"وأنت، فولكان، الذي هو قبل الصياغة
أنت تصنع البرق في قاع الجحيم!"
(جي آر ديرزافين، "إلى فارس أثينا")
أشهر البراكين "المحلية" - ثاني كرومات - تمت ملاحظته لأول مرة من قبل الكيميائي الألماني رودولف بوتجر، الذي اشتهر كمخترع المباريات الحديثةوالبيروكسيلين المتفجر.
بركان بوتجر
في عام 1843 تلقى رودولف بوتجر ثاني كرومات الأمونيوم(NH4) 2Cr2O7 -- برتقالي-أحمر مادة بلورية. قرر اختبار هذه المادة. بعد أن سكب كومة من البلورات على طبق، أحضر إليها شظية محترقة. لم تشتعل البلورات، ولكن شيئًا ما "يغلي" بالقرب من نهاية الشظية المحترقة، وبدأت الجزيئات الساخنة تتطاير بسرعة. بدأ التل في النمو وسرعان ما اتخذ أبعادًا مثيرة للإعجاب. تغير اللون أيضًا: فبدلاً من اللون البرتقالي أصبح أخضر. في وقت لاحق وجد أن ثنائي كرومات الأمونيوم يتحلل تلقائيًا ليس فقط من شظية أو عود ثقاب مشتعل، ولكن أيضًا من قضيب زجاجي ساخن. وفي الوقت نفسه تبرز غاز النيتروجينوبخار الماء وجزيئات صلبة من أكسيد الكروم الساخن وكمية كبيرة من الحرارة. يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال داخل الجزيئات.
بركان ليميري
كما لاحظ الكيميائي والصيدلي والطبيب الفرنسي نيكولا ليميري (1645-1715) شيئًا مشابهًا للبركان في عصره عندما خلط 2 جرام من برادة الحديد و2 جرام من مسحوق الكبريت في كوب حديدي، ولمسه بكوب ساخن. الزجاج قضيب. بعد مرور بعض الوقت، بدأت الجزيئات السوداء تطير من الخليط المُجهز، وأصبح الخليط نفسه، بعد أن زاد حجمه بشكل كبير، ساخنًا جدًا لدرجة أنه بدأ في التوهج. بركان ليميري - والنتيجة بسيطة تفاعل كيميائيتفاعل الحديد والكبريت لتكوين كبريتيد الحديد. يستمر هذا التفاعل بقوة كبيرة ويصاحبه إطلاق حرارة كبير.
بركان فيرات
لإثبات هذه التجربة، وهي أيضًا فعالة جدًا، قم بخلط 1 جم من مسحوق أو مسحوق الحديد مع 2 جم من نترات البوتاسيوم الجافة، المطحونة مسبقًا في الهاون. يوضع الخليط في تجويف شريحة مصنوعة من 4-5 ملاعق كبيرة من رمل النهر الجاف المنخل والمبلل. الكحول الإيثيليأو الكولونيا وإشعال النار فيها. يبدأ رد الفعل العنيف بإطلاق الشرر والدخان البني والتدفئة القوية. عندما تتفاعل نترات البوتاسيوم مع الحديد، يتم تشكيل فرات البوتاسيوم وأول أكسيد النيتروجين الغازي، والذي عند أكسدته في الهواء ينتج غاز بني - ثاني أكسيد النيتروجين. إذا تم وضع البقايا الصلبة بعد انتهاء التفاعل في كوب بارد ماء مغليسوف تحصل على محلول أحمر بنفسجي من فيرات البوتاسيوم.
ستبدو البراكين الثلاثة مثيرة للإعجاب بشكل خاص إذا تم عرضها في وقت الشفق المسائي في الهواء الطلق. وإذا كنت تمارس "علم البراكين الكيميائي" في الداخل، فاحرص على سلامة المتفرجين من خلال جلوسهم بعيدًا عن طاولة العرض التوضيحي: استنشاق المنتجاتردود الفعل "البركانية". سيئ جدا! لا يمكنك الانحناءفوق "البركان" والمسه حتى تنتهي العملية وتبرد جميع المواد !!!
بركان آمن
لإعداد بركان آمن تمامًا وفعال للغاية، ستحتاج إلى ذلك لوحة، البلاستيسين، صودا الخبز(بيكربونات الصوديوم)، حمض الاسيتيك(يمكنك استخدام خل المائدة - محلول 3 - 9٪ حمض الاسيتيك), صبغ(يمكنك تناول الفوكورسين من خزانة الأدوية المنزلية أو الأحمر ملون غذائي، أو حتى عصير البنجر)، أي سائل غسيل الصحون.
ينقسم البلاستيسين إلى جزأين ويتم دحرجة أحدهما إلى "فطيرة" مسطحة - قاعدة البركان، ومن الثاني يتم تشكيل مخروط مجوف بفتحة في الأعلى (منحدرات البركان). بعد أن قمت بضغط كلا الجزأين على الحواف، تحتاج إلى صب الماء في الداخل والتأكد من أن "البركان" لا يسمح له بالمرور من الأسفل. لا ينبغي أن يكون حجم التجويف الداخلي لـ "البركان" كبيرًا جدًا (الأفضل هو 100-200 مل، وهذه سعة كوب شاي أو كوب عادي). يوضع البركان الموجود على طبق على صينية.
"لشحن" البركان بـ "الحمم البركانية" قم بإعداد الخليط سائل غسيل الصحون(1 ملعقة كبيرة)، جاف صودا الخبز(1 ملعقة كبيرة) و صبغ(بضع قطرات كافية). يُسكب هذا الخليط في "البركان" ثم يُضاف هناك خل(ربع كوب). يبدأ رد الفعل العنيف بالإفراج عن ثاني أكسيد الكربون. رغوة زاهية الألوان تخرج من فوهة البركان..
بعد التجربة، لا تنس أن تغسل الطبق جيدًا.
لدينا مجموعة جديدة للجماهير التجارب الكيميائية من سلسلة "البروفيسور الخارق". هذه المرة علينا أن نشاهد الانفجار البركاني وثعابين الفرعون.
مهم! يجب إجراء هذه التجارب في الطبيعة فقط - فهناك الكثير من النار والرماد!
وعن تجاربنا التي قمنا بها في المنزل، انظر المقالات """.
قررنا هذه المرة أن نبدأ تجاربنا الكيميائية بإحياء الثعابين الفرعونية.
Qiddycome: سلسلة "أفضل التجارب والتجارب في الكيمياء: ثعبان فرعون"
في هذه التجربة الكيميائية كنا بحاجة إلى:
- وعاء التبخير
- الوقود الجاف
- اعواد الكبريت
- مقص (أو ملاقط)
- جلوكونات الكالسيوم – 3 أقراص
- قفازات
إجراء التجربة الكيميائية “ثعابين فرعون”
- نضع قرصًا من الوقود الجاف في الوعاء ونشعل النار فيه.
- باستخدام الملقط، ضع قرص غلوكونات الكالسيوم بعناية على النار.
يتحول اللوح إلى ثعبان فرعون، يزحف خارج الوعاء وينمو حتى يتفتت إلى رماد.
يجب وضع جلوكونات الكالسيوم في وسط القرص المحترق، ثم ثعابين الفرعون سوف تكون سمينة :) نضع أولا قرص واحد من جلوكونات الكالسيوم في الوسط، واثنين في الحواف، وفي الفيديو يمكنك أن ترى كيف تختلف الثعابين في الحجم. ثم قمنا بنقل جلوكونات الكالسيوم إلى المركز وبدأت جميع ثعابين الفرعون تتدفق بمرح.
شاهد بالفيديو كيف تزحف ثعابين فرعون:
التفسير العلمي للتجربة الكيميائية لثعابين الفرعون
عندما تتحلل غلوكونات الكالسيوم، أكسيد الكالسيوم، الكربون، ثاني أكسيد الكربونوأيضا الماء. حجم منتجات التحلل أكبر بكثير من حجم المنتج الأصلي، ولهذا السبب يتم الحصول على مثل هذا التأثير المثير للاهتمام.
في مجموعة "الأستاذ الفائق"، تم تصميم المكونات لتكرار تجربة "ثعابين الفرعون" الكيميائية ثلاث مرات.
Qiddycome: سلسلة "أفضل التجارب والتجارب الكيميائية: فولكان"
مثل معظم أمهات المدونات، قمت أنا وأوليسيا بصنع بركان من الصودا والخل عدة مرات. اعتقدت أنه سيكون هناك شيء مماثل في الصندوق. لكنني كنت مخطئا جدا. كانت تجربة الثوران هنا مختلفة تمامًا، وكانت أكثر روعة!
في تجربة فولكان استخدمنا:
- وعاء التبخير
- احباط (مادة مقاومة للحرارة غير قابلة للاشتعال)
- ثنائي كرومات الأمونيوم (20 جم)
- برمنجنات البوتاسيوم (10 جم)
- الجلسرين - 5 قطرات
- ماصة
- قفازات
تنفيذ التجربة الكيميائية "فولكان"
- ضع ورق القصدير على الطاولة ثم ضع وعاء التبخير عليه.
- صب ثاني كرومات الأمونيوم (نصف جرة) في وعاء وقم بعمل انخفاض في الجزء العلوي من الشريحة.
- صب برمنجنات البوتاسيوم في العطلة.
- خذ بضع قطرات من الجلسرين وأسقطها على برمنجنات البوتاسيوم.
وبعد دقائق قليلة اشتعلت النيران في بركاننا. نفسي! لا حرق!
إليكم مقطع فيديو لبركاننا المحترق:
التفسير العلمي للتجربة الكيميائية "فولكان".
اتضح أن ثنائي كرومات الأمونيوم يحترق من تلقاء نفسه إذا أشعلت فيه النار. ولكن في تجربتنا، كان خليط من برمنجنات البوتاسيوم والجلسرين بمثابة الصمامات. وبسبب تفاعل هذا الخليط بدأت تنطلق الحرارة مما أدى إلى اشتعال ثاني كرومات الأمونيوم.
ثوران بركان مشتعل - مذهل تجربة كيميائية ! ربما لم نقم بإجراء تجربة أكثر إثارة للاهتمام من قبل!
يبدو مثل الكثير جدا أفكار مثيرة للاهتمامالمقترحة في القسم التالي.
أتمنى أن أتمكن من مزج الكولا والمينتوس
للتغلب على هذا، أرى 3 خيارات:
1. استخدم مادة أخرى تتمدد بشكل كبير دون أن تتكون غازات (لا أعرف واحدة).
2. استخدم القوة غير الكيميائية للانفجار. على سبيل المثال، أوعية التواصل، نرفع أحدهما وننفجر من الآخر. أو استخدمي مضخة دراجة لزيادة الضغط (بدلاً من الصودا/الخل الموجود في الجهاز من الخطوة 3، استبدلي الرقبة بالحلمة)
3. أو اترك الغاز ولكن قم بتقسيم الخليط إلى طبقات (لكن بعد ذلك تحتاج إلى جهاز غير تافه للبركان) ، على سبيل المثال ، صب الحليب المكثف واغمس فيه القش وابدأ التفاعل في الأعلى.
على سبيل المثال، في إعداد مثل هذا:
http://img638.imageshack.us/img638/3518/volcano.gif
أين:
1- حليب مكثف
2- الصودا
3- رقبة لصب الخل (محكم الغلق)
4 – القش الذي سيحدث منه الثوران (يجب أيضًا إغلاق حواف القش مع عنق البركان).
| 22 سبتمبر 2010، الساعة 11:35 مساءً |
الخل (حمض الخليك): CH3COOH
الصودا (كربونات الصوديوم): Na2CO3
عند الخلط نحصل على:
نا 2 CO 3 + 2 CH 3 COOH =
2 CH 3 COONa + H 2 CO 3
CH 3 COONa – أسيتات الصوديوم (ملح الصوديوم لحمض الأسيتيك)
ح2كو3 – حمض الكربونيك. والذي يتحلل بسرعة إلى CO 2 (ثاني أكسيد الكربون) + H 2 O (الماء)
ثاني أكسيد الكربون أكبر بكثير من حيث الحجم من المواد الأم. ونتيجة لهذا، يحدث التوسع مع طرد "على الحافة".
| 23 سبتمبر 2010، الساعة 17:57 |
من المعروف أن العجين الطازج "ينتفخ" جيدًا بينما يظل دافئًا. الآلية هي تكوين فقاعات ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء العجين. وبما أنهم لا يملكون الفرصة للخروج، فإنها تؤدي إلى تورم العجين.
الآن نقوم بما يلي: تحضير العجينة شبه السائلة في حالة باردة، ووضعها داخل البركان والبدء في تسخينها بشكل فعال. من الناحية النظرية، يجب أن يبدأ التورم القوي بتدفق "الحمم البركانية" شبه السائلة الحقيقية.
| 28 سبتمبر 2010، 00:19 |
سيكون من الضروري تسخينه بقوة شديدة، الأمر الذي سيؤدي إلى اشتعال النيران، حيث لا يوجد الكثير من الغاز هناك. لكن من غير الواقعي تسريع عملية تكوين الغاز بشكل كبير.
ستحتاج إلى وعاء أكبر وتصنع مادة قابلة للطفو بحيث تكون أخف من الماء المغلي (يتبادر إلى ذهنك فقط فتات الرغوة)، لكنك ستحتاج إلى تجربة نسبة الماء إلى الرغوة... وسيكون من الصعب تحقيق النتيجة المطلوبة. اللدونة من اللافا...
| رواية | 17 مارس 2012، الساعة 15:04 |
بركان ليميري
لاحظ الكيميائي والصيدلي والطبيب الفرنسي نيكولا ليميري (1645–1715) أيضًا شيئًا مشابهًا للبركان في عصره عندما خلط 2 جرام من برادة الحديد و2 جرام من مسحوق الكبريت في كوب حديدي، ولمسه بكوب ساخن. الزجاج قضيب. بعد مرور بعض الوقت، بدأت الجزيئات السوداء تطير من الخليط المُجهز، وأصبح الخليط نفسه، بعد أن زاد حجمه بشكل كبير، ساخنًا جدًا لدرجة أنه بدأ في التوهج. بركان ليمري هو نتيجة تفاعل كيميائي بسيط بين الحديد والكبريت لتكوين كبريتيد الحديد. يستمر هذا التفاعل بقوة كبيرة ويصاحبه إطلاق حرارة كبير.
في ملاط الخزف، قم بطحن 50 جرامًا من بلورات ثنائي كرومات الأمونيوم (NH4)2Cr2O7 ذات اللون البرتقالي والأحمر. صب المسحوق في كومة ورقة كبيرةالمعدن أو الورق المقوى الاسبستوس. في الجزء العلوي من "البركان"، اصنع حفرة "فوهة" واسكب 1-2 مل هناك. الكحول يتم إشعال النار في الكحول وإطفاء الأنوار في الغرفة. يبدأ التحلل النشط لثنائي كرومات الأمونيوم. في هذه الحالة، تظهر حزمة من الشرر اللامع ويتشكل "رماد بركاني" باللون الأخضر الرمادي Cr2O3. حجم أكسيد الكروم أكبر بعدة مرات من حجم ثنائي كرومات الأمونيوم الأصلي. وتذكرنا التجربة إلى حد كبير بانفجار بركاني حقيقي، خاصة في مرحلته النهائية، عندما تندلع حزم من الشرر الأحمر من أعماق Cr2O3 الرقيق. يستمر تفاعل تحلل ثنائي كرومات الأمونيوم مع إطلاق كمية كبيرةالحرارة، فبعد وضع الملح على النار، يتدفق تلقائياً حتى يتحلل كل ثنائي كرومات.
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O
ولأول مرة لاحظ مكتشف هذه المادة رودولف بوتجر (1843) تحلل ثاني كرومات الأمونيوم.
هناك العديد من الخيارات المعدلة هذه التجربة. على سبيل المثال، اصنع تلة سكر ناعموعمل منخفض فيها، ثم صب بيكرومات الأمونيوم (NH4)2Cr2O7. إشعال ثنائي كرومات. بداية التجربة لا تختلف عن التجربة الموصوفة أعلاه. ومع ذلك، فإن أكسيد الكروم Cr2O3، الذي يتكون نتيجة التحلل، هو عامل محفز لأكسدة السكروز. ولذلك، إذا تم تحريك الخليط في نهاية تحلل البيكرومات، تنتقل التجربة إلى المرحلة الثانية. ثم قم برش الكومة المحترقة تقريبًا ولكنها لا تزال ساخنة بالملح الصخري، وستحصل على أضواء وامضة جميلة تؤدي إلى تآكل الكتلة.
المصدر: www.chemistry-chemists.com
كيف تنفق درس ترفيهيالكيمياء في المطبخ وتجعله آمناً وممتعاً لطفلك؟ دعونا نحاول إجراء تجربة كيميائية حقيقية - بركان في طبق عشاء عادي. ستحتاج لهذه التجربة إلى المواد والكواشف التالية:
قطعة من البلاستيسين (التي سنصنع منها البركان نفسه)؛
طبق؛
حمض الاسيتيك؛
صودا الخبز؛
سائل غسيل الصحون؛
صبغ.
يمكن بسهولة العثور على المكونات المذكورة أعلاه في كل منزل أو في قسم الأجهزة في متجر قريب. إنها آمنة تمامًا، ولكنها، مثل أي شيء آخر، ستتطلب أيضًا الامتثال لقواعد السلامة.
وصف العمل:
- من البلاستيسين نصنع قاعدة البركان ومخروط به ثقب. نحن نربطهم ونغلق الحواف بعناية. نحصل على نموذج من البلاستيسين لبركان ذو منحدرات. يجب أن يكون للحجم الداخلي لهيكلنا دائرة يبلغ قطرها حوالي 100 - 200 ملم. قبل تثبيت النموذج على طبق أو صينية، نتحقق من بركاننا للتأكد من عدم وجود أي تسرب: نملأه بالماء ونرى ما إذا كان يسمح له بالمرور. إذا كان كل شيء على ما يرام، نقوم بتثبيت نموذج البركان في اللوحة.
- الآن دعنا ننتقل إلى الجزء التالي - إعداد الحمم البركانية. نسكب في نموذج بركان البلاستيسين الخاص بنا ملعقة كبيرة من صودا الخبز وسائل غسيل الأطباق بنفس الحجم وصبغة من شأنها تلوين الثوران المستقبلي بلون يتوافق مع الحمم البركانية الحقيقية. لتحقيق أقصى قدر من التشابه، يمكنك استخدام دهانات الأطفال للرسم وحتى عصير الشمندر العادي. يجب إعادة إنشاء هذه التجربة الكيميائية في الطبيعة في عيون الطفل.
- لتحفيز الثوران، تحتاج إلى صب ربع كوب من الخل في الحفرة. في هذه العملية، يؤدي مزيج الصودا وحمض الأسيتيك إلى تكوين مركب غير مستقر ويتحلل على الفور إلى الماء وثاني أكسيد الكربون. إن عملية الرغوة هذه هي التي ستعطي ثوراننا مظهر بركان حقيقي مع تدفقات الحمم البركانية على طول المنحدرات. تم الانتهاء من التجربة الكيميائية.
مظاهرة بركان نشط في المدرسة
بالإضافة إلى نوع مظاهرة الثوران الآمن الموصوف أعلاه، هناك العديد من الطرق للحصول على بركان على الطاولة. لكن من الأفضل إجراء هذه التجارب في غرف معدة خصيصًا - المختبرات الكيميائية المدرسية. بركان بوتجر هو الأكثر شهرة لدى الجميع من المدرسة. لتنفيذها، تحتاج إلى ثنائي كرومات الأمونيوم، الذي يتم سكبه في التل ويتم إجراء الاكتئاب في الأعلى. يتم وضع قطعة من القطن مبللة بالكحول في الحفرة وإشعال النار فيها. أثناء التفاعل، يتكون النيتروجين والماء والماء، والتفاعل الذي يحدث يشبه إلى حد كبير ثوران بركان نشط.
للحفظ، وكذلك لتطوير سعة الاطلاع لدى الأطفال، من الجيد ربط هذه التجربة الكيميائية مع بعض أكثر الأشياء أهمية. مثال مشهورالانفجارات في التاريخ الحضارة الإنسانيةعلى سبيل المثال، انفجار فيزوف في إيطاليا، خاصة أنه يمكن توضيحه بشكل رائع ومفيد من خلال إعادة إنتاج اللوحة العظيمة التي رسمها كارل بريولوف «اليوم الأخير لبومبي» (1827-1833).
قصة عن مهنة عالم البراكين النادرة والمفيدة إلى حد ما ستكون موضع اهتمام الأطفال أيضًا. يراقب هؤلاء المتخصصون باستمرار الكائنات المنقرضة بالفعل والآن البراكين النشطة، وضع افتراضات بشأن التوقيت المحتمل وقوة الانفجارات المستقبلية.