МБОУ «Сухобезводненская средняя школа»
Область знаний: химия
Тема работы:
«Фараоновы змеи» в химии
Научный руководитель: Челнокова О.В.,учитель химии
МБОУ «Сухобезводненской средней школы»
Нижегородская область
г.о. Семёновский
П. Сухобезводное
2017г.
I.Введение………………………………………………………………………….3
II. Теоретическая часть…………………………………………………………... 4
1.1 Фараоновы змеи в истории Египта ……………….…4
1.2 Значение змей для Древнего Египта.…………………………..4
2.1 Первые шаги в получении фараоновой змеи…………………..4
2.2 Опыт Ф. Вёлера…………………………………………..……..5
2.3 Виды «фараоновых змей»……………………….……………..5
III. Практическая часть……………...………………………………………..........7
3.1. Методика проведения.………………………………………….7
3.2. Проведение химического эксперимента……………………….7
3.3. Зависимость внешнего вида «фараоновой змеи» от условий
Проведения химического эксперимента …………………………8
3.4. Результаты экспериментальной части…………………..………9
IV.Заключение……………………………………………………………………….9
V.Литература…………………………………………………………..…………....10
VI.Приложение…………………………………………………………………........11
VII. Рецензия…………………………………………………………………………15
I . Введение.
«Ты знакома с ветхой притчей
Про коварную змею..."»
(Г. Гейне, "Книга песен")
В одном из библейских преданий говорится, как пророк Моисей, исчерпав все иные аргументы в споре с фараоном, совершил чудо, превратив жезл в извивающуюся змею... Фараон был посрамлен и напуган. Мгновение – и жезл снова в руках Моисея в своём обычном виде. Моисей получил разрешение покинуть Египет, а мир получил очередную загадку.
Змея (или змей) - чрезвычайно распространенный символ в культуре Древнего Египта.
«…Из многих животных, изображения которых представлены в искусстве Древнего Египта, змея была самой священной и почитаемой. Обычно изображались две змеи, увенчанные двумя царскими коронами - Верхнего и Нижнего Египта, соответственно. Часто фараоны изображались со змеей на лбу. И самым священным символом было изображение двух змей на крылатом диске…»
Много лет прошло, много воды утекло, пока, на конец химикам 19 века удалось придумать нечто похожее на чудо, сотворённое Моисеем - «Тиоцианатная змея» Вёлера.
Проблема :
Как удалось получить « фараонову змею»?
Что для этого нужно?
Какими признаками сопровождается данное « чудо »?
Сколько видов «фараоновых змей» можно получить и какие условия для этого необходимы?
А самое главное возможно ли это осуществить в школьной химической лаборатории?
Объект исследования : условия появления «фараоновых змей»
Предмет : «фараоновы змеи» в химической лаборатории
Гипотеза : Если изменить пропорции в составе «фараоновой змеи» и условия проведения химического эксперимента, то «фараонова змея» получиться с новыми физическими свойствами
Целью нашего исследования является изучение материала о фараоновых змеях, их составе, методах получения и условий их появления в ходе химического эксперимента
Задачи :
4. выявить зависимость внешнего вида и состава «фараоновой змеи» от пропорций компонентов и условий получения
Средства: 1. Изучение теоретического материала.
2. Проведение химического эксперимента
3. Анализ.
Результатом исследования будет являться:
1. Фараоновы змеи в истории
«Змея ассоциировалась с духовным возрождением и воскресением. В древнеегипетском тексте она сама напоминает об этом: « Я змея Сата, я умираю и рождаюсь вновь» ». (А. Элфорд)
В системе иероглифов изображение улитки или рогатой змеи фонетически эквивалентно букве F, а знак, передающий движения змеи - Z. Оба они «относятся к первородным и космическим силам». Змея, как и другие рептилии, используется также при упоминании изначальных - наиболее примитивных -уровней жизни: именно рептилии первые приветствуют бога Ра, когда он появляется над поверхностью первобытных вод Нунз. (М. Касперавичюс)
Согласно «Книге Мертвых»: змей выступает символом Земли, змея сбрасывающая кожу, служит символом продолжения жизни после смерти
(гл. LXXXVII).
В «Текстах Пирамид» иероглифический знак «змея» снабжен множеством ножей, дабы нейтрализовать опасное животное.
Змеиный облик имеют многие египетские божества:
Амон как прабог выступает в образе змеи Кематеф;
Мехент - «Окружающий Землю», который выполняет функцию мирового змея, держащего на себе землю;
Керастис - рогатая гадюка;
С головой змеи изображаются: бог земли Геб - иногда;
Женские божества с голова змеи;
Змея как атрибут: Осирис - согласно египетской Книге его жилище покоилось на воде, а стены были сделаны из живых змей.
1.2 Значение змей для Древнего Египта
Для Древнего Египта характерно использование образа змея как социального классификационного знака священного царя (кобра как символ высшей божественной и царской мудрости и власти, знания, золота). Кобра (богиня Уто) вместе с грифом (Нехбет), изображенные на двойной короне фараона, символизируют власть фараона над объединенной страной и божественную защиту фараона.
Кушитские и мероитские цари и царицы обычно представляются увенчанными коронами с изображением кобры, подобными коронам фараонов. Для глиняной посуды местного производства характерен символ крылатой змеи.
В эллинистическом Египте: две змеи рядом с солнечным диском олицетворяют богинь Ноус и Логос, изгнавших врагов бога Ра; змея с головой льва - защита от зла. (См. приложение №1)
2.Фараоновы змеи в химии
2.1 Первые шаги в получении фараоновой змеи
С серой синерод образует замечательное вещество, известное под именем родановой кислоты (тиоциановая кислота, HCNS). Одно из ее соединений с ртутью, получившее в XIX веке большую известность благодаря своим особенным свойствам. Это - тиосинеродистая ртуть (тиоцианид ртути), шедшая на приготовление маленьких, легко воспламеняемых конусов, которые были известны под названием фараоновых змей.
Готовили состав для приготовления змей следующим образом: наливали роданид натрия в слабый раствор нитрата ртути, при этом роданид ртути выпадал в виде обильного осадка, представлявшего собой белый легко воспламеняющийся порошок. Его собирали на фильтре и превращали в твердое тесто посредством растирания с раствором камеди в воде. Прибавив затем к этому тесту небольшое количество нитрата натрия, делали из него конусы или цилиндры приблизительно 2,5 см высотой, и тщательно высушивали их над водяной ванной. Когда такое змеиное яйцо вполне просохнет, из него вылупляется детеныш: как только вы прикоснетесь к нему обыкновенной зажженной спичкой, тиосинеродистое соединение мало - помалу вздувается, цилиндр на глазах растет и превращается в желтоватую массу, которая расширяется и вытягивается от 45 до 60 см в длину. Можно подумать, что перед вами извивается кольцами настоящая змея, только что появившаяся на свет из своей тесной темницы, где она была сжата со всех сторон.
Образующийся после этого химического процесса остаток, заключая в себе между прочим синеродистую ртуть и парациан (полимер циана, (CN)2) ядовит, и поэтому его выбрасывали или сжигали. Он отличается рыхлым строением и от малейшего прикосновения распадается в порошок.
Во время процесса разложения тиосинеродистой ртути выделяется в большом количестве сернистый газ, сопровождая появление на свет фараоновых змей неприятным, удушливым запахом.
Очевидно, что в наше время такие забавы не могут быть популярными вследствие того, что для их изготовления и в процессе использования применяются и образуются очень ядовитые вещества.
2.2 Опыт Ф. Вёлера
Шли века и тысячелетия, алхимия постепенно превращалась в науку химию... Наконец, химикам XIX века удалось придумать нечто похожее на чудо «фараоновой змеи» - Тиоцианатная змея Вёлера
Однажды осенью 1820 года совсем еще молодой студент - медик Гейдельбергского университета Фридрих Вёлер, смешивая водные растворы тиоцианата аммония NH4NCS и нитрата ртути Hg(NO3)2, обнаружил, что из раствора выпадает белый осадок. Вёлер отфильтровал раствор и высушил осадок полученного тиоцианата ртути Hg(NCS)2, а потом любопытства ради поджег его. Осадок загорелся и произошло чудо: из невзрачного белого комочка, извиваясь, выползала и росла длинная черно-желтая «змея». Тиоцианат ртути после поджигания быстро разлагается с образованием черного сульфида ртути HgS, желтого объемистого нитрида углерода состава C3N4, углекислого газа и сернистого газа. Бурно выделяющиеся газы заставляют «ползти» змею, состоящую из твердых продуктов реакции. Просто удивительно, что из 1 г тиоцианата аммония и 2,5 г нитрата ртути получается в умелых руках змея длиной в 20--30 см. Однако соли ртути ядовиты, и работа с ними требует осторожности и внимания. (См. приложение №2).
2.3 Виды « фараоновых змей »
Черные (фараоновы) змеи, иногда называют светящимися червями - это небольшие таблетки или палочки, которые после поджигания, горят, образуя длинных черных змей из продуктов горения. Самое опасное при горении этих таблеток, это образующейся, в некоторых случаях, токсичный дым, но, зато, никакого пожара или взрыва.
1 .Сульфаниламидная змея
Очень простой способ получения «фараоновых змей» - это окислительное разложение сульфаниламидных лекарственных препаратов (например, стрептоцид, сульгин, сульфадиметоксин, этазол, сульфадимезин, фталазол, бисептол). В ходе окисления сульфаниламидных препаратов выделяется много газообразных продуктов реакции (SO2, H2S, N2, пары воды), которые вспучивают массу и формируют пористую «змею». Опыт проводят под тягой! На таблетку сухого горючего помещают 1 таблетку лекарственного препарата и поджигают горючее. При этом происходит выделение блестящей « фараоновой змеи » серого цвета, которую можно назвать из-за внешнего вида и «графитовой змеей ».
2. Глюконатная змея
Для получения глюконатной змеи достаточно поднести к пламени таблетку глюконата кальция, который продается в каждой аптеке. Из таблетки выползет змея, объем которой намного превышает объем исходного вещества. Разложение глюконата кальция, имеющего состав Са2 . H2O приводит к образованию оксида кальция, углерода, углекислого газа и воды.
Из таблеток «глюконата кальция» можно получить светло-серую « змею » с белыми пятнами длиной примерно 10–15 см, которая при получении закручивается в спираль.
Светлый оттенок « змеи » объясняется образованием в ходе реакции оксида кальция. Недостатком образующейся « змеи » является ее хрупкость. Она достаточно легко рассыпается.
3.Дихроматная змея
Смешивают, а затем растирают в ступке 10 г дихромата калия K2Cr2O7, 5 г нитрата калия KNO3 и 10 г сахара. Полученный порошок увлажняют этиловым спиртом и коллодием и спрессовывают в стеклянной трубочке диаметром 4--5 мм. Получается «палочка» смеси, образующая при поджигании сначала черную, а потом зеленую змею, которая так же выползает и извивается, как тиоцианатная: она горит со скоростью 2 мм в секунду и удлиняется в 10 раз! Реакция горения сахарозы в присутствии двух окислителей - нитрата калия и дихромата калия -довольно сложна; в конечном итоге образуются черные частицы сажи, зеленый оксид хрома, расплав карбоната калия, а также углекислый газ и азот. Газы вспучивают смесь твердых продуктов и заставляют ее двигаться.
4 . Нитратный червяк
В столовую тарелку насыпают 3 - 4 ложки просеянного речного песка, делают из него горку с углублением в вершине и готовят реакционную смесь, состоящую из 1/2 чайной ложки нитрата аммония и 1/2 чайной ложки сахарного песка, тщательно перетертых в ступке. Затем в углубление горки наливают еще 1/2 столовой ложки этилового спирта и насыпают 1 чайную ложку приготовленной нитратно - сахарной смеси. После этого остается только поджечь спирт. Сразу же на поверхности смеси появляются черные шарики обугленного сахарного песка, и вслед за ними вырастает черный блестящий и толстый « червяк », спускающийся с горки. Если нитратно - сахарной смеси было взято не более 1 чайной ложки, то длина червяка не превысит 3 - 4 см. А его толщина зависит от диаметра углубления горки.
5. Искристая змея
Смешивается роданид ртути с небольшим количеством (несколько капель) крахмального клейстера, из полученной массы формируется палочка и после высыхания поджигается. Полученная змейка будет гореть красивым, синим, искристым пламенем. При горении будет образовываться сульфид ртути в отличие от роданида, это нетоксичное вещество (сульфид ртути нерастворим), но всё равно, такой эксперимент лучше проводить вне дома.
6 . Сода - сахарная змейка .
Смешайте сахарную пудру и питьевую соду в соотношении 4:1. Из полученной смеси формируется что-то наподобие бугорка (кургана) и в центре делается небольшое углубление. В это углубление капают несколько капель спирта или какого-нибудь другого органического горючего реактива. Подожгите при помощи спички или зажигалки вершину этого бугорка. Сначала будет еле заметное горение с разбрасыванием чёрных шариков, после того как реакция установится, произойдёт непрерывный рост чёрной змеи.
7. Зелёная фараонова змея.
Нам понадобится нитрат аммония: сахарная пудра: дихромат аммония (2:1:1). Смешайте компоненты, добавьте немного воды и сформируйте палочку, дайте ей высохнуть (для ускорения процесса можно использовать фен). После высыхания, подожгите с одного конца и наблюдайте, как вместо чёрной змеи будет расти зелёная. Зелёный цвет связан с образованием оксида хрома (III). Оксид хрома (III) является канцерогенным веществом, поэтому эксперимент проводите на открытом воздухе. (См. приложение №3).
III. Практическая часть
3.1. Методика проведения .
Изучив теоретический материал по получению различных видов «фараоновых змей», мы установили, что в их составе есть вещества не доступные и оказывающие вредное воздействие на организм. В составе «дихроматной змеи» есть соединения хрома, оказывающие токсичное действие; «нитратный червяк» содержит нитрат аммония, при попадании его в организм, возникает острое кислородное голодание; «искристая змея» содержит соединения ртути, которые опасны и запрещены в условиях школьной лаборатории; «зелёная фараонова змея» содержит оксид хрома (III), являющийся канцерогенным веществом. Поэтому, для проведения химического эксперимента мы выбрали, те виды «фараоновых змей», состав которых доступен и не оказывает вредного воздействия на организм.
А) Изготовление прибора и « таблетки ».
Для этого берут два медицинских шприца (по 10 мл) и срезают у одного из них нижнюю часть, где крепиться игла. Шприц заполняют смесью. Из другого шприца вынимают поршень и прессуют смесь. Затем выдавливаем таблетку из шприца. Полученную таблетку помещают на сухое горючее и поджигают его.
Б) Вещества: глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca ; валидол ссахаром(С 12 Н 22 О 11 ) сульфадимитаксин; оксид меди II (СuO); пищевая сода; спирт этиловый; сахар.
В) Оборудование: штатив, сетка, ступка, сухое горючие, стеклянная палочка, пестик. (См. приложение№4).
3.2. Проведение химического эксперимента
Опыт №1. Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca + сульфадимитаксин = Серая, блестящая с белой головой « змея», ожидаемый результат. В результате опыта получилась « змея » более тёмная, очень хрупкая при прикосновении распадается.
) + Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca = Серо - черная с « головой » и пятнами белого цвета, ожидаемый результат. В результате опыта четко выражена белая «голова» и тёмное тело «змеи».
Опыт №3 Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca + Оксид меди II (СuO) = Серая, с красными, желтыми и зелеными пятнами, ожидаемый результат. В результате опыта у « змеи » хорошо выражено белая « голова » и на теле красные, жёлтые и зелёные пятна, хрупкая.
(См. приложение №5)
Опыт № 4 Глюконатная змея
Разложение глюконата кальция, имеющего состав Са2, при поджигании. Ожидаемый результат: светло – серая змея с белыми пятнами. В результате опыта змея светло – серая с белой головой, закручивается в спираль, хрупкая.
Опыт № 5 Сахарно – содовая змея
Сахарная пудра и пищевая сода в отношении 4: 1, виде горки, в центр несколько капель медицинского спирта, смесь поджигается. Ожидаемый результат: черные шарики и змея чёрного цвета. В результате опыта множество маленьких, черных, скрученных змей. (См. приложение №6)
3.3. Зависимость внешнего вида «фараоновой змеи» от условий проведения химического эксперимент
Опыт (пропорции веществ) | Внешний вид «фараоновой змеи» по описанию опыта | Внешний вид полученной «фараоновой змеи» | Условия, которые не обходимы изменить для достижения желаемого результата |
Опыт №1. Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca + сульфадимитаксин (1:1) | Серая, блестящая с белой головой « змея», ожидаемый результат | Тёмная рыхлая масса, хрупкая, рассыпается | Исходная масса не достаточно увлажнена, требуется время |
Опыт №2. Валидол с (С 12 Н 22 О 11 ) + Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca (1:1) | Серо - черная с « головой » и пятнами белого цвета, ожидаемый результат | Чётко выражена белая «голова», закрученное тело, появляются несколько змей одновременно | Необходимо поддерживать постоянное горение |
Опыт №3 Глюконат кальция (С 6 Н 11 О 7 ) 2 Ca + Оксид меди II (СuO) (1:1) | Серая, с красными, желтыми и зелеными пятнами | хорошо выражено белая « голова », на теле красные, жёлтые и зелёные пятна, хрупкая | Можно увеличить содержание оксида меди II и достаточно смочить массу |
Опыт № 4 Глюконатная змея (1 таблетка) | светло – серая змея с белыми пятнами | змея светло – серая с белой головой, закручивается в спираль, хрупкая | Необходимо постоянно нагревать |
Опыт № 5 Сахарно – содовая змея (1:1) | черные шарики и змея чёрного цвета | множество маленьких, черных, скрученных змей, твёрдых | Необходимо смочить всю смесь этиловым спиртом |
3.4.Результаты экспериментальной части.
В результате химического эксперимента, я получила « фараоновы змеи » в условиях школьной химической лаборатории и в домашних условиях. Выявила зависимость внешнего вида и состава «фараоновой змеи» от пропорций компонентов и условий получения
В ходе химического эксперимента, я сделала следующие выводы: внешний вид
«фараоновых змей» зависит от состава смеси, соблюдения пропорций и условий проведения химического эксперимента. Таблетка смеси не должна быть слишком сухой, так как «змея» становиться ещё более хрупкой. Для смачивания добавляют воду по каплям, перемешивая смесь, при излишке воды таблетку необходимо подсушить. Поддерживать постоянное горение для получения наилучшего результата.
IV. Заключение
В результате исследования я изучила материалы о происхождение понятия
«фараоновы змеи» в истории и химии, их значение и место в культуре Египта. Изучалась история химического эксперимента по получению «фараоновых змей», возможность получения разных видов «змей». Изготовления прибора и проведение химического эксперимента по получения пяти видов
« фараоновых змей» в условиях школьной химической лаборатории.
Изучалась зависимость внешнего вида «змеи» от состава и пропорций компонентов смеси и условий проведения химического эксперимента. Выбор «фараоновой змеи» зависел от доступности компонентов и их безопасного действия на организм. Таким образом, гипотеза о влиянии условий на физические свойства «фараоновой змеи» подтвердилась.
V.Литература
VI.Приложение №1.
Египетский фараон Египетская царица
Змеи в египетский культуре
Приложение №2.
Фридрих Вёлер
«Фараонова змея»
Приложение №3.
Виды «фараоновых змей»
Приложение №4.
Подготовительный этап.
Приложение №5.
Опыт№3.
Опыт №2 .
Опыт №1
Приложение № 6
Опыт № 5 (Смесь) Опыт № 4 Опыт № 5 (Смесь после горения)
VII.Рецензия
Проектная работа посвящена интересной теме - фараоновы змеи, как историческое понятие в химии. Автор работы ставит перед собой задачу: изучить теоретический материал, найти первые шаги в истории химического эксперимента по получению фараоновых змеи, получить фараоновы змеи в химической лаборатории, проанализировать зависимость внешнего вида «змеи» от состава, пропорции, условий проведения. Для решения задачи учащаяся ставит перед собой цели: узнать, что такое фараоновы змеи, как они были получены, оценить реальные и безопасные возможность получения их в химической лаборатории. Проанализировав обширный материал и возможности школьной лаборатории, был проведён химический эксперимент по получению пяти видов «фараоновых змей». Ученица пришла к выводу, что данный эксперимент возможен, чем подтвердила свою гипотезу.
Таким образом, проектная работа «Фараоновы змеи» в химии позволила учащейся заняться самостоятельной исследовательской работой и имеет познавательный интерес не только у участников проекта, но также для учащихся, повышая интерес к изучению химии, учителей - предметников, может быть использована на уроках, в качестве информационно - практического материала.
Как привлечь детей к химии? - Показать интересный, зрелищный, сногсшибательный эксперимент! "Но для такого эксперимента нужно оборудование, материалы, знания", - скажете Вы. И... ошибетесь! Для минимальной, но такой же зрелищной фараоновой змеи нужно всего лишь зайти в аптеку, а затем в магазин "Охотник/Рыболов" или хозяйственный. И соблюдать некоторые меры предосторожности, такие же, как, например, при запуске фейерверков, то есть быть аккуратными с огнём.
Именно такой эксперимент - классическая "Фараонова змея", которая возникает будто бы из ниоткуда, покачивается, иногда шипит, иногда сверкает и всегда производит впечатление. К фараоновым змеям относится большое количество химических красочных демонстраций с различными реагентами и оборудованием. Я постараюсь рассказать Вам о самых простых в плане доступности химикатов и безопасности для человека, но не всегда самых простых в плане подготовки, так что не будьте сильно ленивыми. Хотя первая "змея" будет и для ленивых тоже:)
Я встречал с десяток объяснений, откуда пошло название "Фараонова змея". Наиболее часто упоминаются три из них:
Возможно, в каждом из объяснений есть толика правды. Подозреваю, что жрецы и "маги" древности вполне могли уметь создавать таких змей, дурача паству и зрителей и убеждая их в своём могуществе:) . Как бы то ни было, мы никого дурачить не собираемся, про каждую "змею" будет рассказано, почему и как она получается.
Она действительно самая простая в исполнении. Да и материалов Вам понадобится максимум на 60 рублей. Купите в хозяйственном магазине или магазине, торгующим снаряжением для охоты и рыбалки, пачку таблеток сухого горючего. В аптеке приобретите таблетки глюконата кальция, самые дешёвые, без оболочки. Вам ещё понадобятся спички (зажигалка тоже подойдёт, но спичками поджигать таблетку сухого горючего удобнее).
Внимание! Проводите показ только в пожаробезопасном месте! Следите, чтобы дети не подходили близко к горящей таблетке сухого горючего!
Проводить эксперимент лучше в безветренную погоду или в ветрозащищённом месте. Положите таблетку сухого горючего на негорючую поверхность, сверху водрузите таблетку глюконата кальция. Подожгите сухое горючее (на видео таблетка подожжена только с одного бока, в итоге "змея" клонится набок, если хотите более прямую "змею", постарайтесь поджечь таблетку одновременно с разных сторон), наблюдайте. Таблетка сухого горючего горит от 8 до 13 минут, как правило, всё это время "змея" будет расти. Максимум длины змеи, который я когда-либо зафиксировал - чуть больше 30 сантиметров.
Что же происходит с глюконатом кальция в процессе нагрева? Реакция проста:
Са 2 + O 2 → CO 2 + Ca(OH) 2 + H 2 O + C
я специально не уравнял коэффициенты:
Вы сожгли ещё не все таблетки сухого горючего? Тогда зайдите ещё раз в аптеку и купите самый дешёвый из сульфаниламидов в форме таблеток по 0.5 грамма (может, бывают больше? тогда можно брать больше) без оболочки. Например, стрептоцид, сульфадиметоксин,сульгин, этазол, фталазол, сульфадимезин, норсульфазол и т.п. Бисептол не берите - дорого. Или поищите в аптечке, может, даже найдётся просроченный - ещё лучше: не будет мучить совесть.
Внимание! Проводите показ только в пожаробезопасном месте! В эксперименте выделяются ядовитые газы! Лучше всего проводить опыт под тягой или на улице при слабом ветре, дующем от Вас. Следите, чтобы дети не подходили близко к горящей таблетке сухого горючего!
Итак, положите таблетку сухого горючего на негорючую поверхность, сверху водрузите таблетку сульфаниламида. Подожгите, отойдите в ту сторону, откуда дует ветер или задвиньте стекло тяги и включите слабый отток. В зависимости от того, какой сульфаниламид Вы купили, змея будет иметь разную толщину. Кстати, этой змеёй можно управлять (делайте это только под тягой!) - можно подцепить её кончик пинцетом и слегка тащить - она будет худеть и вытягиваться. Во время горения сульфаниламида выделяются ядовитые газы (диоксид серы, сероводород, возможные небольшие количества серного ангидрида и окислов азота) и неядовитые (углекислый газ, азот), которые и вспучивают массу образующего углерода. У такой змеи, кроме красочной демонстрации, есть и более приземлённые качества: вместо окуривания серой помещения можно применить пару-тройку вот таких змей. Крысы очень долго не заходят в помещения, которое было "окурено" сульфаниламидной гадюкой, покидают норы, в которых была подожжена эта такая змея. Однако, помните, что после окуривания помещения, в нём лучше не находиться некоторое время, рискуете отравиться!
Змея имеет металлический оттенок и очень похожа на гигантскую стальную стружку. После сгорания она безопасна.
Ну, и напишем реакцию горения сульфаниламида на примере сульфадиметоксина:
C 12 H 14 N 4 O 4 S+ O 2 → CO 2 + N + SO 2 + H 2 O + C + H 2 S
я опять не уравнял коэффициенты:
Вам понадобится промытый (чистый) высушенный песок, желательно крупный, чистый спирт, сода и сахар. Этот опыт относительно безопасен (в мелких масштабах), чтобы его можно было провести, например, на кухне, но всё же необходимо помнить о технике безопасности при работе со спиртом и огнём.
Создайте на тарелке горку из песка с углублением в вершине (фактически, чем больше горка и шире диаметр углубления, тем толще и длиннее получится змея. Но не переборщите - во-первых, это опаснее, во-вторых, она может распасться на кусочки), пропитайте ей спиртом. Всыпьте в углубление заранее подготовленную смесь из питьевой соды и сахара (соотношение соды и сахара 1:4). Вы можете руководствоваться примерным соотношением: на стакан песка необходимо взять пол-чайной ложки соды и 2 чайных ложки сахара. Подожгите "горку". Спирт загорится, "горка" займётся пламенем. Постепенно смесь на вершине начнёт чернеть и вскоре из "кратера" полезет чёрная змеевидная масса - наша змея.
Теперь о том, что же происходит в эксперименте: бикарбонат натрия превращается в карбонат с выделением углекислого газа и водяного пара:
2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
спирт горит на воздухе опять же с образованием углекислого газа и воды:
C 2 H 5 OH + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O
сахар горит при недостатке кислорода, образуя углекислый газ, воду и углерод (реакция не уравнена ввиду того, что неизвестно количество кислорода) :
C 12 H 22 O 11 + O 2 → CO 2 + H 2 O + С
Собственно, уголь вместе с карбонатом натрия, вспененные газами и создают эффект змеи.
На этом я не собираюсь завершать материал. Существуют и ещё варианты создания фараоновой змеи, о которых я расскажу позже
Для многих уроки химии являются настоящим мучением. А ведь если хоть немного разбираться в этом предмете, то можно проводить занимательные опыты и получать от этого удовольствие. Да и учителям не помешает заинтересовать своих учеников. Для этого отлично подойдут так называемые фараоновы змеи.
Достоверно происхождение названия "фараоновы змеи" не знает никто, но приурочивают его к библейским событиям. Для того чтобы произвести впечатление на фараона, пророк Моисей по совету Господа бросил свой посох о землю, и он превратился в змею. Оказавшись в руках у избранного, пресмыкающееся стало вновь посохом. Хотя на самом деле между тем, как получаются эти опыты, и библейскими событиями нет ничего общего.
Наиболее распространенным веществом для получения змей является роданид ртути. Однако опыты с ним можно проводить только в хорошо оборудованной химической лаборатории. Вещество токсично и имеет неприятный стойкий запах. А "фараонова змея" в домашних условиях может быть создана из таблеток, которые продаются в любой аптеке без рецепта, или минеральных удобрений из хозяйственного магазина. Для проведения опыта используется глюконат кальция, уротропин, сода, сахарная пудра, селитра и многие вещества, которые можно приобрести в аптеке или магазине.
Проще всего провести дома опыт "Фараоновы змеи" из лекарственных группы. Это такие средства, как "Стрептоцид", "Бисептол", "Сульфадимезин", "Сульфадиметоксин" и прочие. есть в доме практически у каждого. "Фараоновы змеи" из сульфаниламидов получаются блестящего серого цвета, по структуре они напоминают кукурузные палочки. Если аккуратно подхватить зажимом или пинцетом "голову" змейки, то можно вытянуть из одной таблетки достаточно длинную рептилию.
Для того чтобы провести "Фараонова змея", понадобится горелка или и вышеперечисленные лекарственные препараты. Несколько таблеток выкладывается на который поджигается. При протекании реакции выделяются такие вещества, как азот, сероводород и водяные пары. Формула реакции следующая:
С 11 H 12 N 4 O 2 S+7O 2 = 28C+2H 2 S+2SO 2 +8N 2 +18H 2 O
Такой опыт нужно проводить очень аккуратно, поскольку сернистый газ очень токсичен, так же, как и сероводород. Поэтому если нет возможности проветривать во время эксперимента комнату или включить вытяжку, лучше заняться этим на улице или в специально оборудованной лаборатории.
Лучше всего проводить эксперименты из тех веществ, которые безопасны, даже если их использовать за пределами специально оборудованной лаборатории. "Фараонова змея" из глюконата кальция получается достаточно просто.
Для этого потребуется 2-3 таблетки лекарственного препарата и кубик сухого горючего. Под воздействием пламени начинается реакция, и из таблетки выползает серая "змея". Такие опыты с глюконатом кальция вполне безопасны, но все же стоит соблюдать осторожность при их проведении. Формула химической реакции следующая:
C 12 H 22 CaO 14 +O2 = 10C+2CO 2 +CaO+11H 2 O
Как видим, происходит реакция с выделением воды, углекислого газа, углерода и оксида кальция. Именно выделение газа и обуславливает рост. "Фараоновы змеи" получаются в длину до 15 сантиметров, но они недолговечны. При попытке взять их в руки они распадаются.
Если у вас есть огород на приусадебном участке или дача, то обязательно имеются и различные удобрения. Наиболее распространенное, которое можно найти в кладовке любого дачника и фермера - селитра или нитрат аммония. Для опыта потребуется просеянный речной песок, половина чайной ложки селитры, половина чайной ложки сахарной пудры, ложка этилового спирта.
Необходимо в горке из песка сделать углубление. Чем больше диаметр, тем толще будет "змея". Хорошо перетертую смесь селитры и сахара засыпают в углубление и заливают этиловым спиртом. Затем спирт поджигают, постепенно образуется "змея".
Реакция при этом происходит следующая:
2NH 4 NO 3 + C 12 H 22 O 11 = 11C + 2N 2 + CO 2 + 15H 2 O.
Выделение токсичных веществ при опыте обязывает соблюдать технику безопасности.
"Фараоновы змеи" получаются не только из медицинских препаратов или удобрений. Для опыта можно воспользоваться такими продуктами, как сахар и сода. Такие компоненты найдутся на любой кухне. Из речного песка формируется горка с углублением и пропитывается спиртом. Сахарную пудру и пищевую соду смешивают в соотношении 4:1 и высыпают в углубление. Спирт поджигают.
Смесь начинает чернеть и медленно разбухать. Когда спирт практически перестает гореть, из песка выползает несколько извивающихся "рептилий". Реакция следующая:
2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O - + CO 2 ,
C 2 H 5 OH + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O
Смесь разлагается на углекислый газ и водяные пары. Именно газы заставляют раздуваться и расти кальцинированную соду, которая не сгорает в процессе реакции.
Существует еще один простой способ получить "фараонову змею" из лекарственных препаратов. Для этого потребуется приобрести в аптеке препарат "Уротропин". Вместо таблеток также можно использовать сухое горючее, содержащее это вещество. Еще понадобится раствор аммиачной селитры. Препарат "Уротропин" необходимо пропитать им. Однако нельзя сразу наносить на исходный материал весь раствор, поэтому необходимо добавлять по несколько капель и высушивать. При этом высыхание должно происходить при комнатной температуре.
После этого таблетку поджигают. В итоге получается даже не столько "змея", сколько "дракон". Однако, если разобраться, это тот же опыт "Фараоновы змеи". Но из-за свойств компонентов происходит более бурная реакция, что приводит к образованию объемной фигуре.
Впервые химический опыт "Фараонова змея" получился у студента-медика в 1820 году. Фридрих Велер смешивал растворы нитрата ртути и тиоцианата аммония и получил белый кристаллический осадок. Получившийся осадок роданида ртути студент высушил и поджег просто ради любопытства. Из горящего вещества начала выползать черно-желтая змеевидная масса.
"Фараоновы змеи" из роданида ртути получаются просто. Вещество нужно поджечь на термостойкой поверхности. Последует реакция:
2Hg(NCS) 2 = 2HgS + C 3 N 4 + CS 2
CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2
Под термическим воздействием происходит разложение роданида ртути на сульфид ртути (придает "рептилии" черный цвет), нитрид углерода (отвечает за желтую окраску змеи) и сероуглерод (дисульфид углерода). Последний возгорается и разлагается на газы - углекислый газ и оксид серы, которые вспучивают нитрид углерода. Он, в свою очередь, захватывает и получаются черно-желтые "фараоновы змеи".
Данный опыт ни в коем случае нельзя проводить в домашний условиях! Кроме того, что выделяются токсичные газы, происходит выделение ртутных паров. Ртуть же ядовита сама по себе и может вызвать сильнейшее химическое отравление.
Несмотря на то что большинство веществ, из которых могут получиться "фараоновы змеи", считаются безопасными, опыты нужно проводить очень аккуратно. Как видно из вышеприведенных формул, при разложении выделяются достаточно токсичные компоненты, которые могут привести к тяжелейшим отравлениям. Все опыты можно проводить на дому только в проветриваемом помещении или при наличии вытяжки высокой мощности. Опыты с роданидом ртути можно проводить только в специально оборудованной лаборатории, соблюдая все правила техники безопасности.
В заключение можно сказать, что, проводя на занятиях химический опыт "Фараоновы змеи", преподаватель может заинтересовать учеников своим предметом. Уроком, скорее всего, заинтересуются даже те, кто не понимает и не любит химию. А те, кто предпочитает практику вместо скучных теоретических выкладок, получат дополнительный стимул к изучению науки.
Одной из моих недавних «находок» на просторах Всемирной паутины стала Фараонова змея, которую можно сделать, используя спирт, сахар и соду. Этот потрясающий эксперимент завораживает деток, и его можно делать в домашних условиях.
Можно ли представить праздник для детей без увлекательных конкурсов, розыгрышей, веселых забав и разнообразных развлечений? Конечно нет! Ведь наши малыши ждут яркого торжества, наполненного волшебством, атмосферой сказки и приключений. Для меня организация подобных мероприятий - настоящая пытка. Но достаточно вспомнить о том, что тщательная подготовка зажжет глазки деток озорным огоньком, а комната наполнится звонким безудержным смехом, как энергия для поиска идей начинает бить ключом.
Если Вы ищете способ удивить малышей, то магия сахарного песка, бикарбоната натрия и других простых ингредиентов поможет Вам превратить праздник в невероятное событие, после которого останутся яркие впечатления.
Опыт происходит по одному главному принципу. Используемые компоненты вступают в химическую реакцию и существенно увеличиваются в объеме. Эти изменения осуществляются невероятно быстро и создается ощущение появления выползающей гадюки. Она настолько реалистично извивается, направляясь вверх и в стороны, что детки заворожено смотрят за каждым движением змеи, удивляясь чуду.
Фараонова змея из соды и сахара - это очень простой эксперимент, который проводится с применением доступных компонентов. Но важно соблюдать пропорции, чтобы фокус не разочаровал своим эффектом.
В Интернете я нашла множество вариантов этого опыта, но выбрала наиболее безопасный, поскольку «шоу» организовывалось для детей. Чтобы сделать очаровательных гадюк своими руками, вам следует подготовить такие ингредиенты:
Возьмите глубокую ёмкость и поместите в нее небольшое количество речного песка. Эту горку пропитайте спиртом, вливая его тонкой струей. Сделайте углубление вверху песочной «пирамидки». Далее потребуется смешать соду и сахарную пудру (при отсутствии этого компонента, измельчите сахар в блендере) в отдельной посудине. Бикарбонат натрия берется в 4 раза меньше второго компонента (например, 2 ч.л. вещества на 8 ч.л. сахарной пудры).
Полученную смесь аккуратно высыпаем в созданное углубление песочной горки. Чтобы появилась извивающаяся змея, Вам потребуется лишь поджечь это «сооружение». Делать это следует очень осторожно, используя спичку. В этом случае Вы сможете контролировать «мощность» пламени и легко вращать спичку, поджигая нужные места.
Химическая реакция произойдет сразу после возгорания. Постепенно песок будет превращаться в темные шарики, но как только весь спирт выгорит, смесь обретет черный оттенок и из нее появится Борода фараона (или фараонова змея).
Наверняка про этот опыт знает каждый юный химик, обожающий проводить эксперименты. Если Ваш ребенок не увлекается подобными мероприятиями, он будет впечатлен происходящим. Секрет описанного эксперимента заключается в том, что при вступлении в реакцию соды и сахара, первый компонент разлагается на пар, а также углекислый газ. Это действие «вынуждает» массу двигаться. Сама гадюка будет формироваться из остатков горения. После того как появится первая змея, состав можно поджечь повторно, и из него появится еще одна гадюка.
Как только детки увидят это чудо, у них может появиться желание прикоснуться к появившемуся на торжестве «гостю». Не исключено, что они захотят и полакомиться, но если учесть особенности состава гадюки, то лучше не допускать реализации этой затеи. А вот потрогать получившееся «чудище» можно.
Симпатичных и забавных ужей можно получить не только при использовании продуктов питания. Я проводила опыты с другими компонентами и взяла несколько вариантов себе на заметку. Они прекрасно подойдут для организации веселых выходных на даче.
Вот несколько простых вариантов получения фараоновых пресмыкающихся:
Несмотря на простоту и кажущуюся безопасность экспериментов, их следует проводить исключительно в присутствии взрослых. Кроме этого следует соблюдать следующие правила:
Кроме этого, магический ритуал следует проводить после того, как запасётесь водой для тушения. Это позволит избежать серьезных последствий, если опыт выйдет из-под контроля.
Дарить детям радость и хорошее настроение очень легко, поэтому не упускайте возможность порадовать их необычными и интересными опытами, ведь детство скоротечно. Выбирая безопасные «волшебные мероприятия» и соблюдая меры предосторожности, Вы сможете ближе познакомить их с фараоновой змеей, которая наверняка останется в памяти на всю жизнь.
В каждом доме полно веществ, которые можно использовать в качестве реактивов для проведения опытов. Сложные химические опыты в домашних условиях осуществить, конечно, получится далеко не у каждого, однако провести несколько интересных реакций под силу даже начинающему химику.
Фараоновы змеи — это не рептилии, как можно было бы подумать, а группа химических реакций , в ходе которых из совсем небольшого объема реактива образуется пористая масса, похожая на змею. Некоторые из таких процессов осуществимы только в лаборатории в силу токсичности реагентов или отсутствия их в свободной продаже. Однако несколько разновидностей «змей» можно получить и дома.
Самый доступный вариант этого опыта — змея из пищевой соды и сахара. Для ее получения нам понадобятся:
Речной песок насыпьте горкой на тарелку и пропитайте ее спиртом. В вершине насыпи сделайте углубление. В него поместите смесь из сахара и соды. Подожгите горку. Спирт, которым она пропитана, загорится. Спустя несколько минут, когда он почти догорит, из песчаного конуса поползет черная, извивающаяся масса, очень напоминающая гадюку.
Опыт имеет простое обоснование. Сахар и спирт сгорают, а сода при нагревании разлагается. Все эти процессы сопровождаются выделением углекислого газа и паров воды. Они-то и придают пористость горящей массе. Сама «змея» состоит из смеси карбоната натрия, образующегося при разложении соды, с углем, полученными при сгорании сахарной пудры:
Ещё одну «рептилию» можно получить из сухого горючего и глюконата кальция. Последний представляет собой таблетки, которые продаются в любой аптеке без рецепта и стоят совсем недорого.
На таблетку сухого горючего поместите глюконат кальция, подожгите. Из таблетки поползет серая змея. В этом опыте можно обойтись и без горючего. Достаточно поднести таблетку глюконата кальция к пламени.
При нагревании лекарство разлагается на углекислый газ, воду, оксид кальция, уголь. Последние два вещества и образуют основу змеи, а углекислый газ и парообразная вода делают ее пористой и заставляют ползти:
Вулканы — еще одна разновидность эффектных реакций. На уроках химии вы, возможно, видели вулкан из дихромата аммония. Однако такой же химический опыт можно повторить и в домашних условиях.
Вам понадобятся:
Из пластилина вылепите конус вулкана, полый внутри, но имеющий снизу плотное дно, не пропускающее воду. «Зарядите» свой вулкан. Для этого в его жерло насыпьте столовую ложку соды, влейте столько же жидкости для мытья посуды и добавьте несколько капель красителя. Затем залейте туда же четверть чашки уксуса.
Из жерла вулкана будет выползать ярко окрашенная пена, состоящая из углекислого газа и остатков соды:
Как видите, даже на основе таких доступных веществ, как сода и уксус, можно проводить интересные химические опыты в домашних условиях.
