קריסטלים - גדולים וקטנים. חווית כימיה מהנה בבית

חוויות משעשעות בבית
מדריך / חוויות משעשעות / ניסויים בכימיה

קריסטלים - גדולים וקטנים. ניסויים כימיים

ניסויים משעשעים בכימיה

חוויות משעשעות בבית / ניסויים בכימיה לילדים

כל כך הרבה נכתב על גידול גבישים, והניסויים האלה כל כך יעילים וקלים לביצוע, שכנראה הגדרתם אותם לפחות פעם אחת ויודעים מה העיקרון. למעשה, אין כאן שום דבר מסובך: אתה צריך להכין תמיסה רוויה חמה של כל מלח (נתרן כלורי, נחושת או ברזל גופרתי, אלום, אשלגן ביכרומט וכו', הרשימה ארוכה מאוד), לקרר אותה בזהירות כדי שהעודף של החומר המומס אינו נופל לתוך המשקע (תמיסה כזו נקראת supersaturated), ולבסוף, הכנס זרע - גביש של אותו מלח, תלוי על חוט. לאחר מכן, נותר רק לכסות את הכלי בפיסת נייר, לשים אותו במקום מבודד ולהמתין עד שיגדל גביש גדול, שיכול לקחת שבועות או אפילו חודשים; הדבר היחיד שיהיה צריך לעשות מדי פעם הוא להוסיף מעט תמיסה רוויה כשהיא מתאדה.

כל זה באמת ידוע. אבל יש הרבה אפשרויות לניסיון, ואנחנו נבחר לא את הנפוצים ביותר, למשל, עם חנקתי עופרת ויוד אשלגן. מערבבים נפחים שווים של תמיסות 10% של מלחים אלו, ויוד עופרת יזרע בכלי. מסננים את הנוזל בזהירות. מרתיחים מים בכלי שקוף, מחמצים אותם בחומץ, ובעודם רותחים מוסיפים עוד משקעים רטובים של יודיד עופרת על ידי ניעורם. כשהנוזל מתקרר באיטיות יצמחו בו גבישים זהובים.

וריאציה על אותו נושא: יוצקים למבחנה תמיסות של חנקתי עופרת ויוד אשלגן, מרתיחים את התוכן יחד עם המשקע כך שיתמוסס, ואז מצננים במהירות מתחת לברז. במקרה זה נוצרים גבישי זהב זעירים התלויים בנוזל.

באופן כללי, גודל הגביש תלוי מאוד בקצב הקירור. יוצקים 20 גר' אשלגן חנקתי במנות קטנות לתוך כלי עם 25 מ"ל מים. לאחר הוספת המנה הבאה, מנערים את התערובת כך שהמלח יתמוסס, ואז יוצקים את המנה הבאה. כשהמלח מפסיק להתמוסס מחממים מעט את הכלי, יוצקים מנה נוספת, מנערים, מחממים שוב. וכך הלאה עד שכל המלח שנלקח מתמוסס. כעת יוצקים את התמיסה לשני כלים, ומשאירים אחד להתקרר באוויר (לקירור איטי עוד יותר, ניתן לכסות אותו בכמה שכבות של בד צפוף). בכלי זה נוצרים כמה גבישים גדולים ובשילוב מוצלח של נסיבות גביש אחד. מניחים כלי נוסף מיד בסיר מים קרים, והרבה גבישים קטנים יבלטו בו. זהו כלל כללי.

שני הניסויים הבאים כל כך מרשימים שאפשר להראות אותם בבטחה לקהל, כמובן, לאחר הכנה קפדנית של הכל. הראשון שבהם הוא חווית פליגו. שטפו את הגליל בגובה 25-30 ס"מ מבפנים במים חמים ויוצקים לתוכו תמיסה חמה ומרוכזת מאוד של היפוסולפיט דרך משפך לאורך הקיר כך שימלא את הגליל ב-1/3. תמיסה זו מוכנה באופן הבא: 450 גרם של hyposulfite מומסים על ידי חימום ב 45 מ"ל מים.

התמיסה השנייה - נתרן אצטט (300 גרם לכל 45 מ"ל מים) נמזגת גם היא חמה דרך אותו משפך לעוד 1/3 מהגליל. יוצקים בזהירות רבה, הפתרון הזה לא צריך להתערבב עם הפתרון שנשפך קודם לכן. לבסוף, מלאו בזהירות באותה מידה את השליש העליון של הגליל במים חמים, שיגנו על התמיסה הרוויה מפני התגבשות מוקדמת.

ישנן שלוש שכבות בכלי: מים, תמיסה רוויה של נתרן אצטט, תמיסה רוויה של היפוסולפיט. כסו את הגליל בזכוכית, הניחו לו להתקרר לטמפרטורת החדר, ואז תוכלו להתחיל בניסוי.

חברו גביש קטן ולא בולט של היפוסולפיט לקצה מוט זכוכית בעזרת חתיכת שעווה (המיסו מעט את השעווה על ידי חימום על להבה). לפני הקהל, הורידו במהירות את השרביט לשכבה התחתונה. ריכוז המלח כל כך גבוה שמיד ייערמו הרבה גבישים חדשים סביב הגביש ויצרו מעין פרח. ובשכבה האמצעית, החומר ה"זר" סביב גביש ההיפוסולפיט לא יתגבש.

טבלו עוד אחד, בדיוק אותו מקל עם שעווה, אבל עם גביש קטן של נתרן אצטט (הקהל לא צריך לשים לב להבדל) בשכבה האמצעית – גם כאן יצמח פרח, אבל שונה לגמרי! ניתן להשתמש בצילינדר, אם מטפלים בזהירות, מספר פעמים.

חוויה נוספת דמוית טריק היא עם נתרן אצטט בלבד. ממיסים 100-150 גר' מלח במים חמים (רצוי בקערת אמייל) ומאדים באיטיות, מנסים לתפוס במדויק את הרגע שבו צריך להפסיק את האידוי: נושב מדי פעם על פני התמיסה החמה, ומיד. כאשר מתחיל להופיע סרט הדומה לשומן, זה אומר שריכוז המלח הוא זה שנדרש ליצירת הידרט גבישי של הרכב CH₃COONa*3H₂מוזגים את הנוזל לכוס דקיקה נקייה, סוגרים ומניחים להתקרר. מספיק להוסיף לנוזל המקורר כמות לא משמעותית של זרעי נתרן אצטט כדי שיתגבש מיידית ויהפוך למסה מוצקה הדומה לקרח. אם חשפת מעט את הנוזל שעלה באש ויש בו יותר מדי מים, אז יהיו מעט מים מעל המסה הקפואה, שאותם יש לנקז. אם אין מספיק מים, יופיע ציפוי מלח על פני השטח. אין טעם להסיר אותו, קל יותר להוסיף מעט מים.

באמצעות המסת ההידרט הגבישי באמבט מים וקירורו, ניתן לבצע את הניסוי פעמים רבות, כולל מול קהל נדהם – ומי לא נדהם לראות כיצד המים קופאים לנו מול עינינו מבלי להתקרר? להיפך, הכוס אפילו מתחממת - זהו חום ההתגבשות המשתחרר. ניתן להפוך את הכוס, ואף טיפה אחת לא תישפך ממנה.

מציגים את החוויה כטריק, נסו לנער מעליו גרגר מלח באופן בלתי מורגש - נגיד, מקצה "שרביט קסמים". והקפידו לסגור את הכוס בחוזקה בין ניסויים, אחרת אפילו כתם אבק אקראי עלול לגרום להתגבשות לא מתוכננת.

המגיב לניסוי זה - נתרן אצטט ניתן לקבל מחומצה אצטית וסודה. אם אתה מבשל את זה בעצמך, אז דלל את החומצה האצטית במים בערך שלוש פעמים ושפך לתוכה סודה במנות קטנות, בהדרגה, בהמתנה להפסקת הקצף מהמנת הסודה הקודמת. בלי זה, התגובה תעבור בצורה כל כך אלימה שאפשר לזרוק את הנוזל מהכלי.

ועוד גבישים יוצאי דופן - מתכת, נגדל גבישי נחושת.

כבר קיבלת גבישי נחושת קטנים כשהורדת מסמר לתמיסה של נחושת גופרתית. הם כל כך קטנים שסרט הנחושת על פני השטח נראה כמעט רציף. וכדי להכין גבישים גדולים יש צורך איכשהו להאט את התגובה כדי שלנחושת המשתחררת בתגובה יהיה זמן להתיישב על הגבישים ולהשלים אותם. קירור איטי הוא דרך אפשרית, אבל במקרה שבו אין תגובה כימית...

מלח ישמש כבלם על התגובה. שים כמה גבישי נחושת סולפט על תחתית כלי (לדוגמה, צנצנת זכוכית) ומכסים אותם במלח רגיל, אם אפשר בסדר. מכסים אותם בעיגול חתוך מנייר סופג או סינון; עיגול זה צריך לגעת בקירות הכלי. מלמעלה, ישירות על הנייר, שים עיגול ברזל בקוטר קצת יותר קטן. נגב אותו מראש בנייר זכוכית ושטוף.

יוצקים תמיסה רוויה של מלח שולחן לתוך הצנצנת כך שתכסה לחלוטין את עיגול הברזל. הכל ימשיך ללא השתתפותך. אי אפשר לומר בדיוק כמה זמן צריך לחכות - הרבה תלוי בתנאי הניסוי. בכל מקרה, לא שעה או שעתיים, אלא כמה ימים.

אז, אחרי כמה ימים תמצאו גבישים אדומים יפהפיים של נחושת בכלי. על ידי שינוי גודל הכלי, גודל גבישי הנחושת גופרתית, עובי שכבת המלח וטמפרטורת הניסוי, ניתן לקבל גבישי נחושת בצורות שונות, לעיתים חריגות ביותר. ולפעמים צומחים דנדריטים - גבישים לא גמורים בפיתוח, בדומה לענפי עצים.

אם תשאיר גבישי נחושת באותו כלי שבו הם התקבלו, אז הם לא יחזיקו מעמד זמן רב. מסירים אותם, שוטפים במים, מעבירים למבחנה עם חומצה גופרתית מדוללת ופקק. עכשיו לא יקרה שום דבר לקריסטלים.

מחבר: Olgin O.M.

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בפיזיקה:

▪ בלם את הביצה

▪ דרור על ענף

▪ תלוי על הראש

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בכימיה:

▪ שימו לב, מהירות!

▪ ניקוי כימי על ידי חמצון

▪ ציפוי ניקל מהיר

ראה מאמרים אחרים סעיף חוויות משעשעות בבית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

סיבים אופטיים מאגר מזון 04.08.2020

הסיב האופטי החדש עשוי מחומר אגר אכיל על ידי מדענים מאוניברסיטת קמפינאס (UNICAMP, ברזיל). מכשיר זה תואם ביולוגי ומתכלה. ניתן להזריק אותו לגוף, למשל, ל"משלוח" של אור בפוטותרפיה ובאופטוגנטיקה (לדוגמה, כדי לעורר נוירונים עם אור לחקור מעגלים עצביים במוח החי), כמו גם להעברת תרופות ממוקדת ל- גוּף.

ניתן גם לזהות מיקרואורגניזמים באיברים ספציפיים באמצעות סיב אופטי זה. לאחר שבדיקת הסיבים המתכלים עשתה את עבודתה, היא פשוט תתפורר בתוך הגוף ללא פגיעה בבריאות.

אגר, או אגר-אגר, הוא ג'לטין טבעי המופק מאצות ים. הרכבו מורכב מתערובת של שני פוליסכרידים: אגרוז ואגרופקטין. סיב אופטי המבוסס עליו הוא גליל אגר בקוטר 2,5 מ"מ. בתוכו שישה "צינורות" חלולים גליליים סביב ליבה מוצקה. האור עובר דרך ההבדל בין מדדי השבירה של ליבת האגר לבין חורי האוויר.

כדי לקבל את הסיבים, המדענים שפכו אגר מזון לתבנית מוכנה. הג'ל התפשט כדי למלא את החלל הפנוי. לאחר הקירור, הוצאו המוטות ליצירת חורי אוויר והסיב המוצק הוצא מהתבנית. ניתן להתאים את מקדם השבירה ואת גיאומטריית הסיבים על ידי שינוי הרכב האגר וצורת הסיב.

החוקרים בדקו כיצד הסיב מתפקד במגוון סביבות, מאוויר ומים ועד אתנול ואציטון, והגיעו למסקנה שהוא מסתגל לסביבה. מבנה הג'ל משתנה בתגובה לשינויים בטמפרטורה, הלחות ורמות ה-pH.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מכונית חשמלית סיטרואן e-C4

▪ Silicon Labs BGM111 Blue Gecko Module

▪ לא רק מתחמם

▪ כדורי חימר

▪ סוללות ליתיום גופרית לרכבים חשמליים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אנציקלופדיה גדולה לילדים ולמבוגרים. בחירת מאמרים

▪ מאמר אספקת מים וביוב לבית כפרי. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר מתי הושקה הרכבת התחתית הראשונה? תשובה מפורטת

▪ מאמר למה השמיים כחולים? מעבדת מדע לילדים

▪ מאמר בודק מחשב מ-BM9222 MASTER KIT: פתרון בעיות ביחידת מערכת ה-PC. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מציאת כיוון עם אנטנה מגנטית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר