Химия и Химики № 2 2015. Живые капли ртути (капли ртути, разбавленная азотная кислота, бихромат калия). Drops of mercury, dichromate and nitric acid

На форуме один из участников выложил ролик. Ролик старый, какой его первоисточник - сказать затрудняюсь.

На видео дается следующее описание (приведу своими словами).

В чашку Петри с азотной кислотой и небольшими каплями ртути поместили "несколько кристаллов" хромпика (бихромат калия, дихромат калия) - в результате бихромат стал растворяться и реагировать со ртутью. В тех местах, где бихромат контактирует со ртутью, поверхностное натяжение ртути сильно понижается, поэтому ртуть как бы "присасывается" к кристаллам, толкает их пред собой и капля приходит в бурное движение. Поэтому опыт называется "живые капли ртути". Чашка постепенно заполняется продуктами реакции.

Как видите, описание далеко не полное, в частности не указана концентрация азотной кислоты, не сказано даже, концентрированная кислота берется или разбавленная. Хотя на видео сказано, что берется "несколько кристаллов" хромпика, судя по картинке, добавили не несколько кристаллов, а несколько комков, каждый из которых может содержать десятки слипшихся кристалликов.

Попробовал найти описание в сети. На запрос "Живые капли ртути" google выдавал тот самый ролик, только на разных сайтах. На некоторых сайтах был даже приведен английский эквивалент - "Living drops of mercury", однако, поиск по этим словам показал, что такое название в англоязычной литературе не используется - по-видимому, это был просто бездумный (механический) перевод русского названия опыта.

Позже кое-что нашел, но это было уже после. - После того, как я сделал опыт.

Судя по картинке на видео, кислота используется разбавленная: ртуть бурно реагирует с концентрированной азотной кислотой и медленно - с разбавленной. У меня был 20%-й раствор азотной кислоты - его и взял. Налил в чашку Петри немного ртути, добавил азотной кислоты.

Первая проблема: мелкие капельки ртути собираются вместе и объединяются в одну большую каплю. Их можно разделить палочкой, но они снова собираются и объединяются. А чем плоха большая капля? - Это я понял еще ДО добавления бихромата калия: большая капля тяжелая и она, вероятно, будет гораздо хуже двигаться, чем мелкие капли на приведенном видео.

Добавил бихромат - рассыпчатые кристаллы. В этот момент капельки объединились в большую каплю, которая стала вращаться и пульсировать. - "Признаки жизни" налицо, но вращающаяся капля почти не сдвинулась с места.

Вылил содержимое чашки Петри в стакан, многократно промыл ртуть водой. Для второго опыта взял чуть меньше ртути. Попытался "спрессовать" кристаллы бихромата стеклянной палочкой, несколько комочков получилось, но в целом эффект был обратным - кристаллы измельчились. Добавил бихромат в чашку Петри со ртутью.

Капля ртути "зашевелилась", но облако мелких кристаллов образовало взвесь, которая сильно мешала наблюдению. Сразу же начал образовываться темно-красный продукт реакции (бихромат ртути?), который сформировал красное непрозрачное облако. Временами большая капля проявляла проворство, но двигалась она гораздо медленнее, чем несколько мелких капелек, которые были рядом.

Повторил опыт. Сначала большАя капля просто вращалась в центре, мелкие капли бегали. Потом большая капля начала перемещаться. В этот раз большАя и мелкие капли временами двигались очень быстро, но красно-коричневое облако мешало наблюдению.

Еще раз провел эксперимент - добавил меньше азотной кислоты, чтобы жидкость, которая в процессе опыта становится непрозрачной, не сильно покрывала капельки ртути. Опять же быстро образовалось красное непрозрачное облако продуктов реакции. Благодаря более тонкому слою раствора в этот раз он не скрывал капли ртути полностью, но капельки двигались медленнее. Добавил в чашку азотной кислоты - капельки стали двигаться быстрее, но теперь они часто погружались в непрозрачное облако продуктов реакции.

В процессе эксперимента ртуть заметно расходуется - это видно по уменьшению размеров капель. В конце серии опытов капельки стали меньше и гораздо проворнее.

Уже после проведения опыта нашел через books.google.com фрагмент книги Robert Glotzhaber - Biology Laboratory Set Teachers Guide, в котором приведено описание данного опыта.

Additional materials needed: 10% dilute nitric acid (concentration not critical); mercury; potassium dichromate, K₂(CrO₄)₂ [в формуле ошибка, правильно K₂Cr₂O₇ - прим. ред]; spatula; overhead projector, the "thing."

Pour 1/4 inch of dilute nitric acid into a Petri dish and place it on the overhead projector. Add a drop of mercury and allow the students to observe on the screen. Now add a drop or two of potassium dichromate. Observe. If the "thing" stops moving, provide "artificial respiration" by pushing on it with the flat part of your spatula. Add more mercury and watch it "grow." Then press on it with the edge of your spatula to make it "reproduce." The activity is a result of an oxidation reaction between mercury and potassium dichromate.

DISCUSSION:
Answers will vary. Have your student read his answer and discuss it with him.

Как видите, рекомендуется использовать 10%-ю азотную кислоту, но тут же отмечается, что концентрация не критична.

Смотреть Видео (19 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (47 Мб, .avi )