'Неделя химии' Интересные вопросы для викторины.

Запитує Незнайко

• Склад алмазу вперше дослідив англійський хімік Теннан. Він не пожалкував цінний діамант, вийнявши його зі свого улюбленого персня. Він поклав його у щільно зачинений золотий футляр, який був заповнений чітко визначеним об'ємом кисню, і почав нагрівати доти, доки алмаз не згорів повністю. Ретельно дослідивши продукт горіння, вчений дійшов висновку, що алмаз складається з чистого вуглецю. "Але чому треба було спалювати алмаз в золотому футлярі?" - це питання не давало спокою Незнайці декілька годин.

• У романі "Таємничий острів" Незнайко прочитав, що Сайрес Сміт взяв два випуклих скла від кишенькового годинника, налив води, склав їх і заліпив краї глиною. Скориставшись цим склом, він направив сонячний промінь на сухий мох і мох почав горіти. Цікаво, чому?

• Якось, закриваючи аптеку, аптекар Куртуа вирішив вигнати кішку на вулицю. Перелякана кішка стрибнула з полки й перекинула склянку з концентрованою сульфатною кислотою. Склянка впала, розбилася, кислота пролилася на попіл з водоростей (водорості містять калій йодид). Здивований аптекар відразу побачив фіолетовий дим. Яку речовину відкрив Куртуа?

Застосувавши метод електронного балансу, підберіть коефіцієнти в рівнянні цієї окисно-відновної реакції:

Питання - чомучки

• Чому при отруєнні білим фосфором потерпілому не можна давати молоко як протиотруту?

• Чому, якщо концентровані кислоти (у т.ч. і сульфатна) потрапляють у шлунок, не можна викликати блювоту і не можна її нейтралізувати розчином питної соди?

• Чому саме концентрованою сульфатною кислотою хіміки витісняють інші кислоти із cолей? Цей спосіб підходить для добування всіх кислот ?

• Чому при потраплянні концентрованої сульфатної кислоти на шкіру, її не можна зразу змивати водою?

Відповідь: Якщо викликати блювоту, кислота, проходячи другий раз буде додатково пошкоджувати слизову оболонку, що може привести до набряку гортані. При нейтралізації кислоти розчином питної соди, буде виділятися велика кількість вуглекислого газу, що може розірвати пошкоджений шлунок. Потерпілому дають проковтнути шматочок льоду, кладуть лід на живіт, дають прополоскати рот розчином калій перманганату (з масовою часткою солі 2%) і випити розчин яєчних білків (12 яєць на літр холодної води),розчин крохмалю, молоко.

Відповідь: Концентрована сульфатна кислота - нелетка оліїста рідина, ( кипить при температурі 338⁰С) і саме тому витісняє більш леткі кислоти із солей. Якщо нова кислота проявляє відновні властивості, сульфатна кислота буде її окиснювати.

При взаємодії з бромидами та йодидами бромидна та йодидна кислоти не утворюються, бо вони зразу окиснюються до галогенів.

8 HI + H₂SO₄= 4I₂ + H₂S +4H₂O

2 HBr + H₂SO₄ = Br₂ + SO₂ +2H₂O

Відповідь: спочатку треба промокнути серветками із тканини кислоту і тільки тоді залишки змити великою кількістю води, а потім нейтралізувати розчином питної соди. Якщо зразу змивати водою, то можна отримати ще й тепловий опік (крім хімічного), бо реакція кислоти з водою йде з виділенням великої кількості тепла.

Читаючи класиків

У "Подорожі Гулівера" є таке місце: "В його розпорядженні були дві великі кімнати, загромаджені дуже незвичайними диковинами, п'ятдесят помічників працювали під його керівництвом. Вони згущували повітря до сухої щільної рідини, дістаючи з неї селітру…"

Отримайте селітру з повітря і води.

Розшифровуємо алхімічні рецепти

• "Якщо Марс у своєму блискучому вбранні кинеться в обійми Венери, яка розтанула від пекучих зліз, він обов'язково почервоніє."

Підказка: Під Марсом і Венерою алхіміки розуміли залізо й мідь, а "пекучими сльозами" вони називали концентровані кислоти.

• Щоб приготувати еліксир мудреців, який називали філософським каменем, візьми, син мій, Меркурій філософів і обпалюй його, поки він не перетвориться на зеленого лева. Після цього обпалюй сильніше, і він перетвориться на червоного лева.

Підказка: Під Меркурієм філософів алхіміки розуміли свинець, зелений лев - плюмбум (ІІ) оксид, червоний лев - свинцевий сурик Pb₃O₄.

Розшифровуємо стародавній манускрипт

• На початку минулого століття "життєвий газ" одержували з мінералу піролюзиту(манган(IV) оксиду) прожарюванням його в кам'яній реторті, при цьому піролюзит віддавав 1/3 "життєвого газу.

Виразіть за допомогою рівняння реакції цей спосіб одержання "життєвого газу".

• У науковій праці 1754 р. описуються наступні досліди: 1) при сильному нагріванні біла магнезія (магній карбонат) перетворюється на палену магнезію, причому маса паленої магнезії майже в 2 рази менше, ніж маса взятої білої магнезії; 2) при обробці білої магнезії купоросним маслом(концентрованою сульфатною кислотою) відбувається сильне скипання й утворюється епсомська сіль; 3) палена магнезія із цим маслом дає ту саму сіль, але без скипання; 4) якщо на епсомську сіль подіяти поташем(калій карбонатом), то випадає осад білої магнезії, з розчину ж випарюванням можна виділити купоросний камінь; 5) при дії купоросного масла на поташ відбувається скипання й утворюється купоросний камінь; 6) їдке калі(калій гідроксид) з купоросним маслом також дає купоросний камінь, але без скипання. Запишіть рівняння відповідних реакцій. Назвіть продукти реакцій сучасною хімічною мовою.

Виправляємо помилки

• Читаємо в газеті "Известия" від 15 серпня 1988 року:

" Він побачив надзвичайно оригінальний прилад для різання тросів. За зовнішніми ознаками воно нагадувало побутову прищіпку для сушки білизни. Зажав трос у таку "прищіпку" -і через кілька секунд він сам відріжеться. Таємниця в тому, що у приладі знаходиться ампула з "царською горілкою" - відомою лужно-кислотною сумішшю. З ампули розчин виливається у кільцевий зазор і розчиняє трос".

• Луї-Себастьян Мерсьє у "Замальовках Парижа" пише:

"Частим лихом, як у самому Парижі, так і в його передмістях, були випадки смерті від чаду. Крім усіх інших гірких невичерпних страждань, зумовлених надзвичайною бідністю, смерть від чаду часто траплялася у родинах тих нещасних, в яких не було грошей на купівлю дров. Треба сказати, що в Парижі чимало громадян живе у темних кімнатках, в яких немає грубок (друга половина XVIII ст.), тому ці нещасні вимушені під час зимових морозів розпалювати вогонь посеред кімнати, причому у стелі немає, звісно, ніякого отвору, подібно до того, які роблять у себе дикуни. І тому не рідко вони разом з дітьми задихаються під час сну…"

Невдалий експеримент

Один алхімік вирішив за допомогою збільшуваного скла "сплавити" дрібні алмази на один великий. Як ви вважаєте, що з цього вийшло?

Підтверджуємо гіпотезу експериментом

Одного разу Д. І. Менделєєв повідомив своїм гостям, що збере у скляну зачинену банку тютюновий дим. Коли І. Є. Рєпін закурив цигарку і випустив перший струмінь диму, Менделєєв накрив кришкою банку, що стояла на столі. Здивуванню присутніх не було меж: банка справді заповнилася димом. Як це могло трапитися?

Робимо відкриття

Якось (на початку XX ст. ) викладач фізики однієї з Бакинських гімназій А. Г. Лоран сидів у своєму кабінеті і потерпав від спеки. Він відкрив пляшку пива, проте передумав його пити, вирішивши зробити це пізніше. Розмірковуючи над дослідами, Лоран (він працював з нафтою) запалив сірника, закурив цигарку і необачливо кинув сірника у… відро з нафтою. Там гупнуло щось, і в повітря сколихнулося кіптяве полум'я. Вчитель розгубився, адже він знав, що це за речовина, палаюча нафта. Він скочив, квапливо роздивився у всі боки: нічого придатного під рукою не було. Раптом без жодного роздумування він схопив зі столу відкриту пляшку і, струшуючи (щоб швидше!!!), почав лити пиво на палаючу нафту. І трапилося неможливе: полум'я згасло. Чому вогонь згас? Яка роль пива у цій історії? Який прилад для тушіння вогню винайшов у майбутньому цей вчений?

Дива - своїми руками

Вогонь "малює" картину

За допомогою концентрованого розчину калій нітрату намалюйте картинку на фільтрувальному папері. Коли папір висохне, доторкніться розжареним дротом до малюнка. Мерехтливий вогник напише вам малюнок. Поясніть побачене.

Висуваємо гіпотезу

*Великий французький вчений Лавуазьє назвав елемент № 8 Оксигеном, що перекладається « той, що входить до складу кислот».

• З'ясуйте, чи вдалою є назва елементу? Доведіть доказами свою точку зору.

• Запрогнозуйте, які експериментальні досліди міг провести вчений з червоним фосфором і добутим ним киснем, щоб так назвати елемент.

• Запишіть рівняння усіх реакцій, проведених вченим, під час експерименту.

Терези

Стакани з однаковою кількістю хлоридної кислоти урівноважили на терезах. В один стакан занурили шматочок магній оксиду, в другий - шматочок магнію. Маса шматочків магнію і магній оксиду однакова. Як зміниться рівновага після закінчення реакції, якщо відомо, що магній оксид і магній повністю прореагували? Розгляньте випадки: а) стакани герметично закриті, б) стакани відкриті.

АБВГДейка

При пропусканні електричного струму через рідину, що є найрозповсюдженішою речовиною на нашій планеті, утворилися два гази А, Б: газ А підтримує горіння, газ Б легше повітря у 14,5 разів. Газ Б може реагувати з жовто - зеленим газом В (що є простою речовиною) з утворенням безкольорового газу Д, що гарно розчиняється у воді з утворенням рідини Г, що забарвлює розчин лакмусу у рожевий колір. При додаванні до рідини Г розчину арґентум(І) нітрату випадає сирнистий осад Е. Визначити речовини А, Б, В, Г, Д, Е. Написати рівняння відповідних реакцій.

Незвичайна сіль

Блакитний розчин цієї солі використовується як антидот при отруєнні білим фосфором, при лікуванні конюктивітів, використовується у криміналістиці при визначенні отруєння чадним газом. Напишіть 5-6 рівнянь реакцій добування купрум(ІІ) сульфату.

У вільний час

Подорожуючи країною Хімією

Незнайко любив уроки хімії. Йому було цікаво стежити за перетвореннями, що відбуваються з речовинами. І за написання твору про хімічні речовини він сів зразу. Ось уривок з його твору. « У природі металічних елементів більше, ніж неметалічних. Їх оксиди - йонні сполуки, нелеткі, тугоплавкі, мають основний характер, розчиняються у воді з утворенням розчинних основ. Оксиди усіх неметалічних елементів мають молекулярну будову, розчиняються у воді з утворенням кислот, відносяться до солетворних оксидів. Усі кислоти - рідини з кислим запахом і смаком, розчиняють усі метали, поводитися з якими треба дуже обережно.»

Оцініть з точки зору хіміка правдивість кожної фрази.

Виправляємо хімічні помилки

• Ще за часів древньогрецьких філософів кінця XVIII століття вода приймалася за просту речовину. Як експериментально можна спростувати цю точку зору?

Які елементи входять до складу молекул води?Який тип хімічного зв'язку у молекулі води? Який тип кристалічної гратки?

Допоможіть юному хіміку

• Учень, щоб розпізнати розчини натрій карбонату і натрій сульфату, додав розчин солі барію. На питання вчителя, де є яка сіль, він не зміг дати відповідь, бо в обох пробірках відбулися схожі зміни (які?). Розчин якої речовини йому треба додати, щоб дати відповідь на питання вчителя: А NaOH Б H₂SO₄ В HCl Г КOH

Перевірте свою думку експериментально.

• «Чому більшість оксидів неметалічних елементів є газами, а більшість оксидів металічних елементів є твердими речовинами? Від чого це залежить, може від будови?» - подумав юний хімік.

• У двох колбах, заповнених киснем, учень спалив шматочок магнію і вуглинку. У якій колбі після закінчення реакції (усі речовини повністю прореагували) утворився вакуум?

• «Цікаво,чому магній горить яскравим полум'ям, а вуглинка ні?» - подумав юний хімік.

Трохи математики

• Дві колби з хлоридною кислотою перед початком досліду були зважені юним хіміком. Колби мають однакову масу. У колбу №1 він опустив магнієвий порошок, у колбу№ 2 - порошок цинку такої самої маси. «Цікаво, чи зміниться маса колб після того, як порошки металів повністю прореагують з кислотою?» - подумав юний хімік. А чи зміниться результат, якщо колби закрити пробками?

Два учні

• Два учні проводять реакцію між розчинами солі цинку і лугу, але змішують їх у різному порядку . Перший учень до розчину солі по краплях поступово додає розчин лугу і бере його у невеликому надлишку, другий - до розчину лугу по краплях поступово додає розчин солі і також бере його у невеликому надлишку. Чи однакові у них будуть результати? Перевірте свою думку експериментально.

Готуємося до Нового Року

Виготовляємо різнобарвні свічки до Нового року

Купіть у магазині парафінові білі свічки, акуратно розріжте їх на невеликі шматочки, не пошкодивши гніт. Шматки парафіну покладіть у консервну бляшанку і розплавте на вогні. У розплавлений парафін додайте невелику кількість гуашової фарби і добряче розмішайте. Розплавлений парафін вилийте у стару скляну ялинкову іграшку, вставте гніт і опустіть у відро зі снігом. Коли парафін затвердіє, акуратно постукайте по іграшці: скло розіб'ється. Акуратно очистіть його (як ви чистите варене яйце). Новорічна свічка готова. Гостям буде приємно одержати свічку, виготовлену вами.