Химическая хирургия и волшебное исцеление
Для этого эффектного опыта вам потребуются 10%-й раствор хлорида железа FeCl3 и 5%-е растворы тиоцианата аммония NH4NCS и фторида натрия NaF. И еще нужен будет доброволец из зрителей, который согласится, чтобы на нем провели демонстрацию медицинского чуда. В крайнем случае экспериментатор может показать опыт на себе самом. Лучше всего для этого подойдет участок кожи на руке от локтевого сгиба до ладони или кисть руки.
Сначала смочите ватку "спиртом" (на самом деле это будет раствор тиоцианата аммония). Потом продезинфицируйте скальпель, не жалея "иода" (в роли иода будет выступать раствор хлорида железа). Вместо настоящего скальпеля можно использовать стеклянную или деревянную палочку. Теперь будем делать "надрез".
Хлорид железа взаимодействует с тиоцианатом аммония с образованием ярко окрашенных комплексных соединений состава [Fe(H2O)3(NCS)3], цвет которых очень похож на цвет крови...
А теперь "заживим рану". Для этого возьмем раствор фторида натрия NaF или фторида калия KF (этот раствор будет играть роль "живой воды") и смажем "рану". Кровь исчезнет, а под ней -- здоровая кожа.Фторидные соли при взаимодействии с тиоцианатными комплексами железа дают очень прочные бесцветные фтороферратные комплексные анионы.
Вот и все. Не забудьте хорошо вымыть "прооперированную" руку водой, чтобы не осталось следов использованных реактивов.
Растворите в стакане воды две чайные ложки хлорида кобальта, намочите полученным розовым раствором белый хлопчатобумажный платок и высушите его на батарее отопления или нагретым утюгом. Платок станет голубым.
Покажите зрителям голубой платок, а потом скомкайте его, сожмите в руке и несколько раз сильно подуйте на него.
Платок увлажнится и станет бледно-розовым.
Объяснение изменений цвета состоит в том, что при нагревании розовый хлорид гексааквакобальта [Co(H2O)6]Cl2 теряет часть воды и превращается в [Co(H2O)4]Cl2голубого цвета. При увлажнении две молекулы воды возвращаются на место, и соединение опять становится розовым.
Это эффектное превращение, связанное с образованием и разрушением комплексных солей, позволит вам без труда причислить себя к команде чародеев.
Сахароза C12H22O11 в обычных условиях не горит: если поднести к куску сахара зажженную спичку, он будет плавиться, частично обугливаться, но не гореть. Если же на кусок сахара насыпать совсем немного пепла от сигареты и снова поднести огонь, сахар загорится синевато-желтым пламенем с небольшим потрескиванием. Попробуйте и убедитесь!
Суть изменений в поведении сахара состоит в том, что зола табака, содержащая карбонаты щелочных металлов, служит катализатором горения этого вещества. Считается, что главную роль здесь играет карбонат лития Li2CO3. Сахар сгорает, превращаясь в углекислый газ и воду.
Часть вторая. "Змея подколодная"
Сладкий сахар может превратиться в "черную гадюку", если насыпать в тарелку 3--4 столовые ложки сухого просеянного речного песка и сделать из него горку с углублением на вершине, пропитать песок этиловым спиртом, а потом заложить в углубление горки хорошо растертую в ступке смесь 1 столовой ложки сахарной пудры и 1 чайной ложки питьевой соды и поджечь эту смесь. Через 2-3 минуты на поверхности смеси появятся черные шарики, а у основания - черная жидкость. Когда почти весь спирт сгорит, смесь чернеет, и из песка медленно выползает извивающаяся толстая черная змея с "воротником" из догорающего спирта. Змея тем длиннее, чем дольше горит спирт. В пламени горящего спирта сахар плавится и обугливается, а выделяющийся из соды углекислый газ вспучивает и двигает горящую массу. Остаток после горения -- карбонат натрия, смешанный с мельчайшими частичками угля.
Огненная надпись
Она появляется на бумаге при реакции разложения нитрата калия KNO3. Вот как показывают этот эффектный опыт.
На листе бумаги намечают контурный рисунок и готовят концентрированный раствор нитрата калия. Для этого в 15 мл горячей воды растворяют при перемешивании 20 г KNO3. Затем с помощью кисточки пропитывают бумагу по контуру рисунка этим раствором, не оставляя пропусков и промежутков.
Когда бумага высохнет, надо коснуться горящей лучинкой какой-нибудь точки на контуре. Тотчас же появится "искра", которая будет медленно двигаться по контуру рисунка, пока не замкнет его полностью.
Почему это происходит?
Вспомним, как разлагается при нагревании нитрат калия KNO3: он превращается в нитрит калия KNO2 и выделяет кислород.
От выделяющегося кислорода бумага обугливается и обгорает, а разлагаться начинают следующие, соседние порции кристаллического нитрата калия. Все это производит еще большее впечатление, если в помещении темно.
Гирлянда из кристаллов
Буквы или фигуры можно вырастить из кристаллов.
Для этого потребуется сделать из проволоки каркасы этих букв или фигур, обмотать их шерстяными нитками (лучше - белой пряжей), а потом опустить их в теплый насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов KAl(SO4)2· 12H2O с добавкой хромокалиевых квасцов KCr(SO4)2 · 12H2O или медного купороса CuSO4 · 5H2O.
Пройдет несколько суток, и на каркасе вырастут красивые кристаллы - бесцветные, сиреневого или светло-голубого цвета. Их осторожно вынимают из раствора, промокают фильтровальной бумагой и покрывают бесцветным лаком, чтобы они не "выветривались", то есть не теряли кристаллизационную воду.
Кристаллические письмена, бусы, звезды и гирлянды отлично украсят новогоднюю елку.
Перья в бриллиантах
Приготовьте горячий концентрированный раствор, содержащий поваренную соль (хлорид натрия) и сахар (сахарозу). Для этого в 50 мл кипящей воды растворите 30 г NaCl и 30 г C12H22O11.
Затем, не охлаждая раствор, окуните в него заготовку "перьев", вырезанную из ватманской бумаги, и предоставьте раствору постепенно принимать комнатную температуру.
После остывания раствора заготовка окажется покрытой бесцветными кристаллами, похожими на драгоценные камни. Чтобы они не осыпались с бумаги, их обрабатывают из аэрозольного баллончика бесцветным лаком для волос.
"Перья" - отличное украшение "мушкетерской" шляпы или новогоднего маскарадного костюма.
Искусственные драгоценности
Попробуйте изготовить сувениры к празднику - искусственные самоцветы.
В пламени газовой горелки разогрейте, а потом растяните тонкую стеклянную трубочку в стеклянную нить. Затем эту нить надо погрузить в пробирку с раствором нитрата кобальта(II), после чего внести ее в горячую зону пламени горелки.
Нить превращается в стеклянный шарик синего цвета, похожий на сапфир. Синяя окраска стекла обусловлена примесью кобальта.
Аналогичным образом вы сможете изготовить стеклянный шарик, окрашенный в зеленый цвет, опуская стеклянную нить в раствор соли хрома(III), а потом сплавляя в пламени горелки. Этот шарик будет похож на изумруд.