С какими веществами реагирует силикат калия


Кремний. Химия кремния и его соединений

 

1. Положение кремния в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение кремния
3. Физические свойства и нахождение в природе кремния
4. Качественные реакции на силикаты
5. Основные соединения кремния
6. Способы получения кремния
7. Химические свойства кремния
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой и углеродом
7.1.3. Взаимодействие с водородом
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с активными металлами
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с щелочами
7.2.2. Взаимодействие с кислотами
7.2.3. Взаимодействие с азотной кислотой

Бинарные соединения кремния — силициды, силан и др.

Оксид кремния (IV) 
 1. Физические свойства и нахождение в природе 
2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с щелочами и основными оксидами
2.2. Взаимодействие с водой
2.3. Взаимодействие с карбонатами
2.4. Взаимодействие с кислотами
2.5. Взаимодействие с металлами
2.6. Взаимодействие с неметаллами

Кремниевая кислота 
 1. Строение молекулы и физические свойства 
 2. Способы получения 
3. Химические свойства 

Силикаты 

Кремний

Положение в периодической системе химических элементов

Кремний расположен в главной подгруппе IV группы  (или в 14 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение кремния

Электронная конфигурация  кремния в основном состоянии:

+14Si 1s22s22p63s23p2    

Электронная конфигурация  кремния в возбужденном состоянии:

+14Si* 1s22s22p63s13p3    

Атом кремния содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 1 неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии и 4 неспаренных электрона в возбужденном энергетическом состоянии.

Степени окисления атома кремния — от -4 до +4. Характерные степени окисления -4, 0, +2, +4.

Физические свойства, способы получения и нахождение в природе кремния 

Кремний — второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Встречается только в виде соединений. Оксид кремния SiO2 образует большое количество природных веществ – горный хрусталь, кварц, кремнезем.

Простое вещество кремний – атомный кристалл темно-серого цвета с металлическим блеском, довольно хрупок. Температура плавления 1415 °C, плотность 2,33 г/см3. Полупроводник.

Качественные реакции

Качественная реакция на силикат-ионы SiO32- — взаимодействие  солей-силикатов с сильными кислотами. Кремниевая кислота – слабая. Она легко выделяется из растворов солей кремниевой кислоты при действии на них более сильными кислотами.

Например, если к раствору силиката натрия прилить сильно разбавленный раствор соляной кислоты, то кремниевая кислота выделится не в виде осадка, а в виде геля. Раствор помутнеет и «застынет».

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2 NaCl

Видеоопыт взаимодействия силиката натрия с соляной кислоты (получение кремниевой кислоты) можно посмотреть здесь.

Соединения кремния

Основные степени окисления кремния +4, 0 и -4.

Наиболее типичные соединения кремния:

Степень окисления Типичные соединения
+4 оксид кремния (IV) SiO2

кремниевая кислота H2SiO3

силикаты MeSiO3

бинарные соединения с неметаллами (карбид кремния SiC)

-4 силан SiH4

силициды металлов (силицид натрия Na4Si)

Способы получения кремния

В свободном состоянии кремний был получен Берцелиусом в 1822 г. Его латинское название «силиций» произошло от латинского слова «sileх», что означает «кремень». Аморфный кремний в лаборатории можно получить при прокаливании смеси металлического магния с диоксидом кремния. Для опыта диоксид кремния следует тщательно измельчить. При нагревании смеси начинается бурная реакция. Одним из продуктов этой реакции является аморфный кремний.

SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO

Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь.

Еще один способ получения кремния в лаборатории — восстановление из оксида алюминием:

3SiO2 + 4Al → 3Si + 2Al2O3

В промышленности использовать дорогие алюминий и магний неэффективно, поэтому используют другие, более дешевые способы:

1. Восстановление из оксида коксом в электрических печах:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

Однако в таком процессе процессе образующийся кремний загрязнен примесями карбидов кремния, и для производства, например, микросхем уже не подходит.

2. Наиболее чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния водородом при 1200 °С:

SiCl4 +2H2 → Si + 4HCl

или цинком:

SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2

3. Также чистый кремний получается при разложении силана:

SiH4 → Si + 2H2

Химические свойства

При нормальных условиях кремний существует в виде атомного кристалла, поэтому химическая активность кремния крайне невысокая.

1. Кремний проявляет свойства окислителя (при взаимодействии с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (при взаимодействии с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому кремний реагирует и с металлами, и с неметаллами.

1.1. При обычных условиях кремний реагирует с фтором с образованием фторида кремния (IV):

Si  +  2F2  → SiF4

При нагревании кремний реагирует с хлором, бромом, йодом:

Si   +   2Cl2  →   SiCl4

Si    +   2Br→   SiBr4

1.2. При сильном нагревании (около 2000оС) кремний реагирует с углеродом с образованием бинарного соединения карбида кремния (карборунда):

C   +   Si  → SiC

При температуре выше 600°С взаимодействует с серой:

Si   +   2S   →  SiS2

1.3. Кремний не взаимодействет с водородом.

1.4. С азотом кремний реагирует в очень жестких условиях:

3Si  + 2N→  Si3N4

1.5. В реакциях с активными металлами кремний проявляет свойства окислителя. При этом образуются силициды:

2Ca + Si → Ca2Si

Si    +   2Mg   →    Mg2Si

1.6. При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом:

Si   +   O2   →  SiO2 

2. Кремний взаимодействует со сложными веществами:

2.1. В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты. При этом щелочь окисляет кремний.

Si    +   2NaOH   +   H2O   →   Na2SiO3   +   2H2

2.2. Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот, но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте с образованием гексафторкремниевой кислоты:

Si    +   6HF  →   H2[SiF6]    +   2H2

При обработке кремния безводным фтороводородом комплекс не образуется:

Si(тв.)    +   4HF(г.)   =   SiF4    +   2H2

С хлороводородом кремний реагирует при 300 °С, с бромоводородом – при 500 °С.

2.3. Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот:

3Si    +   4HNO +   12HF   →  3SiF4   +   4NO   +   8H2O

Бинарные соединения кремния

Силициды металлов

Силициды – это бинарные соединения кремния с металлами, в которых кремний имеет степень окисления -4. Химическая связь в силицидах металлов — ионная.

Силициды, как правило, легко гидролизуются в воде или в кислой среде.

Например, силицид магния разлагается водой на гидроксид магния и силан:

Mg2Si   +   4H2O   →  2Mg(OH)2   +   SiH4

Соляная кислота легко разлагает силицид магния:

Mg2Si   +   4HCl   →  2MgCl2   +   SiH4

Получают силициды сплавлением простых веществ или восстановлением смеси оксидов коксом в электропечах:

2Mg + Si → Mg2Si

2MgO + SiO2 + 4C → Mg2Si + 4CO

Силан

Силан – это бинарное соединение кремния с водородом SiH4, ядовитый бесцветный газ.

Если поместить порошок силицида магния в очень слабый раствор соляной кислоты, то на поверхности раствора образуются пузырьки газа. Они лопаются и загораются на воздухе. Это горит силан. Он образуется при взаимодействии кислоты с силицидом магния:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

Видеоопыт получения силана из силицида магния можно посмотреть здесь.

На воздухе силан горит с образованием SiO2 и H2O:

SiH4    +    2O2  → SiO2   +   2H2O

Видеоопыт сгорания силана можно посмотреть здесь.

Силан разлагается водой разлагается с выделением водорода:

SiH4    +   2H2O   →  SiO +  4H2

Силан разлагается (окисляется) щелочами:

SiH4    +   2NaOH   +   H2O   →   Na2SiO3   +   4H2

Силан при нагревании разлагается:

SiH4 → Si + 2H2

Карбид кремния

В соединениях кремния с неметаллами — ковалентная связь.

Рассмотрим карбид кремния – карборунд Si+4C-4. Это вещество с атомной кристаллической решеткой. Он имеет структуру, подобную структуре алмаза и характеризуется высокой твердостью и температурой плавления, а также высокой химической устойчивостью.

Карборунд окисляется кислородом при высокой температуре:

SiC +2O2 → SiO2 + CO2

Карборунд окисляется кислородом в расплаве щелочи:

SiC + 2O2 + 4NaOH → Na2SiO3 + Na2CO3 + 2H2O

Галогениды кремния

Хлорид и фторид кремния – галогенангидриды кремниевой кислоты.
SiCl4.

Получают галогениды кремния действием хлора на сплав оксида кремния с углем:

SiO2 + C + Cl2  →  SiCl4 + CO

Галогениды кремния разлагаются водой до кремниевой кислоты и хлороводорода:

SiCl4   +   3H2O   →  H2SiO3    +   4HCl

Хлорид кремния (IV) восстанавливается водородом:

SiCl +   2H2  →   Si  +   4HCl

Оксид кремния (IV)

Физические свойства и нахождение в природе

Оксид кремния (IV)  –  это твердое вещество с атомной кристаллической решеткой. В природе встречается в виде кварца, речного песка, кремнезема и прочих модификаций:

Химические свойства

Оксид кремния (IV) – типичный кислотный оксид. За счет кремния со степенью окисления +4 проявляет слабые окислительные свойства.

1. Как кислотный оксид, диоксид кремния (IV) взаимодействует с растворами и расплавами щелочей и в расплаве с основными оксидами. При этом образуются силикаты.

Например, диоксид кремния взаимодействует с гидроксидом калия:

SiO2   +  2KOH   →    K2SiO +   H2

Еще пример: диоксид кремния взаимодействует с оксидом кальция.

SiO2   +   CaO   →   CaSiO3

2. Оксид кремния (IV) не взаимодействует с водой, т.к. кремниевая кислота нерастворима.

3. Оксид кремния (IV) реагирует при сплавлении с карбонатами щелочных металлов. При этом работает правило: менее летучий оксид вытесняет более летучий оксид из солей при сплавлении.

Например, оксид кремния (IV) взаимодействует с карбонатом калия. При этом образуется силикат калия и углекислый газ:

SiO2 + K2CO3  → K2SiO3 + CO2

4. Из кислот диоксид кремния реагирует только с плавиковой или с газообразным фтороводородом:

SiO2 + 6HF(г) = SiF+ H2O

SiO2 + 6HF(р-р) → H2[SiF6] + 2H2O

5. При температуре выше 1000 °С оксид кремния реагирует с активными металлами, при этом образуется кремний.

Например, оксид кремния взаимодействует с магнием с образованием кремния и оксида магния:

SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO

Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь.

При избытке восстановителя образуются силициды:

SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO

6. Оксид кремния (IV) взаимодействует с неметаллами.

Например, оксид кремния (IV) реагирует с водородом в жестких условиях. При этом оксид кремния проявляет окислительные свойства:

SiO2 + 2Н2 → Si + 2Н2O

Еще пример: оксид кремния взаимодействует с углеродом. При этом образуется карборунд и угарный газ:

SiO2   +   3С → SiС   +   2СО

При сплавлении оксид кремния взаимодействует с фосфатом кальция и углем:

3SiO2     +   Ca3(PO4)2    +   5C   →     3CaSiO3    +    5CO    +   2P

Кремниевая кислота

Строение молекулы и физические свойства

Кремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде соединения общей формулы nSiO2•mH2O. Образует колоидный раствор в воде.

Метакремниевая H2SiOсуществует в растворе в виде полимера:

Способы получения

Кремниевая кислота образуется при действии сильных кислот на растворимые силикаты (силикаты щелочных металлов).

Например, при действии соляной кислоты на силикат натрия:

Na2SiO3 + 2HCl  H2SiO3 + 2 NaCl

Видеоопыт получения кремниевой кислоты из силиката натрия можно посмотреть здесь.

Даже слабая угольная кислота вытесняет кремниевую кислоту из солей:

Na2SiO3 + 2Н2O + 2CO2 → 2NaHCO3 + H2SiO3

Химические свойства

1. Кремниевая кислота — нерастворимая. Кислотные свойства выражены очень слабо, поэтому кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами:

Например, кремниевая кислота реагирует с концентрированным гидркосидом калия:

H2SiO3 +4KOH → K2SiO3 + 4H2O

2. При нагревании кремниевая кислота разлагается на оксид и воду:

H2SiO3  →  SiO2 + H2O

Силикаты

Силикаты — это соли кремниевой кислоты.  Большинство силикатов нерастворимо в воде, кроме силикатов натрия и калия, их называют «жидким стеклом».

Способы получения силикатов:

1. Растворение кремния, кремниевой кислоты или оксида в щелочи:

H2SiO3 + 2KOH → K2SiO3 + 2H2O

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + H2

SiO2 + 2KOH → K2SiO3 + H2O

2. Сплавление с основными оксидами:

СаО   +   SiO2   →   CaSiO3

3.  Взаимодействие растворимых силикатов с солями:

K2SiO3 + CaCl2    →    CaSiO3 + 2KCl

Оконное стекло (натриевое стекло) — силикат натрия и кальция: Na2O·CaO·6SiO2.

Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2:

6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 → Na2O·CaO·6SiO2 + 2CO2

Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее ионы Pb2+ – хрусталь; Cr3+ – имеет зеленую окраску, Fe3+ – коричневое бутылочное стекло, Co2+ – дает синий цвет, Mn2+ – красновато-лиловый.

Производители марихуаны используют силикат калия, чтобы получить больше трихомов ТГК

Полные, большие смоляные железы, наполненные ТГК, - это то, чего мы хотим от наших цветов марихуаны.

Важная новость сегодня заключается в том, что если вы скармливаете элемент земли кремний своим посевам марихуаны в виде силиката калия, вы получаете поддающийся проверке значительный рост ТГК, здоровья растений, темпов роста и продуктивности.

Давайте посмотрим на детали…

Кремний - второй по распространенности элемент в земной коре (кислород - самый распространенный элемент).

Кремний играет важную роль в метаболизме растений, усвоении питательных веществ, структурной прочности, устойчивости к грибковым заболеваниям, вредителям, засухе, жаре и холоду.

К концу фазы выращивания растения марихуаны, выращенные в почве, исчерпали запасы кремния.

И в некоторых случаях почвенный кремний плохо усваивается растениями марихуаны.

В вашем саду с беспочвенной гидропоникой кремний совершенно недоступен, потому что он вообще не находится в вашей корневой зоне, , если вы специально не добавили его как «силикат».

Ваши растения марихуаны могут нормально расти без кремния, что является основной причиной, по которой кремний не считается важным элементом, который необходимо включать в формулы основных питательных веществ для гидропоники.

Но данные показывают, что без добавления кремния в посевы вы упускаете более здоровые, каменные и продуктивные растения.

Силикат калия помогает растениям марихуаны производить и поддерживать более крупные бутоны

Когда ваши растения медицинской марихуаны потребляют кремний в виде силиката калия, они встраивают его в свои клеточные стенки.

Образцы тканей растений марихуаны показывают, что усиленные кремнием клеточные стенки более прочные и более эластичные, чем клеточные стенки в культурах, лишенных кремния.

Обогащенные кремнием клеточные стенки обеспечивают структурную поддержку ваших растений, поэтому у них более прочные стебли и стебли, поддерживающие более крупные почки.

Вы знаете, какой вред сосущие / кусающие насекомые, такие как клещи, трипсы, тля и другие нападающие насекомые, могут нанести вашим растениям марихуаны.

Обогащенные кремнием клеточные стенки мешают хищным насекомым питаться вашими растениями марихуаны.

Обогащенные кремнием клеточные стенки также защищают ваши растения изнутри и снаружи от повреждений от жары, яркого света, холода, засухи и влажности.

Кремний (в виде силиката калия) всасывается корнями и переносится от клетки к клетке внутри растения, где он становится мощным усилителем метаболических процессов марихуаны, действуя как балансир и помощник, который увеличивает поглощение других питательных веществ, способствует фотосинтезу, и фильтрует загрязнители, такие как соли и тяжелые металлы.

Силикат калия также снижает окислительный стресс (это антиоксидант).

Когда ваши растения марихуаны обогащены кремнием, они лучше сопротивляются серой гнили, мучнистой росе и другим патогенам, которые ежегодно приносят производителям миллионы убытков.

Растения марихуаны, питаемые кремнием в виде силиката калия, имеют более здоровые и плотные корни, которые быстрее поглощают питательные вещества, кислород и влагу, и они более устойчивы к корневым заболеваниям.

Для вас, выращивающего марихуану, важной новостью является то, что силикат калия увеличивает образование, прочность, размер и содержание смол в железах ТГК.

Ваши смоляные железы являются основными резервуарами ТГК в ваших растениях, но они чрезвычайно уязвимы для разрыва и другого ухудшения, вызванного жарой, засухой, хищниками, интенсивным светом, влажностью, плесенью, грибком, проблемами с питательными веществами и грубым обращением. ,

Добавленный силикон увеличивает размер, выносливость и устойчивость ваших почек и смоляных желез, давая вам более тяжелые и мощные соцветия, которые лучше сопротивляются силам, снижающим качество и вес урожая после сбора урожая.

Когда вы обогащаете свою медицинскую марихуану силикатом калия, вы продлеваете срок хранения их смоляных желез и ТГК.

Это означает, что ваши культуры сохраняют большую силу, вкус и аромат в течение более длительных периодов времени. Ваш урожай более ценен для вас и других людей, которые зависят от ваших почек.

Кремний как силикат: подберите правильное решение для посевов марихуаны

Теперь, когда вы увидели, как добавление кремния в вашу программу кормления марихуаной - это проверенный способ получить более здоровые растения и более ценные шишки, вам наверняка интересно, что лучший способ получить кремний для ваших растений.

Ученые, занимающиеся выращиванием марихуаны, определили, что силикат калия является предпочтительной формой кремния для растений марихуаны.

Использование силиката калия дает дополнительное преимущество, так как обеспечивает калием ваши культуры - как вы знаете, калий является усилителем почек марихуаны.

Не вдаваясь в подробности химии, давайте поймем, что другие формы сельскохозяйственного кремния, такие как силикат натрия и силикат лития, создают проблемы для ваших растений.

Силикат лития вызывает токсичность. У силиката натрия есть большая проблема: натрий.

Фактически, избыток натрия уже является большой проблемой для растений марихуаны, растущих в почвенных или беспочвенных системах гидропоники.

Ученые, специализирующиеся на марихуане, описывают это как «солевой стресс растений» и отмечают, что это замедляет рост марихуаны, снижает урожайность и даже может убить ваши растения.

Солевой стресс - это проблема как в помещении, так и на улице.

Действительно, один из основных вреда удобрений для промышленного сельского хозяйства и использования опресненной воды заключается в том, что они распространяют избыточные соли, вызывающие токсичность почвы.

Помните, что кремний должен поставляться в количествах, подходящих для ваших предприятий, и в правильной форме.Как и в случае с другими питательными элементами, которыми вы подкармливаете свои растения, избыток или недостаток кремния может вызвать проблемы с урожаем.

Таким образом, недостаточно просто добавить силикаты в свою программу кормления ... вы должны отправить нужное количество силиката калия, и лучше всего, если силикат калия будет поставляться вам в виде правильно приготовленного жидкого раствора.

Если вы выращиваете марихуану на гидропонике, у вас есть лишь несколько вариантов, когда вы пытаетесь добавить кремний в свои растения медицинской марихуаны.

Один продукт - это продукт компании Botanicare's Silica Blast, который содержит силикат натрия, калий и силикат калия.

Обратите внимание, что Botanicare теперь принадлежит Scotts Miracle-Gro, поэтому лучше избегать использования всех продуктов Botanicare.

Вы уже знаете, почему любой продукт с силикатом натрия вреден для ваших растений медицинской марихуаны - слишком много соли.

Dyna Gro производит продукт «Pro-TeKt», содержащий силикат калия; Компании Dutch Master и Grotek также производят силикатные изделия.

Я позвонил в Botanicare, Dyna Gro, Dutch Master и Grotek, чтобы узнать, как их продукты работают с марихуаной, но они отказались говорить о выращивании марихуаны.

Советы по выращиванию для гидропоники Марихуана и силикат калия

Когда я встретился с техническим консультантом Advanced Nutrients, я узнал больше об их продукте из силиката калия под названием Rhino Skin.

Я уже знал, что силикат калия лучше всего доставлять в виде жидкого раствора, а не в виде сухого порошка или гранул.

Технический консультант отметил, что производители гидропонной марихуаны должны быть осторожны при использовании большинства продуктов из силиката калия, потому что силикат калия может нанести ущерб pH и абсорбции питательных веществ, и потому что слишком много или слишком мало силиката калия может быть хуже, чем его совсем не добавлять.

По-видимому, Rhino Skin - это усовершенствованная версия предыдущего гидропонного продукта Barricade, который работает с системой питательных веществ фазы цветения, основанной на основных питательных веществах, которые гарантируют оптимизированный pH и максимальное усвоение питательных веществ вашими растениями.

Я разговаривал с гуру выращивания марихуаны GrowDaddy (более 50 лет опыта выращивания марихуаны) о силикате калия.

На протяжении многих лет он перепробовал все представленные на рынке формулы силиката калия и решил, что лучше всего будет использовать Rhino Skin в качестве корневого подкормки и в качестве опрыскивания для листьев.

GrowDaddy использует силикат калия для выращивания в почве и без почвы, начиная с середины вегетационной фазы и продолжающейся до фазы цветения, особенно для таких растений, как Куш, которые лучше всего растут с большой дозой питательных веществ для гидропоники, и любых растений, которые, как известно, производят более высокий, чем средний уровень ТГК. проценты.

В качестве корневого подкормки я использую силикат калия в соответствии с инструкциями производителя. В качестве спрея для листьев я использую воду обратного осмоса с нулевой промилле, органическое поверхностно-активное вещество Wet Betty половинной концентрации и Rhino Skin крепостью от одной восьмой до четверти.

Я довожу pH раствора до 5,7.

Когда я закончу смешивать, средний объем опрыскивания для листвы составляет 110–170 частей на миллион.

Я использую этот спрей, иногда в сочетании с другими добавками в течение последних двух третей фазы роста и первых двух недель фазы цветения.

Листовое опрыскивание силикатом калия является профилактическим средством против мучнистой росы, клещей, трипсов, тли, жары, серой гнили и других стрессов, поражающих ваши растения извне.

Он также переносит силикат калия в растения марихуаны в решающий момент… когда они формируют почки и смоляные железы.

Это укрепляет ваши железы, увеличивает плотность и потенциал развития вашей структуры почек и дает вам больше ТГК.

Теперь вы увидели, как силикат калия делает ваши растения каннабис более безопасными, сильными, здоровыми, быстрорастущими и высокоурожайными. Я уверен, что вы получите гидропонный силикат калия и ощутите повышенные преимущества ТГК сегодня.

.

кислотно-основных реакций | Типы реакций

13.2 Кислотно-основные реакции (ESBQY)

Реакция между кислотой и основанием известна как реакция нейтрализации . Часто при взаимодействии кислоты и основания образуется соль и вода. Мы рассмотрим несколько примеров кислотно-основных реакций.

В химии слово соль не означает белое вещество, которым вы посыпаете пищу (это белое вещество является солью, но не единственной солью). Соль (для химиков) - это продукт кислотно-основной реакции, состоящий из катиона основания и аниона кислоты.{-} \) ионы. Соль все еще образуется как единственный продукт, но вода не образуется.

Важно понимать, насколько полезны эти реакции нейтрализации. Ниже приведены несколько примеров:

  • Бытовое использование

    Оксид кальция (\ (\ text {CaO} \)) - это основа (все оксиды металлов являются основаниями), которую наносят на слишком кислую почву. Порошковый известняк \ ((\ text {CaCO} _ {3}) \) также можно использовать, но его действие намного медленнее и менее эффективно.Эти вещества могут также использоваться в больших количествах в сельском хозяйстве и в реках.

    Известняк (белый камень или карбонат кальция) используется в выгребных ямах (или длинных отстойниках). Известняк - это основа, которая помогает нейтрализовать кислотные отходы.

  • Биологические применения

    Кислоты в желудке (например, соляная кислота) играют важную роль в переваривании пищи. Однако, когда у человека язва желудка или когда в желудке слишком много кислоты, эти кислоты могут вызвать сильную боль. Антациды используются для нейтрализации кислот, чтобы они не горели так сильно. Антациды - это основания, нейтрализующие кислоту. Примерами антацидов являются гидроксид алюминия, гидроксид магния («магнезиальное молоко») и бикарбонат натрия («бикарбонат соды»). Антациды также можно использовать для снятия изжоги.

  • Промышленное использование

    Основной гидроксид кальция (известковая вода) может использоваться для поглощения вредного кислого \ (\ text {SO} _ {2} \) газа, который выделяется на электростанциях и при сжигании ископаемого топлива.

Укусы пчел кислые, их pH от \ (\ text {5} \) до \ (\ text {5,5} \). Их можно успокоить, используя такие вещества, как бикарбонат соды и молоко магнезии. Обе основы помогают нейтрализовать кислотный пчелиный укус и немного уменьшить зуд!

Кислотно-основные реакции

Цель

Для исследования кислотно-основных реакций.

Аппаратура и материалы

  • Колба мерная
  • Колбы конические
  • раствор гидроксида натрия
  • раствор соляной кислоты
  • пипетка
  • индикатор

Метод

  1. Используйте пипетку, чтобы добавить \ (\ text {20} \) \ (\ text {ml} \) раствор гидроксида натрия в мерную колбу.Долить до отметки водой и хорошо взболтать.

  2. Отмерьте \ (\ text {20} \) \ (\ text {ml} \) раствор гидроксида натрия в коническую колбу. Добавьте несколько капель индикатора.

  3. Медленно добавьте \ (\ text {10} \) \ (\ text {ml} \) соляной кислоты. Если есть изменение цвета, остановитесь. Если нет, добавьте еще \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \). Продолжайте добавлять \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) приращения, пока не заметите изменение цвета.

Наблюдения

Раствор меняет цвет после добавления заданного количества соляной кислоты.

В приведенном выше эксперименте вы использовали индикатор, чтобы увидеть, когда кислота нейтрализует основание. Индикаторы - это химические соединения, которые меняют цвет в зависимости от того, в кислоте они или в основе.

Включен рекомендуемый эксперимент для неформальной оценки по обнаружению природных индикаторов. Учащиеся могут протестировать множество разноцветных растений, чтобы увидеть, что происходит с каждым растением при смешивании с кислотой или основанием.Основная идея состоит в том, чтобы учащиеся извлекли цвет из растения, кипятя его, а затем сливая жидкость. Для таких веществ, как порошок карри, учащиеся могут растворить его в воде, а для чая они могут заварить чашку чая, а затем вынуть пакетик перед тестированием. Затем полученную жидкость можно протестировать, чтобы увидеть, является ли она индикатором. Альтернативой смешиванию кислоты или основания с жидкостью является замачивание полоски бумаги в жидкости, а затем нанесение капли кислоты или основания на бумагу.В эксперименте ниже также рассматриваются некоторые другие вещества, такие как разрыхлитель, ванильная эссенция и лук. Разрыхлитель шипит в кислотах, но не в щелочах. Лук и ванильная эссенция теряют свой характерный запах в основном растворе.

Важно, чтобы учащиеся не помещали лицо или нос прямо над или в стакан, когда нюхают лук и ванильную эссенцию. Они должны держать стакан в одной руке, а другой рукой доносить (т. Е. Махать рукой взад и вперед) запах к своему лицу.

Кислоты и щелочи едкие и могут вызвать серьезные ожоги, поэтому с ними нужно обращаться осторожно.

Показатели

Цель

Чтобы определить, какие растения и продукты питания могут выступать в качестве индикаторов.

Аппаратура и материалы

  • Возможные индикаторы: краснокочанная капуста, свекла, ягоды (например, шелковица), порошок карри, красный виноград, лук, чай (ройбуш или обычный), разрыхлитель, ванильная эссенция
  • кислоты (например, уксус, соляная кислота), основания (напр.грамм. аммиак (во многих бытовых чистящих средствах)) для испытания
  • Стаканы

Метод

  1. Возьмите небольшое количество первого возможного индикатора (не используйте лук, ванильную эссенцию и разрыхлитель). Варить массу до тех пор, пока вода не изменит цвет.

  2. Отфильтруйте полученный раствор в стакан, стараясь не попасть в стакан. (Также можно вылить воду через дуршлаг или сито.)

  3. Половину полученного окрашенного раствора налейте во второй стакан.

  4. Поместите один стакан на лист бумаги формата А4 с надписью «кислоты». Поместите другой стакан на лист бумаги с надписью «основы».

  5. Повторите со всеми другими возможными индикаторами (кроме лука, ванильной эссенции и разрыхлителя).

  6. Во все мензурки на листе с кислотой осторожно налейте \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) кислоты.Запишите свои наблюдения.

  7. Во все мензурки на листе основы осторожно налейте \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) основы. Запишите свои наблюдения.

    Если у вас более одной кислоты или основания, вам нужно будет повторить вышеуказанные шаги, чтобы получить свежие индикаторные образцы для вашей второй кислоты или основания. Или вы можете использовать меньшее количество полученного окрашенного раствора для каждой кислоты и основания, которые вы хотите проверить.

  8. Обратите внимание на запах лука и ванильной эссенции.Положите в стакан небольшой кусочек лука. Это для тестирования с кислотой. Налейте \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) кислоты. Помашите рукой над стаканом, чтобы выдувать воздух к носу. Что вы замечаете в запахе лука? Повторите то же самое с ванильной эссенцией.

  9. Поместите небольшой кусочек лука в стакан. Это для тестирования с базой. Залейте \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) основы. Помашите рукой над стаканом, чтобы выдувать воздух к носу.Что вы замечаете в запахе лука? Повторите то же самое с ванильной эссенцией.

  10. Наконец, положите в стакан чайную ложку разрыхлителя. Осторожно налейте в стакан \ (\ text {5} \) \ (\ text {ml} \) кислоты. Запишите свои наблюдения. Повторите то же самое с базой.

Наблюдения

красный

Вещество

Цвет

Результаты с кислотой

Результаты с основанием 06 9106

Свекла

Ягоды

Карри порошок

9106

9016

Лук

Ванильная эссенция

Разрыхлитель

902 присутствие кислоты или основания.Разрыхлитель шипит, когда находится в растворе кислоты, но реакции не наблюдается, когда он находится в растворе основания. Эссенция ванили и лук должны потерять свой характерный запах в базе.

Ваниль и лук известны как обонятельные (запах) индикаторы. Обонятельные индикаторы теряют характерный запах при смешивании с кислотами или основаниями.

Теперь мы рассмотрим три конкретных типа кислотно-основных реакций. В каждом из этих типов кислотно-щелочной реакции кислота остается той же, но меняется тип основания.Мы посмотрим, какие продукты образуются, когда кислоты реагируют с каждым из этих оснований, и как выглядит общая реакция.

Кислота и гидроксид металла (ESBQZ)

Когда кислота реагирует с гидроксидом металла, образуются соль и вода . Мы уже вкратце объяснили это. Вот несколько примеров:

  • \ (\ text {HCl (aq)} + \ text {NaOH (aq)} \ rightarrow \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + \ text {NaCl (aq)} \)
  • \ (2 \ text {HBr (aq)} + \ text {Mg (OH)} _ {2} \ text {(aq)} \ rightarrow 2 \ text {H} _ {2} \ text {O (l) } + \ text {MgBr} _ {2} \ text {(aq)} \)
  • \ (3 \ text {HCl (aq)} + \ text {Al (OH)} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 3 \ text {H} _ {2} \ text {O (l) } + \ text {AlCl} _ {3} \ text {(aq)} \)

Мы можем написать общее уравнение для этого типа реакции: \ [n \ text {H} ^ {+} \ text {(aq)} + \ text {M (OH)} _ {n} \ text {(aq)} \ rightarrow n \ text {H} _ {2 } \ text {O (l)} + \ text {M} ^ {n +} \ text {(aq)} \] Где \ (n \) - номер группы металла, а \ (\ text {M} \) - металл.

Присоединяйтесь к тысячам учащихся, улучшающих свои научные оценки онлайн с помощью Siyavula Practice.

Зарегистрируйтесь здесь

Упражнение 13.3

Напишите сбалансированное уравнение реакции между \ (\ text {HNO} _ {3} \) и \ (\ text {KOH} \).

\ (\ text {HNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {KOH (aq)} \ rightarrow \ text {KNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {H } _ {2} \ text {O (l)} \)

Кислота и оксид металлов (ESBR2)

Когда кислота реагирует с оксидом металла, также образуются соль и вода .Вот несколько примеров:

  • \ (2 \ text {HCl (aq)} + \ text {Na} _ {2} \ text {O (aq)} \ rightarrow \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + 2 \ текст {NaCl} \)
  • \ (2 \ text {HBr (aq)} + \ text {MgO} \ rightarrow \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + \ text {MgBr} _ {2} \ text {( водно)} \)
  • \ (6 \ text {HCl (aq)} + \ text {Al} _ {2} \ text {O} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 3 \ text {H} _ {2} \ текст {O (l)} + 2 \ text {AlCl} _ {3} \ text {(aq)} \)

Мы можем написать общее уравнение реакции оксида металла с кислотой: \ [2y \ text {H} ^ {+} \ text {(aq)} + \ text {M} _ {x} \ text {O} _ {y} \ text {(aq)} \ rightarrow y \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + x \ text {M} ^ {n +} \ text {(aq)} \] Где \ (n \) - номер группы металла.\ (X \) и \ (y \) представляют собой соотношение, в котором металл соединяется с оксидом, и зависит от валентности металла.

Присоединяйтесь к тысячам учащихся, улучшающих свои научные оценки онлайн с помощью Siyavula Practice.

Зарегистрируйтесь здесь

Упражнение 13.4

Напишите сбалансированное уравнение реакции между \ (\ text {HBr} \) и \ (\ text {K} _ {2} \ text {O} \).

\ (2 \ text {HBr (aq)} + \ text {K} _ {2} \ text {O (aq)} \ rightarrow 2 \ text {KBr (aq)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \)

Кислота и карбонат металла (ESBR3)

Реакция кислот с карбонатами

Аппаратура и материалы

  • Небольшие количества разрыхлителя (бикарбонат натрия)
  • соляная кислота (разбавленная) и уксус
  • стенд реторт
  • две пробирки
  • одна резиновая пробка для пробирки
  • трубка подачи
  • известковая вода (гидроксид кальция в воде)

Эксперимент следует настроить, как показано ниже.

Метод

  1. Осторожно проденьте подающую трубку через резиновую пробку.

  2. Налейте известковую воду в одну из пробирок.

  3. Осторожно налейте небольшое количество соляной кислоты в другую пробирку.

  4. Добавьте в кислоту небольшое количество карбоната натрия и закройте пробирку резиновой пробкой.Поместите другой конец трубки подачи в пробирку с известковой водой.

  5. Посмотрите, что происходит с цветом известковой воды.

  6. Повторите вышеуказанные шаги, на этот раз используя уксус.

Наблюдения

Чистая известковая вода становится молочной, что означает образование углекислого газа. Вы можете не увидеть этого для соляной кислоты, поскольку реакция может происходить быстро.

Когда кислота реагирует с карбонатом металла, образуются соль , диоксид углерода и вода . Взгляните на следующие примеры:

  • Азотная кислота реагирует с карбонатом натрия с образованием нитрата натрия, диоксида углерода и воды.

    \ [2 \ text {HNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {Na} _ {2} \ text {CO} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 2 \ текст {NaNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \]

  • Серная кислота реагирует с карбонатом кальция с образованием сульфата кальция, диоксида углерода и воды.

    \ [\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \ text {(aq)} + \ text {CaCO} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow \ text { CaSO} _ {4} \ text {(s)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \]

  • Соляная кислота реагирует с карбонатом кальция с образованием хлорида кальция, диоксида углерода и воды.

    \ [2 \ text {HCl (aq)} + \ text {CaCO} _ {3} \ text {(s)} \ rightarrow \ text {CaCl} _ {2} \ text {(aq)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \]

Упражнение 13.5

Напишите сбалансированное уравнение реакции между \ (\ text {HCl} \) и \ (\ text {K} _ {2} \ text {CO} _ {3} \).

\ (2 \ text {HCl (aq)} + \ text {K} _ {2} \ text {CO} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 2 \ text {KCl (aq)} + \ текст {H} _ {2} \ text {O (l)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} \)

Используя то, что мы узнали о кислотах и ​​основаниях, мы теперь можем взглянуть на получение некоторых солей.

Приготовление солей

Цель

Для получения солей кислотно-основными реакциями.{-3} $} \)), серная кислота (разбавленная), гидроксид натрия, оксид меди (II), карбонат кальция

  • мензурки, измеритель массы, воронки, фильтровальная бумага, горелка Бунзена, мерные цилиндры

  • Метод

    При работе с серной кислотой надевайте перчатки и защитные очки. Работайте в хорошо проветриваемом помещении.

    Часть 1

    1. Отмерьте \ (\ text {20} \) \ (\ text {ml} \) соляной кислоты в стакан.
    2. Отмерьте \ (\ text {20} \) \ (\ text {ml} \) гидроксида натрия и осторожно добавьте его в стакан, содержащий соляную кислоту.
    3. Осторожно нагрейте полученный раствор, пока вся вода не испарится. У вас должен остаться белый порошок.

    Часть 2

    1. Осторожно добавьте \ (\ text {25} \) \ (\ text {ml} \) серной кислоты в чистый стакан.
    2. Добавьте примерно небольшое количество (примерно \ (\ text {0,5} \) \ (\ text {g} \)) оксида меди (II) в стакан с серной кислотой.Размешайте раствор.
    3. Когда весь оксид меди (II) растворится, добавьте еще небольшое количество оксида меди (II). Повторяйте, пока твердое вещество не перестанет растворяться и не останется небольшое количество нерастворенного твердого вещества.
    4. Отфильтруйте этот раствор и выбросьте фильтровальную бумагу.
    5. Осторожно нагрейте полученную жидкость. У вас должно получиться небольшое количество твердого вещества.

    Часть 3

    1. Отмерьте \ (\ text {20} \) \ (\ text {ml} \) соляной кислоты в новый стакан.
    2. Добавьте примерно небольшое количество (примерно \ (\ text {0,5} \) \ (\ text {g} \)) карбоната кальция в стакан, содержащий соляную кислоту. Размешайте раствор.
    3. Когда весь карбонат кальция растворится, добавьте еще небольшое количество карбоната кальция. Повторяйте, пока твердое вещество не перестанет растворяться и не останется небольшое количество нерастворенного твердого вещества.
    4. Отфильтруйте этот раствор и выбросьте фильтровальную бумагу.
    5. Осторожно нагрейте полученную жидкость. У вас должно получиться небольшое количество твердого вещества.

    Наблюдения

    В первой реакции (хлористоводородная кислота с гидроксидом натрия) полученный раствор был прозрачным. Когда этот раствор нагревали, было отмечено небольшое количество белого порошка. Это порошок хлорида натрия.

    Во второй реакции (серная кислота с оксидом меди (II)) полученный раствор имел синий цвет. Когда этот раствор нагревали, было отмечено небольшое количество белого порошка. Этот порошок - медный купорос.

    В третьей реакции (хлористоводородная кислота с карбонатом кальция) полученный раствор был прозрачным.Когда этот раствор нагревали, было отмечено небольшое количество белого порошка. Этот порошок - сульфат кальция.

    Попробуйте написать уравнения для трех вышеуказанных реакций.

    Заключение

    Мы использовали кислотно-основные реакции для получения различных солей.

    Кислоты и основания

    Упражнение 13.6

    \ (\ text {HNO} _ {3} \) и \ (\ text {Ca} (\ text {OH}) _ {2} \)

    Кислота и гидроксид металлов

    \ (2 \ text {HNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {Ca (OH)} _ {2} \ text {(aq)} \ rightarrow \ text {Ca (NO} _ {3} \ text {)} _ {2} \ text {(aq)} + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \)

    \ (\ text {HCl} \) и \ (\ text {BeO} \)

    Кислота и оксид металлов

    \ (2 \ text {HCl (aq)} + \ text {BeO (aq)} \ rightarrow \ text {BeCl} _ {2} \ text {(aq)} + \ text {H} _ {2} \ текст {O (l)} \)

    \ (\ text {HI} \) и \ (\ text {K} _ {2} \ text {CO} _ {3} \)

    Кислота и карбонат

    \ (2 \ text {HI (aq)} + \ text {K} _ {2} \ text {CO} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 2 \ text {KI (aq)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} \)

    \ (\ text {H} _ {3} \ text {PO} _ {4} \) и \ (\ text {KOH} \)

    Кислота и гидроксид металлов

    \ (\ text {H} _ {3} \ text {PO} _ {4} \ text {(aq)} + 3 \ text {KOH (aq)} \ rightarrow \ text {K} _ {3} { PO} _ {4} \ text {(aq)} + 3 \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \)

    \ (\ text {HCl} \) и \ (\ text {MgCO} _ {3} \)

    Кислота и карбонат

    \ (2 \ text {HCl (aq)} + \ text {MgCO} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow \ text {MgCl} _ {2} \ text {(aq)} + \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} + \ text {CO} _ {2} \ text {(g)} \)

    \ (\ text {HNO} _ {3} \) и \ (\ text {Al} _ {2} \ text {O} _ {3} \)

    Кислота и оксид металлов

    \ (6 \ text {HNO} _ {3} \ text {(aq)} + \ text {Al} _ {2} \ text {O} _ {3} \ text {(aq)} \ rightarrow 2 \ текст {Al (NO} _ {3} \ text {)} _ {3} \ text {(aq)} + 3 \ text {H} _ {2} \ text {O (l)} \)

    ,

    19 Классные химические реакции, доказывающие, что наука увлекательна

    Химия может быть одной из самых завораживающих, но также и опасных наук. Смешивание определенных химикатов может вызвать довольно неожиданные реакции, которые могут быть интересны для демонстрации. Хотя некоторые реакции можно наблюдать ежедневно, например, смешивание сахара с кофе, некоторые требуют контролируемых условий для визуализации эффектов. Но есть некоторые химические реакции, наблюдать за которыми просто потрясающе, и их легко провести в химических лабораториях.

    Для вашей безопасности самый простой выход - посмотреть видео с такими впечатляющими химическими реакциями, прежде чем вы подумаете о воспроизведении их, чтобы лучше понять уровень риска и необходимые меры безопасности.

    Вот список из 19 самых потрясающих химических реакций, которые доказывают, что наука всегда крута.

    1. Полиакрилат натрия и вода

    Полиакрилат натрия - это суперабсорбентный полимер. Подводя итог реакции, ионы полимера притягивают воду путем диффузии.Полимер поглощает воду за секунды, что приводит к почти мгновенному превращению в гелеобразное вещество. Именно это химическое вещество используется в подгузниках для поглощения отработанной жидкости. Технически это не химическая реакция, потому что химическая структура не меняется и не происходит реакции с молекулами воды. Скорее, это демонстрация поглощения в макроуровне.

    2. Диэтилцинк и воздух

    Диэтилцинк - очень нестабильное соединение.При контакте с воздухом он горит с образованием оксида цинка, CO2 и воды. Реакция происходит, когда диэтилцинк вступает в контакт с молекулами кислорода. Химическое уравнение выглядит следующим образом:

    Zn (C2H5) 2 + 5O2 → ZnO + 4CO2 + 5h3O

    3. Цезий и вода

    Источник: Giphy

    Цезий - один из наиболее реактивных щелочных металлов. При контакте с водой он реагирует с образованием гидроксида цезия и газообразного водорода. Эта реакция происходит так быстро, что вокруг цезия образуется пузырек водорода, который поднимается на поверхность, после чего цезий подвергается воздействию воды, вызывая дальнейшую экзотермическую реакцию, таким образом воспламеняя газообразный водород.Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет исчерпан весь цезий.

    4. Глюконат кальция

    Глюконат кальция обычно используется для лечения дефицита кальция. Однако, когда он нагревается, он вызывает огромное расширение молекулярной структуры. Это приводит к образованию пены, напоминающей серую змею, вызванной испарением воды и дегидратацией гидроксильных групп внутри соединения. Говоря менее научным языком, при нагревании глюконат кальция быстро разлагается. Реакция следующая:

    2C 12 H 22 CaO 14 + O 2 → 22H 2 O + 21C + 2CaO + 3CO 2

    5.Трииодид азота

    Вы можете приготовить это соединение дома, но имейте в виду, что это очень опасно. Соединение образуется в результате осторожной реакции йода и аммиака. После высыхания исходных компонентов образуется NI3, который является очень реактивным соединением. Простое прикосновение пера вызовет взрыв этого опасного контактного взрывчатого вещества.

    6. Дихромат аммония

    Когда дихромат аммония воспламеняется, он разлагается экзотермически с образованием искр, золы, пара и азота.

    7. Перекись водорода и иодид калия

    Когда перекись водорода и иодид калия смешиваются в надлежащих пропорциях, перекись водорода разлагается очень быстро. В эту реакцию часто добавляют мыло, чтобы в результате образовалось пенистое вещество. Мыльная вода улавливает кислород, продукт реакции, и создает множество пузырьков.

    8. Хлорат калия и конфеты

    Мармеладные мишки - это, по сути, просто сахароза.Когда мармеладные мишки попадают в хлорат калия, он вступает в реакцию с молекулой глюкозы в сахарозе, что приводит к сильно экзотермической реакции горения.

    9. Реакция Белоусова-Жаботинского (BZ)

    Реакция BZ образуется при осторожном сочетании брома и кислоты. Реакция является ярким примером неравновесной термодинамики, которая приводит к красочным химическим колебаниям, которые вы видите на видео выше.

    10.Окись азота и сероуглерод

    Реакция, часто называемая «лающей собакой», представляет собой химическую реакцию в результате воспламенения сероуглерода и закиси азота. Реакция дает яркую синюю вспышку и очевидный звук глухой. Реагенты реакции быстро разлагаются в процессе горения.

    11. Сплав NaK и вода

    Сплав NaK - это металлический сплав, образованный смешением натрия и калия вне воздуха, обычно в керосине.Этот чрезвычайно реактивный материал может реагировать с воздухом, но еще более бурная реакция происходит при контакте с водой.

    12. Термит и лед

    Вы когда-нибудь думали, что смешивание огня и льда может привести к взрыву?

    СВЯЗАННЫЕ: 11 ЛУЧШИХ ХИМИЧЕСКИХ КАНАЛОВ НА YOUTUBE

    Вот что происходит, когда вы получаете небольшую помощь от Thermite, который представляет собой смесь алюминиевого порошка и оксида металла. Когда эта смесь воспламеняется, происходит экзотермическая окислительно-восстановительная реакция, т.е.е. химическая реакция, при которой энергия выделяется в виде электронов, которые переходят между двумя веществами. Таким образом, когда термит помещается на поверхность льда и воспламеняется с помощью пламени, лед сразу же загорается, и выделяется большое количество тепла в виде взрыва. Однако нет какой-либо убедительной научной теории о том, почему термит вызывает взрыв. Но одно ясно из демонстрационного видео - не пробуйте это дома.

    13.Осциллирующие часы Бриггса-Раушера

    Реакция Бриггса-Раушера - одна из очень немногих колеблющихся химических реакций. Реакция дает визуально ошеломляющий эффект за счет изменения цвета раствора. Для инициирования реакции смешивают три бесцветных раствора. Полученный раствор будет циклически менять цвет с прозрачного на янтарный в течение 3-5 минут и в итоге станет темно-синим. Три раствора, необходимые для этого наблюдения, представляют собой разбавленную смесь серной кислоты (H 2 SO 4 ) и йодата калия (KIO 3 ), разбавленную смесь малоновой кислоты (HOOOCCH 2 COOH), моногидрат сульфата марганца. (МнСО 4 .H 2 O) и крахмал vitex и, наконец, разбавленный пероксид водорода (H 2 O 2 ).

    14. Supercool Water

    Возможно, вы не заморозите окружающую среду, как Эльза в фильме «Холодное сердце», но вы определенно можете заморозить воду прикосновением к этому классному научному эксперименту. Эксперимент с супер холодной водой заключается в охлаждении очищенной воды до -24 ° C (-11 ° F). Охлажденную бутылку можно медленно вынуть и постучать по дну или по бокам, чтобы запустить процесс кристаллизации.Поскольку очищенная вода не имеет примесей, молекулы воды не имеют ядра для образования твердых кристаллов. Внешняя энергия, обеспечиваемая в виде крана или удара, заставит молекулы переохлажденной воды образовывать твердые кристаллы посредством зародышеобразования и запустит цепную реакцию по кристаллизации воды по всей бутылке.

    15. Феррожидкость

    Ферромагнитная жидкость состоит из наноразмерных ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости-носителе, такой как органический растворитель или вода.Изначально обнаруженные Исследовательским центром НАСА в 1960-х годах в рамках исследования по поиску методов контроля жидкостей в космосе, феррожидкости при воздействии сильных магнитных полей будут создавать впечатляющие формы и узоры. Эти жидкости могут быть приготовлены путем объединения определенных пропорций соли Fe (II) и соли Fe (III) в основном растворе с образованием валентного оксида (Fe 3 O 4 ).

    16. Гигантский пузырь из сухого льда

    Сухой лед всегда является забавным веществом для разнообразных экспериментов.Если вам удастся найти немного сухого льда, попробуйте в этом эксперименте создать гигантский пузырь из простых материалов. Возьмите миску и наполовину наполните ее водой. Смочите жидкое мыло водой и перемешайте. Пальцами намочите края миски и добавьте в раствор сухой лед. Окуните полоску ткани в мыльную воду и протяните ее по всему краю миски. Подождите, пока пары сухого льда не задержатся внутри пузыря, который начнет постепенно расширяться.

    17. Змея фараона

    Змея фараона - это простая демонстрация фейерверка.Когда тиоцианат ртути воспламеняется, он распадается на три продукта, и каждый из них снова распадается на еще три вещества. Результатом этой реакции является растущий столб, напоминающий змею, с выделением пепла и дыма. Хотя все соединения ртути токсичны, лучший способ провести этот эксперимент - в вытяжном шкафу. Также существует серьезная опасность пожара. Однако самое простое решение - посмотреть видео, если у вас нет доступа к материалам.

    18. Эффект Мейснера

    Охлаждение сверхпроводника ниже температуры перехода сделает его диамагнитным.Это эффект, при котором объект будет отталкиваться от магнитного поля, а не тянуться к нему. Эффект Мейснера также привел к концепции транспортировки без трения, при которой объект может левитировать по рельсам, а не прикрепляться к колесам. Однако этот эффект также можно воспроизвести в лаборатории. Вам понадобится сверхпроводник и неодимовый магнит, а также жидкий азот. Охладите сверхпроводник жидким азотом и поместите сверху магнит, чтобы наблюдать левитацию.

    19. Сверхтекучий гелий

    Охлаждение гелия до достижения его лямбда-точки (-271 ° C) сделает его сверхтекучим, известным как гелий II. Эта сверхтекучая жидкость образует тонкую пленку внутри контейнера и будет подниматься против силы тяжести в поисках более теплого места. Тонкая пленка имеет толщину около 30 нм, в ней капиллярные силы превышают силу тяжести, которая удерживает жидкость в контейнере.

    .

    Смотрите также