Огненная метель , вулкан Бёттгера и фараонова змея получаются у любознательного экспериментатора с набором для опытов «Трюки Науки».
Набор Огненная метель включает:
- керамическое блюдце
- дихромат аммония
- глицерин
- перманганат калия (марганцовку)
- уротропин
- глюконат кальция
- нашатырный спирт 10%
- пипетку Пастера
- перчатки
- инструкцию
Дополнительно для проведения опытов потребуется большой лист алюминиевой фольги, зажигалка для газовых плит или спички, 3-х литровая банка (не входят в набор).
Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать
Перед началом занятий прочтите пункт «Меры предосторожности» и следуйте его указаниям. Наденьте перчатки и застелите стол фольгой. Соединяя компоненты на выпарительной чаше в указанной последовательности, вы наблюдаете настоящие чудеса науки:
Вулкан Бёттгера – ярчайший опыт, который позволяет воссоздать безопасное «извержение» с образованием зеленоватого пепла. Эксперимент назван в честь ученого, который открыл дихромат аммония и первым в мире наблюдал эту зрелищную химическую реакцию.
Фараонова змея – пористое вещество, которое извивается на блюдце в результате смешения и поджигания уротропина и глюконата кальция. Вы можете придать «змее» интересную форму с помощью бумажного кольца.
Огненная метель – самый зрелищный эксперимент, для которого понадобится большая прозрачная банка. Наполнив её парами аммиака и соединив вещества из первого опыта, вы получаете настоящий ураган желтых и красных искр за стеклом.
Чем полезен набор
Знания, полученные на практике, усваиваются лучше. Они пригодятся ребенку в дальнейшем школьном обучении. Наблюдение химических реакций позволяет расширить детские представления о мире и показать, как интересны естественные науки. Набор знакомит с выдающимся немецким химиком, который изобрёл спички. Зрелищность экспериментов захватывает дух.
О бренде: Трюки Науки – торговая марка компании «Экспериментальная наука». Она занимается разработкой и производством детских наборов для проведения по-настоящему познавательных опытов. Её ассортимент регулярно пополняется новыми линейками товаров.
Создайте огненную метель и другие чудеса с набором опытов «Трюки Науки» !
Речь не о природном явлении и не об искрах костра. “Огненная метель” – это название красивого химического опыта. Для его проведения вам понадобятся:
- сосуд объемом более трех литров;
- ложка для сжигания;
- спиртовка или газовая горелка;
- конц. раствор аммиака (или смесь из соли аммония и твердой щелочи);
Сосуд заполните аммиаком одним из способов:
- налейте в него 20 мл концентрированного аммиачного раствора, накройте сверху стеклом и подождите минут 10;
- насыпьте на дно стеклянной емкости смесь из хлорида или нитрата аммония и твердой щелочи (например, NаOH), смочите ее водой и оставьте на некоторое время.
Оксид хрома (III) в ложке для сжигания внесите в пламя спиртовки (горелки). Как только частицы его нагреются докрасна, высыпайте порошок оксида в сосуд с аммиаком. Там крупинки оксида будут раскаляться ещё сильнее и огненными искрами падать на дно.
В основе этого явления лежит процесс окисления аммиака кислородом воздуха под действием катализатора – оксида хрома (III):
Горящие “снежинки” – это частицы катализатора, которые раскаляются ещё больше под действием тепла, полученного при протекании реакции.
Как только горение прекратится, сосуд заполнится бурым газом, а ещё чуть позже – белым дымом. Происхождение их таково:
Белое облако в колбе
С аммиаком можно проводить и другие красивые химические опыты. Например, в любом фильме, будь то сказка, комедия или научная фантастика, в химлаборатории непременно есть колбы, в которых клубится белый дым. Получают его при помощи все того же аммиака.
Для проведения опыта запаситесь колбой и реагентами:
- 10%-ным раствором аммиака;
- концентрированной соляной кислотой;
- твердым карбонатом калия.
Соль (K2CO3) насыпьте в колбу и залейте аммиачным раствором так, чтобы слой жидкости поверх кристалликов не превышал 2 мм. Сверху аккуратно вливайте кислоту. Вот тогда-то вы и увидите белую струйку “дыма”. Она будет подниматься со дна колбы и под собственной тяжестью оседать по стенкам сосуда вниз.
Объясняется это неприродное явление просто:
NH3 реагирует с соляной кислотой, образуя белый дым – взвешенные в воздухе частицы хлорида аммония.
Карбонат калия взаимодействует с той же кислотой с образованием другой соли (KCI) и новой кислоты. Однако угольная кислота (H2CO3) неустойчива и тут же разлагается на углекислый газ и воду.
Хлорид аммония образует в воздухе взвесь, а бурно выделяющийся углекислый газ увлекает её за собой. Так как СО2 тяжелее воздуха, то газовая смесь и ползёт вниз.
Как видите, даже самые таинственные и красивые химические опыты представляют собой один – два химических процесса, поэтому повторить их под силу каждому, даже начинающему, химику. Главное, не забывайте соблюдать правила безопасности при работе в химлаборатории. В противном случае чудо закончится трагедией.
Химический опыт “Огненная пена” – видео
Огненная метель
"Огненная метель" - один из самых красивых химических экспериментов. В "классическом" виде он выглядит следующим образом. В большую банку или колбу наливают немного концентрированного раствора аммиака (можно также воспользоваться смесью соли аммония и щелочи, которую немного смачивают водой). Сосуд закрывают и ждут несколько минут, пока он заполнится парами аммиака (для ускорения этого процесса банку или колбу можно слегка повращать, чтобы раствор распределялся пленкой по нижней ее части). После этого сосуд открывают и вносят в него ложечку с оксидом хрома (III) Cr 2 O 3 , предварительно нагретым в пламени горелки до красного каления. Легкими движениями ложечки распыляют частички оксида хрома.
В банке начинается настоящая огненная метель: вместо того, чтобы остыть и погаснуть, частицы оксида хрома раскаляются еще больше, банка заполняется искрами красного и желтого цвета, причем это не просто "огненный дождь", а именно "огненная метель": потоки газа подхватывают раскаленные частички и несут их в разных направлениях, в том числе - вверх и в стороны. Наблюдаются многочисленные огненные завихрения, иногда появляется желтое пламя.
Многие читатели уже поняли, что в эксперименте происходит каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха на поверхности частиц оксида хрома. Однако, как мы уже убедились, оксид хрома (III) является катализатором окисления большого числа органических веществ, в частности - углеводородов. Было бы логично попробовать провести опыт "Огненная метель" с пропан-бутановой смесью. Описание такого опыта в литературе мы не встречали, но, как говорится: попытка - не пытка.
Трехлитровую банку (которую в быту называют "бутыль для консервирования") заполнили пропан-бутановой смесью. В импровизированной ложечке нагрели оксид хрома (III), полученный разложением бихромата аммония. Когда оксид хрома местами раскалился докрасна, ложечку внесли в банку со смесью и начали слегка рассыпать содержимое. В результате сначала появились отдельные красные и желтые искры, потом начался огненный дождь, который перешел в огненную метель. Опыт напоминал аналогичный эксперимент с аммиаком, метель часто была даже более яркой, но наблюдалась и существенная разница: пропан-бутановая смесь нередко вспыхивала, т.е. вместе с поверхностным горением начиналось и объемное. Если пламя находилось внутри банки, это не сильно портило опыт (вихревое пламя с раскаленными частичками оксида хрома тоже выглядело красиво), но когда пламя сосредотачивалось возле горлышка, огненная метель прекращалась. Приходилось также следить, чтобы пропан-бутановую смесь в банке случайно не зажечь находящейся поблизости горелкой. Если это все-таки происходило, банку следовало быстро накрыть крышкой.
Во время опыта (особенно в заключительной его части) сильно осложняли жизнь пары воды, которые конденсировались на стенках банки, что мешало наблюдению (вода - продукт окисления углеводородов). При повторении опыта в одной и той же банке эта проблема исчезала: после нескольких экспериментов стенки банки нагревались, и на них переставала конденсироваться вода. Возможно, перед заполнением банки пропан-бутановой смесью ее целесообразно немного нагреть (например, в сушильном шкафу или духовке).
Заключительную часть эксперимента (каталитическое горение) лучше всего наблюдать в темноте. Для этого желательно не только выключить свет и затемнить помещение, но также погасить газовую горелку.