Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
Химия и Химики № 1 2009 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Химические водоросли (коллоидный сад) Chemical Gardens (Colloidal Garden) (Силикаты, цианоферраты, хроматы) В.Н. Витер |
Химические водоросли из желтой и красной кровяной соли
Русский физикохимик Михаил Васильевич Ломоносов в 1750 г. занялся разработкой способа получения синей краски, известной в то время как "берлинская лазурь". Химическая формула этого соединения, уточненная уже в наши дни, - KFe[Fe(CN)6], гексацианоферрат(III) железа(II)-калия. Попутно Ломоносов изучал взаимодействие желтой и красной кровяных солей, гексацианоферрата(II) и гексацианоферрата(III) с различными солями других металлов.(Цианоферратные кустарники Ломоносова) Изумительные "растения", похожие на нитевидные "водоросли" или ветки "подводного кустарника", вырастают в сосудах при взаимодействии в водном растворе гексацианоферратов калия с хлоридом или сульфатом меди (II), марганца(II), цинка (II), никеля(II), кобальта(II), хрома(III). Для этого в раствор 30-50 г желтой кровяной соли - гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6] в 1 л воды добавляют два-три кристаллика этих солей. Появление водных "растений" связано с реакциями, в которых выпадают в осадок малорастворимые комплексные соли типа K2Zn[Fe(CN)6] или KCr[Fe(CN)6]. Эти соединения покрывают внесенные кристаллики полупроницаемой пленкой. Через пленку просачивается вода из раствора. Давление под пленкой возрастает, в некоторых местах она прорывается, и там начинают расти длинные изогнутые "трубочки" - "ветки" Диковинных растений. Рост будет продолжаться до тех пор, пока не израсходуется весь кристалл внесенной соли. |
Химические водоросли: Хлорид железа (III) FeCl3 в растворе желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]
|
Химические водоросли: Кристаллы сульфата меди (медный купорос) CuSO4 в растворе желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]
|
Химические водоросли: Кристаллы сульфата кобальта CoSO4 в растворе желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] |
Бурый "кустарник" вырастает, когда в раствор 100-150 г сульфата меди (II) CuSO4
в 1 л воды добавить кристаллики красной кровяной соли - гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6].
Его появление вызвано реакцией образования малорастворимого гексацианоферрата(III) меди(II)-калия KCu[Fe(CN)6]:
K3[Fe(CN)6] + CuSO4 = KCu[Fe(CN)6] + K2SO4 Зеленые тонкие "водоросли" с синеватым оттенком появляются, если в водный раствор хлорида никеля(II) NiCl2 (30-50 г в 1 л воды) опустить кристаллик гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6]. Они образуются по реакции: K3[Fe(CN)6] + NiCl2 = KNi[Fe(CN)6] + 2КСl
|
Химические водоросли: Кристаллы красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] в растворе сульфата меди CuSO4 |
Хроматный осенний сад. (Химические водоросли на основе хроматов)
Химический осенний сад с желтой "травой" и золотистыми "листьями" вырастает, если в водный раствор, содержащий 30 - 50 г хромата калия К2СгО4 в 1 л воды, добавить кристаллик дигидрата хлорида бария ВаСl2·2Н2O. В желтом растворе будет протекать осаждение хромата бария ВаСrО4: К2СгO4 + ВаСl2 = BaCrO4↓ + 2KCl
Тонкие нити желтого цвета, похожие на траву, появятся и в водном растворе нитрата свинца(II) Pb(NO3)2, содержащем 100 - 150 г соли в 1 л воды, если в него опустить несколько кристалликов хромата калия. В этом случае "трава" это малорастворимый хромат свинца РbСгO4: K2CrO4 + Pb(NO3)2 = PbCrO4↓ + 2KNO3
|
В данном опыте для выращивания хроматного сада к раствору ацетата свинца Pb(CH3COO)2 было добавлено немного кристалликов дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 |
Химический аквариум. (Химические водоросли из силикатов натрия и калия)
Возьмите жидкое стекло - полисиликаты натрия и калия с условной формулой Na2SiO3, разбавьте его 2-3-х кратным количеством воды и налейте в банку. Далее добавляем в раствор кристаллики различных солей: сульфатов (или хлоридов, нитратов) меди Cu, двухвалентного железа Fe(II), трехвалентного железа Fe(III), хрома Cr(III), кобальта Co, никеля Ni, марганца Mn, магния Mg, цинка Zn, свинца Pb. Количество каждой соли - "на кончике шпателя". Соли можно брать как вместе, так и по отдельности. Когда кристаллики опустятся на дно, начнется рост "водорослей". Используя соли разных металлов, можно вырастить "водоросли" разнообразных цветов. Например, соли Cu(II) дают "водоросли" светло-синего цвета, Co - фиолетового, Ni - светло-зеленого, Zn, Mg и Pb - белого, Fe(III) - бурого. "Марганцевые водоросли" первоначально окрашены в белый цвет, но затем становятся бурыми (в результате окисления Mn(II)).
Другой вариант опыта. В высокую стеклянную банку налейте 1 л жидкого стекла, добавьте 0,5-0,7 л воды и перемешайте. После этого нужно одновременно из двух стаканов вылить в эту банку водные растворы сульфата хрома(III) Cr2(SO4)3 и хлорида железа(III) FeCl3. В результате вырастут силикатные "водоросли" желто-зеленого цвета, которые, причудливо переплетаясь, опускаются сверху вниз. Рост "водорослей" - следствие образования силикатов железа, меди и хрома, образующихся в результате обменных реакций, уравнения которых условно можно условно записать следующим образом: Cr2(SO4)3 + 3Na2SiO3 = Cr2(SiO3)3↓ + 3Na2SO4
Добавив в ту же банку по каплям раствор сульфата меди(II) CuSO4, мы заселим аквариум причудливыми "морскими звездами" и круглыми колючими "морскими ежами" синего цвета: 2FeCl3 + 3Na2SiO3 = Fe2(SiO3)3↓ + 6NaCl CuSO4 + Na2SiO3 = CuSiO3↓ + Na2SO4
Рецепты «химических водорослей» (Химия и жизнь)
|
Химические водоросли (коллоидный сад) / Chemical Gardens (Colloidal Garden) |
фото visart |
Золотые сталактиты. (Кристаллизация иодида свинца). Golden Stalactites. (Precipitation of lead iodide) Ацетат свинца и иодид калия |
|
|
|
|
|
|
|