на воздухе. Чтобы этого избежать, налейте в обе банки растительного масла. Оно изолирует реакционную смесь от воздуха. Одну бпнку оставьте при температуре воздуха, а вторую нагрейте на водяной бане до 37 градусов. Вы заметите, что особенно быстро обесцвечивание происходит во второй банке, где температура близка к температуре теплокровных животных. Это "работает" дегидрогеназа - она переносит атомы водорода от формальдегида к красителю.
А если продуть через реакционную смесь воздух, то краситель восстановит свой цвет. Формальдегид может окисляться и без ферментов, но в присутствии дегидрогеназ процесс идет быстрее.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЫЛА.

Горячий крепкий раствор стиральной соды налейте в склянку и прибавляйте по каплям растительное масло, пока оно не перестанет растворяться. В полученный раствор всыпьте немного поваренной соли ( процесс так и называется - высаливание ). Твердое мыло всплывет на поверхность, его легко собрать.

А вот еще один способ изготовления высококачественного ядрового мыла. Нагревая на водяной бане, растопите 70 г. говяжьего жира и 30 г. свиного сала. Затем, энергично мешая, добавте нагретый раствор гидроксида натрия ( 25 г. сухого гидроксида на 30г. воды ) .ОСТОРОЖНО, ЩЕЛОЧЬ МОЖЕТ РАЗБРЫЗГИВАТЬСЯ!
Полученную смесь, помешивая, нагревать на водяной бане 30 мин. По мере выкипания, добавлять горячую воду. Затем добавить 100 мл. 20%-ного раствора поваренной соли и снова нагреть до полного отделения мыла. Собранное мыло при необходимости завернуть в тряпку и отжать ( лучше делать это в перчатках, чтобы не обжечься крепким раствором щелочи ).
Затем промойте мыло в небольшом количестве холодной воды и добавьте немного растворенного в спирте душистого вещества ( это может быть тминное, анисовое, фенхельное масло или любое другое ). Его надо чуть-чуть, запах очень сильный. После этого завернем мыло в прочную тряпку и тщательно разомнем. И наконец слегка подогреем полученную массу и прессованием придадим ей вид обычного куска мыла.

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ.

Несложно вырастить солевые кристаллы. Готовите перенасыщенный раствор соли ( такой, в котором при добавлении новой порции соль не растворяется ) и осторожно опускаете в него затравку, скажем, проволочку с маленькой петелькой на конце. Через какое-то время на затравке появятся кристаллы.

Можно получить и необычные кристаллы - металлической меди.
Положите на дно сосуда немного медного купороса и засыпьте его мелкой поваренной солью - она будет тормозить процесс, чтобы кристаллы получились крупными.. Прикройте соль кружком фильтровальной бумаги так, чтобы он касался стенок сосуда. Сверху положите железный кружек чуть меньше размером ( его надо заранее обработать наждачкой и вымыть ). Через несколько дней появятся красные кристаллы меди.

Владимир Несамарский предлагает очень простой, но необыкновенно зффектный опыт "КАПЛЯ В ВОДЕ":

Заполняем 3-х или 5-ти литровую стеклянную банку водой из-под крана почти доверху, ставим банку на сутки (а лучше на 3 суток) в самое затененное, тихое и нетрясучее место в доме. Найдите чернила или водорастворимую тушь и приготовьте обычную аптечную пипетку. Теперь настоявшуюся банку ставим на стол, и осторожно, с высоты 1-2 см роняем в нее каплю чернил. Зрелище начинается совершенно фантасмагорическое, капля в неподвижной воде подвергается разрывается осмотическим давлением на части, которые немедленно начинают вращаться из-за неравномерного отрыва частей и образовывать причудливые кольца. По моему опыту, мальчика полчаса не оторвать от зтой банки!