Перекись водорода, а именно она лежит в основе нашего опыта, — очень неустойчивое соединение. Вещество, состоящее из двух атомов водорода и двух атомов кислорода, разлагается на кислород и воду даже при отсутствии каких-либо внешних стимулов. Однако процесс этот происходит очень медленно. Чтобы значительно ускорить его, достаточно добавить небольшое количество катализатора. Едва заметные следы присутствия меди, железа, марганца и даже ионов этих металлов способны запустить бурную реакцию разложения.
1. Налейте в пластиковую бутылку 200 мл 3%-ного раствора перекиси водорода. Такой раствор продают в аптеке в качестве антисептического средства. Вместо перекиси можно взять отбеливатель — их тоже готовят на основе H2O2.
Пероксид водорода (так иначе называют перекись) опасен для живых существ. Чтобы разложить H2O2 на кислород и воду, применяется фермент под названием «каталаза». Каталаза содержится почти во всех живых организмах, в том числе в дрожжах, которые мы используем в нашем опыте.
2. Добавьте пищевой краситель. Лучше использовать именно пищевые краски — не потому, что мы собираемся есть пену (это в любом случае не полезно), но потому, что в них точно не содержится катализаторов разложения перекиси водорода.
Перекись водорода — жидкость с плотностью 1,4 г/см 3 . Выделяющийся при ее разложении кислород — газ, один грамм которого занимает целых 700 см³.
3. Долейте моющее средство. Лучше всего подходят средства для мытья посуды. Объем — примерно половина от объема перекиси, то есть 100 мл.
Конечно, для опытов мы используем всего лишь 3%-ный раствор перекиси водорода, однако и этого достаточно, чтобы при ее разложении выделился газ в объеме гораздо больше исходного.
4. Разведите дрожжи в теплой воде, используя для этого отдельный стаканчик. Сделать это не так просто — дрожжи будут склеиваться комками. Нужно терпеливо размешать в 50 мл воды столовую ложку дрожжей, а затем дать им постоять пять минут. Решительно залейте дрожжевой раствор в бутылку с перекисью водорода и приготовьтесь наблюдать. Если повезет, реакция пойдет столь интенсивно, что пена буквально выпрыгнет из бутылки.
Чтобы увидеть выделившийся кислород, мы ловим его в мыльные пузыри. Для этого добавляем в раствор перекиси водорода пенящееся средство для мытья посуды.
Марганцовка плюс Перекись водорода, что можно увидеть при их соединении Практические опыты показывают, что на выходе могут получиться любопытные и многообразные варианты, если в растворы добавить подручные домашние средства. Оба препарата являются аптечными, их легко купить по доступной цене.
Краткая характеристика веществ
Перекись
Относиться к пероксидам с неустойчивыми молекулярными связями, которые разрушаются даже без участия других химических соединений.
Средство легко растворимо в воде, спирте и других жидкостях. Активно окисляется, вступив в реакцию с органическими ферментами, выделяя свободный кислород и воду. Раствор перекиси абсолютно прозрачен, на вкус слегка горьковат. Используется в медицине и промышленности, имеет концентрацию от 1 до 98%. Фасуется в пластиковую тару.
За счет содержания кислорода перекись может быть взрывоопасной.
В твердом виде изготавливается в таблетках, с названием «Гидроперит», кроме пероксида средство содержит мочевину.
Марганцовка
Так в простонародье называют химическое соединение — перманганат калия. Это твердое кристаллическое вещество насыщенного фиолетового цвета, когда его соединяют с водой, она становиться малиновой. Марганцовка растворяется в жидкостях хуже чем перекись, в соотношении 6,4 гр. на 100 мл, она также, под воздействием внешних факторов, разлагается с выделением кислорода.
В отличие от перекиси водорода реакция окисления протекает медленнее, поэтому перманганат калия в качестве инъекций используют для лечения глубоких ран при инфицировании анаэробными микроорганизмами. Производиться препарат в стеклянных флаконах, используется в медицинских и бытовых целях.
Опыты
Выделение кислорода
Бурная реакция Перекиси с марганцовкой наглядно продемонстрирована в одном из выпусков канала Галилео. Где ведущий в колбу с раствором перекиси всыпает 1 ч.л. калия перманганата. Взаимодействие этих веществ приводит к выделению довольно большого объема кислорода, который буквально «выбрасывает» жидкость из сосуда, из него же и дым «валит трубой».
Чтобы убедиться в наличии О2 в колбе, еще до начала опыта можно поджечь деревянную палочку или длинную каминную спичку и потушить ее. А после возникновения «вулкана» в стеклянной колбе опустить ее туда — она начинает довольно активно гореть!
Вывод: марганец очень хороший катализатор для высвобождения свободного кислорода из раствора пероксида. Если такой же эксперимент провести с йодом, реакция будет совсем иной. Жидкость постепенно станет прозрачной, а на дно выпадет практически черный осадок и никакого О2 выделяться не будет.
Обесцвечивание раствора
Более спокойная реакция, в которой участвуют Перекись водорода и Марганцовка, а также уксусная эссенция.
Калий перманганат растворяется в воде (50 гр.) до приобретения ею ярко-розового цвета, затем туда вливаются 3 столовые ложки уксуса и 4-ре перекиси.
Медленно, но неуклонно жидкость обесцвечивается и становится практически прозрачной.
Вывод: если уксусную или лимонную кислоту и Марганцовку смешать с Перекисью водорода, то этой смесью хорошо нейтрализовывать едкий цвет перманганата калия на руках, посуде сантехнике или мебели.
А вот, соединив марганцовку с щелочами, например содой, можно увидеть как жидкий розовый раствор становится зеленым! Поэтому для изготовления чистящих средств, наряду с перекисью, чаще применяются кислотные соединения.
Интересно, что если провести опыт в обратном порядке, т.е. к раствору марганцовки прибавить перекись, то жидкость в стакане вначале станет коричневой, а при вливании в нее кислоты она также обесцветиться.
Пенная вечеринка
В теплую воду добавляется перманганат калия до темного фиолетового оттенка, затем туда помещают жидкое мыло или средство для мытья посуды и все хорошо перемешивают.
В эту смесь одним движением вливают 50 мл. 30%-й перекиси водорода. Сразу же из сосуда начинает появляться обильная густая пена. Так раствор Марганцовки и Перекиси водорода в комплексе с моющими веществами «порождает» пенный фонтан.
Для зрелищности опыта можно добавить в колбу пищевые красители и получить радужное пенообразование.
Невидимка
В стакан с уксусом добавляют чайную ложку марганцовки и хорошо перемешивают раствор. Его наносят на любую надпись, сделанную шариковой или чернильной ручкой. Она исчезает, а вот бумага окрашивается, поэтому ее протирают перекисью водорода и она обретает свой исходный цвет. Таким образом можно удалить художества своих чад на ценных книгах.
В жизни же совместное применение перекиси водорода и марганцовки явление редкое. Учитывая свойства этих веществ при их соединении, рекомендуется использовать 100 мл. 3%-ой перекиси и 200 мл. 3%-го столового уксуса, разведенных в двух литрах воды комнатной температуры, для промывания желудка при отравлениях калием перманганатом.
Этот раствор помогает снизить его агрессивное влияние, так как преобразует перманганат-ионы в катионы марганца (более безопасные для организма).
В промышленности марганцовку вместе с перекисью используют в составе так называемых кислородных отбеливателей, стиральных порошков и бытовых чистящих средств.
Источники:
Видаль: https://www.vidal.ru/drugs/hydrogen_peroxide__36359
ГРЛС: https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGu >
Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Кто любил в школе лабораторные работы по химии? Интересно, ведь, было смешивать что-то с чем-то и получать новую субстанцию. Правда, не всегда получалось так, как было описано в учебнике, но по этому поводу никто не страдал, не так ли? Главное, чтобы что-то происходило, и мы это видели прямо перед собой.
Если в реальной жизни вы — не химик и не сталкиваетесь с куда более сложными опытами каждый день на работе, тогда эти эксперименты, которые можно провести в домашних условиях, вас точно позабавят, как минимум.
Лава-лампа
Для опыта нужно:
— Прозрачная бутылка или ваза
— Вода
— Подсолнечное масло
— Пищевой краситель
— Несколько шипучих таблеток «Супрастина»
Смешиваем воду с пищевым красителем, заливаем подсолнечное масло. Перемешивать не нужно, да у вас и не получится. Когда будет видна чёткая линия между водой и маслом, бросаем в ёмкость пару таблеток «Супрастина». Смотрим на потоки лавы.
Так как плотность масла ниже плотности воды, оно остаётся на поверхности, с шипучая таблетка создаёт пузыри, которые выносят воду к поверхности.
Зубная паста для слона
Для опыта нужно:
— Бутылка
— Небольшая чашка
— Вода
— Моющее средство для посуды или жидкое мыло
— Перекись водорода
— Быстродействующие пищевые дрожжи
— Пищевой краситель
Смешиваем в бутылке жидкое мыло, перекись водорода и пищевой краситель. В отдельной чашке разбавляем дрожжи водой и заливаем получившуюся смесь в бутылку. Смотрим на извержение.
Дрожжи выделяют кислород, который вступает в реакцию с водородом и выталкивается наружу. Из-за мыльной пены получается плотная масса, извергающаяся из бутылки.
Горячий лёд
Для опыта нужно:
— Ёмкость для нагревания
— Прозрачный стеклянный стакан
— Плита
— 200 г пищевой соды
— 200 мл уксусной кислоты или 150 мл её концентрата
— Кристализированная соль
Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Смешиваем в кастрюле уксусную кислоту и соду, ждём когда смесь перестанет шипеть. Включаем плиту и выпариваем лишнюю влагу, пока на поверхности не появится маслянистая плёнка. Получившийся раствор переливаем в чистую ёмкость и остужаем до комнатной температуры. После чего добавляем кристалик соды и смотрим, как вода «замерзает», а ёмкость становится горячей.
Нагретые и смешанные уксус и сода образуют ацетат натрия, который при плавлении становится водным раствором ацетата натрия. При добавлении в него соли он начинает кристализироваться и выделять тепло.
Радуга в молоке
Для опыта нужно:
— Молоко
— Тарелка
— Жидкий пищевой краситель нескольких цветов
— Ватная палочка
— Моющее средство
Наливаем молоко в тарелку, капаем красителями в нескольких местах. Смачиваем ватную палочку в моющем средстве, опускаем в тарелку с молоком. Смотрим радугу.
В жидкой части находится взвесь капелек жира, которые соприкасаясь с моющим средством расщепляются и устремляются от введённой палочки во все стороны. А правильный круг образуется из-за поверхностного натяжения.
Дым без огня
Для опыта нужно:
— Гидроперит
— Анальгин
— Ступка и пестик (можно заменить керамической чашкой и ложкой)
Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Измельчаем таблетки гидроперита до порошка, то же самое делаем с анальгином. Смешиваем получившиеся порошки, немного ждём, смотрим, что получится.
Во время реакции образуются сероводород, вода и кислород. Это приводит к частичному гидролизу с отщеплением метиламина, который взаимодействует с сероводородом, взвесь его мелких кристалликов которого и напоминает дым.
Фараонова змея
Для опыта нужно:
— Глюконат кальция
— Сухое горючее
— Спички или зажигалка
Кладём на сухое горючее несколько таблеток глюконата кальция, поджигаем. Смотрим на змей.
Глюконат кальция разлагается при нагревании, что приводит к увеличению объёма смеси.
Неньютоновская жидкость
Для опыта нужно:
— Миска для смешивания
— 200 г кукурузного крахмала
— 400 мл воды
Постепенно добавляем воду в крахмал и размешиваем. Постарайтесь сделать так, чтобы смесь стала однородной. Теперь попробуйте скатать шарик из получившейся массы и удержать его.
Так называемая неньютоновская жидкость при быстром взаимодействии ведёт себя как твердое тело, а при медленном — как жидкость.