Гроссе Е., Вайсмантель X. Хімія для допитливих Хімія для допитливих

Гроссе Е., Вайсмантель X.

Хімія для допитливих. Основи хімії та цікаві досліди.

Erich Grosse, Christian Weissmantel

Chemie selbst erlebt. Das kannst auch du das chemie-experimentierbuch 2-ге російське вид. - Л.: Хімія, 1985-

Лейпциг, 1974.

Переклад з німецької Л. Н. Ісаєвої за ред. Р. Б. Добротіна (гл. 1-3) та А. Б. Томчина (гл. 4-8)

(c) Urania-Verlag Leipzig-Jena-Berlin. Verlag fur popularwissenchaftliche Literatur. Leipzig, 1968

(c) Переклад російською мовою, Видавництво "Хімія", 1978 OCR and Spellcheck Афанасьєв Володимир та [email protected]

У Книзі в популярній та захоплюючій формі викладено основи неорганічної та органічної хімії. Активному оволодінню матеріалом, пробудженню інтересу до хімії допоможуть описані в ній досліди, які можна зробити в хімічному гуртку і навіть у домашніх умовах. Своєрідність книги полягає в тому, що вона доступна для самостійного вивчення, а вибір дослідів зумовлений не так їх зовнішнім ефектом, як пізнавальністю.

Мета книги - захопити молодого читача хімією, підготувати його до практичної роботи у лабораторії чи підприємстві.

ВІД ВИДАВНИЦТВА Випускаючи 1978 року перше російське виданняцієї книги, ми відчували деяке занепокоєння -

адже книга розрахована на німецьких школярів, у ній часто згадуються промислове підприємствоНДР, наводяться приклади з життя та побуту, близькі юному громадянинові цієї країни... Чи не заслонять ці подробиці головний зміст книги? Але живий читацький інтерес, що виявився і в листах, і в обговореннях, а головне, у тій швидкості, з якою "Хімія для допитливих" зникла з книжкових прилавків, переконав нас у протилежному.

За ці роки перші читачі стали дорослими, а книжки, природно, пошматувалися. І зараз ми раді запропонувати новому читацькому поколінню друге (масове) видання.

Не тільки захопити юного читача наукою, не тільки прищепити йому практичні навички, необхідні для роботи в лабораторії або на виробництві, а й допомогти всерйоз, по-дорослому вирішити, чи хоче він може пов'язати свою долю з хімією, - ось у чому мета цієї книги.

Що ж до подробиць економічної географії НДР, деяких специфічних для цієї країни деталей побуту, організації виробництва тощо, то вони самі собою становлять чималу пізнавальну цінність.

ХОЧУ СТАТИ ХІМІКОМ - Я хочу стати хіміком! - так відповів гімназист Юстус Лібіх (він народився 1803 р.) на запитання

директора Дармштадської гімназії про вибір майбутньої професії. Це викликало сміх присутніх під час розмови вчителів та гімназистів. Справа в тому, що на початку минулого століття в Німеччині та й у більшості інших країн такої професії не ставилися серйозно. Хімію розглядали як прикладну частину природознавства, і хоча були розроблені теоретичні уявлення про речовини, експерименту найчастіше не надавали належного значення.

Але Лібіх, ще навчаючись у гімназії, займався експериментальною хімією. Пристрасне захоплення хімічними дослідами допомогло йому надалі дослідницької роботи. Вже в 21 рік Лібіх стає професором у Гіссені і організовує єдину у своєму роді хімічну школу, яка залучила молодих прихильників цієї науки з різних країн. Вона послужила прообразом сучасних спеціальних навчальних закладів. Нововведення навчання полягало, власне, у тому, що студенти багато уваги приділяли дослідам. Тільки завдяки Лібіху центр ваги курсу хімії було перенесено з аудиторії до лабораторії.

У наш час бажання стати хіміком нікого не розсмішить, навпаки, хімічна промисловість постійно потребує людей, у яких великі знання та експериментальні навички поєднуються з любов'ю до хімії.

Ця книга має допомогти юним хімікам глибше вникнути в сучасні проблемихімії. Досліди, що розглядаються тут, запозичені здебільшого з практики. Складні процеси хімічної технології спробуємо відтворити, використовуючи прості допоміжні засоби.

Хтось хоч раз був на хімічному заводі, бачив там величезні апарати, котли високого тиску, електричні та полум'яні печі, мережу трубопроводів – усе це становить вигляд сучасного хімічного виробництва. Але будь-який хіміко-технологічний процес починається у лабораторії. Декілька пробірок, скляних трубок і колб - це найчастіше перша функціонуюча модель сучасної технологічної установки. Звичайно, сучасному досліднику необхідні також складні та дорогі прилади: аналітичні ваги, спеціальні печі, термостати, автоклави, спектрографи, електронні мікроскопи Але коли хімік-експериментатор вступає в незвідану область, йому не можна покладатися тільки на прилади та апарати, він має імпровізувати і, використовуючи нескладне обладнання, ставити нові і нові досліди. Тільки той, хто зможе збирати діючі установки, хто з неослабною завзятістю працюватиме над кожним досвідом і подолає невдачі, що підстерігають всякого експериментатора, стане хорошим хіміком.

В описаних тут дослідах не використовуються небезпечні отрути та вибухові речовини, але це не означає, що рекомендовані в книзі препарати є абсолютно нешкідливими. У хімії постійно використовуються такі незамінні реактиви, як, наприклад, деякі кислоти та луги. Перш ніж приступити до дослідів, необхідно ретельно вивчити останній розділ, де коментується застосування окремих препаратів та приладів. Звичайно, керуючись книгою, можна провести багато дослідів, але набагато важливіше ґрунтовно підготуватися, ретельно зібрати апаратуру та уважно спостерігати за перебігом процесу. Попередні приготування, ескіз апаратури, всі спостереження та результати досвіду – все це необхідно заносити до протоколу.

Хочеться заздалегідь заперечити тим батькам, які вважають, що хімічні досліди це легковажна гра зі здоров'ям. Щоб уникнути небезпеки, необхідно дотримуватися всіх зазначених запобіжних заходів і не експериментувати з небезпечними речовинами на свій страх і ризик. Легковажність же неприпустима в будь-якому випадку - це стосується хімічних дослідів, поведінки на вулиці або спорту.

Ми сподіваємося, що наш читач перш за все вивчить шкільний курс хімії, почитає і спеціальну літературу(Рекомендований список наведено в кінці книги). Мета цієї книги – доповнити основні систематизовані уявлення. Експерименти необхідні практичного закріплення та творчого розвитку теоретичних знань.

Пропоновані досліди торкаються різних галузей хімії. Тому наша книга корисна не лише майбутнім хімікам, а й тим, хто стане будівельниками, металургами, агрономами, текстильниками.

Роль хімії в різних галузях техніки та сільського господарствапостійно зростає - у цьому полягає хімізація народного господарства. Без численних хімічних препаратів та матеріалів не можна було б підвищити потужності механізмів та транспортних засобів, Розширити виробництво предметів споживання та збільшити продуктивність праці. Хімікофармацевтична промисловість випускає різноманітні медикаменти, що зміцнюють здоров'я та продовжують життя людини.

Зараз у хімічній промисловості НДР на таких комбінатах, як, наприклад, Лейна, Шведт, Шкопау, Біттерфельд, Вольфен, Губен та інших, зайнято понад триста тисяч осіб.

Для подальшого розвитку хімічної промисловості дуже корисна інтеграція в рамках соціалістичної співдружності (наприклад, нафта з СРСР надходить нафтопроводом у НДР, ПНР і ЧССР). Відповідно до комплексної програми соціалістичної економічної інтеграції побудовано вже безліч гігантських хімічних підприємств, наприклад величезний целюлозний комбінат у Східному Сибіру, ​​установка отримання поліетилену високого тиску та інших.

Для покращення добробуту та повного задоволення потреб трудящих необхідні кваліфіковані робітники, інженери та науковці. І напевно багато наших юних читачів візьмуть участь у здійсненні цієї програми.

1. ВОДА І ПОВІТРЯ-САМА ДЕШЕВА СИРОВИНА ВОДА-РЕЧОВИНА № 1

Вода зустрічається Землі майже повсюдно, 70 % земної поверхні займає світовий океан; більше 1,5 трлн тонн води містяться в цьому гігантському резервуарі. Під впливом сонячного тепла частина морської води постійно випаровується, а водяна пара, що утворюється, піднімається в повітря. Якщо повітря, що містить водяну пару, охолоне, то виділяться дрібні водяні крапельки. З таких крапель складаються хмари, які переносяться потоками вітру з моря на континент. За певних умов дрібні крапельки зливаються у більші, і на Землю випадає дощ, сніг чи град. Грунт вбирає ці опади і збирає в грунтові води. Надлишок води пробивається з

ґрунти у вигляді джерел, з них витікають струмки, що зливаються в малі та великі річки. А річки несуть воду знову в море, і так завершується цей кругообіг води в природі.

Без кругообігу води Земля мала б зовсім інший вигляд. Сучасна будова гір і долин, морських узбереж та місцевостей, віддалених від моря, - все це виникло під впливом механічного та хімічного впливу води.

Без води не було б життя на землі. Все живе потребує води, яка є одночасно найважливішою складовою рослин і тварин. Наше тіло приблизно на 65% складається із води; у деяких медуз її вміст сягає навіть 99 %. Якби вода раптово зникла з поверхні Землі, то вона перетворилася б на мертву пустелю.

ДОСВІДІ З ВОДОЮ Той, хто колись займався хоча б кілька годин хімією, знає, що вода - ЦЕ ХІМІЧНЕ

з'єднання. А її хімічна формула- Н2О – всім добре відома. Вода складається з двох елементів - водню та кисню. Але ми все ж таки хочемо поекспериментувати! Спробуємо розкласти з'єднання "вода" на складові частини і потім знову створити його. Попереджаємо: завдання це вирішити нелегко, вода - дуже стійке з'єднання. Щоб відокремити атом водню від атома кисню, потрібні дуже сильні допоміжні засоби, і навпаки, водень з киснем легко з'єднується.

і надзвичайно бурхливо. У разі виправдовується вислів (зазвичай неправильне): хімія там, дещось сяє і гуркотить.

Розкладемо воду

У пробірку з тугоплавкого скла насипаємо порошок заліза (у продажу є металевий порошок, можна взяти і дуже тонку металеву тирсу) шаром в 2-3 см. Потім додамо краплі 0,5 мл води. Залізний порошок вбирає воду. На вологу суміш насипаємо ще приблизно трисантиметровий шар сухого порошку заліза. Пробірку закриємо гумовою пробкою, через яку пропустимо скляну зігнуту трубку із внутрішнім перетином 3-6 мм. Внутрішню сторону пробки захистимо від сильного нагріву шматком листового азбесту, азбестовою або скляною ватою. Потім під кутом закріпимо пробірку на штативі або тримачі для пробірок, як зазначено на малюнку. Газовідвідну трубку зануримо у воду і над її кінцем зміцнимо перевернуту пробірку, наповнену водою. Такий пристрій для уловлювання газів називається пневматична ванна.

Для успіху досвіду необхідно, щоб порошок заліза, починаючи з сухого кінця стовпчика, нагрівався якнайсильніше. Для цього потрібний сильний бунзенівський пальник. При не дуже малому тиску газу збільшимо якнайбільше підведення повітря, так щоб полум'я розділилося на внутрішній конус і "зовнішню частину, що не світиться". Однак не можна допускати проскоку полум'я (про нього свідчить слабкий свист), тому що в цьому випадку згоряння починається вже всередині пальника і воно сильно нагрівається. Необхідно негайно погасити пальник, закривши доступ газу, а потім знову запалити, попередньо обмеживши підведення повітря.

Пальник встановимо під пробіркою таким чином, щоб найбільш гаряча зовнішня кромка полум'я, що не світиться, обтікала пробірку. Спочатку будемо нагрівати ділянку, що знаходиться трохи вище за сухий стовпчик залізного порошку, поки пробірка помітно не розжариться. Потім повільно підіб'ємо полум'я під зону сухого залізного порошку.

Вологий шар нагрівається, вода випаровується, і водяна пара взаємодіє з гарячим порошком заліза. У цьому залізо захоплює кисень води, а водень звільняється. Він проходить через скляну трубку, а в пристрої, що уловлює, утворюються бульбашки, які збираються в наповненій водою пробірці. Це відбувається так швидко, що ми встигнемо наповнити другу пробірку. Кожну пробірку, що наповнюється, прямо під водою потрібно закрити пробкою і тільки після цього витягти з пневматичної ванни.

Якщо бульбашки газу перестануть утворюватися, припинимо нагрівання і підпалимо водень, що утворився. Для цього перевернем пробірку отвором вниз, відкриємо і внесемо полум'я знизу в отвір. Газ швидко згорить. Ми побачимо блакитне полум'я і почуємо свистячий звук, а може, і сильну бавовну. Якщо грюкнуло, то в пробірці не чистий водень, а змішаний з повітрям. Повітря може потрапити при його витісненні з апаратури на початку досвіду при використанні неякісних пробірок. Про всяк випадок, щоб не поранитися осколками при можливому вибуху, перш ніж підпалювати газ, обмотаємо пробірку вологою хусткою.

Залізо легко з'єднується з киснем, тому може витісняти водень з води. При кімнатної температури цей процес протікає дуже повільно, навпаки, при температурі червоного гартування - бурхливо. Водень при запаленні згоряє. Він з'єднується при цьому з киснем повітря,

і знову утворюється вода. Якщо водень не змішаний із самого початку з киснем або повітрям, згоряння

протікає спокійно. Суміш водню з повітрям або чистим киснем вибухає. Таку суміш називають гримучим газом, а описану вище пробу в пробірці - пробою на гримучий газ. Якщо ми працюємо з воднем, перед досвідом необхідно за допомогою цієї проби переконатися, що водень не містить повітря.

Виходячи з нашого першого досвіду, ми можемо дати загальний рецепт розкладання хімічної сполуки: щоб звільниш компонент А зі сполуки АВ, потрібно ввести в реакцію з ним речовину С, яка з'єднується з В легше, ніж А. Залізо схильніше до утворення сполуки з киснем, чим водень, і внаслідок цього витісняє його із води. Інші метали також здатні до цього, наприклад, цинк, алюміній, магній або натрій. Такі метали називають активними, в той час, як неактивні метали: мідь, срібло, золото і платина не можуть розкладати воду (Все сказане відноситься до певних умов. Дійсно, при звичайних температурах залізо не з'єднується з водою, принаймні так швидко, В той же час навіть рідка вода без нагрівання взаємодіє з натрієм.Вказаний ряд металів може бути цілком суворо складений, якщо досить ясно визначити умови.Саме таким шляхом будується ряд напруги, про який піде мова нижче. ред.Металли за їх здатністю до з'єднання з киснем можна поставити в ряд, який починається з найблагороднішого металу - золота, і закінчується найбільш реакційноздатними лужними металами - натрієм, калієм і т. д. Схильність до з'єднання з елементом називають в хімії спорідненістю. Золото має слабку, а натрій - дуже сильну спорідненість до кисню.

Магній-активний, але під захистом Неблагородні метали, такі як натрій або калій, реагують бурхливо з водою з утворенням

основ. Магній теж при кімнатній температурі може розкладати воду: 2Мg + 2Н2O ? 2Mg(OH)2 + Н2

Однак гідроксид магнію, що утворюється, розчиняється у воді дуже погано. Він залишається на металі у вигляді тонкої плівки, яка затримує подальше розчинення. Завдяки такому гальмування реакції багато металів не розчиняються у воді. Однак, якщо кілька хвилин кип'ятити в колбі трохи магнієвого порошку з 5 мл води та кількома краплями спиртового розчину фенолфталеїну, то рідина забарвиться у червоний колір. Досить незначної кількості гідроксиду магнію (менше 0,1 мг/л), щоб індикатор показав основну реакцію. Цей маленький досвіддає уявлення про високу чутливість багатьох хімічних реакцій.

Тепер потрібно виявити водень, який вийшов унаслідок розкладання води магнієм. Так як у чистій воді розкладання практично припиняється через утворення захисної плівки, слід подбати про те, щоб шари гідроксиду безперервно руйнувався. Для цього використовуємо добавки. Ми досягнемо бажаного ефекту за допомогою дуже невеликих кількостей кислоти або солей, таких як хлорид заліза (III) або магнію хлорид. Помістимо в широкі пробірки кілька шматочків магнію або трохи магнієвого порошку, або шматочком магнієвої смужки. Одну з цих пробірок заповнимо водопровідною водою, іншу - водою, в яку вже додані дуже незначні кількості кислоти або оцту, третю-розбавленим розчином хлориду заліза (III) плі кухонної солі. У підкисленій воді та в розчинах солей утворюються бульбашки газу, а магній енергійно розчиняється. Якщо наповнити вузьку пробірку водою і, перевернувши, занурити її в широку пробірку, то можна зібрати газ, що виділяється. З підкисленої води ми отримаємо так багато, що зуміємо провести пробу на гримучий газ.

Утворення поверхневої інертної плівки називають пасивуванням. Якби не це явище, хром, алюміній та багато інших металів були б у дуже короткий термін зруйновані киснем повітря або водяною парою.

Електролітичне розкладання води Для розкладання води електричним струмом найчастіше використовують апарат Гофмана. Хто не

має в своєму розпорядженні такий апарат, може сам легко побудувати подібне пристосування. Візьмемо шматок дуже широкої скляної трубки (наприклад, хімічна склянка або широкогорла склянка без дна. Як видалити дно, описано в розділі 8, а гострі краї треба оплавити на полум'ї бунзенівського пальника). Отвір трубки або горло склянки закриємо дуже щільно підігнаною гумовою пробкою. У пробці на не дуже близькій відстані один від одного просвердлимо два отвори, в які в якості електродів вставимо два вугільні стрижні. Такі стрижні можна купити або взяти з батарейки для кишенькового електричного ліхтаря. Перед застосуванням очистимо вугільні стрижні тривалим кип'ятінням у воді. До нижніх кінців вугільних стрижнів приєднаємо струмопідводи із ізольованої

мідного дроту. Найкраще дістати в електрика відповідні клеми і до них припаяти зачищені кінці проводів. У крайньому випадку обмотаємо стрижень дротом. Ізоляційний лак із дроту необхідно ретельно зчистити, а кількість витків має бути досить великою. Провід під'єднаємо до батарейки для кишенькового ліхтарика або, краще, до свинцевого акумулятора. Якщо знайдеться змінний опір у кілька ом, включимо його в ланцюг. Тоді швидкість електролізу добре регулюватиметься.

Наповнимо виготовлений електролізний посуд приблизно на дві третини водою, в яку додамо трохи розведеної сірчаної кислоти. Чиста вода проводять електричний струмдуже погано. Вже незначна кількість кислоти сильно підвищує провідність. Найкраще, щоб концентрація сірчаної кислоти становила 2-4%. Обережно навіть розбавлена ​​сірчана кислота роз'їдає шкіру. Запам'ятайте назавжди: при розведенні кислоти слід дуже повільно вливати у воду; в жодному разі не можна поступати навпаки - вливати воду в кислоту.

Комірка готова. Тепер замкнемо електричний ланцюг. На обох електродах виділяється газ: на позитивному полюсі (аноді) слабше, на негативному (катоді) – сильніше. Зберемо гази їхнього вивчення. Для цього помістимо перевернуті наповнені водою пробірки над електродами - тільки щоб вони не стояли на гумовій пробці, а то електричний ланцюгперерветься.

У обох пробірках збереться газ. В ідеальному випадку слід очікувати, що на аноді утворюється рівно вдвічі менше газу, ніж на катоді. Адже на аноді виділяється кисень, а на катоді – водень. Так як формула води Н2О, то на один атом кисню припадає два атоми водню, і при розкладанні води має утворюватися вдвічі більше атомів водню, ніж кисню. З іншого боку, ми знаємо зі шкільного курсу, що у рівних обсягах газів завжди міститься рівне число молекул (закон Авогадро), а молекула водню, і молекула кисню містять два атома елемента.

Незважаючи на правильність цієї теорії, ми будемо дещо розчаровані, коли порівняємо отримані обсяги газів. Кисню буде мало, оскільки його частина з'єднається з вуглецем електрода. Для точних досліджень необхідно застосовувати електроди з благородного металу (краще платини).

Поекспериментуємо з газами Якщо при електролізі використовувати достатньо потужне джерело струму (наприклад, акумулятор), то

можна отримати значну кількість обох газів і провести з ними прості досліди.

У наповненій воднем пробірці здійснимо пробу на гримучий газ. Взагалі вона дає негативний результат, і отриманий чистий водень згоряє спокійно. Щоправда, можна отримати і позитивну реакцію – якщо водень поєднується з розчиненим у воді пневматичної ванни киснем. Це може статися при необережному насаджуванні пробірок або найчастіше при близькому розташуванні електродів. Кисень легко виявити за допомогою тліючої скіпки. Запалимо дерев'яну лучинку, залишимо її деякий час горіти на повітрі, потім згасимо полум'я, швидко дмухнувши на нього. Тліючий, обвуглений кінець скіпки введемо в пробірку з киснем. Ми побачимо, як тліюча скіпка спалахне. Продовжуватимемо дослідження доти, доки в пробірках є газ. За допомогою нашого електролізного пристрою ми можемо отримати чистий гримучий газ і підірвати його. Для цього товстостінну склянку, наповнену водою, помістимо одночасно над обома електродами. Під час електролізу в ньому збереться суміш кисню та водню. Як тільки склянка почне наповнюватися, обережно наблизимо його, отвором вниз, до полум'я бунзенівського пальника. Настане сильна бавовна і стінки судини зволожаться. З окремих елементів результаті реакції з'єднання ми отримали воду.

Тільки проводити цей досвід необхідно обов'язково в захисних окулярах! Щоб уникнути нещасного випадку, перед досвідом потрібно проінструктуватися у знаючого фахівця. Крім того, отримувати газову суміш можна тільки в невеликій кількості, використовуючи в крайньому випадку склянку місткістю не більше 250 мл. Склянку обмотаємо вологою щільною тканиною (краще рушником), щоб не поранитися, якщо його розірве. І ще: перш ніж підпалювати суміш, з метою обережності відкриємо рота, щоб захистити барабанні перетинки. Врахуйте також, що електролітичне одержання водню найчастіше супроводжується вибухами. Це гримучий газ самозаймається під дією електричної іскри або каталітично діючих домішок. З цієї причини можна отримувати лише невелику кількість газу і під час досвіду триматися на достатній відстані.

ВОДА В КРИСТАЛАХ Хімікати вважаються особливо чистими, якщо вони є однорідними, досить великими.

і добре сформовані кристали. Забруднені речовини не утворюють кристалів взагалі або вони виходять дрібні та неправильної форми. Звичайно, це не означає, що кожне некристалічне

речовина забруднена. А саме найбільші і прекрасні кристали часто містять кристалізаційну воду, яка пов'язана в кристалі і може бути видалена тільки з великими труднощами; у своїй кристали руйнуються. Кристалізаційну воду хіміки не відносять до забруднення хімічної сполуки. У всіх дослідах, однак, якщо ми хочемо отримати кількісно правильні результати, потрібно враховувати наявність кристалізаційної води у твердих речовинах. Наприклад, блакитні кристали мідного купоросу [сульфату міді (II)] містять до 30% води, а так звана кальцинована сода (карбонат натрію) – навіть 60%. Отже: в 100 г кристалічного сульфату міді міститься лише 64 г безводної солі, а купуючи 1 кг кальцинованої соди, ми купуємо води вдвічі більше, ніж соди.

Виявляємо кристалізаційну воду Внесемо в термостійку добре висушену пробірку якусь сіль (на кінчику ножа) і

нагріємо її спочатку слабо, а потім сильніше на полум'ї бунзенівського пальника. Візьмемо, наприклад, сульфат міді, карбонат натрію, хлорид магнію, хлорид натрію (кухонну сіль) та інші солі. Найчастіше кристали розтріскаються, а верхній холодної частини пробірки з'являться крапельки води. З вказаних солей лише чиста кухонна сіль не містить кристалізаційної води. Після нагрівання сульфату міді залишається білий осад безводної солі, блакитне забарвлення повністю зникає з доглядом кристалізаційної води. Солі кобальту, приєднуючи кристалізаційну воду, змінюють колір із блакитного на червоний. Можемо зробити це з декількома кристаликами хлориду кобальту (II) - спочатку нагріти сіль у пробірці, а потім помістити її у вологе повітря.

Адсорбована вода У молекулі води зв'язку, що йдуть від центру атома кисню до обох атомів водню, утворюють кут близько 104±.

Як відомо, атоми у сполуках схильні до утворення заповнених електронних оболонок. У нашому випадку (з водою) це означає, що обидва електрони зв'язку водню притягнуті до кисню, який більш електронегативний. Але йдеться не про повну іонізації, а про зміщення центру тяжкості заряду, коли утворюється поєднання частково іонного характеру. В результаті молекули води набувають властивостей електричного диполя з негативним кінцем на атомі кисню, а позитивним - на атомах водню. Ця особливість має величезне практичне значення, оскільки багато хто порівняно коїться з іншими рідинами незвичайні властивості води обумовлені природою диполя. Так, молекули води легко утворюють тетраедричну структуру. Це впорядкування, яке посилюється нижче 4±С, пояснює, чому вода має мінімальну щільність при 4±С, а пористість молекулярної структури льоду приблизно на 10% більше, ніж у рідкої води. Великий зовнішній тиск не перешкоджає збільшенню об'єму при замерзанні - у цьому з досадою переконуються водії, подивившись на розморожений двигун або радіатор. Відтворимо цей процес: бульбашку з-під ліків до країв наповнимо водою, щільно закриємо кришкою, що загвинчується, і поставимо на мороз або в морозильник.

З'єднання молекул води можна уявити як тяжіння різноіменно заряджених кінців диполів. Атоми водню з'єднані з двома набагато більшими атомами кисню специфічним зв'язком іонного характеру, який називають містковим водневим зв'язком. Внаслідок свого дипольного характеру молекули води особливо володіють здатністю до адсорбції (приєднання) на поверхнях розділу. Більшість твердих речовин у вологому повітрі покрита лише мономолекулярним адсорбційним шаром води. На шибках завдяки приєднанню молекул води силікатами лужних металів утворюються поверхневі плівки, в яких вода досить міцно пов'язана. Давайте переконаємось у цьому. У круглодонну колбу покладемо кілька кристаликів зневодненого хлориду кобальту (II) і закриємо колбу шматком вати. При нагріванні на дротяній сітці в полум'ї бунзенівського пальника до температури понад 150 0С виділиться значна кількість адсорбованої води, яка при охолодженні частково поглинеться хлоридом кобальту (II) і змінить колір з блакитного на червоний. Ефект виявиться ще чіткіше, якщо ми помістимо в колбу трохи товченого скла або скляної вати. При подальшому нагріванні до температури понад 300 С зі скла знову виділяється вода, тому скляні частини високовакуумної апаратури відпалюють до температури розм'якшення.

ПОВІТРЯ - НЕВИчерпна СИРОВИНА Сьогодні ми дуже добре знаємо земну атмосферу, товщина якої становить понад 1000 км.

Повітряні кулі з людьми і без них, літаки та ракети піднялися на велику висоту повітряного

відкритих вікнах (через окисли сірки). Отриманий нітрит натрію збережемо для подальших дослідів.

Процес протікає так: нагрівання

2KNO3 -? 2KNO2+ О2

Можна отримати кисень та іншими методами. Перманганат калію КМnО4 (калійна сіль марганцевої кислоти) віддає при нагріванні кисень і перетворюється при цьому на оксид марганцю (IV): 4КМnО4 - 4MnO2 +2К2O+3O2

(Цю реакцію правильніше було б зобразити так: 2КМnO4 ? МnO2 + К2МnО4 + O2. Прим. ред.)

З 10 г перманганату калію можна отримати приблизно літр кисню, отже, двох грамів достатньо, щоб наповнити киснем п'ять пробірок нормальної величини. Перманганат калію можна придбати у будь-якій аптеці, якщо він відсутній у домашній аптечці.

Деяка кількість перманганату калію нагріємо в тугоплавкій пробірці і вловимо в пробірки кисень, що виділяється, за допомогою пневматичної ванни. Кристали, тріскаючи, руйнуються, і, часто деяка кількість пилоподібного перманганату захоплюється разом із газом. Вода у пневматичній ванні та відвідній трубці в цьому випадку забарвиться у червоний колір. Після закінчення досвіду очистимо ванну і трубку розчином тіосульфату (гіпосульфіту) натрію - фотофіксажу, який трохи підкисляють розведеною соляною кислотою.

У великих кількостях кисень можна отримати з пероксиду (перекису) водню Н2О2. Купимо в аптеці тривідсотковий розчин-дезінфікуючий засіб або препарат для обробки ран. Пероксид водню мало стійкий. Вже при стоянні на повітрі він розкладається на кисень та воду:

2Н2O2? 2H2O + О2

Розкладання можна суттєво прискорити, якщо додати до пероксиду трохи діоксиду марганцю МnО2 (піролюзиту), активного вугілля, металевого порошку, крові (згорнутої або свіжої), слини. Ці речовини діють як каталізатори.

Ми можемо в цьому переконатися, якщо в маленьку пробірку помістимо приблизно 1 мл пероксиду водню з однією з названих речовин, а наявність кисню, що виділяється, встановимо за допомогою проби лучинкою. Якщо в хімічній склянці до 5 мл тривідсоткового розчину пероксиду водню додати рівну кількість крові тварини, то суміш сильно спіниться, піна застигне і здувається внаслідок виділення бульбашок кисню.

Потім випробуваємо каталітичну дію 10%-ного розчину сульфату міді (II) з добавкою гідроксиду калію (їдкого калі) і без неї, розчину сульфату заліза (II), розчину хлориду заліза (III) (з добавкою залізного порошку і без нього), карбонату натрію, хлориду натрію та органічних речовин (молоку, цукру, подрібненого листя зелених рослин тощо). Тепер на досвіді переконалися, що різні речовини каталітично прискорюють розкладання пероксиду водню.

Каталізатори підвищують швидкість реакції хімічного процесу при цьому самі не витрачаються. Зрештою вони знижують енергію активації, необхідну порушення реакції. Але існують і речовини, що діють протилежним чином. Їх називають негативними каталізаторами, антикаталізаторами, стабілізаторами чи інгібіторами. Наприклад, фосфорна кислота перешкоджає розкладу пероксиду водню. Тому продажний розчин пероксиду водню зазвичай стабілізовано фосфорною чи сечовою кислотою.

Каталізатори необхідні багатьом хімікотехнологічних процесів. Але й у живої природі у багатьох процесах беруть участь звані біокаталізатори (ензими, ферменти, гормони). Оскільки каталізатори не споживаються у реакціях, всі вони можуть діяти вже у малих кількостях. Одного грама сичужного ферменту достатньо, щоб забезпечити згортання 400-800 кг молочного білка.

Особливе значення до роботи каталізаторів має величина їх поверхні. Для збільшення поверхні застосовують пористі, поцятковані тріщинами речовини з розвиненою внутрішньою поверхнею, напилюють компактні речовини або метали на так звані носії. Наприклад, 100 г платинового каталізатора на носії містить лише близько 200 мг платини; 1 г компактного нікелю має поверхню 0,8 см2 а 1 г порошку нікелю -10 м2. Це відповідає відношенню 1: 100000; 1 г активного глинозему має поверхню від 200 до 200 м2, для 1 г активного вугілля ця величина становить навіть 1000 м2. У деяких установках каталізатора – на кілька мільйонів марок. Так, бензинова контактна піч у Белені заввишки 18 м містить 9-10 тонн каталізатора.

Спалимо залізо Застосуємо зібраний кисень для окислення. Внесемо до наповнених киснем

пробірки невеликі, по можливості тонкоподрібнені, проби свинцю, міді, алюмінію, цинку та

олова і нещільно закриємо пробірки ватою. При нагріванні метали згорять із появою яскравого полум'я; у пробірках залишаться оксиди.

У чистому кисні згорить також тонкий залізний дріт. Надамо їй спіралеподібну форму

і зміцнимо на одному з кінців просоченого парафіном шматка дерева, який підпалимо. Дріт якнайшвидше внесемо в широку хімічну склянку, наповнену киснем. Щоб склянка не дала тріщиничерез гарячі частинки, що падають, необхідно занурити дно склянки в шар піску або води. Дріт згорить з появою яскравих іскор, що розлітаються, в результаті утворюється оксид заліза (II, III), так звана окалина:

3Fe + 2O2? Fe3O4

Кисень - газ без кольору, запаху та смаку, частково розчинний у воді; 1 літр кисню при 0 С і 760 мм рт. ст. важить 1,429 р. Отже, кисень важчий за повітря (1 л повітря за тих же умов важить 1,293 г). Майже з усіма металами та неметалами кисень утворює оксиди.

Атомарний кисень

У Природа кисень зустрічається у вигляді двоатомних молекул. Атомарний кисень Про має надзвичайно сильну окислювальну здатність. Він виходить при розкладанні озону, молекула якого містить три атоми кисню:

Якщо на налиту у порцелянову чашку концентровану сірчану кислоту насипати трохи тонкорозпорошеного перманганату калію, утворюється озон. (Вдягти захисні окуляри! Вибухонебезпечно!) Триматимемо над чашкою: а) шматок крохмального паперу, змоченого іодидом калію, б) смужку лакмусового папірця. З йодиду калію виділиться йод, який забарвить крохмальний папір у синій колір (йодокрахмальна реакція); лакмусовий папірець знебарвиться. Нарешті, зануримо на скляній паличці суміш сірчаної кислоти і перманганату трохи вати, просоченої спиртом чи скипидаром. Вата із вибухом згорить.

У високих (30-45 км) шарах повітря, у так званій озоносфері, озон виникає під впливом ультрафіолетових променів або під час грози, а в техніці він найчастіше виходить внаслідок тихого електричного розряду в озонаторі. Його використовують для дезінфекції та озонування повітря у приміщеннях (лікарнях, холодильних камерах), а також для знезараження питної води.

Лійна задихнулася б без азоту Якби на початку нашого століття вчитель географії в німецькій гімназії запитав свого учня про

Лєїн, то він навряд чи отримав би задовільну відповідь. Тоді Лейна була селом у державному окрузі Мерзебург і налічувала близько трьохсот жителів. У географічній книзі 1899 р. йдеться, що там розташовані поклади бурого вугілля, який може бути використаний для одержання пресованого торфу, гірського воску (парафіну) та нафти - "солярової олії".

Нинішній учень на таке ж питання вчителя без особливих зусиль відповість, що Лейна лежить на ділянці залізничної колії Мерзебург-Гросскорбета і там знаходиться найбільше хімічне підприємство республіки. Лійна стала відома в Останніми роками. Історія підприємства Лейни одночасно є частиною німецької історії. Вона почалася під час першої світової війни і, здавалося, їй судилося закінчитися під час другої.

У 1908 р. керівник інституту фізичної хімії та електрохімії в технічній вищій школі в Карлсруе доктор Габер запросив як співробітник Карла Боша, який потім очолив відділення з отримання азоту на аніліновій та содовій фабриці Бадена. Разом із доктором Мітташем

і інженером Лаппе вони з 1909 по 1912 р. провели у спеціально обладнаній лабораторії понад 10 000 дослідів з метою з'єднати азот повітря з воднем у присутності каталізатора. В результаті цієї реакції утворюється аміак - вихідний продукт для багатьох видів вибухових речовин та штучних добрив. Так було розроблено спосіб Габера - Боша.

На заводах Лейни було організовано одне з перших виробництв аміаку за реакцією: N2 + 3H2 = 2NH3. Ця реакція носить оборотний характер, зрушується у бік освіти NH3 лише за високих тисках. Реалізація технологічного способу синтезу аміаку стала заключним етапом багаторічної роботи багатьох учених щодо вирішення проблеми пов'язаного азоту. У процесі вивчення цієї реакції вдалося крім практично важливого результату з'ясуєш багато найважливіших питань, пов'язаних з теорією хімічних реакцій (зсув рівноваги під впливом температури та тиску, дія каталізатора та ін.), - прим. ред.

Карл Бош вибрав місце для великої установки аміачного синтезу. 28 травня 1916 р. у Мерзебурзі розпочалося будівництво заводу з виробництва аміаку. У цей час на західному фронті з незатухаючою силою вирували битви. Через одинадцять місяців після першого удару лопатою, 27

квітня 1917 р. підприємство відправило перші цистерни з аміаком - новою сировиною для смертоносної війни.

Робітники Лейни, влаштовуючи масові страйки, повели рішучу боротьбу проти війни.

Завод у Лейні безперервно розширювався. Аміак був не єдиним продуктом. Через два роки після пуску почалося виробництво сульфату амонію, в 1923 р. одержувати метанол, а з 1927 р. - бензин. У 1945 р. здавалося, що величезне підприємство назавжди померло - 10 000 бомб, скинуті під час 23 нальотів, зруйнували його на 80%. Завдяки радянській допомозі воно відродилося знову, спочатку як підприємство радянського державного акціонерного товаристваз отримання мінеральних добрив. У 1954 р. воно стало всенародним надбанням, і відтоді його потужність завдяки раціоналізації та розширенню виробництва незмінно збільшувалася.

Установки заводу займають площу 4 км2. На дві розташовані за 1.7 км одна від одної залізничні станції Завод Лсйна-північ і Завод Льонна-юг щодня прибуває понад 32 тисячі трудящих. 13 гігантських димових труб, градирні та колони ректифікації, довгі ангари і бункери визначають силует заводу.

Поряд із такою важливою сировиною, як буре вугілля, все більше зростає роль нафти. У хімічні центри республіки ця важлива сировина надходить нафтопроводом "Дружба", що простягся з Радянського Союзучерез ПНР у НДР.

Тисячі тонн більш ніж 400 видів основних та проміжних хімічних продуктів, починаючи з палива та кінчаючи сировиною для пластмас, одержують з нафти, повітря та води. При переробці нафти виділяються також багато неорганічних хімікатів. Аміак та азотна кислота служать для отримання добрив та інших продуктів.

З 1 лютого 1966 р. Лейна набула особливого значення. Почали давати продукцію встановлення першої черги Лейни II – першої нафтохімічної бази НДР. На площі 200 га було збудовано близько 2000 діючих установок, які обслуговують 2100 робітників. Тут одержують етен, поліетилен високого тиску, капролактам, фенол. Тут же здійснюється крекінг бензину. Завод Лейп II працює з високою продуктивністю. Кожен робітник цьому підприємстві виробляє у 6 разів більше продукції, ніж його колега на заводі Лейна 1.

Підприємство надзвичайно сприяло досягненню НДР світового рівня у галузі нафтохімії. ДОСВІТИ З АМІАКОМ І АЗОТНОЮ КИСЛОТОЮ За способом Габера-Боша з повітря, водяної пари та бурого вугілля (або буровугільного коксу) або

використовуючи газифікацію олій нафтових залишків отримують суміш азоту та водню. Після очищення (видалення сірки, оксиду та діоксиду вуглецю) на змішаному каталізаторі при тиску 240 кгс/см2 і температурі 420-610 ±С суміш перетворюється на аміак:

N2+ 3H2 = 2NH3 + Q

Найбільший економічний ефектдає використання синтезу відходів від процесів переробки нафти.

Аміачний фонтан Аміак – безбарвний газ. Він дратує дихальні шляхи, а великих концентраціях отруйний.

Аміак легший за повітря, 1 л газу важить 0,7709 р. Він надзвичайно добре розчиняється у воді, і в цьому ми зараз переконаємося на досвіді.

З продажного 25%-ного розчину аміаку (гідроксиду амонію, NH4OH, нашатирного спирту) виділимо при нагріванні аміак, який зберемо в суху круглодонну колбу. (У жодному разі не можна використовувати плоскодонну або ерленмейєрівську колбу! Ці судини не витримують вакууму

і вибухають. Для цього досвіду зручно також використовувати нижні частини склянок для промивання газів. Потім закриємо колбу гумовою пробкою, в отвір якої вставлена ​​відтягнута на кінці скляна трубка. Велику хімічну склянку наповнимо водою з декількома краплями фенолфталеїну. Багато разів занурюючи шийку колби в цей розчин, спробуємо ввести всередину колби через трубку кілька крапель води. Завдяки великій розчинності аміаку (в 1 обсязі води при 20 0С розчиняється 702 об'єму аміаку) більша частина газу розчиниться. У колбі виникне розрідження, і зовнішній тиск повітря викине з великою силоюводу з хімічної склянки у колбу. Червоне забарвлення індикатора в колбі свідчить про наявність там основного середовища.

Отримаємо азотну кислоту

З допомогою каталітичного окиснення (метод Оствальда) можна перевести аміак в азотну кислоту. На хімічному комбінаті Біттерфельд, суміш аміаку та повітря з великою швидкістю пропускають надплатино-кобальтовим каталізатором. Безбарвний монооксид, що виникає при цьому

Книги- це найкраще джерело інформації у всі часи. Протягом століть люди черпали свої знання безпосередньо з книг, одержуваних у бібліотеці. Але в 21 столітті на зміну простим паперовим книгам прийшли електронні книги . Разом із ними з'явилися електронні бібліотекиде ви можете завантажити книги безкоштовно, та завантажити їх у свою електронну читалку. Це дійсно зручно, використовувати електронні версіїкнигу форматі fb2, pdf, lit, epub, щоб скачати їх до себе в улюблену читалку. Одним із головних критеріїв будь-якої електронної бібліотеки є вільність та доступність інформації. Дуже важливо, щоб книги можна було завантажити безкоштовно, без реєстрації, без смс тощо.

Пошук книг, скачати книги безкоштовно

Ми віримо, що саме книги безкоштовноврятують цей світ від копірастії та іншої нечести. Але доступність книг в електронній бібліотеці не є єдиним критерієм. Важливо також мати зручний пошук книгпо бібліотеці, щоб мати можливість швидко знайти потрібну книгу. у нашій бібліотеці понад 1.500.000 книг та журналів абсолютно безкоштовно. На Z-Library ви також зможете знайти окрім книг та журналів різні комікси, наукову літературу, дитячі книги, романи, детективи та багато іншого. за категоріями ще швидше допоможе співорентувати у великій кількості літератури на нашому безкоштовному сайті. Пам'ятайте, що завантажуючи книги безкоштовно ви підтримуєте здоровий глузд, а не переплачуєте за електронні копії. Електронна бібліотека B-OK.org - найкраще джерело, щоб знайти та завантажити потрібні книги та журнали. У нашій бібліотеці ви також зможете сконвертувати книгу у зручний для вас формат чи читати онлайн. Для поповнення бібілотеки ми використовуємо відкриті джерела інформації та допомогу читачів. Ви можете додати книгу для поповнення бібліотеки. Разом ми зберемо найбільшу електронну бібліотекув мережі.

Назва: Хімія для допитливих - Основи хімії та цікаві досліди. 1985.

У книзі в популярній та захоплюючій формі викладено основи неорганічної та органічної хімії. Активному оволодінню матеріалом, пробудженню інтересу до хімії допоможуть описані в ній досліди, які можна зробити в хімічному гуртку і навіть у домашніх умовах. Своєрідність книги полягає в тому, що вона доступна для самостійного вивчення, а вибір дослідів зумовлений не так їх зовнішнім ефектом, як пізнавальністю.
Мета книги - захопити молодого читача хімією, підготувати його до практичної роботи у лабораторії чи підприємстві.

Зміст
Глава 1. ВОДА І ПОВІТРЯ - САМА ДЕШЕВА СИРОВА
ВОДА - РЕЧОВИНА НОМЕР ОДИН
ДОСВІДІ З ВОДОЮ
Розкладемо воду
Магній – активний, але під захистом
Електролітичне розкладання води
Поекспериментуємо з газами
ВОДА В КРИСТАЛАХ
Виявляємо кристалізаційну воду
Адсорбована вода
ПОВІТРЯ - НЕВИчерпна СИРОВА
ЦІКАВА СУМІШ
ЕКСПЕРИМЕНТИ З КИСНЕМ
Отримання кисню простими способами
Спалимо залізо
Атомарний кисень
Лійна задихнулася б без азоту
ДОСВІТИ З АМІАКОМ І АЗОТНОЮ КИСЛОТОЮ
Аміачний фонтан
Отримаємо азотну кислоту
НЕ ВСЯКИЙ ЛІД З ВОДИ
Отримаємо діоксид вуглецю
Досліди з діоксидом вуглецю
Розділ 2. СІЛЬ = ПІДСТАВА + КИСЛОТА
ХЛОРИДИ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ - СИРОВИНА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПІДСТАВ І КИСЛОТ
ЯК У БІТТЕРФЕЛЬДІ ОТРИМАЮТЬ ЛУЖ І КИСЛОТИ
ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ КОМБІНАТ НА ЛАБОРАТОРНОМУ СТОЛІ Ртутний спосіб
Діафрагма з виїденого яйця
ОСНОВИ ТИТРУВАННЯ
ДОСВІТИ З ХЛОРОМ
Отримаємо хлор
Прості досліди з хлором
Синтез хлороводню
ЯК ВИГОТОВЛЯЮТЬ СОДУ
Отримання соди
КРОВ ХІМІЇ
СЕРА ТА ЇЇ СПОЛУКИ
Розчиняємо сірку
Обережно! Отрута!
Отримуємо сульфіди
Горіння сірководню
ДВА МЕТОДИ ДЛЯ ОДНОГО ПРОДУКТУ
Експерименти з "сірчистою кислотою"
Камерний спосіб
Контактний спосіб
Кислота з гіпсу
Отримаємо ксилоліт
ЦІННІ СИЛІКАТИ
Виділення кремінної кислоти з рідкого скла
Цемент із наповнювачем дає бетон
Розділ 3. МЕТАЛИ - ОСНОВА ТЕХНІКИ
МЕТАЛИ ТА ЇХ СПОЛУКИ
КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТАЛІВ
ЛУЖНІ МЕТАЛИ (ГОЛОВНА ПІДГРУПА I ГРУПИ)
Виявлення калію та натрію
МЕТАЛИ ПОБОЧНОЇ ПІДГРУПИ I ГРУПИ
Окислення та відновлення міді
Виявлення міді у сплавах
Досліди зі сріблом
Основний процес фотографії
Пробірне мистецтво
ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНІ МЕТАЛИ (ГОЛОВНА ПІДГРУПА II ГРУПИ)
Властивості та виявлення магнію
Виявлення кальцію
МЕТАЛИ ПОБОЧНОЇ ПІДГРУПИ II ГРУПИ
Досліди з цинком
МЕТАЛИ ГОЛОВНОЇ ПІДГРУПИ III ГРУПИ
Алюміній – найважливіший легкий метал
ГРУПА ВГЛЕРОДУ (ГОЛОВНА ПІДГРУПА IV ГРУПИ)
Олово – необхідний, але рідкісний елемент
ГРУПА АЗОТА (ГОЛОВНА ПІДГРУПА V ГРУПИ)
МЕТАЛИ ПОБОЧНОЇ ПІДГРУПИ VI ГРУПИ
Кольорові опади із хромом
Виявлення молібдену та вольфраму
МЕТАЛИ ПОБОЧНОЇ ПІДГРУПИ VII ГРУПИ
ПЕРЕХІДНІ МЕТАЛИ VIII ГРУПИ
Залізо – найвживаніший метал
Кобальт – компонент магніту
Нікель задовольняє найсуворіші вимоги
АНАЛІТИКА - ПРОБНИЙ КАМІНЬ ДЛЯ ЮНОГО ХІМІКА
ОТРИМАЄМО МЕТАЛИ
ПРОМИВКА І ОБПАЛИВ РУД
Збагачення руди
Випалення руди
ВИПЛАВАННЯ МЕДІ ТА Свинцю в лабораторному тиглі
Відновлення оксиду міді
Свинець із свинцевого ковта
МЕТАЛ З ПІРОЛЮЗИТУ
Отримаємо марганець
ОТРИМАННЯ МАГНІЮ ЕЛЕКТРОЛІЗОМ РОЗПЛАВА
Магній з карналіту
ЗАЛІЗО І НІКЕЛЬ У НЕЗВИЧАЙНІЙ ФОРМІ
Отримаємо залізний пил
Нікель за тим самим рецептом
З МЕТАЛУРГІЙНИХ РЕЦЕПТІВ
Сплави свинцю
Загартування сталі
НЕВЕЛИКИЙ КУРС ЕЛЕКТРОХІМІЇ МЕТАЛІВ
РЯД НАПРУГИ МЕТАЛІВ
Металеві покриття, "дерева" та "крижані візерунки" без струму
ПОГЛЯНЕМО ЗА КУЛИСИ
Сутність гальванічного елемента
НАНЕСЕННЯ ГАЛЬВАНІЧНИХ ПОКРИТТІВ
Метал осідає струмом
Глава 4. ХІМІЯ ВУГЛЕЦЮ
ПОГЛЯНЕМО У МИНУЛЕ
БОЛОТНИЙ ГАЗ
Отримаємо болотяний газ
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ
ЕТЕН - ненасичений вуглеводень
Виявлення елементів в ОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИНАХ
Виявлення азоту
Виявлення галогенів
Виявлення сірки
ВУГІЛЛЯ - КОКС - СМОЛА - ГАЗ
БУДУЄМО ВСТАНОВЛЕННЯ НАПІВКОКСУВАННЯ
Суха перегонка деревини
Напівкоксування бурого вугілля
КАРБІД ВСЕ ЩЕ ПОТРІБНИЙ
Одержання карбіду кальцію
Дослідження етин
ДЕЯКІ З 800000 СПОЛУКІВ
ВИННИЙ СПИРТ ТА ЙОГО РОДИЧІ
Дослідження метанолу
Досліди з метаналем
Досліджуємо метанову кислоту
Досліди з етанолом
Отримання етаналю
Досліди з етаналем
РОЗЧИНАЧІ У ПОБУТІ І ТЕХНІЦІ
Тетрахлорметан - негорючий розчинник
Пропанон розчиняє жир
І, нарешті, ефір
ВИРОБНИЧІ БЕНЗОЛУ
Нітробензол із бензолу
Анілін - родоначальник барвників
Інші представники ароматичного ряду
Отримаємо фурфурол із висівок
Розділ 5. МАТЕРІАЛИ НА БУДЬ-ЯКИЙ СМАК: ПЛАСТМАСИ ВЧОРА, СЬОГОДНІ ТА ЗАВТРА
ЗАМІННИК
ВЕЛИКАНИ СЕРЕД МОЛЕКУЛ
ДОСЛІДЖУЄМО ПЛАСТМАСИ
Визначення густини
Проба на плавлення
Температура розм'якшення
Температура плинності
Проба на згоряння
Дослідження продуктів розкладання
Хімічна стійкість
ЯК ПОКРАЩАЮТЬ ПРИРОДНІ МАТЕРІАЛИ
ЯКЩО ВЗЯТИ ЦЕЛЮЛОЗУ, КИСЛОТУ І КАМФОРУ
Отримання нітратів целюлози
Подальша переробка динітрату целюлози
Досліди з тринітратом целюлози
ДЕРЕВНА І ПЛАСТМАСИ
Виготовимо пергаментний папір
ВІД ВИМКНЮВАЧА ДО АВТОМОБІЛЬНОГО КУЗОВА
35 000 тонн фенопластів на рік
Виготовимо прозору фенолоформальдегідну смолу
Фенолоформальдегідні лаки та клеї
З НАПОНОВНИКОМ ВИТРАЧАЄТЬСЯ БІЛЬШЕ І... КРАЩЕ
Виготовлення прес-матеріалу
Виготовлення шаруватого пластику
У 13 РАЗІВ ЛЕГШЕ ПРОБКИ
Теплоізоляція
Виготовлення пінопласту
Виготовлення сечовиноформальдегідної смоли
Приготуємо карбамідний клей
ТАРІЛКИ ДЛЯ ПОЧИННИХ ЖОНГЛЕРІВ
СІМ'Я ТЕРМОПЛАСТІВ
ЗБЕРЕМО І РОЗБЕРЕМО МОЛЕКУЛИ ПОЛІСТИРОЛУ
Деполімеризація полістиролу
Отримання полістиролу
Полівінілхлорид - найважливіша пластмаса
Досліди з полівінілхлоридом
ОРГАНІЧНЕ СКЛО
ХІМІЯ ОДЯГАЄ НАС ЧУДОВІШЕ І КРАЩЕ
ВОЛОКНО ПІД ЗБІЛЬШУВАЛЬНИМ СКЛОМ
Досліджуємо волокна
ШОВК І ШЕРСТЬ З ДЕРЕВИНИ
Виявлення лігніну
Виготовлення шовку Шардонне
Виготовлення ацетатного шовку
Виготовлення мідно-аміачного шовку
Виготовлення віскози
ХІМІЯ ВІДКРИВАЄ НОВІ ШЛЯХИ
Розділ 6. КОРОТКО ПРО ХІМІЮ КРАСНИКІВ
КРАСНИКИ З ВОЛЬФЕНУ
ТАЄМНИЦЯ КОЛЬОРУ
СИНТЕЗУЄМО КРАСНИКИ З АНІЛІНУ
Мовеїн у пробірці
Синтезуємо Аніліновий жовтий
Аніліновий чорний - барвник для бавовни
ОТРИМАЄМО ФТАЛЕЇНОВІ КРАСЦІ
Фталевий ангідрид із фталевої кислоти
Отримання індикатора фенолфталеїну
Чим підцвічують воду у ванні
Прекрасний, як зоря
ХІМІЯ У БОРОТЬБІ З ХВОРОБАМИ
ПРОСТИЙ ДЕЗИНФІКУЮЧИЙ ЗАСІБ
Виготовимо ліки
НАВКОЛІ САЛІЦИЛОВОЇ КИСЛОТИ
Досліди із саліциловою кислотою
ДУХАНІ РЕЧОВИНИ, КОСМЕТИКА ТА МИЙНІ ЗАСОБИ
ПАПІРНА РЕТОРТА
Отримаємо ефірні олії
ДУХАНІ ЕФІРИ
Отримаємо складні ефіри
Препаративне отримання складного ефіру
Запашні алканалі з мила
Фруктова есенція та ізовалеріанова кислота з ізоамілового спирту
Аромат бузку зі... скипидару!
ДУХИ
Виготовимо парфуми
КРАСА - З ДОПОМОГЮ ХІМІЇ
Займемося косметикою
КОРИСНА ПІНА
Секрети миловаріння
МИЛО З ВУГІЛЛЯ
Проведемо окиснення парафіну
Виготовлення мила із синтетичних жирних кислот
Як діють миючі засоби
Розділ 7. ХІМІЯ ЖИТТЯ
ПРОДУКТИ ХАРЧУВАННЯ ЯК ХІМІЧНІ СПОЛУКИ
ДОСВІДІ З ЦУКРОМ
Цукор горить?
З чого складається цукор
Зваримо штучний мед
Реакції моносахаридів
Оцукрювання картоплі та деревини
Отримаємо молочний цукор
Осахарим вату
ЖИРИ - ПАЛИВО ДЛЯ ОРГАНІЗМУ
Виявлення жирів
Затвердіння жирів - не так це просто!
БІЛОК НЕ ТІЛЬКИ В ЯЙЦІ
Як розпізнати білок?
Приготуємо суповий концентрат
ЩО У ЩО ПЕРЕТВОРЮЄТЬСЯ?
ОБМІН РЕЧОВИН
Виявлення геміну за допомогою реакції Тейхмана
Виявлення крові з використанням бензидину
Дія жовчі
"Штучний шлунок"
Виявлення холестерину в яєчному жовтку
ХІМІЧНИЙ ЗАВОД У РОСЛИНАХ
Поділ зеленого барвника листя методом колонкової адсорбційної хроматографії.
Поділ барвників із рослин методом паперової хроматографії.
Крохмаль у листі та в маргарині
Виявлення крохмалю в маргарині
Виявлення крохмалю в листі бузку
АГРОНОМ У РОЛІ ХІМІКА
СЛІД ЗА ЛИБИХОМ
АНАЛІЗ МІНЕРАЛЬНИХ ПОДОБОРІВ
Виявлення катіонів
Виявлення аніонів
ХІМІЯ ДОПОМАГАЄ СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВУ
Виготовимо інсектицид
Розділ 8. АРСЕНАЛ ЮНОГО ХІМІКА
ЩО НАМ СХОДИТЬСЯ?
РОБОЧЕ МІСЦЕ
Як обладнати лабораторний стіл
Що завжди потрібно мати під рукою
ПРОСТО ЛАБОРАТОРНЕ УСТАТКУВАННЯ
Простий скляний посуд
Порцеляновий посуд
Мірний посуд
Пальники, електроплитки та приладдя до них
Скляна тара
Допоміжні пристрої
Хімічний посуд спеціального призначення
Прилади для дослідів з електрохімії
Досліди з електричною дугою
ОБРОБКА СКЛА
Пальник
Різання трубок
Згинання трубок
Розтягування трубок
Додаткові поради
ОСНОВНІ ХІМІЧНІ РЕАКТИВИ
ГОЛОВНІ НЕОРГАНІЧНІ КИСЛОТИ
ВАЖЛИВІ ПІДСТАВИ.

Виявлення калію та натрію.
У полум'я, що не світиться, бунзенівського пальника будемо тримати палички магнезії доти, поки не зникне початкове забарвлення полум'я. Потім нанесемо на паличку трохи кухонної солі і знову помістимо її в полум'я, яке забарвиться у яскравий жовтий колір. Так як забарвлення дуже інтенсивне, а натрій є майже неодмінною домішкою в солях, завжди слід переконатися, порівнюючи отримане забарвлення полум'я з забарвленням полум'я чистого з'єднання натрію, чи елемент у вигляді домішки або у вигляді основного компонента.

Калій забарвлює полум'я у червоно-фіолетовий колір. Щоб позбавитися від жовтого кольору, що заважає, в який забарвлює полум'я присутній тут же натрій, скористаємося блакитним фільтром (кобальтовим склом). Таким чином, можна перевірити вміст калію в деяких солях.
За наявності невеликої кількості солей літію можна спостерігати забарвлення цим елементом полум'я в чудовий червоний колір.

Гроссе Ернст

Німецький етнограф, соціолог та мистецтвознавець. Народився у місті Стендалі. Навчався в університеті Галле, де 1887 р. отримав ступінь доктора філософії. З 1889 р. викладав у Фрейбурзькому університеті; одночасно обіймав посаду куратора Фрейбурзької муніципальної колекції творів мистецтва (до 1902 р.). Одним із перших у Європі вивчав японське мистецтво; неодноразово приїжджав до Китаю та Японії як експерт-мистецтвознавець, який супроводжував делегації, які займалися придбанням творів мистецтва для німецьких музеїв. З 1920 р. – професор етнології та історії мистецтва Східної Азії Фрейбурзького університету.

У своїх дослідженнях Ернст Гроссе в основному займався проблемою виникнення мистецтва та форм сім'ї. Його основні роботи «Походження мистецтва» (1894; рус. пров. 1899) і «Форми сім'ї та форми господарства» (1896; рус. пров. 1898) містять величезний фактичний етнографічний та археологічний матеріал. Типи сім'ї, і навіть походження і ранні форми мистецтва Гроссе пов'язував з «формами господарства», під якими розумів лише форми використання знарядь виробництва. На його думку, у міру суспільної еволюції мистецтво зовсім відривається від практичних потреблюдей і розвивається лише внаслідок притаманного людині почуття прекрасного та прагнення до естетичної насолоди. Він прагнув довести, що джерелом походження мистецтва були ігри первісних народів, які, з одного боку, служили практичним цілям, з другого - були проявом «чистої активності духу». Роботи Гросс вплинули на відому концепцію соціології мистецтва академіка АН СРСР В. М. Фріче.

Гроссе Е., Вайсмантель X.
Хімія для допитливих. Основи хімії та цікаві досліди.
У книзі в популярній та захоплюючій формі викладено основи неорганічної та органічної хімії. Активне оволодіння матеріалом,
пробудженню інтересу до хімії допоможуть описані в ній досліди, які можна зробити в хімічному гуртку і навіть у домашніх умовах. Своєрідність книги полягає в тому, що вона доступна для самостійного вивчення, а вибір дослідів обумовлений не так їх зовнішнім ефектом,
скільки пізнавальністю.

Читати книгу Хімія для допитливих онлайн

ВІД ВИДАВНИЦТВА

Випускаючи в 1978 перше російське видання цієї книги, ми відчували

Деякий занепокоєння - адже книга розрахована на німецьких школярів,

Їй часто згадуються промислові підприємства НДР, наводяться приклади

З життя та побуту, близькі юному громадянину цієї країни... Чи не зачинять

Ці подробиці головний зміст книги? Але жвавий читацький інтерес,

Той, хто виявився і в листах, і в обговореннях, а головне, у тій швидкості, з

Який "Хімія для допитливих" зникла з книжкових прилавків, переконав

Нас у протилежному.

За ці роки перші читачі стали дорослими, а книжки, звісно,

Стрипалися. І зараз ми раді запропонувати новому читацькому поколінню

Друге (масове) видання.

Не лише захопити юного читача наукою, не лише прищепити йому

Практичні навички, необхідні для роботи в лабораторії або на виробництві.

Водстві, але й допомогти всерйоз, по-дорослому вирішити, хоче і чи може він

Зв'язати свою долю з хімією - ось у чому мета цієї книги.

Що ж до подробиць економічної географії НДР, деяких

Специфічних для цієї країни деталей побуту, організації виробництва та

Т. п., то вони самі по собі уявляють чималу пізнавальну цінність.

ХОЧУ СТАТИ ХІМІКОМ

Я хочу стати хіміком! - так відповів гімназист Юстус Лібіх (він рід-

(Ів 1803 р.) на запитання директора Дармштадської гімназії про вибір

Майбутня професія. Це викликало сміх присутніх під час розмови

Вчителів та гімназистів. Справа в тому, що на початку минулого століття

Німеччині та й у більшості інших країн до такої професії не належали

Серйозно. Хімію розглядали як прикладну частину природознавства, та

Хоча були розроблені теоретичні уявлення про речовини,

Експерименту найчастіше не надавали належного значення.

Але Лібіх, ще навчаючись у гімназії, займався експериментальною хімією.

Пристрасне захоплення хімічними дослідами допомогло йому в подальшій дослідженні.

Робочої роботи. Вже 21 рік Лібіх стає професором у Гіссені.

І організовує єдину у своєму роді хімічну школу, яка при-

Вабила молодих прихильників цієї науки з різних країн. Вона послужила

Прообразом сучасних спеціальних навчальних закладів. Нововведення навчання

Полягало, власне, у тому, що студенти багато уваги приділяли

Дослідам. Тільки завдяки Лібіху центр ваги курсу хімії було перенесено

З аудиторії до лабораторії.

У наш час бажання стати хіміком нікого не розсмішить, навпаки,

Хімічна промисловість постійно потребує людей, у яких

Великі знання та експериментальні навички поєднуються з любов'ю до хімії.

Ця книга має допомогти юним хімікам глибше вникнути в сучасні

Проблеми хімії. Досліди, що розглядаються тут, запозичені здебільшого

Із практики. Складні процеси хімічної технології ми спробуємо сх-

Розповісти, використовуючи прості допоміжні засоби.

Хто хоч раз був на хімічному заводі, бачив там величезні апарати,

Котли високого тиску, електричні та полум'яні печі, мережа трубопро-

Вод - все це становить вигляд сучасного хімічного виробництва.

Але будь-який хіміко-технологічний процес починається у лабораторії.

Декілька пробірок, скляних трубок і колб - це найчастіше перша

Модель, що функціонує, сучасної технологічної установки. Звичайно,

Сучасному досліднику необхідні також складні та дорогі прилади:

Аналітичні ваги, спеціальні печі, термостати, автоклави, спектро-

Графи, електронні мікроскопи. Але коли хімік-експериментатор вступає у

Незвідану область, йому не можна покладатися тільки на прилади та ап-

Парати він повинен імпровізувати і, використовуючи нескладне обладнання,

Ставити все нові та нові досліди. Лише той, хто зможе збирати

Діючі установки, хто з неослабною завзятістю працюватиме над

Кожним досвідом і подолає ті, хто підстерігає всякого експериментатора.

Невдачі стане хорошим хіміком.

В описаних тут дослідах не використовуються небезпечні отрути та вибухові

Остою нешкідливі. У хімії постійно використовуються такі незамінні

Реактиви, як, наприклад, деякі кислоти та луги. Перш ніж

Приступити до дослідів, необхідно ретельно вивчити останній розділ, де

Коментується застосування окремих препаратів та приладів. Звичайно,

Керуючись книгою, можна провести багато дослідів, але набагато важливіше

Грунтовно підготуватися, ретельно зібрати апаратуру та уважно

Спостерігати за перебігом процесу. Попередні приготування, ескіз ап-

Паратури, всі спостереження та результати досвіду - все це необхідно зан-

Осити в протокол.

Хочеться заздалегідь заперечити тим батькам, які вважають, що

Хімічні досліди – це легковажна гра зі здоров'ям. Щоб уникнути

Небезпеки, необхідно дотримуватися всіх зазначених запобіжних заходів і не

Експериментувати з небезпечними речовинами на свій страх та ризик.

Легковажність же неприпустима в будь-якому випадку - чи це стосується

Хімічними дослідами, поведінкою на вулиці або до спорту.

Ми сподіваємося, що наш читач насамперед ґрунтовно вивчить шкіл.

Ьний курс хімії, шанує і спеціальну літературу (рекомендаційний

Список наведено наприкінці книги). Мета цієї книги – доповнити основні

Систематизовані уявлення. Експерименти необхідні для

Практичного закріплення та творчого розвитку теоретичних знань.

Пропоновані досліди торкаються різних галузей хімії. Тому наша

Книга корисна не тільки майбутнім хімікам, а й тим, хто стане будує.

Ялинами, металургами, агрономами, текстильниками... Роль хімії в різних галузях.

Чних галузях техніки та сільського господарства постійно зростає - в

Цим і полягає хімізація народного господарства. Без численних

Хімічних препаратів та матеріалів не можна було б підвищити потужності

Механізмів та транспортних засобів, розширити виробництво предметів

Споживання та збільшення продуктивності праці.

Хіміко-фармацевтична промисловість випускає різноманітні

Медикаменти, що зміцнюють здоров'я та продовжують життя людини.

Зараз у хімічній промисловості НДР на таких комбінатах, як,

Наприклад, Лейна, Шведт, Шкопау, Біттерфельд, Вольфен, Губен та інших,

Зайнято понад триста тисяч осіб.

Для подальшого розвитку хімічної промисловості дуже корисна інт-

Еграція в рамках соціалістичної співдружності (наприклад, нафта з СРСР

Надходить нафтопроводом до НДР, ПНР і ЧССР). Відповідно до

Комплексною програмою соціалістичної економічної інтеграції побудовано

Воно вже безліч гігантських хімічних підприємств, наприклад величезний

Целюлозний комбінат у Східному Сибіру, ​​установка для отримання по-

Ліетилену високого тиску та ін.

Для поліпшення добробуту і більш повного задоволення потреб-

Гостям трудящих необхідні кваліфіковані робітники, інженери та

Вчені. І напевно багато наших юних читачів візьмуть участь у

Здійснення цієї програми.

1. ВОДА І ПОВІТРЯ-САМА ДЕШЕВА СИРОВИНА

ВОДА-РЕЧОВИНА № 1

Вода зустрічається Землі майже повсюдно, 70 % земної поверхні

Займає світовий океан; більше 1,5 трильйонів тонн води містяться у цьому

Гігантський резервуар. Під впливом сонячного тепла частина морської води