Извините, за несвоевременный выход
рассылки. Но и у авторов есть право на личную жизнь.
Химия доступно
Предлагаемый мной материал отличается легкостью
понимания. Направлен на самостоятельное изучение, на развитие
творческого мышления. Предлагаются задания не только для учащихся, а также для
тех, кто химию уже забыл, т.е. для родителей учащихся, а, возможно для тех, кто
её пока не изучает.
Мы с Вами немного ушли от теории, перешли больше к
практике, поэтому теорию я решила отделить от практической части. Вспомните, мы
с Вами закончили на чистых веществах и смесях. Познакомились с методами
разделения неоднородных смесей:
отстаивание, фильтрование, разделение
магнитом.
Узнали немного о способах разделения
однородных смесей:
выпаривание, кристаллизация, дистилляция,
хроматография.
Сегодня поговорим о методах, которые не затронули
ранее.
Разделение магнитом
Отделение железа от немагнитных веществ
Кристаллизация
Производство сахара
Дистилляция Получение
дистиллированной воды
Хроматография Разделение и
очистка различных природных и лекарственных веществ.
Начнем по порядку. Думаю, что
разделение смесей магнитом всем понятно, что основано на различной
способности разных веществ к намагниченности. Есть вещества, которые легко
намагничиваются: например, железо и его соединения, а есть которые никак не
реагируют на магнит (сера, пластик, стекло, древесина).
Далее подробно о кристаллизации.
Это процесс образования кристаллов из раствора, расплава, а иногда и из
газовой фазы. На нем основывается производство искусственных кристаллов
технического и ювелирного назначения. В больших масштабах производится
искусственный кварц. в домашних условиях Вы его не получите, хотя исходное
вещество доступно всем. Для производства необходимы такие аппараты, в которых
создается определенное давление и температура. Они называются автоклавами.
В производстве соды и сахара тоже не обойтись кристаллизацией. Её также
используют, чтобы выделить отдельные вещества из смеси. Например, из сильвинита
KCl*NaCl получают хлорид калия при охлаждении
насыщенного раствора. В результате охлаждения KCl
кристаллизуется, а NaCl остается в растворе. Этот
процесс используется в производстве калийных удобрений.
А Вы умеете выращивать кристаллы солей, опуская в пересыщенный раствор на
ниточке маленькую "затравку". А Вы знаете, что можно получать кристаллы не
только солей, но и металлов. Например, меди. Достаточно опустить гвоздь в
раствор медного купороса.
Чтобы приготовить крупные кристаллы нужно замедлить процесс: положите на дно
сосуда немного медного купороса и засыпьте его мелкой поваренной солью (именно,
она "тормоз").
Прикройте соль кругом, вырезанным из фильтровальной бумаги, так, чтобы круг
касался стенок сосуда. а сверху положите железный кружок размером поменьше
( протрите его предварительно наждачной бумагой и вымойте). Налейте в сосуд
насыщенный раствор поваренной соды, чтобы он закрыл железный кружок. Оставьте на
несколько дней. Вы должны обнаружить красивые красные кристаллы меди. Если
менять размеры сосуда, величину кристаллов купороса, толщину слоя соли и
температуру, то можно получить кристаллы разной формы.
Чтобы сохранить медные кристаллы, выньте их из сосуда, промойте водой,
перенесите в пробирку с разбавленной серной кислотой и закройте пробкой. ( НЕ
забудьте раствор серной кислоты опасен для здоровья. Осторожно! Разбавляем:
кислоту в воду, а не наоборот)
Химическая лаборатория
Лабораторный штатив
Теперь пришла очередь
сделать лабораторный штатив. Предлагаемый мной значительно легче и удобнее традиционных чугунных. Для его изготовления понадобятся стальной или алюминиевый провод толщиной 4-6 мм,
металлическая пластина размером
приблизительно 80 х 100 мм, лента из жести я болт с гайкой . Сначала из металлической пластины сделай основание штатива. Для этого края пластины сгибай, как показано на рисунке. В центре основания просверли отверстие в соответствии с толщиной провода, который будет потом стойкой штатива. Затем прикрепи его к
основанию. Это можно сделать, нарезав резьбу на конце провода или приклепав его к основанию. Изогни
плоскогубцами провод в верхней его части так, как показано на
рисунке(рисунок прикреплен).Стойка готова.
Теперь из полоски жести надо изготовить пробиркодержатель.
Прикрепи его к стойке при помощи болта с гайкой. Закрутив болт, можно зафиксировать
пробиркодержатель
в необходимом положении, Длину его подбирают опытным путем. Пробирку фиксируют в нем при
помощи рычажка: его выдвигают до упора в сторону закрепляемой пробирки.
Такой штатив позволяет устанавливать пробирку с веществом в
любом необходимом положении: вертикально, горизонтально, под наклоном. И при этом штатив легок и достаточно устойчив.
Изготовление стойки для флаконов с реактивами
Таких стоек тебе понадобится несколько. В каждой из них
устанавливается до пяти флаконов. Сделать такую стойку можно из двух пластиковых бутылок
вместимостью 2 л . Отрежь донную часть у каждой бутылки, Одна из частей
будет основанием
стойки, вторая — верхняя — корпусом. В верхней части с помощью разогретой металлической трубки,
соответствующей диаметру флаконов, сделай пять отверстий. Затем надень корпус на
основание. Чтобы скрепить основание с корпусом, посередине его и корпуса сделай отверстия,
через которые
пропусти корпус одноразового шприца. Надетый на него футляр от иглы будет служить ручкой. Если через шприц и
футляр пропустить медный провод, то это
сделает конструкцию более прочной. Конец провода в верхней части закрути в кольцо, Стойка готова. В ней удобно хранить и
переносить ранее изготовленные флаконы с реактивами.
Химия
для маленьких
Шестая глава
Разные химические реакции (продолжение)
– А в настоящем вулкане идет такая же
реакция? – спросила она маму, закончив рисовать
и писать.– Нет, в настоящем
вулкане совсем другие превращения, – ответила
мама. – И вообще, из химических реакций,
протекающих в природе, человек смог повторить
далеко не все.
– А какие? – тут же полюбопытствовала Саша.
– Например, кое-что из того, что происходит в
живых организмах. Знаешь, ведь раньше люди
думали, что вещества живой природы невозможно
получить без специальной «жизненной силы». Их
так и назвали «органическими», т. е. созданными
организмами. А получать органические вещества из
неорганических научились меньше двух веков
назад.
– Неорганических – это неживых? – уточнила Саша.
– Да. Теперь ясно, что жизнь – это много-много
химических реакций. Но еще никому не удалось
полностью узнать, каких именно.
– А в неживой природе есть реакции? – спросила
Саша.
– Конечно, хотя главная химическая сила на Земле
– это все-таки живое вещество. Но и в воздухе,
водоемах, земной коре все время что-то
происходит: одни вещества расходуются и даже
исчезают, другие возникают и накапливаются. Ты
узнаешь об этом в старших классах.
– Вот все так говорят: «Потом узнаешь». А я хочу
сейчас! – Саша уже собралась обидеться
по-настоящему, но мама смягчилась:
– Хорошо. Только сначала ответь на мой вопрос:
какой газ используется в нашей кухонной плите?
– Углекислый? – неуверенно сказала Саша.
– Конечно, нет. Ведь в плите газ горит, а
углекислый газ, наоборот, образуется при
горении. Кухонный газ имеет и химическое имя, но
его часто называют просто природным газом.
Стало ясно, что этот газ есть в природе. Мама
рассказала, что под землей находятся
естественные гигантские хранилища этого газа. Из
них по трубам природный газ перекачивают в те
места, где он нужен.
– Природного газа много в нашей стране. Почти
вся Европа согревается нашим газом, – заметила
мама.
– А откуда он взялся под землей? – спросила
Саша.
И мама поведала о том, что когда-то в
древние-древние времена на нашей планете было
гораздо теплее и вся она была покрыта
тропическими лесами. По разным причинам
(ураганные ветры, катастрофы вроде падения
метеорита или нашествия ледника) деревья падали
на землю. Потом поверхность земли изменялась, и
погибшие деревья оказывались покрыты горными
породами. Мертвая древесина разрушалась и
постепенно превращалась в уголь, нефть и
природный газ. И происходило это в течение
миллионов лет.
– И вот теперь этот газ горит в нашей плите, –
закончила мама.
– Так, значит, и химическая реакция идет в нашей
плите, а не в природе. А ты обещала рассказать
про природные реакции.
– Погоди, – сказала мама, – у природного газа
есть еще одно название – болотный газ. С давних
пор люди заметили, что иногда на поверхности
болот вспыхивают блуждающие огоньки. Это – та же
самая химическая реакция, что и в плите.
– Вот откуда появилась сказка про
Огневушку-Поскакушку, – догадалась Саша. – А
какая это реакция, я тоже, кажется, знаю. Такая
же, как при горении свечи.
– Точно, – подтвердила мама. – Только вместо
парафина – газ.
Написать химическую реакцию оказалось несложно:
природный,
или болотный газ + кислород=
=углекислый
газ + водяной пар
Мама взглянула на Сашину запись и сказала:
– У этого газа есть еще одно название –
рудничный. По мелким трещинам он просачивается
под землей в глубокие шахты и накапливается там.
Рудокопы и шахтеры его очень боятся: от малейшей
искры может произойти страшный взрыв.
– А я слышала, что взрывы газа бывают и в домах,
– проговорила Саша. – Только я не понимаю, как
можно не заметить, что появился газ – ведь он
ужасно пахнет.
Тогда мама рассказала, что сам природный газ не
имеет никакого запаха, но в тот газ, который
используют люди, специально добавляют сильно
пахнущие вещества.
– Если почувствуешь запах газа, сразу обращайся
за помощью и ни в коем случае не зажигай огонь,
– напоследок сказала мама.
– Мама, а химики могут сами получить природный
газ? – спросила Саша.
– Конечно, могут, только в этом обычно нет
необходимости. И вообще, проще использовать
природные вещества, если они есть под рукой.
– А если нет? А если нужны вещества, которых нет
в природе? А как люди смогли получить то, чего
раньше не было? – посыпались Сашины вопросы.
– Ты хочешь узнать все сразу, – улыбнулась мама.
– Но, как говорится, скоро сказка сказывается,
да не скоро дело делается... Просто во все
времена, даже в очень древние, среди людей
находились особенно любопытные. Отыскав
какой-нибудь интересный камень, они пытались его
измельчить, нагреть на
костре или растворить в воде. Смешивали разные
природные вещества и смотрели, что получится.
Обычно ничего интересного не происходило, но
иногда вдруг образовывалось что-то новое. Тогда
начинали экспериментировать с этим веществом.
Вот так постепенно и появилась химия.
Я
решаю задачи
Где же Ваши задачи? Люди иногда платят деньги, чтобы им
сделали задание, данное учителем, преподавателем ВУЗа. Вам же предлагается
услуга бесплатно.
Пожалуйста, поактивнее присылайте задачи. Каждой найдем свой ответ.
Химия в
быту или в жизни
Далеко не всегда прибегают к стирке, чтобы привести в порядок одежду. Платья,
костюмы, брюки, пальто и др. верхнюю одежду обычно чистят химическим путем, для
этого лучше всего обратиться в предприятие бытового обслуживания.
На фабриках химчистки не только чистят вещи, но и
подвергают их специальной обработке: проводят пропитку (аппретирование) с целью
придания несминаемости в сухом состоянии, антистатическую пропитку; пропитку для
придания водоотталкивающих свойств; изменяют гриф тканей, т.е. придают им
требуемую мягкость или жесткость.
Итак, в химчистку несем вещи, сильно загрязненные. Однако
нередко бывает так, что на чистое платье, костюм попадают случайные загрязнения
- капли масла или чернил, сок ягод и т.д.
Из-за одного пятна отдавать одежду нецелесообразно. Чаще всего можно удалить
пятна в домашних условиях.
Выведение цветных пятен
органического происхождения
Пятна органического происхождения выводят
препаратами, в состав которых входят
восстановители (гидросульфит натрия или его производные), окислитель (пероксид
водорода), а также различные растворители и другие вещества. Действие их
основано на том, что они переводят окрашивающие вещества в бесцветную и легко
вымываемую форму.
Для выведения пятен от чернил,
вина, соков, ягод, фруктов с , любых тканей наиболее
эффективны порошкообразный препарат «ХПВ» и паста «Ирень». Для
удаления пятна с помощью этих средств загрязненный участок ткани
смачивают теплой водой, наносят тонким слоем порошок или пасту, в ряде случаев
втирают препарат
а ткань, а затем через 10-15 минут ее простирывают.
Пятна танинного происхождения,
например от чая, а также от ягод и вина, можно удалить, замочив вещь в
растворе, содержащем 1 масс. ч. щавелевой кислоты, 2 масс. ч. лимонной кислоты и
50 масс. ч.
воды.
Для всех тканей, кроме ацетатных, можно применять
смесь этилового спирта (2 масс, ч.) и винной
кислоты (1 масс, ч.) или смесь этилового спирта (10 масс, ч.) и лимонной
кислоты (2 масс. ч.).
Многие пятна органического происхождения удаляются
с хлопчатобумажных и льняных тканей при отбеливании. Например,
при отбеливании тканей с помощью препаратов
«Белизна», «Арагац» (содержащих
гипохлорит натрия) или порошкообразных средств типа «Уральский» удаляются пятна от
фруктов, овощей, травы, чая, шоколада, чернил, плесени, яичного белка,
молока, крови, а также следы от утюга.
Пятна хны (краска для волос)
удаляют, помещая загрязненный участок ткани на 20 минут в смесь равных объемов
перекиси водорода, нашатырного спирта и воды.
Пятно от сургуча можно вывести, протирая
его ватным тампоном, смоченным смесью равных объемов
этилового спирта и скипидара.
Чтобы удалить пятна сажи и копоти, надо
протереть их ватным тампоном, смоченным в скипидаре.
Следы от мух удаляют ватным тампоном, смоченным в нашатырном
спирте.
Пятно от чая можно удалить, протирая
загрязненный участок ватным тампоном, смоченным в смеси нашатырного спирта (половина
чайной ложки) и глицерина (две чайные ложки).
Для выведения пятен стеарина и парафина достаточно прогладить
загрязненный участок горячим утюгом, через проложенную с обеих сторон в
несколько слоев промокательную бумагу.
Свежие пятна крови проще всего удаляются при стирке в
холодной воде с использованием моющего средства для стирки в холодной воде, или
при стирке сначала в чистой холодной воде, а затем в теплой воде с любым
универсальным моющим средством.
Застарелые пятна крови можно
попробовать вывести мыльным раствором или намазать приготовленной жидкой
пастой синтетического моющего средства,
содержащего фермент, и выдержать несколько часов в теплом месте, но при этом
нужно следить, чтобы пятна оставались влажными, так как ферменты
действуют только в присутствии воды. Так же
обрабатывают и пятна пищевого происхождения.
Пятна мочи можно вывести, опустив загрязненный участок ткани
∙
на 1 час в раствор уксуса (столовая ложка на
полстакана воды).
Чернильное пятно можно удалить ватным тампоном, смоченным в
смеси равных количеств глицерина и этилового спирта. Тампон
необходимо менять насколько раз. Ткань затем промывают водой.
Пятна от туши и гуашевой краски можно удалить
только с помощью холодной воды, в которую
добавлено какое-нибудь моющее средство. Загрязненный участок вымачивают в
холодном моющем растворе, а после высыхания
чистят щеткой.
Дня выведения пятен ржавчины с изделий из хлопчатобумажных,
льняных и шерстяных тканей выпускаются жидкие пятновыводители,
в частности препарат «Пятновыводитель ржавых пятен», в состав которого
входят кислоты (щавелевая и уксусная). Выведение
пятна основано на переводе окрашенных
нерастворимых оксидов железа в растворимые соединения и последующем
смывании их. Следует помнить, что большинство препаратов этого назначения
вредно действуют на кожу рук, поэтому рекомендуется работать в резиновых
перчатках, а по окончании работы хорошо вымыть руки.
Пятно ржавчины можно вывести с любой
ткани, если положить на загрязненный участок завернутый в марлю
или в промокательную бумагу кусочек лимона и
прижать его горячим утюгом. Можно поступить и по-другому: погрузить загрязненный
участок
∙
на 3-5 минут в раствор уксусной кислоты (две
столовые ложки на стакан воды), подогретый до 80-90
градусов. (Заметим, что кислоту нужно подогревать в прочной эмалированной
посуде, не имеющей повреждений).
Затем ткань промывают теплой водой, в которую добавлен нашатырный спирт - одна столовая ложка 10-процентного нашатырного спирта на 2 литра воды.
Изделия из замши (обувь, перчатки и др.) можно
чистить щеткой, смоченной водным раствором нашатырного спирта (1 столовая ложка
на 5 столовых ложек воды). После чистки изделия протирают
тампоном, смоченным в воде с добавлением
небольшого количества уксуса (чайная
ложка на литр воды), затем сухой тряпкой высушивают на воздухе.
Поля фетровых шляп иногда становятся волнистыми. В этом
случае их можно прогладить через влажную
тряпку умеренно горячим утюгом. Велюровую шляпу гладить нельзя; ее можно освежить,
обработав щеткой по ворсу над паром. Фетровую шляпу можно вычистить губкой,
смоченной в бензине (протирая по направлению
ворса), а затем обязательно протереть губкой, увлажненной слабым
раствором уксусной кислоты.
Мех хорошо чистить щеткой, смоченной в бензине, к
которому добавлена щепотка любого универсального порошкообразного
синтетического моющего средства. Пуховые платки можно вычистить, осторожно
натирая их тальком.
Если костюм лоснится, нужно почистить его губкой, смоченной в
растворе нашатырного спирта (чайная ложка на стакан воды),
а после высыхания прогладить через влажную
тряпку.
Чтобы очистить пух и перья из подушек, их помещают в мешок
из редкой ткани и опускают на 1 час в теплый раствор (200 граммов
хозяйственного 60-процентного мыла и 1 чайная ложка нашатырного спирта на 5
литров воды). Затем мешок с перьями или
пухом тщательно промывают и сушат.