Как известно, водород значительно легче воздуха, поэтому, если наполнить им воздушный шарик, он полетит. С другой стороны, водород очень легко воспламеняется. Эти два свойства водорода можно использовать для эффектного опыта.

Сначала наполним воздушный шарик водородом. Для получения водорода мы использовали реакцию алюминия и щелочи. Нам понадобятся: колба на 0.5 л, пробка с газоотводной трубкой, пробирка, 15-20 г щелочи (едкого натра или едкого кали), грамм 10 кусочков алюминия и, конечно же, - воздушный шарик.

Поместите щелочь и алюминий в колбу, налейте в нее 150-200 г воды и закройте колбу пробкой с газоотводной трубкой. Накройте газоотводную трубку пробиркой. Подождите примерно 10 мин, пока водород вытеснит из колбы воздух, после чего проведите пробу на чистоту.

Возьмите пробирку и, не переворачивая, поднесите ее к пламени. Если водород сгорит спокойно или с легким хлопком, значит, в колбе не осталось (или почти не осталось) воздуха, если будет слышен сильный хлопок или резкий свист - это означает, что в колбе еще остался воздух. В последнем случае снова накройте пробиркой газоотводную трубку и через некоторое время повторите испытание. Тем временем надуйте шарик воздухом, потом сдуйте. Эту процедуру повторяют 3-4 раза для того, чтобы стенки шарика стали более мягкими.

Если водород в колбе чистый, привяжите к газоотводной трубке шарик. Для этого можно воспользоваться нитками. Следите, чтобы соединение было плотным и не пропускало газ.

Важно, чтобы реакция щелочи и алюминия не протекала слишком бурно, иначе в шарик попадет много водяного пара и брызг раствора, он станет тяжелым и не сможет летать. Поэтому в колбу со щелочью нужно добавить достаточное количество воды. Имейте в виду, что в ходе реакции идет самопроизвольный разогрев, поэтому скорость со временем может сильно увеличиться.

Чтобы замедлить реакцию колбу поливают холодной водой, чтобы ускорить - ставят в кипяток.

В нашем случае шарик заполнился примерно за 40 мин. Теперь остается только хорошо перевязать шарик ниткой и осторожно снять его с газоотводной трубки (если последнее затруднительно, нижний край шарика можно отрезать). Шарик сразу же полетит, поэтому не забудьте придержать край нитки (иначе придется ловить шарик под потолком). Удобно привязать шарик к катушке ниток - если его отпустить, шарик будет разматывать катушку и подниматься, пока не достигнет потолка. С помощью нитки шарик можно опустить вниз, а потом опять дать ему взлететь. Особенно эффектно этот эксперимент выглядит в высокой аудитории. Если вы отпустите шарик с водородом на улице и перережете нитку - шарик быстро поднимется вверх и скоро скроется из вида.



У читателей мог возникнуть вопрос: зачем проводить пробу на чистоту водорода? Дело в том, что если в колбе находится воздух, он попадет в шарик и уменьшит подъемную силу.

Колбу вполне можно заменить бутылкой, а шарик надеть непосредственно на горлышко. Как источник алюминия можно использовать обрезки алюминиевой проволоки, алюминиевые гвозди, кусочки пивных банок, алюминиевых ложек или старой алюминиевой посуды. Едкий натр можно купить в хозяйственном магазине (средство "крот"). Водород также можно получать с помощью реакции серной кислоты и цинка (или железа). Простор для фантазии не ограничен.

Интересно, что если весь водород, который содержится в шарике объемом 5 л, превратить в гелий, то при этом выделится около 2.9·10¹¹ Дж энергии, что примерно эквивалентно взрыву 70 т тринитротолуола.

Техника безопасности. Пыль твердой щелочи, а также аэрозоль раствора щелочи очень вредны для здоровья: их ни в коем случае не следует вдыхать. Наибольшую опасность представляет попадание крупинок и брызг щелочи в глаза. Это грозит потерей зрения, поэтому работать со щелочью можно только в защитных очках.