Experimente cu sulfat de cupru. Cum să crești un cristal din sulfat de cupru acasă. Pasta de dinti elefant

Sârma de cupru strălucește în întuneric!

Complexitate:

Pericol:

Reactivi

Securitate

Înainte de a începe experimentul, îmbrăcați mănuși și ochelari de protecție.
Faceți experimentul pe o tavă.

Reguli generale de siguranță

Evitați introducerea substanțelor chimice în ochi sau gură.
Nu permiteți persoanelor fără ochelari de protecție, precum și copiilor mici și animalelor, la locul de experiment.
Nu lăsați trusa experimentală la îndemâna copiilor sub 12 ani.
Spălați sau curățați toate echipamentele și accesoriile după utilizare.
Asigurați-vă că toate recipientele de reactivi sunt bine închise și depozitate corespunzător după utilizare.
Asigurați-vă că toate recipientele de unică folosință sunt aruncate în mod corespunzător.
Utilizați numai echipamentul și reactivii furnizați în kit sau recomandați în instrucțiunile curente.
Dacă ați folosit un recipient pentru alimente sau ustensile de experiment, aruncați-le imediat. Nu mai sunt potrivite pentru depozitarea alimentelor.

Informații de prim ajutor

Dacă reactivii vin în contact cu ochii, clătiți bine ochii cu apă, ținând ochii deschiși dacă este necesar. Solicitați imediat asistență medicală.
Dacă este înghițit, clătiți gura cu apă, beți puțină apă curată. Nu induceți vărsăturile. Solicitați imediat asistență medicală.
În cazul inhalării de reactivi, scoateți victima la aer curat.
În caz de contact cu pielea sau arsuri, clătiți zona afectată cu multă apă timp de 10 minute sau mai mult.
Dacă aveți îndoieli, consultați imediat un medic. Luați cu dvs. un reactiv chimic și un recipient din el.
În caz de rănire, consultați întotdeauna un medic.

Utilizarea necorespunzătoare a substanțelor chimice poate provoca vătămări și vătămarea sănătății. Efectuați numai experimentele specificate în instrucțiuni.
Acest set de experimente este destinat numai copiilor cu vârsta de peste 12 ani.
Abilitățile copiilor diferă semnificativ chiar și în cadrul unei grupe de vârstă. Prin urmare, părinții care efectuează experimente cu copiii lor ar trebui să decidă la propria discreție care experimente sunt potrivite pentru copiii lor și vor fi sigure pentru ei.
Părinții ar trebui să discute despre regulile de siguranță cu copilul sau copiii lor înainte de a experimenta. Atentie speciala ar trebui acordată manipulării în siguranță a acizilor, alcalinelor și a lichidelor inflamabile.
Înainte de a începe experimentele, curățați locul experimentelor de obiectele care vă pot interfera. Depozitarea trebuie evitată Produse alimentare aproape de locul experimentului. Locul de testare trebuie să fie bine ventilat și aproape de un robinet sau de altă sursă de apă. Pentru experimente, aveți nevoie de o masă stabilă.
Substanțele din ambalaje de unică folosință trebuie folosite complet sau eliminate după un experiment, de exemplu. dupa deschiderea pachetului.

Întrebări frecvente

Firul nu luminează. Ce sa fac?

În primul rând, încercați să așteptați puțin. Strălucirea firului nu este foarte strălucitoare și poate că ochii tăi nu au avut timp să se obișnuiască cu întunericul. Apropo, nu este prea ușor în jurul tău? Amintiți-vă că, cu cât este mai întunecat, cu atât experiența va fi mai spectaculoasă!

În al doilea rând, încercați din nou să scufundați firul în soluție și să-l frecați puțin de-a lungul fundului paharului. Cel mai probabil acest lucru va ajuta.

În al treilea rând, coaceți sârma pentru arzător de gaz sau bricheta turbo. Cuprul, atunci când interacționează cu oxigenul, formează oxid de cupru CuO, care este necesar pentru ca reacția noastră să continue.

În cele din urmă, adăugați încă 5 - 10 picături de Luminol în pahar, amestecați și repetați pasul 6 din instrucțiunile experimentului.

Încă nu funcționează? Poate că peroxidul de hidrogen H 2 O 2 este puțin „fără respirație” și nu mai este potrivit pentru experiment. Puteți cumpăra o soluție de peroxid de hidrogen 3% de calitate medicală de la farmacia locală.

Contactați echipa noastră de asistență dacă aveți întrebări despre acest experiment.

Alte experimente

Instrucțiuni pas cu pas

Atenţie! Pentru acest experiment, va trebui să vă asigurați de întunericul din cameră (începând cu punctul 6 din acest manual). Cu cât este mai întunecat în jur, cu atât va arăta mai eficient firul de cupru „fantomatic”. Gândiți-vă în avans unde vă va fi convenabil să efectuați experimentul.

Se prepară soluție de peroxid de hidrogen 3% H 2 O 2

Instrucțiuni pas cu pas

Se toarnă 5 ml de soluție de carbonat de sodiu 2M Na 2 CO 3 în paharul din trusa de pornire.
Luați o eprubetă de plastic goală și umpleți-o până la capăt cu o soluție de peroxid de hidrogen H 2 O 2 3%.
Se toarnă conținutul tubului de peroxid de hidrogen în paharul care conține soluția de carbonat de sodiu.
Adăugați 10 picături de soluție de luminol 1% într-un pahar.
Îndoiți figura de sârmă de cupru așa cum se arată. Puteți realiza o figurină cu formă liberă, cum ar fi o cheie de sol. Principalul lucru este că este convenabil să țineți figurina de capătul lung al firului. În plus, experiența va fi mai bună dacă cifra este perpendiculară pe ea.
Păstrați camera întunecată. Frecați firul de-a lungul fundului paharului timp de 30 de secunde.
Scoateți firul din sticlă și observați strălucirea. Poate dura câteva minute pentru ca ochii să se obișnuiască cu întunericul și strălucirea să devină strălucitoare.

rezultat asteptat

Cuprul ajută peroxidul de hidrogen H 2 O 2 să oxideze luminolul. Ca rezultat, soluția de luminol rămasă pe firul de cupru strălucește în întuneric.

Eliminare

Scurgeți soluțiile în chiuvetă, clătiți cu apă în exces.

Ce s-a întâmplat

De ce firul începe să strălucească?

Luminol este un compus special. În anumite condiții, atunci când este oxidat, se eliberează lumină, adică multe particule foarte active numite fotoni, pe care ochii noștri le pot observa cu ușurință.

De ce apare strălucirea pe fir? Ideea este că unul dintre conditiile necesare Cursul reacției de oxidare a luminolului este prezența unei substanțe capabile să preia electroni din luminol și strict unul câte unul. Cuprul este grozav pentru asta. Dar, deoarece este insolubil în apă, reacția poate avea loc numai în contact direct cu acest metal. Deci, firul strălucește deoarece reacția de oxidare a luminolului are loc pe suprafața sa.

Ce se întâmplă cu cuprul?

Strălucirea firului de cupru apare atât în soluție, cât și în exterior (de ceva timp). Ce explică un astfel de efect? Toate cele necesare personaje» pentru reacția de oxidare a luminolului sunt capabili să se apropie de suprafața cuprului. Dacă firul rămâne în soluție, este posibil un schimb între moleculele care se află pe suprafața cuprului și moleculele care plutesc liber în apă. Prin urmare, strălucirea apare pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, dacă firul este scos, acest schimb se va opri, reacția se va termina cu el și strălucirea se va stinge treptat.

Cuprul în sine nu este risipit în această reacție, dar contribuie semnificativ la curgerea sa, mai precis, îl accelerează. Compușii care nu sunt consumați într-o reacție, dar cresc viteza acesteia se numesc catalizatori.

Pentru a afla mai multe

Cum are loc schimbul de electroni pe suprafața cuprului? Vă rugăm să rețineți: înainte de apariția strălucirii, este necesar să frecați firul de-a lungul pereților vasului. Acest lucru este necesar pentru a „dezveli” suprafața de cupru, cu care este acoperită inițial strat subțire oxid de cupru CuO. După aceea, cuprul poate reacționa cu particulele care se apropie de el.

Cum se întâmplă asta? Imaginați-vă suprafața unui fir de cupru: aceștia sunt atomi de cupru interconectați.

În plus, un atom de cupru se sătura de monotonia rețelei metalice, vrea să exploreze împrejurimile, să cunoască noi molecule, de exemplu, apa. Deci, un atom de cupru părăsește rețeaua sub forma unui ion Cu +, lăsându-și electronul în interior.

Dar ionul de cupru nu poate și nu vrea să se îndepărteze de „frații” săi. Prin urmare, se deplasează într-un strat subțire (de fapt, gros de un atom) aproape de suprafața firului. De fapt, există destul de mulți astfel de ioni „rătăcitori” pe suprafața cuprului.

Când se află în apropiere o particulă care poate dona electroni (de exemplu, luminol), Cu + se întoarce la Cu 0 și se întoarce în rețeaua metalică la tovarășii săi. În total, luminolul dă doi electroni ionilor de cupru. Electronul „extra” ia peroxid de hidrogen H 2 O 2 pentru sine. Făcând acest lucru de două ori, se transformă în doi anioni OH - hidroxil:

Toate aceste procese au loc pe suprafața metalului. Prin urmare, este atât de important ca reactanții, inclusiv luminolul și peroxidul de hidrogen, să aibă posibilitatea de a intra în contact cu cuprul.

De ce avem nevoie de peroxid de hidrogen?

Peroxidul de hidrogen H 2 O 2, ca și apa H 2 O, este o combinație de hidrogen și oxigen. Cu toate acestea, oxigenul nu se simte la fel de confortabil în el ca în apă și încearcă să iasă din această stare. Prin urmare, peroxidul de hidrogen poate acționa ca un agent de oxidare. Ea este cea care oxidează în cele din urmă luminolul: îl excită atât de mult încât luminolul începe să strălucească.

De ce avem nevoie de carbonat de sodiu?

Peroxidul de hidrogen H 2 O 2 poate să nu fie cel mai slab agent oxidant, dar are nevoie de un mediu special pentru a-și îndeplini rolul. Totul trebuie pregătit cu grijă, toți actorii trebuie să fie la locul lor pentru a prinde prin surprindere luminol! Și carbonatul de sodiu este doar un alt caracter, datorită căruia reacția poate continua.

Oxidarea luminolului cu peroxid de hidrogen, care în cele din urmă duce la luminiscență, are loc numai într-un mediu alcalin, adică. când există destui ioni OH - în soluție. Acesta este mediul pe care îl creează carbonatul de sodiu Na 2 CO 3.

Pentru a afla mai multe

Apariția unui mediu alcalin într-o soluție de carbonat de sodiu se datorează faptului că ionii de carbonat CO 3 2–, care se obțin prin dizolvarea acestui compus, sunt capabili să interacționeze cu apa. În acest caz, se formează ioni de bicarbonat HCO 3 - și aceiași ioni OH -:

CO32– + H2O<=>HCO3 - +OH -

De ce folosim cuprul?

Deoarece cuprul este capabil să preia electronii din luminol pe rând. Majoritatea metalelor preferă să treacă de la metal la soluție ca cation dublu încărcat, donând doi electroni:

M → M 2+ + 2e –

Cu toate acestea, cuprul este capabil să doneze un electron și să se oprească acolo, transformându-se în forma Cu +. Toate metalele alcaline, cum ar fi sodiu Na sau potasiu K, au și ele această proprietate, dar o fac atât de activ încât reacția lor cu apa este însoțită de încălzire puternică sau chiar de o explozie.

Cu toate acestea, un astfel de schimb de un electron este, de asemenea, caracteristic argintului:

Ag + + e – –> Ag

Ag – e – –> Ag +

Prin urmare, poate fi folosit și în acest experiment. Trebuie remarcat faptul că și alte metale vor contribui la apariția luminiscenței, cu toate acestea, aceasta va fi mai puțin intensă decât pentru cupru sau argint.

Dezvoltarea experimentului

Monedă strălucitoare

Experimentați cu mai multe monede diferite, astfel încât să puteți compara rezultatele. Nu este nevoie să pregătiți o nouă soluție: toate componentele necesare sunt deja în pahar.

Luați o monedă și, folosind o pensetă, o clemă sau un alt dispozitiv convenabil pentru aceasta, scufundați-o în soluție. Îl poți freca pe fundul paharului. Nu uita să experimentezi în întuneric!

Scoate moneda din pahar. Ea strălucește? Comparați diferite monede. Întrebați ce metale au fost folosite la baterea (procesul de fabricare a monedelor) a fiecăreia dintre monede.

Unghii, agrafe și alți candidați

Repetați experimentul (puteți folosi soluția rămasă din experiment cu strălucirea firului de cupru) cu diferite obiecte metalice mici:

Cum altfel poți face cuprul să strălucească?

În cazul nostru, firul de cupru a strălucit din cauza unei reacții speciale de oxidare a luminolului, în care cuprul acționează ca un accelerator, adică un catalizator. Cu toate acestea, există și alte moduri de a face sârmă de cupru să strălucească. Adevărat, el însuși va servi exclusiv ca bază metalică, fără a participa la procesele care au loc pe suprafața sa. Pentru a face acest lucru, putem folosi substanțe speciale care strălucesc nu datorită apariției reacțiilor chimice (astfel de substanțe se numesc chemiluminiscente), ci datorită expunerii la alte lumini (substanțe fotoluminiscente). Fenomenul de strălucire a unei substanțe sub influența unei surse de lumină se numește fotoluminiscență. Există două tipuri: fluorescență și fosforescență.

Probabil că ai dat peste haine strălucitoare, verzi sau portocalii, otrăvitoare, care uneori îți orbesc ochii. Acest efect se produce datorită faptului că astfel de țesuturi conțin substanțe care pot absorbi lumina vizibilă, pot intra în așa-numita stare excitată cu energie crescută și apoi „se calmează”, emițând lumină înapoi.

O astfel de lumină în cele mai multe cazuri este strălucitoare și caldă: portocaliu, verde, mai rar albastru. Acest fenomen se numește fluorescență. Emisia de lumină are loc aproape imediat după absorbția acesteia de către substanță. Substanțele corespunzătoare se numesc fluorescente. Putem vopsi firul de cupru folosind o soluție dintr-o astfel de substanță și va străluci.

Dacă plasați o substanță fluorescentă sub lumina unei lămpi ultraviolete, strălucirea devine mult mai strălucitoare. Faptul este că energia pe care o primește o substanță de la o lampă este mai mare decât de la o sursă de lumină obișnuită. Deși substanțele fluorescente sunt foarte interesante datorită proprietăților lor, ele au un dezavantaj important: până când sunt expuse la lumină, ele însele nu pot străluci.

Vă puteți aminti jucăriile populare pentru copii care pot străluci în întuneric. Compoziția unor astfel de jucării include, de asemenea, substanțe care pot absorbi lumina și apoi o pot da. Mai mult, ieșirea este lumină de o anumită culoare (cel mai adesea este verde). O diferență importantă între astfel de substanțe și cele luminiscente este că ele sunt capabile să se „încarce” din lumină și să elibereze treptat energia acumulată în acest fel și să nu o facă pe toate odată. Ele sunt numite substanțe fosforescente. Ele pot fi, de asemenea, aplicate pe fir, iar acesta va străluci.

În cele din urmă, mulți au auzit probabil de fosforul alb - o substanță ceară care este, de asemenea, capabilă, ca de la sine, să strălucească în întuneric. În secolul al XIX-lea, proprietățile fosforului alb au fost utilizate în mod activ pentru diverse farse și un efect „înfricoșător”. Amintiți-vă, de exemplu, de deznodământul investigației de către genialul Sherlock Holmes a misterului câinelui Baskerville din povestea cu același nume a lui Sir Arthur Conan Doyle. Nelegiuitul a folosit fosfor alb!

Cu toate acestea, fosforul alb nu strălucește singur, ci din cauza reacției de oxidare în curs. În rolul unei substanțe care îi ia electroni, acționează oxigenul din aer. Prin urmare, ni se pare că fosforul alb strălucește de la sine, fără nicio influență externă. Fenomenul de luminescență, care apare din cauza apariției unei anumite reacții chimice, se numește chemiluminiscență. De asemenea, am putea aplica această substanță pe firul de cupru pentru a-l face să strălucească în întuneric, dar nu vom face acest lucru. Fosfor alb extrem de otrăvitoare(bietul câine din Baskerville!), și chiar chimiști profesioniști, dotați cu toate echipamentele de siguranță, încearcă să evite să lucreze cu el.

Salutare tuturor, tineri chimisti si cei mai in varsta, si aceasta zi a venit! Blogul „Chimie” se deschide poate cel mai simplu, dar necesită multă experiență de răbdare, dar răbdarea merită. Astăzi vă voi spune cum puteți cultiva cristale și vitriol albastru.

Sulfatul de cupru este o substanță care, datorită frumoasei sale culori albastre strălucitoare, este ideală pentru creșterea cristalelor. Pot fi oferite celor dragi sau folosite ca element decorativ. În orice caz, nu vor lăsa pe nimeni indiferent, iar procesul de fabricație poate deveni cu adevărat incitant. Deci, cum să crești un cristal din sulfat de cupru?
Activitati pregatitoare
Sulfatul de cupru poate fi achiziționat de la aproape orice magazin de hardware. Este utilizat în mod activ în agricultură pentru combaterea dăunătorilor. Cu toate acestea, nu trebuie uitat că această substanță este toxică. Când lucrați cu vitriol albastru acasă, asigurați-vă că folosiți mănuși de cauciuc și nu permiteți acestuia să pătrundă în esofag și membranele mucoase. Spălați-vă bine mâinile în apă curentă după terminarea lucrărilor.

Puteți crește un adevărat miracol din sulfatul de cupru, dar nu uitați de siguranța în procesul de fabricație
Pentru a face un cristal, veți avea nevoie de:
apa - daca este posibil, folositi ca ultima solutie distilata sau fiarta. Apa brută de la robinet este categoric nepotrivită din cauza conținutului de cloruri din ea, care va reacționa cu soluția și va degrada calitatea acesteia;
sulfat de cupru;
ceașcă;
sârmă;
fir de lână - asigurați-vă că este subțire. Puteți folosi părul lung. Cristalele de sulfat de cupru sunt transparente și firul nu trebuie să fie vizibil prin ele.
Când puneți sămânța într-un recipient cu o soluție, asigurați-vă că nu intră în contact cu pereții sau fundul vasului. Acest lucru poate perturba procesul de creștere a cristalelor și structura acestuia.
Instrucțiuni pentru creșterea unui cristal
Există două tehnologii pentru creșterea cristalelor din sulfat de cupru.
1.Dacă nu doriți să așteptați mult timp, puteți utiliza drumul rapid. Acest lucru va dura aproximativ o săptămână în timp și, ca rezultat, veți obține multe cristale mici, fixate una peste alta, ca o colonie de scoici de midii.
2. A doua metodă este mai lungă. Vă va ajuta să creșteți un cristal solid mare, care arată ca o bijuterie.
Dar ambele se bazează pe lucrul cu o soluție saturată a unei substanțe.
Notă! Cu cât temperatura apei este mai mare, cu atât sulfatul de cupru se dizolvă mai repede în ea. Dar când lichidul atinge + 80 ° C, încălzirea ulterioară nu afectează solubilitatea sărurilor.
Drumul rapid
1. Luați un pahar sau borcan cu un volum de 500 ml, adăugați 200 g sulfat de cupru și umpleți-le cu 300 ml apă. Așezați recipientul pe baia de nisip și începeți încălzirea, amestecând constant. Cristalele de sulfat de cupru ar trebui să se dizolve complet.

Se dizolvă bine sulfatul de cupru în apă caldă
2. Scoateți vasele din baia de nisip, așezați-le pe o suprafață plană, cu o suprafață rece, cum ar fi plăcile ceramice. Soluția trebuie să se răcească ușor. Acum trebuie să puneți o sămânță în ea. Va servi ca un cristal de sulfat de cupru, care trebuie selectat în prealabil - cel mai mare și cel mai uniform.

Puneți sămânța în soluție
3. Asigurați-vă că sămânța nu intră în contact cu suprafețele interioare ale paharului. Chiar dacă cristalul se dizolvă, nu vă faceți griji, nu contează. La răcire, soluția saturată eliberează săruri care se depun pe fir. Cea mai mare cantitate de vitriol se va concentra în partea de jos a vasului, deoarece în acest loc sticla intra în contact cu suprafața rece.

O soluție saturată de vitriol va începe să formeze cristale pe suprafețe
4. Scoateți firul cu cristalele formate din recipientul cu soluția. Repetați procedura: puneți paharul într-o baie de nisip și încălziți până când precipitatul se dizolvă. Opriți căldura. Fără a scoate vasele din baie, se acoperă cu un capac potrivit (de exemplu, un vas Petri) și se lasă soluția să se răcească ușor.

File cu primele cristale
5. Puneți firul cu cristale în soluție, fixați-l astfel încât să nu intre în contact cu fundul și pereții. Acoperiți recipientul și lăsați peste noapte. Dimineața vei găsi într-un pahar o grămadă mare de cristale frumoase de o formă neobișnuită.

Puteți obține un astfel de cristal într-o zi
6. Puteți încerca să dați grupului de cristale o anumită formă. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați un fir în loc de un fir. Îndoiți-l într-un pătrat, cerc, inimă sau stea. Sârma va deveni un cadru puternic și stabil pentru viitorul cristal ondulat. Dacă în același timp trebuie să limitați creșterea unor fețe, ungeți-le cu vaselină sau unsoare. Prin creșterea rapidă a cristalelor de sulfat de cupru, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la însămânțare: vă puteți descurca deloc fără el. Sedimentul se va fixa cu ușurință pe fir.
A doua cale
În acest caz, puteți crește un cristal mare de sulfat de cupru, dar va dura mult mai mult. În plus, spre deosebire de prima metodă, alegerea semințelor este fundamentală. În plus, va trebui să te asiguri că micile cristale nu se lipesc de el. Cu cât este mai mare și mai neted cristalul de sulfat de cupru selectat din masa totală, cu atât produsul final va fi mai frumos.
Veți avea nevoie de 200 g de apă caldă și aproximativ 110 g de sulfat de cupru.
Instructiuni de fabricatie:
1. amestecați vitriolul și apa într-un recipient adecvat (sticlă sau borcan), lăsați o zi. Se amestecă ocazional: substanța activă trebuie dizolvată complet. După aceea, filtrați soluția prin vată sau hârtie de filtru specială. Sedimentul rămas pe suprafața filtrului poate fi uscat și reutilizat dacă este necesar;
2. se toarnă soluția rezultată într-un recipient curat;
3.Selectați un cristal semințe, legați-l de un fir (păr). Fixați al doilea capăt al firului pe un băț, puneți-l orizontal pe recipient. Sămânța trebuie să coboare în soluție într-o poziție strict verticală. Acoperiți vasele cu o bucată de cârpă pentru a nu pătrunde praful înăuntru;

Un cristal de sulfat de cupru de mărimea semințelor adecvate
4.După câteva zile, vei observa că cristalul crește. Într-o săptămână va ajunge la 1 cm, iar în timp va crește și mai mult;

Asigurați-vă că acoperiți recipientul cu soluția și sămânțați cu o bucată de pânză
În timpul lucrului, este posibil să întâmpinați unele dificultăți. Ele sunt ușor de depășit prin respectarea unor reguli simple.
1. Dacă în timpul procesului de creștere se formează cristale mici suplimentare în interiorul recipientului, soluția trebuie turnată într-un recipient curat și cristalul principal transferat acolo.
2. Pe firul care susține sămânța se pot forma în timp mici cristale. Pentru a evita acest lucru, ridicați cristalul principal puțin mai sus: bucata mai mică de fir va intra în contact cu soluția.
3. Puteți experimenta și folosi nailon în loc de fir de bumbac sau lână. Va funcționa și un fir subțire de cupru. Dar în acest caz, sămânța va crește mai rău și procesul de creștere va dura mai mult.
4. Dacă temperatura crește în camera în care desfășurați experimentul, sămânța se poate dizolva. Adăugați câteva linguri de sulfat de cupru în soluție și lăsați-o să fiarbă timp de 5-7 ore, amestecând regulat. Scurgeți soluția astfel încât să nu rămână sedimente în ea și repetați experimentul.

Cristal mare obtinut prin crestere pe termen lung
Când este expus la aer, un cristal de sulfat de cupru își pierde o parte din umiditate, intemperii și în cele din urmă se prăbușește. Pentru a evita acest lucru, depozitați-l într-un recipient bine închis într-un loc răcoros. Experții sfătuiesc să-l acoperiți cu un lac incolor - acest lucru va crea o peliculă de protecție fiabilă.
Preluat de aici:

Se pot face mai multe experimente interesante cu cuprul, așa că îi vom dedica o pagină specială.

Dintr-o bucată de sârmă de cupru, faceți o spirală mică și fixați-o într-un suport de lemn (puteți lăsa un capăt liber de lungime suficientă și înfășurați-l în jurul unui creion obișnuit). Aprindeți spirala într-o flacără. Suprafața sa va fi acoperită cu un strat negru de oxid de cupru CuO. Dacă firul înnegrit este scufundat în acid clorhidric diluat, lichidul va deveni albastru, iar suprafața metalului va deveni din nou roșie și strălucitoare. Acidul, dacă nu este încălzit, nu acționează asupra cuprului, ci dizolvă oxidul acestuia, transformându-l într-o sare de CuCl 2.

Dar iată întrebarea: dacă oxidul de cupru este negru, de ce obiectele antice din cupru și bronz sunt acoperite nu cu negru, ci cu un strat verde și ce fel de acoperire este acesta?

Încercați să găsiți un obiect vechi de cupru, să spunem un sfeșnic. Răzuiți o parte din reziduul verde de pe el și puneți-l într-o eprubetă. Închideți gâtul eprubetei cu un dop cu tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este coborât în apă de var (știți deja cum să o pregătiți). Se încălzește conținutul eprubetei. Pe pereții săi se vor aduna picături de apă, iar din conducta de evacuare a gazului vor fi eliberate bule de gaz, din care apa de var devine tulbure. Deci este dioxid de carbon. În eprubetă va rămâne o pulbere neagră, care, atunci când este dizolvată în acid, dă o soluție albastră. Această pulbere, după cum ați putea ghici, este oxid de cupru.

Deci, am aflat în ce componente se descompune placa verde. Formula sa se scrie astfel: CuCO 3 * Сu (OH) 2 (carbonat de cupru bazic). Se formează pe obiecte de cupru, deoarece există întotdeauna dioxid de carbon și vapori de apă în aer. Placa verde se numește patină . Aceeași sare se găsește în natură - nu este nimic mai mult decât faimosul mineral malachit .

Să ne îndreptăm atenția înapoi la firul de cupru înnegrit. Este posibil să-i restabiliți strălucirea inițială fără ajutorul acidului?

Se toarnă amoniac de farmacie într-o eprubetă, se încălzește firul de cupru la roșu și se coboară în flacon. Spirala va șuiera și va deveni din nou roșie și strălucitoare. Într-o clipă, va avea loc o reacție, în urma căreia se formează cupru, apă și azot. Dacă experimentul se repetă de mai multe ori, atunci amoniacul din eprubetă va deveni albastru. Concomitent cu această reacție are loc o altă așa-numită reacție de complexare - se formează compusul de cupru foarte complex, care anterior ne-a permis să determinăm cu precizie amoniacul după culoarea albastră a amestecului de reacție.

Apropo, capacitatea compușilor de cupru de a reacționa cu amoniacul a fost folosită încă din cele mai vechi timpuri (din vremea când știința chimiei nu era la vedere). Soluție de amoniac, adică amoniac, obiecte de cupru și alamă curățate până la strălucire. Deci, apropo, gospodinele cu experiență fac acum; pentru un efect mai mare, amoniacul este amestecat cu cretă, care șterge mecanic murdăria și absoarbe impuritățile din soluție.

următoarea experiență. Se toarnă puțin amoniac-clorură de amoniu NH 4 Cl, care se folosește pentru lipire, într-o eprubetă (a nu se confunda cu amoniacul NH 4 OH, care este o soluție apoasă de amoniac). Cu o spirală de cupru roșie, atingeți stratul de substanță care acoperă fundul eprubetei. Se va auzi din nou un șuierat și se va ridica fum alb - acestea sunt particule de amoniac care ies. Și spirala va străluci din nou cu strălucirea sa originală de cupru. A avut loc o reacție, în urma căreia s-au format aceiași produși ca în experimentul anterior și, în plus, clorură de cupru CuCl 2 .

Din cauza acestei capacități - de a restabili cuprul metalic din oxid - amoniacul este folosit pentru lipire. Fierul de lipit este de obicei fabricat din cupru, care conduce bine căldura; când „înțepătura” sa se oxidează, cuprul își pierde capacitatea de a reține lipirea cu staniu pe suprafața sa. Puțin amoniac - și oxidul a dispărut.

Și ultimul experiment cu o spirală de cupru. Se toarnă puțină apă de colonie (și mai bună, alcool pur) în eprubetă și se adaugă din nou firul de cupru roșu. După toate probabilitățile, vă puteți imagina deja rezultatul experimentului: firul a fost din nou îndepărtat de pelicula de oxid. De data aceasta, a avut loc o reacție organică complexă: cuprul a fost redus, iar alcoolul etilic conținut în apa de colonie a fost oxidat la acetaldehidă. Această reacție nu este folosită în viața de zi cu zi, dar uneori este folosită în laborator când se dorește obținerea unei aldehide din alcool.

O. Olgin. „Experimente fără explozii”
M., „Chimie”, 1986

Activitati pregatitoare

Sulfatul de cupru poate fi achiziționat de la aproape orice magazin de hardware. Este folosit în mod activ în agricultură pentru combaterea dăunătorilor. Cu toate acestea, nu trebuie uitat că această substanță este toxică. Când lucrați cu vitriol albastru acasă, asigurați-vă că folosiți mănuși de cauciuc și nu permiteți acestuia să pătrundă în esofag și membranele mucoase. Spălați-vă bine mâinile în apă curentă după terminarea lucrărilor.

Puteți crește un adevărat miracol din sulfatul de cupru, dar nu uitați de siguranța în procesul de fabricație

Pentru a face un cristal, veți avea nevoie de:

apa - daca este posibil, folositi ca ultima solutie distilata sau fiarta. Apa brută de la robinet este categoric nepotrivită din cauza conținutului de cloruri din ea, care va reacționa cu soluția și va degrada calitatea acesteia;
sulfat de cupru;
ceașcă;
sârmă;
fir de lână - asigurați-vă că este subțire. Puteți folosi părul lung. Cristalele de sulfat de cupru sunt transparente și firul nu trebuie să fie vizibil prin ele.

Când puneți sămânța într-un recipient cu o soluție, asigurați-vă că nu intră în contact cu pereții sau fundul vasului. Acest lucru poate perturba procesul de creștere a cristalelor și structura acestuia.

Galerie foto: opțiuni de cristal de bricolaj

Un cristal mare poate fi cultivat Experimentând temperatura și alți parametri, puteți obține diferite forme și dimensiuni. Uneori obții o mulțime de cristale mici Cu iluminare, cristalul arată deosebit de impresionant. Cristalele alungite sunt bune de utilizat în compoziții

Instrucțiuni pentru creșterea unui cristal

Există două tehnologii pentru creșterea cristalelor din sulfat de cupru.

Dacă nu doriți să așteptați mult timp, puteți utiliza metoda rapidă. Acest lucru va dura aproximativ o săptămână în timp și, ca rezultat, veți obține multe cristale mici, fixate una peste alta, ca o colonie de scoici de midii.
A doua metodă este mai lungă. Vă va ajuta să creșteți un cristal solid mare, care arată ca o bijuterie.

Dar ambele se bazează pe lucrul cu o soluție saturată a unei substanțe.

Notă! Cu cât temperatura apei este mai mare, cu atât sulfatul de cupru se dizolvă mai repede în ea. Dar când lichidul atinge + 80 ° C, încălzirea ulterioară nu afectează solubilitatea sărurilor.

Drumul rapid

Luați un pahar sau borcan cu un volum de 500 ml, adăugați 200 g sulfat de cupru și umpleți-le cu 300 ml apă. Așezați recipientul pe baia de nisip și începeți încălzirea, amestecând constant. Cristalele de sulfat de cupru ar trebui să se dizolve complet.
Se dizolvă bine sulfatul de cupru în apă caldă
Scoateți vasele din baia de nisip, puneți-le pe o suprafață plană, cu o suprafață rece, cum ar fi plăcile ceramice. Soluția trebuie să se răcească ușor. Acum trebuie să puneți o sămânță în ea. Va servi ca un cristal de sulfat de cupru, care trebuie selectat în prealabil - cel mai mare și cel mai uniform.
Puneți sămânța în soluție
Asigurați-vă că sămânța nu intră în contact cu suprafețele interioare ale paharului. Chiar dacă cristalul se dizolvă, nu vă faceți griji, nu contează. La răcire, soluția saturată eliberează săruri care se depun pe fir. Cea mai mare cantitate de vitriol se va concentra în partea de jos a vasului, deoarece în acest loc sticla intra în contact cu suprafața rece.
O soluție saturată de vitriol va începe să formeze cristale pe suprafețe
Scoateți firul cu cristalele formate din recipientul cu soluția. Repetați procedura: puneți paharul într-o baie de nisip și încălziți până când precipitatul se dizolvă. Opriți căldura. Fără a scoate vasele din baie, se acoperă cu un capac potrivit (de exemplu, un vas Petri) și se lasă soluția să se răcească ușor.
File cu primele cristale
Puneți firul cu cristale în soluție, fixați-l astfel încât să nu intre în contact cu fundul și pereții. Acoperiți recipientul și lăsați peste noapte. Dimineața vei găsi într-un pahar o grămadă mare de cristale frumoase de o formă neobișnuită.
Puteți obține un astfel de cristal într-o zi
Puteți încerca să dați unui grup de cristale o anumită formă. Pentru a face acest lucru, utilizați un fir în loc de un fir. Îndoiți-l într-un pătrat, cerc, inimă sau stea. Sârma va deveni un cadru puternic și stabil pentru viitorul cristal ondulat. Dacă în același timp trebuie să limitați creșterea unor fețe, ungeți-le cu vaselină sau unsoare.

Prin creșterea rapidă a cristalelor de sulfat de cupru, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la însămânțare: vă puteți descurca deloc fără el. Sedimentul se va fixa cu ușurință pe fir.

A doua cale

În acest caz, puteți crește un cristal mare de sulfat de cupru, dar va dura mult mai mult. În plus, spre deosebire de prima metodă, alegerea semințelor este fundamentală. În plus, va trebui să te asiguri că micile cristale nu se lipesc de el.

Cu cât este mai mare și mai neted cristalul de sulfat de cupru selectat din masa totală, cu atât produsul final va fi mai frumos.

Veți avea nevoie de 200 g de apă caldă și aproximativ 110 g de sulfat de cupru.

Instructiuni de fabricatie:

se amestecă vitriolul și apa într-un recipient potrivit (sticlă sau borcan), se lasă o zi. Se amestecă ocazional: substanța activă trebuie dizolvată complet. După aceea, filtrați soluția prin vată sau hârtie de filtru specială. Sedimentul rămas pe suprafața filtrului poate fi uscat și reutilizat dacă este necesar;
se toarnă soluția rezultată într-un recipient curat;
selectați un cristal de sămânță, legați-l de un fir (păr). Fixați al doilea capăt al firului pe un băț, puneți-l orizontal pe recipient. Sămânța trebuie să coboare în soluție într-o poziție strict verticală. Acoperiți vasele cu o bucată de cârpă pentru a nu pătrunde praful înăuntru;

Asigurați-vă că acoperiți recipientul cu soluția și sămânțați cu o bucată de pânză

În timpul lucrului, este posibil să întâmpinați unele dificultăți. Ele sunt ușor de depășit prin respectarea unor reguli simple.

Când este expus la aer, un cristal de sulfat de cupru își pierde o parte din umiditate, intemperii și în cele din urmă se prăbușește. Pentru a evita acest lucru, depozitați-l într-un recipient bine închis într-un loc răcoros. Experții sfătuiesc să-l acoperiți cu un lac incolor - acest lucru va crea o peliculă de protecție fiabilă.

Cum să crești un cristal din sulfat de cupru acasă (video)

Creșterea cristalelor de sulfat de cupru este un proces lung, necesită atenție și răbdare. Cu toate acestea, rezultatul vă va mulțumi cu siguranță. Împărtășește-ne experiența ta în comentarii. Multă baftă!

Cristal... Din acest cuvânt suflă cu adevărat de magie. Nu știu despre proprietățile magice ale cristalelor, dar cu siguranță au o varietate de proprietăți fizice utile. Cristalele sunt utilizate pe scară largă în electronica modernă, optică și alte domenii ale tehnologiei. Și, desigur, cristalele sunt pur și simplu frumoase. Ele atrag privirea cu forma lor regulată și simetria naturală. Și acest lucru se aplică nu numai cristalelor prețioase, ci și cristalelor cultivate din mijloace improvizate.

Știm deja ceva despre starea cristalină a materiei din articolul de mai jos. Este timpul să trecem la exerciții practice 🙂

Experimentul de creștere a cristalelor are o serie de caracteristici. Una dintre aceste caracteristici este durata experimentului. Chestia este că un cristal bun și frumos și, cel mai important, un cristal mare nu poate fi crescut rapid. Acest lucru necesită timp. De aceea, experiența de creștere a cristalelor timp de nouă zile s-a dezvoltat în rubrica, unde ați putea observa progresul procesului și, poate, chiar și să vă desfășurați propriul experiment în paralel. Acest articol este un rezumat al informațiilor obținute în timpul experienței. Deci, instrucțiuni pentru cei care doresc să crească ei înșiși un cristal.

Pentru asta avem nevoie de:

Recipientul în care va crește cristalul. Cel mai bine este dacă recipientul este transparent, de exemplu, Borcan de sticlă. În acest caz, va fi convenabil să monitorizați progresul procesului.
O bucată mică de carton pentru a decupa capacul recipientului
Pâlnie
Hârtie de filtru sau orice material cu care se va putea filtra soluția. Puteți folosi un șervețel.
Fir. Este mai bine să luați un fir mai subțire și mai fin, de exemplu, mătase.
Și, desigur, substanța din care vom crește cristalul. În experiment este folosit sulfat de cupru. Cristalul din el ar trebui să se dovedească a fi o culoare albastră frumoasă. În plus, obținerea vitriolului albastru este destul de simplă - de obicei este vândut în orice magazin de grădinărit. Dacă nu ați găsit vitriol albastru sau sunteți prea leneși să mergeți la magazin, atunci puteți utiliza orice substanță cristalină, de exemplu, sare de masă obișnuită sau zahăr.

Înainte de a începe experimentul, trebuie să vă avertizez, în cazul în care doriți să îl repetați, despre măsurile de siguranță personală. Veți lucra cu substanțe chimice care vă pot dăuna. Nu folosiți recipiente cu alimente pentru experiment, folosiți echipament de protecție (mănuși, ochelari), spălați bine sticlăria de laborator. Dacă substanțele chimice intră în contact cu pielea sau ochii, clătiți bine cu apă. Dacă este înghițit, solicitați asistență medicală.

Ei bine, cu formalitățile terminate, să începem.

Ziua 1.

După cum am spus, creșterea cristalelor este o procedură care are unele particularități. O altă caracteristică a acestui experiment, pe lângă durata, este necesitatea de a crește așa-numita sămânță, adică. un cristal mic, pe baza căruia va crește un cristal mare. Te poți descurca fără sămânță, dar în acest caz este dificil să crești un singur cristal frumos. Prin urmare, este mai bine să crești o sămânță până la urmă, mai ales că nu este nimic complicat în asta.

Pregătiți o soluție saturată.

Să turnăm puțin sulfat de cupru într-un recipient de sticlă (în continuare voi vorbi despre sulfat de cupru, deoarece el este implicat în experiment, dar tu folosești substanța pe care ai reușit să o găsești).

Se toarnă sare (și sulfatul de cupru este sare de sulf-cupru) cu o cantitate mică de apă fierbinte. Utilizarea apei calde este obligatorie, deoarece. la temperaturi ridicate, solubilitatea sărurilor crește.

Este mai bine să puneți recipientul într-o baie de apă, astfel încât soluția să nu se răcească prematur.

Amestecați sarea până se dizolvă, apoi adăugați mai multă sare și amestecați din nou. Repetăm acest lucru până când sarea încetează să se dizolve în apă.

Astfel, am obținut o soluție saturată de sare.

Acum soluția rezultată trebuie filtrată. Acest lucru trebuie făcut astfel încât să nu rămână în soluție particule străine, cum ar fi praful sau impuritățile. Particulele străine pot servi ca centre adiționale de cristalizare, de exemplu. alte cristale vor începe să se formeze în jurul lor, dar nu avem nevoie de asta. În această etapă a experimentului, acest lucru nu este foarte critic, dar mai târziu puritatea soluției va fi foarte importantă.

După filtrare, trebuie să aruncați câteva cristale de sare în soluție - pe ele vor începe să se formeze semințe.

Acum recipientul trebuie așezat într-un loc în care va fi asigurat un regim de temperatură mai mult sau mai puțin constant (pervazul este excelent pentru aceasta) și acoperit cu ceva pentru a preveni pătrunderea impurităților străine.

Soluția va începe să se răcească și să se suprasatureze, adică. sarea va începe să devină mai mult în soluție decât se poate dizolva la o anumită temperatură. Sarea va începe să se cristalizeze, iar boabele de sare pe care le-am adăugat la soluția saturată vor deveni centrele de cristalizare. Va trebui să așteptați 2-3 zile. După aceea, trecem la următoarea etapă a experimentului.

Ziua 2

Se poate observa că în fundul vasului au început să se formeze cristale.

Ziua 3

Cristalele au crescut. In principiu sunt suficient de mari pentru a fi folosite ca samanta, dar voi incerca sa le pastrez inca o zi.

Ziua 4

Ei bine, a trecut destul timp și am format un material de semințe bun. Rămâne de ales candidatul potrivit.

Destul de frumos deja, nu-i așa? Dar nu ne vom opri aici și vom continua experimentul.

Se pare că masa de cristale rezultată este un monolit, dar de fapt nu este dificil să se separe cristalele.

Încercați să alegeți un cristal cu cea mai corectă formă. Am ales departe de cele mai mari disponibile, dar cel mai mult mi-a plăcut forma lui. Cu cât forma seminței este mai corectă, cu atât forma cristalului va fi mai corectă în viitor. Pentru a clarifica dimensiunile sămânței, am pus un chibrit lângă ea.

Acum trebuie să legați un fir de sămânță. După cum am scris la începutul articolului, este mai bine să luați un fir mai puțin neclar, astfel încât pe fibrele sale proeminente să nu se formeze cristale laterale. Nu folosiți sârmă ca umeraș.

Acum firul cu sămânța trebuie trecut prin capacul recipientului și fixat pe partea din spate. Trebuie să-l fixați astfel încât în orice moment să fie posibilă reglarea înălțimii suspensiei. De exemplu, poți cu reversulînfășurați firul în exces în jurul unui chibrit sau fixați firul cu o agrafă.

Acum trebuie să pregătim o soluție proaspătă de sare. Se face la fel ca la samanta: dizolvarea sarii in apa fierbinte pana nu se mai dizolva, filtrarea solutiei. În această soluție proaspătă punem sămânța noastră. Asigurați-vă că sămânța nu atinge fundul și pereții recipientului, altfel cristalul va începe să crească într-o formă neregulată.

Și acum avem două căi. Primul este mai complex. Este nevoie de mai multă atenție și efort. Cert este că cele mai frumoase și regulate cristale se obțin atunci când procesul de cristalizare este lent. Prin urmare, trebuie să asigurăm o răcire lină a soluției de sare. Pentru a face acest lucru, trebuie să plasăm recipientul pentru semințe în vase termice, să controlăm constant temperatura soluției. În termeni simpli, este destul de multă agitație. Dar recompensa pentru astfel de eforturi merită - cristalul se va dovedi a fi cât mai curat și regulat posibil.

A doua cale este mult mai ușoară. Ați pus sămânța într-o soluție fierbinte și puteți uita de ea pentru o vreme, lăsând procesul de cristalizare la voia întâmplării. Cu această metodă, cristalul în creștere poate să nu fie o formă ideală, dar procesul de creștere va fi mai rapid.

Am ales a doua cale. În sfârșit, după ce am trecut prin mai multe calea ușoarăși după ce am acumulat ceva experiență, pot oricând să fac o versiune mai complexă a experimentului. În plus, trebuie să rețineți că versiunea rapidă a experienței nu înseamnă deloc că se poate face în câteva ore. Chiar și cu o experiență accelerată, cristalul va crește timp de câteva zile. În cazul unei opțiuni pe termen lung, experimentul se poate întinde pe 1-2 luni.

Dar în ambele cazuri este necesar să se monitorizeze creșterea cristalului. Încă o dată, nu trebuie să scoateți cristalul și să-l atingeți - acest lucru îi poate afecta forma. Dacă cristalele laterale încep să se formeze pe un cristal sau fir, acestea trebuie îndepărtate cu grijă, astfel încât să nu strice și forma cristalului principal.

Și un moment. Dacă ați coborât sămânța în soluție, dar nu a crescut, ci dimpotrivă, se dizolvă, atunci aceasta înseamnă că ați preparat o soluție nesaturată. Procedura de preparare a soluției va trebui repetată.

Așa că continuăm să monitorizăm creșterea cristalului. Dacă aveți întrebări, mă puteți contacta în comentarii sau prin formular.

Ziua 5

În timpul zilei, cristalul a crescut semnificativ. În fotografie, cristalul este comparat cu un chibrit și un cristal - un substudiu al seminței, pe care l-am lăsat ieri pentru orice eventualitate.

Cu toate acestea, după cum puteți vedea, forma cristalului nu este ideală, există multe defecte. Acesta este rezultatul creșterii rapide a cristalului. Dar încă îmi place 🙂

Am actualizat soluția așa cum am făcut înainte și am coborât cristalul înapoi în ea. Deoarece dimensiunea cristalului a crescut semnificativ comparativ cu ziua precedentă, a fost necesară o ajustare a înălțimii suspensiei de semințe. Experimentul continuă.

Ziua 6

Cristalul a crescut. Din nou actualizată soluția de sulfat de cupru.

Ziua 7

Cristalul abia intră în paharul meu! Nu uitați să curățați firul de cristale mici în creștere.

Ziua 8

Ziua 9

Ei bine, aici vine, cred, ultima zi a experimentului. Acesta din urmă nu este pentru că cristalul nu poate crește mai departe, ci pentru că în mine sticlă de laborator s-a înghesuit. Scoatem cristalul, tăiem firul până la rădăcină și îl ștergem cu șervețele. Suntem la un pas de a ne admira opera de artă. Faptul este că, dacă lăsați cristalul așa cum este, acesta se va prăbuși destul de curând. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să fie „îmbrăcat” într-o carcasă de protecție. Cea mai bună opțiune este să o acoperiți cu lac transparent. De asemenea, îl puteți pune într-un recipient închis ermetic, de exemplu, într-un borcan. Dar mi se pare că cea mai bună opțiune— este să o acoperiți cu lac. Acest lucru îi va oferi o strălucire suplimentară și va fi posibil să o observați, așa cum se spune, în direct și nu prin sticlă.

Și acum puteți privi bine cristalul. Desigur, forma lui nu era perfectă. Dar am ales în mod deliberat circuit rapid creșterea cristalului în loc de calitativ. În orice caz, am fost mulțumit de rezultat. În nouă zile, cristalul a crescut cu peste șapte centimetri lungime - un rezultat destul de bun!

Chiar am vrut să-i dau un nume. Numele sunt date pietrelor prețioase mari și unice. De exemplu, cum celebrului diamant i s-a dat numele „contele Orlov”. Cristalul meu, desigur, este departe de a fi un diamant, dar îmi este drag în felul lui 🙂 Prin urmare, nu fără o parte de umor, am decis să numesc pietricica de șapte centimetri rezultată.

Mult succes cu experimentele tale!

Ar putea fi util să citiți: