¿Cuáles son los experimentos mágicos en la química de la escuela secundaria?
1) Cañones de fuego para celebrar
Materiales: mortero, trozo de vidrio, cuentagotas, varilla de vidrio, papel.
Clorato potásico, fósforo rojo, alcohol, pasta.
Principio: El clorato de potasio es un oxidante fuerte y el fósforo rojo es inflamable. Se producen fácilmente reacciones químicas entre ambos. Se produce ardor cuando se mezclan con una cuchara medicinal. Se produce una violenta explosión cuando se golpea la mezcla.
5KClO3+6P=5KCl+3P2O5
Funcionamiento: Triturar 2 gramos de cristales de clorato potásico hasta convertirlos en polvo en un mortero y verterlo sobre un trozo de vidrio. Tome 0,6 gramos de fósforo rojo y colóquelo junto al clorato de potasio en polvo. Use un gotero para absorber el alcohol y déjelo caer sobre los dos medicamentos para humedecerlos, luego use una varilla de vidrio para mezclarlos uniformemente hasta formar una pasta y dividirlos en tres partes iguales. Una vez secos, envuélvelos en papel y pégalos bien apretados.
Cuando comienza la celebración, se lanzan con fuerza tres bolsas de papel contra el suelo de cemento o ladrillos, y sonarán tres cañones.
2) Encendido por varilla de vidrio
Insumos: varilla de vidrio, pieza de vidrio, lámpara de alcohol. Ácido sulfúrico concentrado al 98%, permanganato de potasio.
Principio: El permanganato de potasio reacciona con ácido sulfúrico concentrado para producir heptaóxido de manganeso, un líquido aceitoso de color marrón con una capacidad oxidante extremadamente fuerte. Tan pronto como entra en contacto con el alcohol, se produce una fuerte reacción de oxidación-reducción y el calor liberado hace que el alcohol alcance el punto de ignición y se queme.
2KMnO4＋H2SO4＝K2SO4＋Mn2O7＋H2O
2Mn2O7＝4MnO2＋3O2 ↑
C2H5OH＋3O2→2CO2＋3H2O
Operación: Utilice el extremo pequeño de una cuchara medicinal para tomar un poco de polvo de permanganato de potasio molido, se coloca sobre un trozo de vidrio y se forma una pequeña montaña. Primero sumerja la varilla de vidrio en ácido sulfúrico concentrado y luego péguele un poco de permanganato de potasio en polvo. Si toca la mecha de la lámpara de alcohol, la mecha se quemará inmediatamente y se pueden encender cuatro o cinco lámparas de alcohol a la vez.
Nota: El heptaóxido de manganeso es muy inestable y puede descomponerse en dióxido de manganeso y oxígeno a 0°C. Por lo tanto, después de sumergir la varilla de vidrio en ácido sulfúrico concentrado y permanganato de potasio, la lámpara de alcohol debe encenderse inmediatamente. De lo contrario, con el tiempo, el heptaóxido de dimanganeso se descompondrá y la lámpara de alcohol dejará de encenderse.
3) Encendido con alambre de acero
Insumos: alambre de acero, tapas de botellas, velas, azufre en polvo.
Principio: Cuando se utiliza el azufre del alambre de hierro para quemar, la llama es muy ligera y no se puede ver desde la distancia durante el día. Parece que la vela realmente está encendida por el alambre.
Operación: aplana un extremo del cable de acero de la bicicleta en una ranura con anticipación, coloca un poco de polvo de azufre en la ranura, caliéntalo para que se derrita y se incendie, y reserva. Enciende una vela y colócala sobre la mesa. En este momento, use una tapa de botella para cubrir la llama de la vela y luego use un alambre de acero para tocar el humo blanco que sale de la mecha de la vela y la llama de la vela se reavivará. Se puede volver a apagar y encender nuevamente. Se enciende y se apaga así, lo que hace que la gente se maraville en secreto.
4) Iluminación con los dedos
Materiales: mortero, tabla pequeña de madera.
Velas, clorato potásico, azufre.
Principio: Las brasas de la vela hacen quemar el azufre. El calor liberado cuando se quema el azufre hace que el clorato de potasio se descomponga para producir oxígeno, por lo que el azufre arde con más fuerza y las brasas se incendian.
Funcionamiento: Tomar 1 gramo de clorato de potasio y 0,5 gramos de azufre, triturarlos hasta obtener un polvo muy fino en un mortero y luego mezclarlos uniformemente. O puedes usar diez fósforos para raspar el medicamento del cuero cabelludo y molerlo finamente.
Fija una vela a la tabla pequeña y enciéndela. Sumerge tus dedos en un poco de polvo mezclado de antemano. Durante la actuación, apaga la llama de la vela y, mientras todavía queden brasas, toca suavemente la mecha con el dedo humedecido en polvo medicinal y la vela se volverá a encender. Se puede volver a apagar y encender.
Nota: La mecha de la vela mide aproximadamente 1,5 cm de largo. De esta forma quedarán brasas después de soplarlas. Si utilizas polvo de cerillas finamente molido, solo podrás pegar una fina capa en los dedos. Si usa demasiado, el medicamento para el cuero cabelludo que tenga en los dedos se incendiará y podría quemarle los dedos.
5) Encendido de cloro gaseoso
Insumos: Frasco de boca ancha de 250 ml, embudo de decantación, catéter, fregadero de vidrio, botella de gas, portaobjetos de vidrio esmerilado, tubo de ensayo, gotero.
Carburo de calcio, agua, ácido clorhídrico concentrado, permanganato potásico.
Principio: La reacción del carburo de calcio y el agua produce acetileno. El permanganato de potasio reacciona con el ácido clorhídrico para producir cloro gaseoso. El calor liberado por la reacción entre el cloro y el acetileno enciende el acetileno, que luego continúa ardiendo en el aire.
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2 ↑
2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2 ↑+8H2O [$br]C2H2+Cl2→2C+2HCl
2C2H2+5O2→4 CO2+2H2O [$br] operación: El dispositivo experimental se muestra en la Figura 15-1. Ponga 10 gramos de trozos pequeños en el frasco para preparar piedra de acetileno. Desenrosque con cuidado la llave de paso del embudo de decantación y deje que el agua gotee lentamente. Después de drenar el aire del frasco, use el método de drenaje para recolectar una botella de acetileno. Cubre la boca de la botella con un portaobjetos de vidrio esmerilado y colócala en posición vertical sobre la mesa. Tome otro tubo de ensayo y coloque 0,5 gramos de cristales de permanganato de potasio. Agregue 2 gotas de ácido clorhídrico concentrado y se generará cloro gaseoso y llene el tubo de ensayo. En este momento, retire el portaobjetos de vidrio esmerilado de la botella de acetileno con la mano izquierda y vierta el cloro gaseoso del tubo de ensayo en la botella de acetileno con la mano derecha. Cuando el acetileno y el cloro se encuentran, inmediatamente se incendian y emiten una llama brillante y humeante.
6) Fuego en la copa
Insumos: Vaso de 600 ml, plato evaporador, crisol, pinzas.
Éter, potasio, arena fina.
Principio: El potasio y el éter no reaccionan a temperatura ambiente. Cuando se vierten en agua, el potasio y el agua producen inmediatamente gas hidrógeno y se incendian, provocando un violento fenómeno de combustión.
2K＋2H2O＝2KOH＋H2 ↑
2H2＋O2 2H2O [$br]C2H5OC2H5＋6O2 4CO2＋5H2O
Operación: Poner una capa gruesa de arena fina en el fondo del vaso y Coloque 5 ml de agua en un recipiente de evaporación. Vierta 2 ml de éter en el crisol y luego agregue un trozo de potasio del tamaño de un frijol mungo. Cuando se vertió la mezcla de éter y potasio en el recipiente de evaporación, inmediatamente se produjo un incendio en la taza.
7) Goteo de agua para hacer fuego
Material: vaso de 600 ml, plato evaporador, pinzas, gotero.
Papel de filtro, arena fina, peróxido de sodio, fósforo blanco. [$br]Principio: El peróxido de sodio reacciona con el agua para producir oxígeno y liberar una gran cantidad de calor, lo que hace que el fósforo blanco se incendie y genere una gran cantidad de humo blanco de pentóxido de fósforo.
Funcionamiento: Extender una capa de arena fina en el fondo del vaso de 600 ml, y colocar un plato de evaporación sobre la arena. Tome 2 gramos de peróxido de sodio y colóquelos en un recipiente de evaporación. Use unas pinzas para recoger 2 trozos de fósforo blanco del tamaño de una soja. Use papel de filtro para absorber el agua y colóquelo sobre el peróxido de sodio. Utilice un gotero para agregar de 1 a 2 gotas de agua al peróxido de sodio, y el fósforo blanco se quemará inmediatamente, produciendo un humo blanco espeso.
8) Chispa en el líquido
Suministros: tubo de ensayo grande, soporte de hierro, abrazadera de hierro.
Ácido sulfúrico concentrado al 98%, alcohol, permanganato potásico.
Principio: El contacto entre el permanganato de potasio y el ácido sulfúrico concentrado producirá heptaóxido de dimanganeso altamente oxidante y liberará calor al mismo tiempo. El heptaóxido de manganeso se descompone en oxígeno, lo que provoca que el alcohol del líquido se queme. Sin embargo, debido a la pequeña cantidad de oxígeno, sólo se pueden emitir unas pocas chispas, pero el alcohol no se puede quemar continuamente.
Funcionamiento: Tome un tubo de ensayo grande, inyecte 5 ml de alcohol en el tubo de ensayo y luego agregue lentamente 5 ml de ácido sulfúrico concentrado a lo largo de la pared del tubo de ensayo sin agitar el tubo de ensayo. Fije el tubo de ensayo verticalmente sobre el soporte de hierro. En este momento, el líquido del tubo de ensayo se divide en dos capas, la capa superior es alcohol y la capa inferior es ácido sulfúrico concentrado. Utilice una cuchara medicinal para tomar algunos cristales de permanganato de potasio y espolvorearlos lentamente en el tubo de ensayo. Los cristales caen gradualmente hasta la unión de los dos líquidos. Pronto habrá chispas en el cruce. Si se hace en un lugar oscuro, las chispas aparecerán más brillantes.
Nota: No utilices demasiado permanganato de potasio, de lo contrario, la reacción será demasiado violenta y el líquido del tubo de ensayo saldrá precipitadamente.
9) Los cubitos de hielo se incendian.
Materiales: plato grande de porcelana, cuentagotas.
Carburo, Potasio, Hielo.
Principio: El agua y el potasio reaccionan violentamente, provocando que el hidrógeno generado se queme. La combustión de hidrógeno enciende el acetileno producido por la reacción del carburo de calcio y el agua. El calor generado por la combustión derrite aún más el hielo en agua. La acción del agua y el carburo de calcio produce continuamente acetileno, por lo que la llama arde cada vez con más fuerza. La llama se apaga gradualmente hasta que se agota el carburo de calcio.
Funcionamiento: Tome un trozo grande de hielo y colóquelo en un plato grande de porcelana. Excave un hoyo poco profundo en el hielo y ponga un trozo pequeño de carburo de calcio y un trozo pequeño de potasio. Luego se vertieron unas gotas de agua en el pozo poco profundo e inmediatamente apareció una bola de fuego y humo, como si el hielo estuviera en llamas.
10) Starlight
Insumos: botella de plástico de 20 ml, aguja, lámpara de alcohol.
Galita en polvo, magnesio en polvo, hierro reducido en polvo.
Principio: Cuando el polvo de alumbre de bilis, el polvo de magnesio y el polvo de hierro reducido caen sobre la llama, los iones de cobre del alumbre de bilis hacen que la llama parezca verde. El polvo de magnesio y el polvo de hierro están en contacto con el aire debido. Debido a su pequeño tamaño, tiene una gran superficie y se quema fácilmente con las llamas, por lo que puede combinarse con el oxígeno del aire para formar óxido de magnesio y óxido férrico.
2Mg+O2 2MgO
3Fe+2O2 El calor generado por la reacción Fe3O4 hace que el óxido ferroférrico brille en rojo, lo que hace que el óxido de magnesio alcance un estado incandescente, por lo que aparece una pequeña luz roja y una luz blanca deslumbrante. Debido a que el polvo de metal no cae sobre la llama y se quema al mismo tiempo, sino que es arrastrado por el flujo de aire caliente durante la oxidación, la luz roja y blanca irradia en todas direcciones, parpadeando como estrellas.
Funcionamiento: Tomar 1 gramo de cada uno de alumbre biliar en polvo, magnesio en polvo y hierro reducido en polvo. Mézclalos bien y ponlos en una pequeña botella de plástico. Utilice una aguja para perforar algunos pequeños agujeros en el fondo de la botella. Luego golpea suavemente la botella de plástico sobre la llama de la lámpara de alcohol. Cuando el polvo de la botella cae sobre la llama, la llama aparece verde. Sobre las llamas verdes vuelan estrellas rojas y blancas y el paisaje es muy hermoso.