Три опыта с алюминием и с другими металлами.

[evg]

Хорошие опыты можно сделать с металлами.ВЫ тоже можете попробовать.

Возьмем алюминиевую ложку и тщательно очистим ее мелкозернистой наждачной бумагой, а потом обезжирим, опустив на 5 – 10 минут в ацетон (СН3)2СО. После этого окунем ложку на несколько секунд в раствор нитрата ртути(II), содержащий в 100 мл воды 3,3 г Нg(NO3)2. Как только поверхность алюминия в растворе Нg(NO3)2 станет серой, ложку надо вынуть, обмыть кипяченой водой и высушить, промокая, но не вытирая фильтровальной или туалетной бумагой. На ваших глазах начнутся чудеса: металлическая ложка постепенно будет превращаться в белые пушистые хлопья, и вскоре от нее останется только невзрачная сероватая кучка «пепла».

Алюминий – активный в химическом отношении металл. Обычно он защищен от атмосферного кислорода и влаги тонкой пленкой на его поверхности, содержащей оксидный и молекулярный кислород в сложном химическом сочетании; это не просто оксид алюминия А12О3, как это представляли себе раньше. Обрабатывая алюминий солью ртути, мы разрушаем защитную пленку. Вот как это происходит: находясь в растворе нитрата ртути(II), алюминий вытесняет (восстанавливает) из соли металлическую ртуть:

 

2А1 + 3Нg(NO3)2 = 3Нg↓ + 2Al(NO3)3

 

Аl + Нg = (А1,Нg)

 

На очищенной поверхности ложки появляется тонкий слой амальгамы алюминия (сплава алюминия и ртути). Амальгама не защищает поверхность металла, и он превращается в пушистые хлопья метагидроксида алюминия:

 

4(А1,Нg) + 2Н2О + ЗО2 = 2АlO(OH)↓ + 3Н2↑

 

Израсходованный в этой реакции алюминий пополняется новыми порциями растворенного в ртути металла, а выделившаяся ртуть снова «пожирает» алюминий. И вот вместо блестящей ложки на бумаге остаются АlО(ОН) и мельчайшие капельки ртути, потерявшиеся в белых хлопьях метагидроксида алюминия.

 

Если после раствора нитрата ртути(II) алюминиевую ложку сразу же погрузить в дистиллированную воду, то на поверхности металла появятся пузырьки газа и чешуйки белого вещества. Это водород и метагидроксид алюминия:

 

2А1 + 4Н2О = 2АlО(ОН) + 3Н2↑

 

Подобным же образом ведет себя алюминий в водном растворе хлорида меди(II) СuCl2. Попробуйте опустить в этот раствор обезжиренную алюминиевую пластинку. Вы увидите образование коричневых хлопьев меди и выделение пузырьков газа. Выделение меди вполне объяснимо: более активный в химическом отношении металл алюминий восстанавливает медь из ее солей:

 

2А1 + 3СuСl = 3Сu↓ + 2А1Сl3

 

А как объяснить выделение газа? Оказывается, в этом случае тоже разрушается защитная пленка на поверхности алюминия.

Когда кусочки полученного магния случайно загорелись, Дэви стал тушить их водой. Последовала вспышка, опалившая ему лицо. Сделаем этот опыт безопасным. Поставим перед собой прозрачный кран из оргстекла и наденем защитные темные очки (магний горит ослепительно белым пламенем). За экраном поместим стакан с водой, зажжем в металлической ложечке немного (не более 2 – 3 г) порошка магния и быстро опустим ложечку с горящим магнием в воду. Естественно, ложечка должна быть с длинной ручкой.

 

Как только горящий магний коснется воды, она забурлит. Водород, выбрасываемый водой, может вспыхнуть и гореть над ее поверхностью. Магний в воде будет гореть еще более ярким пламенем, чем на воздухе, а вода вокруг него начнет мутнеть.

НО НЕ СОВЕТУЮ ДЕЛАТЬ ЕГО УЖ ДОМА! :av:

[wmc]

Как только горящий магний коснется воды, она забурлит. Водород, выбрасываемый водой, может вспыхнуть и гореть над ее поверхностью. Магний в воде будет гореть еще более ярким пламенем, чем на воздухе, а вода вокруг него начнет мутнеть.

НО НЕ СОВЕТУЮ ДЕЛАТЬ ЕГО УЖ ДОМА! :av:

 

Этот опыт делал дома раз 15, всё нормально, ещё такой запашок "приятный" по квартире разносится.

[evg]

Этот опыт делал дома раз 15, всё нормально, ещё такой запашок "приятный" по квартире разносится.

А такие делал?:В пробирку или коническую колбу с резиновой пробкой и стеклянной газоотводной трубкой поместим кусочки гранулированного цинка Zn, прильем до 1/3 объема разбавленную (1:2) серную кислоту и добавим несколько капель водного раствора сульфата меди(II) СuSO4, позволяющего ускорить выделение водорода по реакции:

 

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

 

После этого к оттянутому концу газоотводной трубки поднесем пинцетом кусочек платинированного асбеста (он более удобен в обращении, чем платиновая чернь). Одна - две минуты — и платинированный асбест раскаляется, поджигая водород, который горит бесцветным пламенем со слабым голубоватым оттенком. Платинированный асбест служит катализатором окисления водорода.

«Медную» (на самом деле — латунную) монету можно сделать «серебряной». Для этого ее надо сначала опустить с помощью пинцета в фарфоровую чашку с концентрированной азотной кислотой. Затем, ополоснув монету в чистой воде, следует перенести ее в другую чашку с раствором нитрата ртути (II). Через 1—2 минуты монету можно вынуть из раствора, промыть в воде и вытереть сухой тряпочкой: монета стала «серебряной». Но долго она такой не будет — уже через сутки ртуть испарится и монета примет прежний вид.

 

Процесс «серебрения» основан на образовании амальгамы меди, которая образуется после реакции меди с нитратом ртути(II):

 

Cu + Hg(NO3)2 = Cu(NO3)2 + Hg↓

 

Hg + Cu = (Cu,Hg)

 

При выполнении опыта надо помнить, что соли ртути и ртуть ядовиты.

 

Шаровая молния в растворе

Предварительно собирают небольшую установку. К электрической сети подключают автотрансформатор, а к нему — выпрямитель, позволяющий получить постоянный ток силой 10 А. Получится электролизер, роль которого будет играть химический стакан с электродами и раствором электролита, для контроля напряжения и силы тока подключают амперметр и вольтметр. Установку размещают в вытяжном шкафу, при чем экспериментатор должен надеть резиновые перчатки и защитные очки. Опыт проводят следующим образом.

 

В химический стакан на половину его емкости заливают дистиллированную воду и высыпают туда чайную ложку гидрокарбоната натрия NaHCO3 (питьевой соды), а затем погружают в раствор на расстоянии около 1 см друг от друга два железных электрода (это могут быть толстые гвозди, железные или стальные пластинки). Электрод, соединенный с положительным полюсом выпрямителя (анод), погружают почта до дна стакана, а второй электрод (катод) — на глубину 2 – 3 мм от поверхности раствора.

 

Включают ток и начинают плавно повышать напряжение на электродах. Через некоторое время, когда амперметр покажет 3 А, раствор электродов начнет пузыриться и над поверхностью его возникнет паровая дымка. Если напряжение поднять до 110 В, то у катода появляются искры. Раствор становится темно бурым, а во все стороны начинают лететь брызги. У катода, едва касающегося поверхности раствора, образуется устойчивое «пламя» овальной формы, слышится шипение, резкие хлопки. При напряжении 220 В пламя становится ярко-белым в центре и желтым по краям. Внешне оно будет напоминать шаровую молнию. Этот бело-желтый шарик — не что иное, как низкотемпературная плазма!

 

Рассмотрим химическую сторону наблюдаемого явления. У электродов протекают следующие реакции:

 

Катод (–): 2Н2О + 2е- = Н2↑ + 2ОН –

 

Анод (+): 2НСО3¯ – 2е- = 2СО2↑ + 2ОН –

 

Fe + 3ОН – – 3е- = FeO(OH)↓ + H2O

 

Образующийся метагидроксид железа FeO(OH) вызывает появление темно-бурой окраски раствора. Желтый цвет края пламени — результат попадания в него брызг раствора с катионами натрия Na+, которые всегда делают бесцветное пламя желтым (это качественная реакция на натрий).