W tej strefie znajdziesz informacje miedzy innymi jak sporzadzic PROCH STRZELNICZY i wiele innych ciekawych eXperymentow. Oczywiscie z czasem bedzie ich coraz wiecej, życze milej zabawy:)
(popatrz tez na menu, w podstronie "sprzet" znajdziesz rysunki sprzetu labolatoryjnego)
Sporządzanie i spalanie prochu strzelniczego
Masz teraz okazję wykonać mieszaninę o ciekawych właściwościach, jest nią proch strzelniczy. Podobno jego odkrywcami byli Chińczycy, ale i niektórzy mieszkańcy starego kontynentu przypisywali sobie przywilej wynalezienia prochu. Może lepiej nie zagłębiaj się w historię, tylko zabieraj do pracy. Potrzebne odczynniki łatwo zdobyć. Są nimi: siarka, saletra potasowa lub sodowa i węgiel drzewny (ten do grill'a). Teraz sprawa sprowadza się do odważenia odpowiednich ilości substancji, zmielenia ich i wymieszania. Tak możesz zrobić, jeśli posiadasz odpowiednio dokładną wagę. Jeśli takiej nie masz to nie załamuj rąk, po prostu odpowiednie ilości odmierzysz cylinderkiem wyskalowanym w centymetrach sześciennych. Podaję więc dwa sposoby sporządzania prochu:
Pierwszy sposób jest bardzo prosty, chociaż jak wcześniej wspominałem wymaga posiadania wagi. Sprowadza się on do odważenia ilości produktów zgodnych z proporcją: 75% - saletra, 15% - węgiel drzewny, 10% - siarka. Po odważeniu substancji sproszkuj je i wymieszaj ze sobą.
Drugi sposób polega na odmierzeniu ilości produktów w jednostkach objętości. Przy czym wszystkie odczynniki muszą być zmielone wcześniej do postaci mąki. Proporcja jest następująca 55% - saletra, 20% - siarka, 15% - węgiel drzewny. W tym przypadku również wszystkie proszki należy zmieszać ze sobą.
Po wykonaniu niezbędnej mieszaniny możesz zabawić się w piromana (uważaj, aby nie popaść w konflikt ze Strażą Miejską lub Policją). Jeżeli wybierzesz już odpowiednie miejsce możesz usypać na początek mały kopczyk i spróbować go zapalić. Gdy już wiesz jak twój proch się zapala możesz zacząć eksperymenty z większymi porcjami. No i znowu zapomniałem o równaniu reakcji, już się poprawiam:
2KNO3 + 3C + S ==> K2S + N2 + 3CO2
Azotan V potasu (KNO3) - saletra potasowa, saletra indyjska. Biała substancja krystaliczna. Temperatura topnienia 339 st. Rozpuszcza się w wodzie.
Niegdyś wydobywany w Indiach. Obecnie na skalę przemysłową otrzymywany poprzez reakcję chlorku potasu z azotanem V sodu (saletrą chilijską):
KCl + NaNO3 ==> NaCl + KNO3
Stosowany do wyrobu prochu strzelniczego oraz do konserwowania mięsa. Może Ci się także przydać w doświadczeniu: Utlenianie papieru.
Elektrolityczne pisanie
To doświadczenie możesz wykorzystać na pokaz, w którym udowodnisz, że możesz pisać po papierze bez atramentu. Przygotuj więc czystą, wypolerowaną blaszkę o wymiarach np. 5x10 cm. Do blaszki przylutuj od spodu biegun ujemny źródła prądu o napięciu ok. 6V. Przygotuj też czystą stalówkę w obsadce i przylutuj do niej biegun dodatni źródła prądu. W ten sposób wykonałeś potrzebny sprzęt. Reszta roboty jest już typowo chemiczna. Potrzebnymi odczynnikami będą: jodek potasu i mąka ziemniaczana. Rozpuść w 100 gramach wody łyżeczkę od herbaty jodku potasu i dosyp szczyptę mąki ziemniaczanej. Następnie potnij papier na format blaszki i namocz go w roztworze jodku potasu i skrobi. Wilgotny papierek połóż na blaszce. Teraz możesz wziąć stalówkę do ręki i spróbować coś napisać. W miejscach, w których stalówka dotknęła papieru pojawia się intensywne, niebieskie zabarwienie. Mechanizm tego zjawiska jest bardzo prosty. Następuje elektroliza wodnego roztworu jodku potasu w której wyniku powstaje wolny jod. Na pewno wiesz jak wolny jod reaguje ze skrobią (zawartą w tym przypadku w mące ziemniaczanej). Chyba nie potrzeba dalszego komentarza.
Jodek potasu (KI) - Bezbarwne kryształy łatwo rozpuszczalne w wodzie. W roztworze wodnym jodku potasu rozpuszcza się jod (powstała w ten sposób mieszanina to powszechnie używana jodyna).
Używany jest w syntezach organicznych, w lecznictwie, w analizie chemicznej, jego nieznaczne ilości dodaje się do soli kuchennej (stąd tzw. sól jodowana). Jodek potasu jest potrzebny do wykonania doświadczenia: Elektrolityczne pisanie
Chemiczna roślinka
Do wykonania tego doświadczenia nie będziesz potrzebował żadnego skomplikowanego sprzętu. Jedynym potrzebnym naczyniem będzie probówka. Odczynniki też nie powinny nastręczać Ci kłopotów, ponieważ będą nimi: szkło wodne (czyli wodny roztwór krzemianu sodu) i łatwy do samodzielnego otrzymania chlorek wapnia (najlepiej jak zobojętnisz wodorotlenek wapnia kwasem solnym). Gdy będziesz miał już kilka kryształków chlorku wapnia możesz przystąpić do wykonywania dalszej części doświadczenia. Nalej więc do probówki trochę szkła wodnego i dopełnij wodą, następnie wrzuć jeden kryształek wcześniej otrzymanej soli i obserwuj uważnie. Po chwili kryształek zacznie jakby "kiełkować" i wypuści w górę "gałązki". "Roślinka" będzie poruszała się do góry w oczach, aż w pewnym momencie przestanie rosnąć. Siłą powodującą wzrost roślinki jest siła osmotyczna. Zacznijmy rozważanie od początku: kryształek, gdy wpada do roztworu szkła wodnego okrywa się półprzepuszczalną błonką (tworzy ją krzemian wapnia). W celu wyrównania stężeń woda wdziera się przez błonkę do wewnątrz. Gdy zbierze się odpowiednia ilość wody błonka pęka i porcja roztworu wylewa się. Reaguje ona zaraz ze szkłem wodnym i znów tworzy błonkę. Sekwencja ta powtarza się, aż cały chlorek wapnia przereaguje ze szkłem wodnym. Sumarycznie reakcję tę można przedstawić w następujący sposób:
CaCl2 + Na2SiO2 ==>CaSiO3 + 2NaCl
Bezprądowe iskrzenie pod powierzchnią spirytusu
To doświadczenie pokaże ci jak reaktywny jest tlen atomowy, wydzielający się w reakcji nadmanganianu potasu z kwasem siarkowym VI. Zabierając się do pracy przygotuj: czystą i suchą probówkę, bagietkę szklaną i czystą zlewkę. Nalej stężonego kwasu siarkowego do zlewki, probówkę ustaw w statywie i wstaw na jej dno bagietkę. Po bagietce wlej do probówki (do połowy) kwas (nie zamocz brzegów probówki kwasem). Następnie na wierzch nalej spirytusu (jeśli zrobisz to powoli ciecze nie zmieszają się ze sobą). Gdy wizualnie wszystko jest w porządku możesz wrzucić do probówki kryształek nadmanganianu. Po chwili zacznie się widowisko. Na granicy cieczy będzie się błyskać, na wierzch wypływać będą pęcherzyki gazu i słychać będzie ciche trzaski. Ten spektakl będzie trwał ok. 10 minut. Po tym czasie możesz wrzucić następny kryształek.
Kwas siarkowy VI (H2SO4) - kwas siarkowy, witriol. Bezbarwna, gęsta, oleista, bezwonna ciecz. Miesza się z wodą w każdym stosunku, wydzielając przy tym duże ilości ciepła (dla tego właśnie, że kwas siarkowy jest gęstszy od wody i wydziela ciepło mieszając się z nią, należy wlewać kwas do wody, a nie odwrotnie przy rozcieńczaniu). Jest cieczą wybitnie higroskopijną, pochłania wodę z otoczenia, potrafi nawet pochłonąć wodę z innych związków (np. cukrów, bo stosunek ilości atomów wodoru do tlenu w ich cząsteczkach wynosi 2:1, czyli tak jak w cząstce wody). Rozcieńczony kwas siarkowy VI rozpuszcza w sobie metale nieszlachetne np. żelazo:
Fe + H2SO4 ==> FeSO4 + H2
Użyte w przykładzie żelazo w stężonym kwasie ulega pasywacji i nie rozpuszcza się w nim, natomiast metale szlachetne i półszlachetne reagują ze stężonym kwasem siarkowym, redukując atom siarki do IV-ro wartościowego:
Cu + 2H2SO4 ==> CuSO4 + SO2 + 2H2O
W przemyśle kwas siarkowy VI otrzymuje się na drodze wieloetapowego procesu, produktem wyjściowym jest tu siarka, najpierw spala się ją otrzymując tlenek siarki IV:
S + O2 ==> SO2
Następnie otrzymaną mieszaninę tlenku siarki IV z powietrzem odpyla się i osusza, po oczyszczeniu tlenek siarki IV przeprowadza się w tlenek siarki VI (utlenia) z udziałem katalizatora wanadowego (konkretnie pięciotlenku wanadu: V2O5) :
2SO2 + O2 =(V2O5)=> 2SO3
Następnie uzyskany tlenek siarki VI rozpuszcza się w stężonym kwasie siarkowym. Powstaje oleum (czyli roztwór trójtlenku siarki w stężonym kwasie siarkowym). Później oleum rozcieńcza się wodą do pożądanego stężenia.
Drobna dygresja:
Pewnie zastanawiasz się, dla czego trójtlenek siarki rozpuszcza się w
kwasie siarkowym, a nie w wodzie. Pewnie wydaje się Ci to trochę
dziwne, że w procesie otrzymywania kwasu siarkowego używany jest
kwas siarkowy. Już rozwiewam twoje wątpliwości. Po prostu okazuje się,
że rozpuszczanie SO3 w kwasie siarkowym jest łatwiejsze
w kontrolowaniu niż rozpuszczanie w wodzie. Taki sposób wymuszają
jedynie przyczyny techniczne, bo patrząc z punktu widzenia chemicznego
tlenek siarki VI można też rozpuszczać w wodzie i z powodzeniem
powstanie kwas siarkowy VI.
Kwas siarkowy jest często nazywany krwią przemysłu chemicznego, produkowane i zużywane są jego ogromne ilości. Wymienię tu tylko kilka najważniejszych gałęzi przemysłu, które wykorzystują kwas siarkowy:
- przemysł barwników
- przemysł włókienniczy
- przemysł papierniczy
- przemysł petrochemiczny
- przemysł chemiczny (głównie petrochemia, pirotechnika, produkcja tworzyw sztucznych i innych kwasów nieorganicznych).
Kwas siarkowy jest potrzebny w wielu doświadczeniach, zamieszczonych na tej stronie. Najprościej zdobyć go w sklepie z akumulatorami (można kupić tam tzw. elektrolit akumulatorowy, który jest około 40 %-owym kwasem siarkowym).
Utlenianie papieru przy pomocy KNO 3
Sporządź około 30% roztwór saletry potasowej w wodzie. Następnie na papierze (najlepiej takim do drukarki) nakreśl, używając stalówki, jakąś figurę geometryczną (linię czy okrąg) w każdym razie o niezbyt zróżnicowanych kształtach. Gdy skończysz, zaznacz jedno miejsce, w którym będziesz zapalał swój "obrazek". Następnie pozwól dziełu trochę wyschnąć. Jeśli obrazek dobrze już wysechł, połóż go na kawałku tektury, na jakieś deseczce, czy nawet na talerzyku. Weź w szczypce szpilkę, rozgrzej ją w płomieniu kuchni gazowej i przyłóż do zaznaczonego miejsca. Od tego momentu czerwony punkcik będzie poruszał się po twojej kartce trasą przez Ciebie wcześniej wyznaczoną. Spróbuj teraz wykonać taki rysunek tyle, że bardziej skomplikowany. Chętnie zobaczyłbym efekty twojej pracy. Może wyślesz do mnie e-maila z zeskanowanym dziełem? Zamiast wyjaśnienia zamieszczam równanie reakcji:
2KNO3 =(temp.)=> 2KNO2 + O2
A potem celuloza utlenia się powstającym tlenem.
Azotan V potasu (KNO3) - saletra potasowa, saletra indyjska. Biała substancja krystaliczna. Temperatura topnienia 339 st. Rozpuszcza się w wodzie.
Niegdyś wydobywany w Indiach. Obecnie na skalę przemysłową otrzymywany poprzez reakcję chlorku potasu z azotanem V sodu (saletrą chilijską):
KCl + NaNO3 ==> NaCl + KNO3
Stosowany do wyrobu prochu strzelniczego oraz do konserwowania mięsa. Może Ci się także przydać w doświadczeniu: Utlenianie papieru.
Atrament sympatyczny - kwas salicylowy
Zaopatrz się w tak zwany "spirytus salicylowy" jest to zazwyczaj 2% roztwór kwasu salicylowego w etanolu, nabyć go można w aptece jako środek do odkażania ran. Jeśli posiadasz kwas salicylowy w kryształkach to rozpuść go, ale w wodzie tak aby roztwór miał też 2%. Następnie weź stalówkę, umocz w swoim roztworze i napisz coś na papierze, gdy skończysz odłóż swoje dzieło do wyschnięcia. Podczas schnięcia obrazka przygotujesz sobie wywoływacz, a będzie nim roztwór chlorku żelaza III (FeCl3) w wodzie. Pewnie zadajesz już sobie pytanie o jakim stężeniu ma być roztwór. Jednak tym razem oszczędź sobie przeliczania procentów i chlorku żelaza III weź "na oko". Od stężenia roztworu wywoływacza będzie zależeć kolor w jakim ukaże się tekst. To już musisz sobie dobrać metodą prób i błędów.
Chlorek żelaza III (FeCl3) - trójchlorek żelaza. Higroskopijna substancja o barwie ciemnozielonej, czerwona w świetle przechodzącym. Temperatura topnienia 282 st., wrzenia 315°C, powyżej 120 st. sublimuje. Bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, alkoholu metylowym, etylowym, acetonie, eterze i glicerynie. Z roztworów wodnych krystalizuje, tworząc hydraty, np. sześciowodny w roztworach wodnych ulega hydrolizie:
Fe(+++) + 3H2O ==> Fe(OH)3 + 3H(+) ,
dzięki czemu roztwory te mają barwę czerwonobrązową i odczyn kwaśny.
Otrzym. przez wprowadzanie chloru do roztworu chlorku żelaza II:
2FeCl3 + Cl2 ==> 2FeCl3
Stoswany w hutnictwie do przerobu rud miedziowych i srebrowych, jako zaprawa w farbiarstwie, w przemyśle organicznym jako łagodny środek utleniający i jako środek kondensacyjny przy chlorowaniu, katalizator, w lecznictwie do tamowania krwi, do wyrobu błękitu berlińskiego, do oczyszczania wód ściekowych. Tobie może się przydać w doświadczeniu z atramentem sympatycznym.
Sztuczna chmurka, czyli o amoniaku i chlorowodorze
To proste i krótkie doświadczenie pokazuje jak nietrwałymi związkami są woda amoniakalna i kwas solny, a więc do pracy! Zanim pobiegniesz po kwas solny i wodorotlenek amonu do piwnicy przygotuj sobie "aparaturę", a będzie nią parowniczka (względnie miseczka deserowa) i szklana bagietka (możesz użyć grubego drutu lub pręta). Na jeden koniec tego szklanego pręcika nawiń trochę waty, teraz przynieś odczynniki. Kiedy już je masz wlej, odrobinę kwasu do parowniczki i umocz bagietę z nawiniętą watą w roztworze wodnym amoniaku. Obracając w palcach bagietkę, przenieś nad parowniczkę i oprzyj o jej krawędź. Efekt powstaje od razu. Do góry unosi się bielutki dym. Jest to chlorek amonu. Po prostu gdy chlorowodór zetknie się z amoniakiem od razu się z nim łączy i powstaje obłok drobnych kryształków tej soli. Możesz go zebrać na szkiełko, rozpuścić w wodzie i przekrystalizować.
A tak przebiega reakcja:
NH3 + HCl ==> NH4Cl
Wodorotlenek amonu (NH4OH) - woda amoniakalna. Bezbarwna ciecz (ponieważ jest trwały tylko w roztworze wodnym), o ostrym, ale nie duszącym, zapachu. Dysocjuje tak jak inne wodorotlenki, odszczepiając jon OH(-), ale jest raczej słabą zasadą. Na powietrzu rozkłada się na amoniak i wodę.
Otrzymywany jest przez rozpuszczanie amoniaku w zimnej wodzie:
NH3 + H2O ==> NH4OH
Jest potrzebny do wykonania niektórych doświadczeń opisanych na tej stronie. Można go otrzymać w warunkach domowych ( Wytwarzanie amoniaku i wody amoniakalnej->niżej).
Kwas chlorowodorowy (HCl) - kwas solny. Bezbarwna, dymiąca na powietrzu ciecz. Roztwór handlowy zawiera 38% chlorowodoru. Reaguje z większością metali nieszlachetnych wydzielając wodór np:
6HCl + 2Al ==> 2AlCl3 + 3H2
Kwas solny można otrzymać przez:
a) spalanie wodoru w chlorze i rozpuszczenie powstałego chlorowodoru:
H2 + Cl2 ==> 2HCl
b) Działanie kwasem siarkowym na chlorek sodu (reakcja dwuetapowa):
H2SO4 + NaCl ==> NaHSO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl =(temp.)=> Na2SO4 + HCl
Następnie otrzymany chlorowodór rozpuszcza się w wodzie.
Kwas solny ma olbrzymie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu chemicznego. Np. w produkcji barwników, tworzyw sztucznych, włókien. Używa się go w garbarstwie i metalurgii. Wchodzi w skład soku żołądkowego. Oprócz tego jest ważnym odczynnikiem laboratoryjnym, ale jego zdobycie może nastręczyć Ci trudności.
Wytwarzanie amoniaku i wody amoniakalnej(woda amoniakalna jest potrzebna do zrobienia "sztucznej chmurki")
Najpierw przygotuj aparaturę i odczynniki. Aparaturę stanowić będzie zlewka Elermayera (ewentualnie kolba płaskodenna). Do elermayerki dopasuj korek gumowy z otworkiem, zatknij w nim szklaną rurkę. Na rurkę nałóż wężyk igielitowy. Teraz zabierz się za przygotowanie odpowiednich odczynników. Będą nimi: mleko wapienne (zlasowany tlenek wapnia) i jakaś rozpuszczalna sól amonowa np. NH4NO3 lub NH4Cl. Jeżeli masz tlenek wapniowy to wsyp trochę do parownicy i zlasuj wodą, natomiast jeśli masz wodorotlenek wapnia (np. taki z budowy) to wsyp go bezpośrednio do elermayerki i tam zalej wodą. W obydwu przypadkach ma powstać gęsta zawiesina wapna gaszonego w wodzie.
Jeśli wapno jest już w zlewce postaw ją na trójnogu, na siatce do ogrzewania i powoli zacznij ogrzewać. Gdy temperatura substancji dojdzie do ok. 60 stopni przerwij ogrzewanie i wsyp ostrożnie swoją sól amonową do elermayerki (ilość nie gra tu roli, jeśli wsypiesz za mało to amoniak będzie się wywiązywał krócej). Gdy wsypiesz wszystko zamieszaj energicznie reagenty i postaw nad płomieniem palnika, na trójnogu. Podczas ogrzewania mieszaniny zwilż papierek fenoloftaleinowy w wodzie. Gdy zauważysz, że mieszanina wrze przyłóż papierek do wylotu elermayerki i trzymaj go tam, aż zabarwi się na malinowo. Kiedy już to nastąpi zlewkę zatkaj wcześniej przygotowanym korkiem i dalej ogrzewaj. Po chwili, gdy amoniak wypchnie powietrze z rurki zanurz ją w zlewce z 50 gramami zimnej wody. Zlewkę z reagującą mieszaniną cały czas ogrzewaj. Co jakiś czas sprawdzaj w znany ci już sposób, czy z rurki leci jeszcze amoniak. Gdy przestanie już się wydzielać przerwij ogrzewanie i otrzymaną w ten sposób wodę amoniakalną zlej do butelki. Mieszaninę poreakcyjną możesz wylać. Aha jeszcze równanie reakcji:
Ca(OH)2 + 2NH4NO3 ==> Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
Wodorotlenek wapnia (Ca(OH)2) - Biały, bezpostaciowy proszek, trudno rozpuszczalny w wodzie. Słabo dysocjuje, jednak jego roztwór wodny (tzw. mleko wapienne) ma właściwości silnie zasadowe.
Jest produktem procesu gaszenia wapna, czyli zalewania tlenku wapnia wodą:
CaO + H2O ==> Ca(OH)2
Wodorotlenek wapnia jest niezbędny na budowie, sporządza się na jego podstawie tzw. zaprawę murarską (wapno gaszone, piasek i woda), która twardnieje dzięki obecności dwutlenku węgla w powietrzu:
Ca(OH)2 + CO2 ==> CaCO3 + H2O
W tym procesie powstaje nierozpuszczalny, twardy węglan wapnia i woda, która powoduje dość długo utrzymującą się wilgoć w nowych budynkach. W laboratorium wykorzystuje się go do wykrywania i pochłaniania dwutlenku węgla. W garbarstwie do usuwania sierści i szczeciny ze skór. Używany jest również w cukrowniach do oczyszczania surowego soku buraczanego (defekacja). Jako bardzo tania zasada znajduje zastosowanie w reakcjach zobojętniania prowadzonych na dużą skalę np. neutralizacja ścieków.
Tlenek wapnia (CaO) - wapno palone. Biały, higroskopijny proszek, temperatura topnienia 2576 st. Łączy się gwałtownie z wodą wydzielając ciepło.
Otrzymywany techniczne na wielką skalę przez prażenie kamienia wapiennego w temperaturze 900 - 1000 st.
Ma zastosowanie w budownictwie, używany również jako środek owadobójczy, jako nawóz sztuczny w rolnictwie. W laboratorium do otrzymywania amoniaku.
Akumulatorek rtęciowo-ołowiowy
Do wykonania tego akumulatorka będziesz potrzebował dość wysokiej probówki o średnicy 2 cm lub większej. Jeżeli masz już taką probówkę, to zmierz dokładnie jej promień i wylicz pole powierzchni dna (na dno będzie wlana rtęć i trzeba znać jej powierzchnię). Teraz weź drut stalowy w koszulce i zagnij jego końcówkę o 180 stopni. Po obydwu stronach odizoluj drutu. Następnie wrzuć na dno probówki trochę parafiny i stop ją, potem zanurz w niej drut, tak aby zakrzywionym końcem dotykał dna probówki, a jednocześnie żeby odizolowana końcówka wystawała z parafiny. Teraz zabierz się do wykonywania elektrody dodatniej.
Będzie nią blacha ołowiana o polu powierzchni 8 razy większym od pola powierzchni elektrody ujemnej (czyli rtęci) wycięta w sposób jaki pokazuje rysunek po lewej stronie. Gdy przygotujesz już odpowiednią kształtkę zwiń ją w taki sposób, żeby zmieściła się do probówki (dobrze byłoby, jeśli drut umieszczony w probówce będzie przechodził przez środek zwiniętej elektrody ołowianej. Wtedy konstrukcja będzie solidniejsza). Jeśli dopasowałeś już elektrodę do probówki i zawiesiłeś ją na jej ściance możesz przejść do roboty chemicznej. Wlej na dno probówki rtęć (po uprzednim wyjęciu blachy ołowianej). Rtęci ma być tyle, aby zakrywała całkowicie drut wystający z parafiny. Następnie wylej rtęć z probówki i zważ ją. Gdy rtęci nie ma w probówce nalej tam wody i włóż elektrodę ołowianą, poziom wody ma całkowicie ją zakryć, gdy już to zrobisz możesz wylać wodę z probówki. Koniecznie zmierz jej objętość. Teraz do probówki wlej 35% kwas siarkowy VI(byla o nim mowa wyzej), jego objętość ma być równa objętości uprzednio wylanej wody (jeżeli musiałeś wlać sporo rtęci, żeby przykryć całkowicie drut, to w tym momencie powinieneś odjąć od objętości wody przybliżoną objętość wlanej rtęci). Gdy nalałeś już kwasu do probówki przystąp do odważenia cynku. Jego masa ma stanowić 4% masy rtęci. Jeśli masz już tyle odważone, możesz wsypać cynk do probówki z kwasem. Kiedy cynk już się rozpuści na dno probówki wlej rtęć i włóż elektrodę ołowianą.
Następnie probówkę ustaw w stojaku i podłącz źródło prądu stałego o napięciu 6-12V do odpowiednich biegunów akumulatorka (sposób podłączenia widzisz z boku). W szereg wstaw jeszcze opornicę suwakową i miliamperomierz. Na każdy 1 cm kwadratowy powierzchni rtęci ma przypadać natężenie 100 miliamper (np. jeśli wyliczona powierzchnia wynosi 5 cm kwadratowych to musisz ustawić 500 miliamper). Jeśli twoje źródło prądu nie może dać potrzebnego natężenia, to wyjmij opornicę z obwodu i przedłuż nieco czas ładowania. Po upływie ok. 30 minut odłącz układ ładujący i przyłącz do biegunów akumulatorka małą żaróweczkę (na napięcie ok. 2V). Żarówka rozbłyśnie na ok. 10 minut, kiedy już przestanie świecić znów zacznij ładować akumulatorek. Takie ładowanie i rozładowywanie przeprowadź kilka razy. Kiedy uformujesz już swój akumulatorek możesz ładować go mniejszymi natężeniami. Aha, jeśli chcesz dowiedzieć się jaką pojemność ma twój akumulatorek musisz znów posłużyć się obliczoną powierzchnią rtęci. Na każde 100 cm kwadratowych przypada bowiem 20 Ah pojemności akumulatora. Wzór więc jest taki:
Pojemność = Pole powierzchni Hg * 0,2.
W tym przypadku pole powierzchni musi być w cm kwadratowych. Jeszcze jedno: nigdy nie dolewaj do swojego akumulatorka niczego innego niż woda destylowana.
No i twoje "ulubione" równania reakcji:
katoda(-): 2Zn(++) + 4e(-) ==> Zn (tworzy się amalgamat)
anoda(+): Pb + 2H2O2 - 4e(-) ==>PbO2 + 4H(+)
katoda(-): Zn (amalgamat) ==> Zn(++) + 2e(-)
anoda(+): PbO2 + 4H(+) - 2e(-) ==> Pb + 2H2O
Wytwarzanie papieru światłoczułego na podstawie związków chromu
Do wykonania tego doświadczenia będziesz potrzebował związku o nazwie dwuchromian amonu (NH4)2Cr2O7
. Jeśli go posiadasz możesz zabrać się do wykonywania tego eksperymentu. Pierwsza czynność może Cię trochę zdziwić, bo będzie nią ubicie piany z białka jaja kurzego. Gdy już to zrobisz, odstaw swoją pianę na jedną dobę. Po upływie 24 godzin zlej płyn (ten płyn to związek o nazwie albumina, jest to główny składnik białka jaja kurzego), który zebrał się pod pianą i rozcieńcz go wodą destylowaną w stosunku 1:1. Teraz zmierz objętość roztworu i na każde 10 mililitrów weź 0,5 grama dwuchromianu amonu. Następnie odmierz tyle wody destylowanej, ile masz roztworu albuminy i rozpuść w niej odpowiednią ilość dwuchromianu (0,5 grama na 10 mililitrów). Roztwór albuminy możesz zabarwić lekko czerwonym atramentem. Teraz musisz poczekać, aż się ściemni. Dopiero wtedy możesz zabrać się do pokrywania papieru światłoczułą emulsją. W tym celu (w ciemni przy czerwonym świetle) zlej oba roztwory i pokryj ich mieszaniną papier (najlepiej będzie, gdy zużyjesz całą emulsję). Gdy papier trochę podeschnie, przełóż każdy arkusz tekturą i ułóż w stos. Gdy będziesz potrzebował zrobić odbitkę jakiegoś negatywu wyjmiesz jeden taki papier, przykryjesz go negatywem i położysz na to małą szybkę. Naświetlanie światłem dziennym musi trwać ok. godziny. Po tym czasie papier wyjmuje się spod szkła i wkłada na 15 minut do wody. Gdy minie kwadrans z miejsc nie naświetlonych powinna spłukać się albumina wraz z barwnikiem. W ten sposób miejsca nie naświetlone staną się białe, a naświetlone będą miały barwę taką, jakiego barwnika użyłeś (np. czerwonego atramentu). Mechanizm powstawania odbitki jest bardzo prosty i polega na tym ,że albumina pod wpływem światła i przy obecności dwuchromianu amonu traci rozpuszczalność w wodzie i nie daje się już z kartki wypłukać.Wytwarzanie zapałek
Do wykonania zapałek będziesz potrzebował:
- 1 gram tlenku cynku ZnO
- 1 gram siarki
- 5 gram pyłu szklanego
- 14 gram chloranu potasu KClO3
- żelatynę
Swoją pracę zacznij od zważenia 5 gramów szkła (np. stłuczonej probówki, czy rurki). Następnie włóż odważone szkło do moździerza i zalej je wodą. Teraz weź pistel (tłuczek) i pod wodą próbuj rozdrobnić szkło. Gdy na dnie otrzymasz przezroczystą masę, zlej wodę i wysusz uzyskany pył szklany. Podczas suszenia szkła zalej wodą żelatynę. Gdy będzie miała już konsystencję galarety weź jej odrobinę i przełóż do suchego moździerza. Dosyp tam sproszkowaną siarkę, tlenek cynku i szkło (ilości podane na początku). Następnie zamieszaj produkty, potem rozpuść w jaknajmniejszej ilości wody odważoną ilość chloranu potasu. Do powstałej w moździerzu papki wlej wcześniej przygotowany roztwór. Gdy wszystko już wlałeś zacznij wyrabiać papkę (jeśli potrzeba możesz dodawać żelatynę. Pamiętaj tylko, żebyś nie "przesadził"). Jeśli mieszanina jest już dobrze wyrobiona i jest wystarczająco gęsta możesz zacząć nakładanie jej na wykałaczki. Wykałaczki z naniesioną masą susz w ozycji pionowej przyklejone do kartki papieru za pomocą plasteliny. Po 24 godzinnym suszeniu możesz wziąć jedną zapałkę i potrzeć nią o zwykłe pudełko od zapałek. Może nie zapali się z taką łatwością jak kupiona, ale zawsze masz satysfakcję, że to twoje dzieło.
|
|
|
