Спиртовая и глюконатная змеи

Если таблетку твердого спирта (сухого горючего) пропитать концентрированным водным раствором нитрата аммония, капая его из пипетки, а потом высушить, то после трех-четырех кратного повторения этих операций можно получить исходное сырье для спиртовой змеи. Подожженная таблетка вспучивается; цвет змеи черный. Разложение уротропина (CH₂)₆N₄, входящего в состав твердого спирта, в смеси с нитратом аммония, приводит к образованию углерода, углекислого газа, азота и воды. Для получения глюконатной змеи достаточно поднести к пламени таблетку глюконата кальция, который продается в каждой аптеке. Из таблетки выползет змея, объем которой намного превышает объем исходного вещества. Разложение глюконата кальция, имеющего состав Са[CH₂OH(CHOH)₄COO]₂. Вода приводит к образованию оксида кальция, углерода, углекислого газа и воды.

Хлопающие полоски

Последовательность действий: фильтровальную бумагу в виде полосок поместить в стакан со смесью раствора йода и аммиака (1:1), влажную бумагу поместить на лист жести для высушивания, сохнуть полоски будут около суток.

Наблюдение: При касании стеклянной палочкой к опасным полоскам произойдёт хлопок, выстрел.

Чистый йодистый азот здесь не образуется, а образуется его молекулярное соединение с аммиаком NI3*NH3. В йодистом азоте азот имеет степень окисления-3, а йод +1. Положительная степень окисления у йода образует очень слабую связь с азотом. Вещество термодинамически неустойчиво, поэтому при взрыве разлагается с образованием паров йода и свободного азота:

2NI₃ = 3I₂↑ + N₂↑

Амальгама аммония

Образование амальгамы — свойство, присущее многим металлам. Однако речь пойдет об амальгаме аммония!

Последовательность действий: в стеклянный цилиндр, поставленный набольшую фарфоровую тарелку, наливают до половины его высоты концентрированный водный раствор хлорида аммония NH₄Cl. К раствору добавить 10-15г жидкой амальгамы натрия (Na, Hg). Тот же час начинается химическая реакция образования амальгамы аммония, очень неустойчивого вещества, быстро распадающегося на ртуть Hg, аммиак NH₃ и водород Н₂.

Наблюдение: Выделяющийся водород вспучивает амальгаму, и масса серого цвета медленно выползает из цилиндра на тарелку. Это эффектное зрелище связано с двумя реакциями:

(Na, Hg) + NH₄Cl = (NH⁴⁺, Hg^-) + NaCl

2(NH⁴⁺, Hg^-) = 2NН₃↑ + 2Hg + H₂↑

В первой реакции амальгама аммония образуется, а во второй - она распадается. Как было установлено, атом ртути Hg в амальгаме натрия (Na, Hg) “отбирает” у атома натрия Na электрон (это означает, что образуется меркурид натрия). Да и катион аммония в соответствующей амальгаме не расстается со своим положительным зарядом; видимо, это тоже химическое соединение - меркурид аммония. 

Химические часы

Последовательность действий:

Рецепт I: 4г пищевой лимонной кислоты, два кремня для зажигалок (содержат соединения церия (III и IV), 12мл раствора серной кислоты (1:2), 1,7г бромата калия KBrO₃.

Раствор А: растворить два кремня от зажигалок в серной кислоте.

Раствор Б: в 10мл горячей воды растворить лимонную кислоту и туда же высыпать бромат калия. Для полного растворения веществ смесь слегка подогреть.

Приготовленные растворы быстро слить вместе и перемешать стеклянной палочкой.

Наблюдение: Появляется светло-желтая окраска, которая через 20секунд меняется на темно-коричневую, но спустя 20 сек вновь становится желтой. При температуре 45 градусов такое изменение можно наблюдать в течение 2 мин. Затем раствор мутнеет, начинают выделяться пузырьки оксида углерода (IV), а промежутки чередования цвета раствора постепенно увеличиваются в строго определенной последовательности: каждый следующий промежуток больше предыдущего на 10-15 сек.

Рецепт II: 2г лимонной кислоты растворить в 6мл воды, туда же добавить 0,2г бромата калия и 0,7мл концентрированной H₂SO₄. К смеси добавить воду до объема 10 мл, после чего внести 0,04г перманганата калия KMnO₄ и тщательно перемешать до полного растворения соли. Наблюдение: Происходит периодическая сменяемость цвета раствора. Механизм химических реакций можно объяснить как окислительно- восстановительный процесс, в котором роль окислителя выполняет бромноватая кислота, а восстановителя – лимонная:

KBrO₃ + H₂SO₄ = KHSO₄ +HBrO₃

9HBrO₃ + 2C₆H₈O₇ = 9HBrO +8H₂O + 12CO₂

9HBrO + C₆H₈O₇ = 9HBr + 4H₂O + 6CO₂

Изменение цвета раствора происходит под действием катализаторов – соединений церия и марганца, которые в свою очередь так же меняют степень окисления, но до определенной концентрации иона, после чего происходит обратный процесс.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: