С жидкостями мы уже немного поработали, займемся газами. Это
несколько труднее, и прежде всего нам нужны будут пробки с отверстиями и
газоотводные трубки. Трубка может быть стеклянной, металлической
и даже пластмассовой. Резиновую пробку лучше не брать — в ней трудно
сверлить отверстия. Возьмите корковые или полиэтиленовые пробки —
отверстия в них можно прожечь нагретым шилом. В это отверстие вставьте
трубочку — к примеру, от глазной пипетки; она должна входить в отверстие
пробки плотно, без зазоров, поэтому отверстие в пробке надо сделать
сначала чуть меньше, чем требуется, а потом понемногу расширять его,
подгоняя под диаметр трубки. Наденьте на стеклянную трубку резиновую или
полиэтиленовую гибкую трубку длиной сантиметров 30, в другой ее конец
также вставьте короткую стеклянную трубку. Теперь первый опыт с
газами. Приготовьте известковую воду, залив горячей водой (1/2 стакана)
половину чайной ложки измельченной гашеной извести, размешайте смесь и
дайте отстояться. Прозрачный осадок над отстоявшимся раствором и есть
известковая вода. Осторожно слейте жидкость с осадка; этот лабораторный
прием, как вы помните, называют декантацией. Если у вас нет гашеной извести Са(ОН)2, то известковую воду можно приготовить из двух растворов, продающихся в аптеке: хлорида кальция СаСl2 и нашатырного спирта NH4OH (водного раствора аммиака). При их смешивании также получается прозрачная известковая вода. Возьмите
охлажденную бутылку с минеральной водой или лимонадом. Откройте пробку,
быстро вставьте в горлышко пробку с газоотводной трубкой, а другой ее
конец опустите в стакан с известковой водой. Поставьте бутылку в теплую
воду. Из нее будут выделяться пузырьки газа. Это диоксид углерода СО2 (он же двуокись углерода, углекислый газ). Его добавляют в воду, чтобы она была вкуснее. По
трубке газ поступает в стакан, он проходит через известковую воду и она
на глазах мутнеет, потому что содержащийся в ней гидроксид кальция
превращается в карбонат кальция СаСО3, а он плохо растворяется в воде и образует белую муть. Чтобы
поставить опыт с известковой водой, необязательно покупать лимонад или
минеральную воду. Ведь при дыхании мы потребляем кислород и выделяем
углекислый газ, тот самый, который заставляет мутнеть известковую воду.
Опустите конец любой чистой трубки в свежую порцию известковой воды и
несколько раз выдохните через трубку — результат не заставит себя ждать. Откройте
еще одну бутылку, вставьте пробку с трубкой и продолжайте пропускать
через известковую воду диоксид углерода. Некоторое время спустя раствор
опять станет прозрачным, потому что диоксид углерода вступает в реакцию с
карбонатом кальция, превращая его в другую соль — гидрокарбонат Са(НСО3)2, а эта соль как раз очень хорошо растворяется в воде. Следующий
газ, которым мы займемся, совсем недавно был упомянут: аммиак. Его
легко узнать по резкому характерному запаху — запаху аптечного
нашатырного спирта. Налейте в бутылку немного прокипяченного
насыщенного раствора стиральной соды. Затем добавьте нашатырного спирта,
вставьте в горлышко пробку с гибкой отводной трубкой и на другой ее
конец наденьте пробирку вверх дном. Подогрейте бутылку в теплой воде.
Пары аммиака легче воздуха, и вскоре они заполнят перевернутую пробирку.
По-прежнему держа пробирку вверх дном, осторожно опустите ее в стакан с
водой. Почти сразу же вода начнет подыматься вверх, в пробирку, потому
что аммиак хорошо растворяется в воде, освобождая для нее место в
пробирке. Заодно вы можете научиться распознавать аммиак — и не
только по запаху. Во-первых, убедитесь в том, что раствор аммиака имеет
щелочную реакцию (воспользуйтесь фенолфталеином или самодельными
индикаторами). А во-вторых, проведите качественную реакцию на аммиак.
Качественная реакция — такая, которая позволяет безошибочно опознать то
или иное вещество либо группу веществ. Приготовьте слабый раствор
медного купороса (он должен быть бледно-голубым) и опустите в него
газоотводную трубку. Когда начнет выделяться аммиак NН3, то у
конца трубки раствор станет ярко-синим. Аммиак с солью меди дает ярко
окрашенное комплексное соединение довольно сложного состава [Cu(NH3)4]SО4. Теперь
постарайтесь раздобыть совсем небольшой кусок карбида кальция — будем
получать ацетилен. Соберите прибор, как в предыдущем опыте, только в
бутылку налейте не нашатырный спирт, а соду. Опустите в нее тщательно
завернутый в промокательную бумагу маленький, с горошину, кусочек
карбида кальция и вставьте пробку с трубкой. Когда промокательная бумага
размокнет, начнет выделяться газ, который вы, как и прежде, будете
собирать в перевернутую пробирку. Минуту спустя переверните пробирку
горлышком вверх и поднесите зажженную спичку. Газ вспыхнет и сгорит
коптящим пламенем. Это тот самый ацетилен, которым пользуются
газосварщики. Кстати, в этом опыте получается не только ацетилен.
В бутылке остается водный раствор гидроксида кальция, т. е. известковая
вода. Ее можно использовать для опытов с диоксидом углерода. Следующий
опыт с газами можно ставить только при хорошей вентиляции, а если ее
нет, то на свежем воздухе. Мы будем получать резко пахнущий диоксид серы
(сернистый газ) SO2. Налейте в бутылку разбавленную уксусную кислоту и добавьте немного завернутого в промокательную бумагу сульфита натрия Na2SO3
(это вещество продают в фотомагазинах). Закройте бутылку пробкой,
свободный конец газоотводной трубки опустите в стакан с приготовленным
заранее разбавленным раствором перманганата калия КМnО4 (это
вещество известно в быту под названием марганцовки). Раствор должен быть
бледно-розовым. Когда бумага размокнет, из бутылки начнет выделяться
диоксид серы. Он вступает в реакцию с раствором перманганата калия и
обесцвечивает его. Если вам не удастся купить сульфит натрия, то
замените его содержимым большого патрона обычного фотопроявителя.
Правда, в этом случае в диоксиде серы будет примесь диоксида углерода,
но опыту это не помешает. |