Мастер - класс "Эта удивительная химия"

Мастер-класс по химии Здравствуйте, сегодня мне выпала возможность познакомить вас с увлекательной наукой химией. Но вначале я хотела бы напомнить вам о правилах поведения в кабинете химии и при работе с химическими реактивами. При проведении опытов нельзя ходить по классу, химические реактивы нельзя брать руками, если на кожу попала кислота, необходимо смыть её водой и обработать 2%-ым раствором соды. Надеюсь, что наше знакомство с химией пройдёт без происшествий.

C чего начинается увлечение людей химией – наукой, полной удивительных загадок, таинственных и непонятных явлений? Очень часто – с химических опытов, которые сопровождаются красочными эффектами и «чудесами», поэтому и мы начнём наше знакомство с опыта. В стаканчики, стоящие у вас на столах, необходимо бросить кристаллики из баночек и в конце нашего занятия мы посмотрим, что произойдёт.

Опыт «Морское дно»

Необходим химический стакан примерно на 200мл. Налить в стакан около 100мл водного раствора метасиликата натрия (канцелярский, или силикатный клей) и добавить около 60-70мл воды. Перемешать. Теперь внести в раствор кристаллики хлоридов различных металлов, и сразу каждый из них пускает "отросточек": вверх начинает двигаться пузырёк, оставляя за собой след, похожий на водоросль. Цвет водоросли зависит от того, хлорид какого металла вы погрузили в раствор.

    Вот некоторые цвета:
CoCl₂*6H₂O - сначала розовые, потом синие;
NiCl₂*6H₂O - зелёные;
FeCl₃*6H₂O - буро-коричневые;
MnCl₂*4H₂O - телесного цвета;
FeSO₄*7H₂O - чёрно-зелёного;

   Кристаллик будто превращается в кустик.

«Чудеса» происходили всегда, тому есть множество исторических свидетельств.

Например, еще в доисторические времена, когда первобытные люди только научились добывать огонь, они не только грелись у костра и готовили пищу, но и любовались таинственными языками пламени. В одной из легенд Древней Греции говорится о хромоногом боге-кузнеце Гефесте: «И ударил по своей наковальне гигантским молотом черный от копоти и пыли бог Гефест, и проснулись вулканы на Земле...»

Химик тоже может стать «факиром», который способен на расстояния зажечь свечи, сделать огни цветными или искристыми, заставить вспыхнуть вулканы.

Вулкан Бёттгера.

Дихромат аммония (NH4)2Cr2O7 - оранжево-красное кристаллическое вещество. Насыпать на тарелку горку кристаллов, поднести к ней горящую лучинку. Горка станет увеличиваться и скоро примет внушительные размеры. Дихромат аммония самопроизвольно разлагается не только от зажженной лучинки или спички, но и от нагретой стеклянной палочки. При этом выделяется газообразный азот, пары воды, твердые частички раскаленного оксида хрома и большое количество теплоты. Идет внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция.

Вы видели эффектный опыт, но каким бы удивительным не было действо, это всегда химический процесс. Погружаясь в мир этой удивительной науки, я постараюсь вас научить простейшему действию, без которого никакая запись химического процесса не будет являться правильной – это расстановка коэффициентов в химических уравнениях. Уравнение химической реакции – это условная запись химического процесса, посредством химических знаков и символов. Для чего же нужны коэффициенты? Коэффициенты уравнивают количество атомов каждого элемента, ведь сколько атомов каждого элемента было до реакции, столько же должно остаться после ее завершения. Это было доказано экспериментально и сформулировано в законе сохранения массы веществ. Как видно из фрагмента, ни что не возникает из ничего и не исчезает в никуда… Научимся расставлять коэффициенты на примере реакции образования оксида фосфора (V). А теперь вернёмся к нашему вулкану и запишем уравнение химической реакции, которую мы наблюдали:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 2H₂O (давайте постараемся расставить коэффициенты в этом уравнении)

А теперь вспомнить ещё одно историческое свидетельство.

В одном из библейских преданий говорится, как пророк Моисей, исчерпав все иные аргументы в споре с фараоном, совершил чудо. Он бросил свой жезл к ногам фараона, и жезл превратился в извивающуюся змею... Много лет прошло, много воды утекло, но мы, химики ХXI в., тоже можем совершить нечто похожее на чудо, сотворенное Моисеем.

Опыт «Обугливание сахара»

   В химический стакан ёмкостью 150мл насыпьте 40гр растёртого в порошок сахара и слегка смочите его 3-4мл воды. Теперь в полученную массу добавьте 20-25мл концентрированной серной кислоты и размешайте смесь стеклянной палочкой. Палочку не вынимайте. Через несколько минут смесь потемнеет, температура повысится, и из стакана начнёт "вырастать" чёрная пенообразная масса.

Это пористый уголь, появление которого объясняется тем, что серная кислота забирает воду из сахара:

C₁₂H₂₂O₁₁ = 12C + 11H₂O (расставим коэффициенты в этом уравнении)

  Мы с вами вырастили очень красивые, разноцветные «водоросли». Пришло время проверить, сможете ли вы самостоятельно расставить коэффициенты в уравнениях химических реакций.

  Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций, которые происходили в ваших стаканчиках:

CoCl₂ + Na₂SiO₃ = CoSiO₃ + 2NaCl
NiCl₂ + Na₂SiO₃ = NiSiO₃ + 2NaCl

FeCl₂ + Na₂SiO₃ = FeSiO₃ + 2NaCl

Конец формы