Захарна змия - MEL Chemistry

Голяма черна змия расте от хълм от захар и сода

Направете този експеримент у дома

Този експеримент е включен в комплекта "Чудовищна химия" заедно с "Изгаряне на захар". Регистрирайте се и вземете всичко необходимо, за да проведете този експеримент у дома.

Безопасност

Сложете предпазни очила, преди да започнете експеримента.

Направете опита върху поднос.

Дръжте съд с вода наблизо по време на експеримента.

Поставете горелката върху корковата стойка. Не докосвайте горелката веднага след завършване на експеримента - изчакайте, докато се охлади.

Ако реактивите попаднат в очите, изплакнете ги обилно с вода, като ги държите отворени, ако е необходимо. Незабавно потърсете медицинска помощ.
При поглъщане изплакнете устата с вода, изпийте малко чиста вода. Не предизвиквайте повръщане. Незабавно потърсете медицинска помощ.
В случай на вдишване на реактиви, изведете пострадалия на чист въздух.
В случай на контакт с кожата или изгаряне, промийте засегнатата област обилно с вода в продължение на 10 минути или повече.
Ако се съмнявате, незабавно се консултирайте с лекар. Вземете със себе си химически реагент и контейнер от него.
В случай на нараняване винаги се консултирайте с лекар.

Неправилната употреба на химикали може да причини нараняване и увреждане на здравето. Извършвайте само експериментите, посочени в инструкциите.
Този набор от експерименти е предназначен само за деца на 12 и повече години.
Способностите на децата се различават значително дори в рамките на една възрастова група. Ето защо родителите, които провеждат експерименти с децата си, трябва да решат по свое усмотрение кои експерименти са подходящи за техните деца и ще бъдат безопасни за тях.
Родителите трябва да обсъдятправила за безопасност с дете или деца преди започване на експерименти. Особено внимание трябва да се обърне на безопасната работа с киселини, основи и запалими течности.
Преди да започнете експерименти, изчистете мястото на експериментите от предмети, които могат да ви пречат. Съхраняването на хранителни продукти в близост до тестовата площадка трябва да се избягва. Мястото за изпитване трябва да е добре проветрено и близо до кран или друг източник на вода. За експерименти се нуждаете от стабилна маса.
Веществата в опаковките за еднократна употреба трябва да се използват напълно или да се изхвърлят след един експеримент, т.е. след отваряне на опаковката.

ЧЗВ

Сухото гориво (уротропин) не се разлива от буркана. Какво да правя?

Уротропинът може да се слепи по време на съхранение. За да го излеете от буркана, вземете черна пръчка от комплекта и внимателно разбийте бучките.

Не е възможно да се образува уротропин. Какво да правя?

Ако хемотропинът не е пресован във форма, изсипете го в пластмасова чаша и добавете 4 капки вода. Разбъркайте добре навлажнената пудра и прехвърлете обратно във формата.

Можете също така да добавите 3 капки сапунен разтвор от комплекта "Тин", който сте получили с комплекта "Чудовищна химия".

Може ли тази змия да бъде изядена или докосната?

Когато работите с химикали, трябва да следвате едно непоклатимо правило: никога не опитвайте нищо от това, което сте получили в резултат на химични реакции. Дори и на теория да е безопасен продукт. Животът често е по-богат и по-непредсказуем от всяка теория. Може да не се окаже продуктът, който сте очаквали, химическата стъклария може да съдържа следи от предишни реакции,химикалите може да не са достатъчно чисти. Експериментите с дегустационните реагенти могат да завършат тъжно.

Ето защо е забранено да се яде каквото и да било в професионалните лаборатории. Дори донесе храна. Безопасността преди всичко!

Възможно ли е да докоснете "змията"? Внимавайте, може да е горещо! Въглищата, от които основно се състои "змията", могат да тлеят. Уверете се, че змията е студена, преди да можете да я докоснете. Змията се цапа - не забравяйте да измиете ръцете си след преживяването!

Други експерименти

Инструкция стъпка по стъпка

Вземете горелка за сухо гориво от стартовия комплект и поставете фолио върху нея. внимание! Използвайте коркова стойка, за да не повредите работната си повърхност.

Поставете пластмасовия пръстен в центъра на фолиото.

Изсипете цялото сухо гориво (2,5 g) в пръстена.

Натиснете матрицата в пръстена, за да направите дупка в купчината сухо гориво. Отстранете внимателно формата.

Отстранете пластмасовия пръстен, като го почукате леко.

Изсипете две равни лъжички захар (2 г) в буркан с 0,5 г сода (NaHCO3) и затворете буркана с капак.

Разклатете буркана за 10 секунди, за да се смесят захарта и содата.

Изсипете сместа от сода и захар във вдлъбнатината в сухото гориво.

Подпалете сухо гориво - много скоро черна "змия" ще започне да расте от този хълм!

очакван резултат

Сухото гориво ще започне да гори. Смес от захар и сода в огъня ще започне да се превръща в голяма черна "змия". Ако направите всичко правилно, тогава ще отгледате змия с дължина 15-35 см.

Изхвърляне

Изхвърлете твърдите отпадъци от експеримента с битовите отпадъци.

Какво стана

Защо се образува такава "змия"?

При нагряване част от захарта (С12H22O11) изгаря, превръщайки се във водна пара и въглероден диоксид. Изгарянето изисква подаване на кислород. Тъй като потокът на кислород във вътрешните области на захарния хълм е труден, там протича различен процес: от висока температура захарта се разлага на въглища и водни пари. Ето как се оказва нашата „змия“.

Защо содата за хляб (NaHCO3) се добавя към захарта?

При нагряване содата за хляб се разлага, отделяйки въглероден диоксид (CO2):

В тестото се слага сода, за да стане пухкаво при печене. И затова добавяме сода към захарта в този експеримент - така че освободеният въглероден диоксид и водните пари правят „змията“ ефирна, лека. Следователно змията може да порасне.

От какво е направена тази "змия"?

По принцип "змията" се състои от въглища, получени чрез нагряване на захар и не изгорени в огъня. Именно въглищата придават на „змията“ такъв черен цвят. Също така в състава му има Na2CO3, получен в резултат на разлагането на сода при нагряване.

Какви химични реакции протичат по време на образуването на "змия"?

Изгаряне (комбинация с кислород) на захар:

Термично разлагане на захарта до въглен и водна пара:

Термично разлагане на сода за хляб на водна пара и въглероден диоксид:

Това е интересно

Какво е захар и откъде идва?

Захарната молекула се състои от въглеродни (C), кислородни (O) и водородни (H) атоми. Ето как изглежда:

Както можете да видите, тази молекула се състои от две части, свързани заедно с кислороден атом (О). Със сигурност сте чували името на тези две части: глюкоза и фруктоза. Те се наричат още прости захари. Обикновената захар се нарича съставна, за да се подчертае, че молекулатаЗахарта се състои от няколко (две) прости захари.

Ето как изглеждат тези прости захари:

Захарите са важни градивни елементи на растенията. По време на фотосинтеза растенията произвеждат прости захари от вода и въглероден диоксид. Последните от своя страна могат да се комбинират както в къси молекули (например захар), така и в дълги вериги. Нишестето и целулозата са толкова дълги вериги (полизахари), които са съставени от прости захари. Растенията ги използват като строителен материал и за складиране на хранителни вещества.

Колкото по-дълга е захарната молекула, толкова по-трудно е за нашата храносмилателна система да я смила. Ето защо толкова много обичаме сладкиши, съдържащи прости къси захари. Но нашето тяло не е създадено да се храни основно с прости захари, те са рядкост в природата. Затова внимавайте с консумацията на сладкиши!

Защо содата (NaHCO3) се разлага при нагряване, а готварската сол (NaCl) не?

Това не е лесен въпрос. Първо трябва да разберете какво е свързваща енергия.

Представете си вагон с много неравен под. Тази кола има свои собствени планини, свои кухини, падини. Нещо като малка Швейцария в колата. Дървена топка се търкаля по пода. Ако бъде пуснат, той ще се търкаля надолу по склона, докато достигне дъното на една от вдлъбнатините. Казваме, че топката "иска" да заеме позицията на минимална потенциална енергия, която е точно под дъното. По същия начин атомите се опитват да се подредят в такава конфигурация, в която енергията на връзката е минимална.

Тук има няколко тънки точки, на които бих искал да обърна внимание. Първо, не забравяйте, че подобно обяснение, това, което се казва „на пръсти“, не е много точно, но за да разберем цялостната картина, ниегодни.

И така, къде отива топката? До най-ниската точка на колата? Без значение как! Ще се плъзне в най-близката падина. И най-вероятно ще остане там. Може би от другата страна на планината има друга падина, по-дълбока. За съжаление нашата топка не „знае“ това. Но ако колата се разклати силно, тогава с голяма вероятност топката ще изскочи от локалната си кухина и ще „намери“ по-дълбока дупка. Там разклащаме кофа с чакъл, за да го уплътним. Чакълът, изваден от позицията на локалния минимум, най-вероятно ще намери по-оптимална конфигурация и нашата топка по-рано ще достигне по-дълбока депресия.

Както може би се досещате, в микрокосмоса температурата е аналог на треперенето. Когато загреем субстанцията, караме цялата система да се "клати", както сме люлеели колата с топката. Атомите се откъсват и се свързват отново по различни начини и с голяма вероятност ще успеят да намерят по-оптимална конфигурация, отколкото са били в началото. Ако съществува, разбира се.

Виждаме такъв процес в много голям брой химични реакции. Молекулата е стабилна, защото се намира в локална кухина. Ако го преместим малко, ще се влоши и ще се върне обратно подобно на топка, която, ако се премести малко настрани от локална кухина, ще се претърколи назад. Но си струва да нагреете това вещество по-силно, така че нашата „кола“ да се разклати правилно и молекулата ще намери по-успешна конфигурация. Ето защо динамитът няма да избухне, докато не го ударите. Ето защо хартията няма да се запали, докато не я нагреете. Те се чувстват добре в местните си дупки и се нуждаят от забележимо усилие, за да ги извадят оттам, дори ако наблизо има по-дълбока дупка.

Сега можем да се върнем към нашия първоначален въпрос: защо содата (NaHCO3) се разлага при нагряване?Защото е в състояние на локален минимум на свързващи енергии. В такава хралупа. Наблизо има по-дълбока падина. Ето как говорим за състоянието, когато 2NaHCO3 се разпада на 2Na2CO3 + H2O + CO2. Но молекулата не „знае“ за това и докато не я нагреем, тя няма да може да излезе от локалната си дупка, за да се огледа и да намери по-дълбока дупка. Но когато загреем содата до 100-200 градуса, този процес ще протече бързо. Содата се разлага.

Защо готварската сол NaCl не се разгражда по подобен начин? Защото тя вече е в най-дълбоката дупка. Ако се раздели на Na и Cl или друга комбинация от тях, енергията на връзката само ще се увеличи.

Ако сте прочели дотук, браво! Това не е най-простият текст и не най-простите мисли. Надявам се да сте успели да изкопчите нещо. Искам да ви предупредя на това място! Както казах в началото, това е красиво обяснение, но не съвсем правилно. Има ситуации, когато топката в колата ще има тенденция да не заема най-дълбоката дупка. По същия начин нашата материя няма винаги да се стреми към състояние с минимална енергия на връзката. Но за това някой друг път.

Опитайте този експеримент у дома с абонамент за MEL Chemistry