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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Kristalle – groß und klein. Chemische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Chemieexperimente für Kinder Über das Züchten von Kristallen ist so viel geschrieben worden, und diese Experimente sind so beeindruckend und einfach durchzuführen, dass Sie sie wahrscheinlich schon mindestens einmal gemacht haben und wissen, was das Prinzip ist. Eigentlich gibt es hier nichts Kompliziertes: Sie müssen eine heiße, gesättigte Lösung eines Salzes (Natriumchlorid, Kupfer- oder Eisensulfat, Alaun, Kaliumbichromat usw., die Liste ist sehr lang) vorbereiten und diese vorsichtig abkühlen, damit sich der Überschuss auflöst Die Substanz fällt nicht in den Niederschlag (eine solche Lösung wird als übersättigt bezeichnet) und führt schließlich einen Keim ein - einen Kristall desselben Salzes, der an einem Faden aufgehängt ist. Danach müssen Sie nur noch das Gefäß mit einem Stück Papier abdecken, es an einen abgelegenen Ort stellen und warten, bis ein großer Kristall wächst, was Wochen oder sogar Monate dauern kann; Das Einzige, was Sie gelegentlich tun müssen, ist, beim Verdunsten etwas gesättigte Lösung hinzuzufügen. Das alles ist wirklich bekannt. Aber es gibt viele experimentelle Möglichkeiten, und wir werden nicht die gebräuchlichsten auswählen, zum Beispiel mit Bleinitrat und Kaliumjodid. Mischen Sie gleiche Volumina 10 %iger Lösungen dieser Salze, und im Gefäß bildet sich ein Bleijodidniederschlag. Lassen Sie die Flüssigkeit vorsichtig ab. Kochen Sie Wasser in einem durchsichtigen Gefäß, säuern Sie es mit Essig an und fügen Sie, während es kocht, unter Schütteln den noch feuchten Niederschlag von Bleijodid hinzu. Wenn die Flüssigkeit langsam abkühlt, wachsen darin goldene Kristalle. Eine Variation zum gleichen Thema: Gießen Sie die Lösungen von Bleinitrat und Kaliumjodid in ein Reagenzglas, kochen Sie den Inhalt zusammen mit dem Niederschlag, bis er sich auflöst, und kühlen Sie ihn dann schnell unter fließendem Wasser ab. Dabei bilden sich winzige Goldkristalle, die in der Flüssigkeit schweben. Generell hängt die Größe der Kristalle stark von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Geben Sie 20 g Kaliumnitrat in kleinen Portionen in ein Gefäß mit 25 ml Wasser. Nachdem Sie die nächste Portion hinzugefügt haben, schütteln Sie die Mischung, damit sich das Salz auflöst, und fügen Sie dann die nächste Portion hinzu. Wenn sich das Salz nicht mehr auflöst, erhitzen Sie das Gefäß ein wenig, fügen Sie eine weitere Portion hinzu, schütteln Sie es und erhitzen Sie es erneut. Und so weiter, bis sich das gesamte Salz aufgelöst hat. Gießen Sie nun die Lösung in zwei Gefäße und lassen Sie eines an der Luft abkühlen (für eine noch langsamere Abkühlung können Sie es mit mehreren Lagen dickem Stoff abdecken). In diesem Gefäß bilden sich mehrere große Kristalle, bei einer gelungenen Kombination der Umstände sogar ein einziger Kristall. Stellen Sie sofort ein weiteres Gefäß in einen Topf mit kaltem Wasser, und darin erscheinen viele kleine Kristalle. Dies ist eine allgemeine Regel. Die nächsten beiden Experimente sind so beeindruckend, dass sie dem Publikum natürlich nach sorgfältiger Vorbereitung problemlos gezeigt werden können. Das erste davon ist das Peligo-Erlebnis. Waschen Sie das Innere eines 25–30 cm hohen Zylinders mit heißem Wasser und gießen Sie eine heiße, sehr konzentrierte Hyposulfitlösung durch einen Trichter entlang der Wand hinein, sodass der Zylinder zu 1/3 gefüllt ist. Diese Lösung wird wie folgt hergestellt: 450 g Hyposulfit werden unter Erhitzen in 45 ml Wasser gelöst. Die zweite Lösung – Natriumacetat (300 g pro 45 ml Wasser) wird ebenfalls heiß durch denselben Trichter in ein weiteres Drittel des Zylinders gegossen. Gießen Sie sehr vorsichtig; diese Lösung sollte sich nicht mit der zuvor eingegossenen Lösung vermischen. Füllen Sie abschließend das obere Drittel des Zylinders ebenso sorgfältig mit heißem Wasser, um die gesättigte Lösung vor vorzeitiger Kristallisation zu schützen. Es gibt drei Schichten im Gefäß: Wasser, eine übersättigte Lösung von Natriumacetat, eine übersättigte Lösung von Hyposulfit. Decken Sie den Zylinder mit Glas ab, lassen Sie ihn auf Raumtemperatur abkühlen und dann können Sie mit dem Experiment beginnen. Befestigen Sie einen kleinen, unauffälligen Hyposulfitkristall mit einem Stück Wachs am Ende eines Glasstabs (schmelzen Sie das Wachs leicht, indem Sie es über einer Flamme erhitzen). Senken Sie den Stock vor dem Publikum schnell in die unterste Ebene. Die Salzkonzentration ist so hoch, dass sich sofort viele neue Kristalle um den Kristall herum anhäufen und so etwas wie eine Blume bilden. Und in der mittleren Schicht kristallisiert die „fremde“ Substanz um den Hyposulfitkristall herum nicht. Legen Sie einen weiteren, genau gleichen Stab mit Wachs, aber mit einem kleinen Kristall Natriumacetat (das Publikum sollte den Unterschied nicht bemerken) in die mittlere Schicht – auch hier wächst eine Blume, aber ganz anders! Bei sorgfältiger Handhabung kann der Zylinder mehrmals verwendet werden. Eine weitere trickartige Erfahrung ist die alleinige Verwendung von Natriumacetat. Lösen Sie 100-150 g Salz in heißem Wasser auf (vorzugsweise in einer Emailleschüssel) und verdampfen Sie langsam. Versuchen Sie dabei, genau den Moment zu erwischen, in dem Sie die Verdunstung stoppen müssen: Blasen Sie von Zeit zu Zeit und so bald wie möglich auf die Oberfläche der heißen Lösung Wenn sich ein fettähnlicher Film zu bilden beginnt, bedeutet dies, dass die Salzkonzentration die erforderliche ist, um ein kristallines Hydrat der Zusammensetzung CH zu bilden3COONA*3H2O. Gießen Sie die Flüssigkeit in ein sauberes, dünnes Glas, verschließen Sie es und lassen Sie es abkühlen. Es reicht aus, der abgekühlten Flüssigkeit eine unbedeutende Menge Natriumacetat-Keim hinzuzufügen, damit sie sofort kristallisiert und sich in eine feste, eisähnliche Masse verwandelt. Wenn Sie die Flüssigkeit auf dem Feuer etwas zu wenig gekocht haben und sich zu viel Wasser darin befand, befindet sich über der gefrorenen Masse etwas Wasser, das abgelassen werden muss. Wenn nicht genügend Wasser vorhanden ist, bildet sich eine Salzschicht auf der Oberfläche. Es macht keinen Sinn, es zu entfernen; es ist einfacher, etwas Wasser hinzuzufügen. Durch das Schmelzen des kristallinen Hydrats in einem Wasserbad und das Abkühlen lässt sich das Experiment viele Male durchführen, auch vor einem staunenden Publikum – und wer wäre nicht erstaunt, wenn Wasser ohne Kühlung vor unseren Augen gefriert? Im Gegenteil, das Glas erwärmt sich sogar – dabei wird die Kristallisationswärme freigesetzt. Das Glas lässt sich umdrehen und es läuft kein einziger Tropfen heraus. Stellen Sie das Experiment als Trick dar und versuchen Sie, ein Salzkorn unmerklich abzuschütteln – beispielsweise von der Spitze eines „Zauberstabs“. Und achten Sie darauf, das Glas zwischen den Experimenten fest zu verschließen, da sonst selbst ein zufälliges Staubkorn zu einer ungeplanten Kristallisation führen kann. Das Reagenz für dieses Experiment, Natriumacetat, kann aus Essigsäure und Soda gewonnen werden. Wenn Sie es selbst zubereiten, verdünnen Sie die Essigsäure etwa dreimal mit Wasser und gießen Sie in kleinen Portionen nach und nach Soda hinein und warten Sie, bis die Schaumbildung aus der vorherigen Portion Soda aufhört. Andernfalls läuft die Reaktion so heftig ab, dass die Flüssigkeit aus dem Gefäß geschleudert werden kann. Und auch ungewöhnliche Kristalle – Metallkristalle. Wir werden Kupferkristalle züchten. Sie haben bereits kleine Kupferkristalle erhalten, wenn Sie einen Nagel in eine Kupfersulfatlösung getaucht haben. Sie sind so klein, dass der Kupferfilm auf der Oberfläche nahezu durchgehend erscheint. Und um große Kristalle herzustellen, ist es notwendig, die Reaktion irgendwie zu verlangsamen, damit das bei der Reaktion freigesetzte Kupfer Zeit hat, sich auf den Kristallen abzusetzen und deren Aufbau abzuschließen. Langsames Abkühlen ist eine mögliche Methode, aber wenn keine chemische Reaktion stattfindet... Speisesalz bremst die Reaktion. Legen Sie einige Kupfersulfatkristalle auf den Boden eines Gefäßes (z. B. eines Glasgefäßes) und bedecken Sie sie mit möglichst feinem Speisesalz. Decken Sie sie mit einem aus Lösch- oder Filterpapier ausgeschnittenen Kreis ab. Dieser Kreis sollte die Wände des Gefäßes berühren. Platzieren Sie oben direkt auf dem Papier einen Eisenkreis mit etwas kleinerem Durchmesser. Wischen Sie es mit Schleifpapier ab und spülen Sie es vorher ab. Gießen Sie eine gesättigte Kochsalzlösung in das Glas, sodass der Eisenkreis vollständig bedeckt ist. Alles andere läuft ohne Ihr Zutun ab. Es ist unmöglich, genau zu sagen, wie lange Sie warten müssen – viel hängt von den Bedingungen des Experiments ab. Auf jeden Fall nicht ein oder zwei Stunden, sondern mehrere Tage. So werden Sie nach ein paar Tagen wunderschöne rote Kupferkristalle im Gefäß finden. Durch Ändern der Gefäßgröße, der Größe der Kupfersulfatkristalle, der Dicke der Kochsalzschicht und der Temperatur des Experiments können Sie Kupferkristalle in verschiedenen, manchmal äußerst ungewöhnlichen Formen erhalten. Und manchmal wachsen Dendriten – Kristalle, deren Entwicklung unvollständig ist, ähnlich wie Baumzweige. Wenn Sie Kupferkristalle in demselben Behälter belassen, in dem sie erhalten wurden, sind sie nicht lange haltbar. Entfernen Sie sie, spülen Sie sie mit Wasser ab, geben Sie sie in ein Reagenzglas mit verdünnter Schwefelsäure und verschließen Sie es. Jetzt passiert den Kristallen nichts mehr. Autor: Olgin O.M.
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