Відкрите заняття хіміко - біологічного гуртка на тему: «Цікаві факти та досліди з хімії»

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ

 І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

 

НЕМИРІВСЬКИЙ КОЛЕДЖ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сценарій

відкритого гурткового заняття

хіміко - біологічного гуртка

на тему:

 

«ЦІКАВІ ФАКТИ ТА

ДОСЛІДИ З ХІМІЇ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анотація

до сценарію відкритого гурткового заняття

хіміко - біологічного гуртка

 

 Сценарій відкритого заняття включає дві основні частини: теоретичну та практичну.

 Студенти гуртка попередньо були поділені на чотири групи: хіміки-історики, хіміки-кухарі, хіміки-будівельники та хіміки-дослідники, які працювали над відповідними темами.

 Викладач оголошує тему, мету, форму проведення заняття і говорить вступне слово, де розповідає про історію виникнення хімії як науки. Заняття присвячується річниці смерті видатного хіміка Альфреда Нобеля.

 Теоретична частина включає  заслуховування доповідей груп, де хіміки-історики розкривають такі питання: історія розвитку хімії, відкриття хімії, розповіді про видатних вчених-хіміків; хіміки- кухарі – розповідають про шкоду та корисну роль хімії у повсякденному житті; хіміки-будівельники – про роль хімії при створення будівельних матеріалів та у будівництві взагалі.

 Практичну частину заняття проводять хіміки-дослідники, де демонструють цікаві хімічні досліди та пояснюють хімізм даних реакцій.

 У кінці заняття викладач підводить підсумки, обговорюються доповіді та продемонстровані досліди. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Призначення сценарію:

Сценарій призначений для студентів першого курсу коледжу, які вивчають неорганічну хімію.

Назва дисципліни:

Хімія

Розділ І:

Неметалічні елементи та їх сполуки.

Тема:

Загальна характеристика неметалічних елементів.

Перелік питань теми:

Основні властивості Оксигену, добування у лабораторних умовах. Сульфур і його сполуки. Карбон і Силіцій та їх сполуки. Будівельні матеріали. Силікати природні та штучні. 

Розділ ІІ:

Металічні елементи та їх сполуки.

Тема:

Загальна характеристика металічних елементів.

Перелік питань теми:

Загальні хімічні властивості металів. Корозія металів, захист від корозії. Лужні і лужноземельні елементи та їх сполуки. Метали і сплави у сучасній техніці.

 

 

 

 

Тема: «Цікаві факти та досліди з хімії».

Навчальна мета: закріпити знання про хімічні властивості елементів та отриманих на їхній основі сполук. Показати всебічне застосування хімічних сполук, особливо підкреслити використання хімічних речовин при створенні будівельних матеріалів.

Виховна мета: виховувати бережне ставлення до навколишнього середовища, формувати вміння застосовувати знання хімії у повсякденному житті.

Розвиваюча мета: розвивати вміння використовувати хімічні речовини у повсякденному житті, які б не приносили шкоди здоров'ю. Використовувати додаткову літературу.

Обладнання: таблиці «Періодична система хімічних елементів», «Розчинність кислот і основ у воді», «Портрети вчених-хіміків», хімічний посуд та реактиви, продукти харчування, що містять харчові добавки, будівельні матеріали.

Між предметні зв'язки: біологія, екологія, історія, матеріалознавство.

Тип заняття: гурткове заняття.

Епіграф: «Той хто захоплюється практикою без науки, - ніби керманич, який ступає на корабель без руля та компаса; він ніколи не може бути впевненим, куди пливе. Завжди практика має базуватися на гарній теорії».

                                                             Леонардо да Вінчі

 

ПЛАН ЗАНЯТТЯ:

1.   Організація групи.
2.   Оголошення теми, мети і форми проведення заняття.
3.   Заслуховування доповідей.
4.   Демонстрація хімічних дослідів.
5.   Обговорення доповідей, виступів.
6.   Підведення підсумків, оцінка роботи студентів.

 

 

1. Організація групи.
2. Оголошення теми, мети і форми проведення заняття.

 

Вступне слово викладача

Сьогодні відкрите гурткове заняття  на тему: «Цікаві факти та досліди з хімії».

За мету поставили собі ближче познайомитися з предметом, повторити та закріпити вивчений матеріал на заняттях, ознайомитися з відкриттями хімії, видатними вченими-хіміками, показати всебічне застосування хімічних сполук, особливо підкреслити використання хімічних речовин при створенні будівельних матеріалів і звичайно ж провести красиві та цікаві досліди.

Пропоную всім присутнім поринути у світ однієї з найдавніших природознавчих наук – хімії. Коли ж зародилась ця наука? Навіть не хімія, а початкові хімічні знання? Дати однозначну відповідь на ці запитання неможливо, адже ще первісна людина, використовуючи вогонь для приготування їжі, набувала перших елементарних хімічних навичок. Можна сказати, що хімія, як і інші природничі науки, виникла з потреб повсякденного життя.
Йшов час, розвивалася людина, дедалі складнішою ставала її діяльність, нагромаджувалися факти про властивості металів, мінералів та інших продуктів земних надр. Про це свідчать давньоєгипетські папіруси, відомі як «Лейденський» і «Стокгольмський», датовані ІІІ ст. до н.е. Вони містять рецепти щодо обробки та виготовлення підробних дорогоцінних металів, фарбування тканин тощо.
В історії хімії, дуже давній і багатій на події, можна виділити певні віхи, які мають свої особливості. Давайте  уявимо собі хімію шляхетною панею, яка має свій родовід і побудуємо її генеалогічне дерево. 
Основою цього дерева є первинні хімічні знання, з яких зародилася потім алхімія, а з неї – наукова хімія. Становлення хімії як науки відбувалося з другої половини XVII до кінця XVIIІ ст. Однією з важливих ознак цього періоду стала спеціалізація — виділення окремих наукових напрямів. Зараз важко говорити про хімію загалом. Актуальними є окремі галузі хімічної науки: неорганічна хімія, органічна хімія, аналітична хімія, біохімія, фізична хімія, геохімія та ін. Відповідно, на генеалогічному дереві хімії з’являться гілочки, тому що в хімічній науці розвиваються нові перспективні напрями. Неможливо уявити собі людську цивілізацію без хімії, тому у цієї науки велике майбутнє.

Велика перевага хімії перед іншими предметами полягає в тому,що її викладання може включати красиві експерименти.

Сьогоднішнє заняття присвячене Міжнародному року хімії і великому хіміку Альфреду Нобелю, 10 грудня – це день смерті Нобеля і день вручення Нобелівських премій.

Попередньо студенти були розділені на чотири наукові групи: «Хіміки-історики», «Хіміки-кухарі», «Хіміки-будівельники», «Хіміки-дослідники». Кожна група працювала над своїм проектом і готова його презентувати.

 

3.Заслуховування доповідей.

3.1. Хіміки-історики.

І. 2011 рік – Міжнародний рік хімії

Генеральна Асамблея Організації Об'єднаних Націй,  відзначаючи, що розуміння людиною матеріальної сутності світу засноване, зокрема, на знаннях у галузі хімії, та підкреслюючи, що поширення знань про хімію є надзвичайно важливим для вирішення таких проблем, як зміна клімату, забезпечення надійних джерел води, продовольства і енергії, підтримання здорового стану довкілля в інтересах благополуччя усіх людей, проголосила 2011 рік Міжнародним роком хімії.

Проголошення 2011 року Міжнародним роком хімії не є випадковим. 100 років тому, в листопаді 1911 року Марію Склодовську-Кюрі було відзначено Нобелівською премією з хімії за відкриття і дослідження радію і полонію. Міжнародний рік хімії є складовою проголошеного ООН "Десятиріччя освіти для сталого розвитку" (2005-2014 рр.).

"Багато матеріалів і продуктів, які використовуються нами повсякденно і роблять наше життя зручним, безпечним і приємним, просто неможливо було б створити без хімії. Треба терміново підвищити рівень інформованості людей про досягнення і роль хімічної науки, про ті рішення, що розробляються хіміками з метою успішного подолання сучасних і майбутніх проблем. Хімія має безпосереднє відношення до вирішення глобальних питань виробництва енергії, забезпечення зростаючого населення нашої планети продуктами харчування і житлом (пластмаси, продукція галузі будівельних матеріалів), підтримання здоров'я людей і багато іншого. Мета Міжнародного року хімії полягає у демонстрації внеску хімії у рішення цих найважливіших проблем", – говорить  доктор Ханс-Ульрих Єнгель, голова Ради директорів The Chemical Company "BASF" – лідера світової хімічної галузі.

Численні хімічні компанії, інститути та товариства по всьому світу планують у рамках Міжнародного року хімії проводити зустрічі з урядовцями і політиками, з фахівцями різних спеціальностей, організовувати наукові обговорення, конкурси тощо. Загальну координацію заходів здійснюють Організація об'єднаних націй з питань освіти, науки і культури (ЮНЕСКО) і Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії (JUPAC).

Мабуть, жодна наука не зазнавала стільки зльотів і падінь, стільки нарікань і критики, як хімія. Багато століть людей, що займались хімічними дослідами, або звинувачували в магії і карали, або вимагали від них зробити неможливе – перетворити ртуть на золото чи створити еліксир молодості.

З часом все стало на свої місця. Досягнення хімічних наук і технологій стали основою революції у  енергетиці, виробництві високотехнологічних приладів, у виготовленні ліків, одягу, косметики. Без хімії не було б ні комп'ютерів,  ні сучасних авіалайнерів, ні сонячних батарей, ні паливних елементів, ні виробів з пластмаси, ні  акумуляторів, ні інгібіторів корозії… В нашому житті хімія присутня повсюди, тому дуже важливо краще її знати, щоб краще використовувати.

Вочевидь, хімія буде й надалі відігравати першорядну роль у розвитку альтернативних джерел енергії. Відкриття в галузі хімії здатні допомогти у боротьбі з глобальним потеплінням. Так, хімічна промисловість, на жаль, забруднює навколишнє середовище (до речі, на порядок менше, аніж енергетика чи транспорт). Але водночас саме досягнення в галузі хімії дозволили створити сучасні технології водоочищення і водопідготовки, знешкодження токсичних газових викидів, утилізації техногенних твердих відходів промислових підприємств, господарських закладів, агрокомплексу, житлово-комунального господарства.

Очікуваний у 2012-2013 роках розвиток світової економіки, активне впровадження інноваційних продуктів і технологій, модернізація існуючих виробництв будуть супроводжуватися збільшенням потреби в чистій воді для промислового використання, у нових хімічних продуктах. Водночас зростатиме екологічна занепокоєність і використання так званих "зелених технологій” – безвідходних, з рециклізацією стоків, із залученням до переробки можливих техногенних відходів як вторинної сировини.

Проголошення 2011 року Міжнародним роком хімії повинно нарешті допомогти нашому суспільству усвідомити, наскільки важливим є подальший розвиток хімії і хімічних технологій для зростання добробуту людей і підтримання екологічного здоров'я нашої планети. І, можливо, найголовніше – рік хімії буде сприяти залученню на хімічні і суміжні спеціальності покоління талановитих студентів, а в наукові хімічні центри – захоплених і відданих науці дослідників

ІІ. Нобелівська премія з хімії

Якоб Гендрік Вант-Гофф (1852—1911) був першим Нобелівським лауреатом з хімії за відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах

Нобелівська премія з хімії (швед. Nobelpriset i kemi) — вища нагорода за наукові досягнення в області хімії, щорічно присуджується Шведською королівською академією наук в Стокгольмі. Кандидати в лауреати премії висуваються Нобелівським комітетом з хімії. Премія є однією з п'яти заснованих відповідно до заповіту шведського хіміка Альфреда Нобеля (пом. в 1896 році) від 1895 року, що присуджуються за видатні досягнення в хімії, фізиці, літературі, фізіології та медицини та за внесок у встановлення миру.

Перша Нобелівська премія з хімії була присуджена в 1901 році Якобу Вант-Гоффу з Нідерландів. Кожен лауреат отримує медаль, диплом та грошову винагороду, сума якої змінюється протягом років. Нагорода присуджуються в Стокгольмі на щорічній церемонії 10 грудня — в річницю смерті Нобеля.

Історичні передумови

Заповіт Альфреда Нобеля від 25 листопада 1895 рокуПортрет Альфреда Нобеля написаний Ґестом Флорманом

Альфред Бернард Нобель

(народжений  21 жовтня 1833 року в Стокгольмі, Швеція) був  хіміком, інженером, новатором, виробником військової продукції та винахідник динаміту. У його власності була металургійна фірма Бофорс, перебування якої у власності Альфреда Нобеля надало їй значного поштовху до переходу до хімічного та гарматного виробництва — Бофорс займалася як виробництвом військової зброї (літаки, танки), так і виробництвом пороху тощо. Альфред Нобель запатентував 355 різних винаходів, серед яких винайдення динаміту найбільш відомий. Нобель помер в 1896 році від стенокардії у своїй віллі в Санремо, Італія, де він проживав останні роки свого життя.

Заповіт Нобеля містив вимогу, щоби його гроші були використанні для премій у фізиці, хімії, мирі, фізіології та медицині і літературі. Хоча Альфред і написав декілька заповітів упродовж життя, останній був написаний не набагато довше ніж за рік до його смерті та був підписаний у Шведсько-Норвезькому клубі в Парижі 27 листопада 1895 року. Нобель заповів 94% всього свого майна (31 мільйон Шведських крон) на заснування та забезпечення п’ятьох Нобелівських премій. (На 2008 рік ця сума рівна 186 мільйонам доларів США.) Відповідно до заповіту Нобеля, Шведська королівська академія наук має нагороджувати премією з хімії.

Церемонія нагородження

Комітет та Шведська королівська академія наук, що займаються вибором лауреатів, зазвичай оголошують імена лауреатів в жовтні. Премія, що складається з медалі, диплому та чеку, згодом вручається Шведським королем на формальній церемонії, що проводиться щорічно 10 грудня в річницю смерті Альфреда Нобеля. Важливі є також Нобелівські лекції, які читаються лауреатами за 3 дні раніше церемонії вручення. Пізніше проводиться Нобелівський банкет. Щонайбільше три лауреати та дві різні роботи можуть обиратися на рік.

Нагороди

Лауреати Нобелівської премії з хімії отримують золоту медаль, диплом та грошову винагороду. Сума останньої залежить від прибутку Фундації Нобеля в поточному році. Якщо ж нагорода вручається більше ніж одному лауреату, тоді гроші розділяються або однаково серед них, або ж, для трьох лауреатів, вона може бути поділена на половину та дві четвертинки.

Медалі

Медаль Нобеля

Нобелівські медалі виготовляються приватною шведською компанією Myntverket та Норвезьким монетним двором з 1902 року. Вони є зареєстрованими торговими марками Фундації Нобеля. На кожній медалі зображується лівий профіль Альфреда Нобеля на лицьовій стороні медалі. Нобелівські премії з фізики, хімії, фізіології та медицини, а також з літератури мають однакові лицьові сторони з зображенням Альфреда Нобеля та років його життя та смерті (1833—1896). Портрети Нобеля також є на лицьовій стороні медалей Нобелівської премії миру та з економіки, але мають дещо інший дизайн. Зображення зворотньої сторони медалі варіюється в залежності від присуджувального органу. Зворотні сторони Нобелівських медалей з хімії та фізики мають однаковий дизайн.

Дипломи

Нобелівські лауреати отримують дипломи прямо з рук Шведського короля. Кожен диплом має свій унікальний вигляд розроблений присуджувальним органом для лауреату, що отримує диплом. Диплом Нобеля містить малюнок та текст, де вказується ім'я лауреата та, зазвичай, цитата, за що лауреат отримав премію. Однак, жоден диплом з Нобелівської премії миру ніколи не містив цитату.

Грошові винагороди

Нобелівські лауреати також отримують грошові винагороди, яка, наприклад, в 2009 році складала 10 мільйонів шведських крон (близько 1,4 млн доларів США). Грошова винагорода змінюється з року в рік в залежності від того, скільки грошей може виділити Нобелівський комітет на нагороду. В разі, коли премія присуджується одразу двом переможцям в певній категорії, грошова винагорода ділиться порівну між лауреатами. Якщо ж трьом, присуджувальний комітет має право поділити винагороду або нарівно, або ж половину одному лауреату, а двоє інших отримують по четвертій частині грошової винагороди.

Лауреати

Щонайменше 25 лауреатів отримали Нобелівську премію за свій внесок в галузь органічної хімії — це більше, ніж в будь-який інший хімічний розділ. Двом лауреатам — німцям Ріхарду Куну (1938) таАдольфу Бутенандту (1939) — їхній уряд не дозволив прийняти премію. Пізніше вони отримали медалі та дипломи, але не гроші. Єдиним хіміком, хто отримав дві Нобелівські премії з хімії (в 1958 та 1980роках) був Фредерік Сенгер. Ще двоє отримали по дві Нобелівські премії з різних дисциплін — Марія Кюрі (з фізики в 1903 році та з хімії в 1911 році) та Лайнус Полінг (з хімії в 1954 році та миру в 1962році). З 156 лауреатів (станом на 2009 рік) четверо — жінки: Марія Кюрі, Ірен Жоліо-Кюрі, Дороті Ходжкін та Ада Йонат. 

Портрет Альфреда Нобеля

Нобелівська премія з хімії (швед. Nobelpriset i kemi) — вища нагорода за наукові досягнення в області хімії, щорічно присуджується Шведською королівською академією наук в Стокгольмі. Кандидати в лауреати премії висуваються Нобелівським комітетом з хімії. Премія є однією з п'яти заснованих відповідно до заповіту шведського хіміка Альфреда Нобеля (пом. в 1896 році) від 1895 року, що присуджуються за видатні досягнення в хімії, фізиці, літературі, фізіології та медицини та за внесок у встановлення миру.

Перша Нобелівська премія з хімії була присуджена в 1901 році Якобу Вант-Гоффу з Нідерландів. Кожен лауреат отримує медаль, диплом та грошову винагороду, сума якої змінюється протягом років. Нагорода присуджуються в Стокгольмі на щорічній церемонії 10 грудня — в річницю смерті Нобеля.

Україна та Нобелівська премія

Україна — батьківщина 5 Нобелівських лауреатів: 

1. 1908 — Ілля Мечников, фізіологія та медицина
2. 1952 — Зельман Ваксман, фізіологія та медицина
3. 1966 — Йосеф Шмуель Аґнон, література
4. 1981 — Роальд Гофман, хімія
5. 1992 — Георгій Харпак, фізика

Ряд науковців, які одержали Нобелівську премію, провели певний час навчаючись або працюючи в Україні. У Харківському університеті навчалися Саймон Кузнець та Ілля Мечников. У Українському фізико-технічному інституті та у Харківському університеті викладав  Лев Ландау.  Ігор Там викладав у Одеському політехнічному університеті та у Таврійському університеті, у якому також навчався. Іван Павлов деякий час працював в Одеському університеті.

Декількох українців та вихідців з України було номіновано на здобуття Нобелівської премії, але з різних причин нагороду вони не одержали. До номінантів належали Ісмаїл Гаспринський, Іван Франко, Павло Тичина,  Микола Бажан, Іван Багряний, Улас Самчук,  Василь Стус,  Олесь Гончар та Віктор Ющенко.

Цікаві факти про Нобелівську премію

Країни, у яких найбільше нобелівських лауреатів (Станом на 5 жовтня 2007)	Кількість
США	172
Великобританія	111
Німеччина	96
Франція	54
Швеція	27
Швейцарія	25
Росія (СРСР)	21
Австрія	21
Італія	19
Канада	18
Нідерланди	18

Від часу присудження перших премій (10 грудня 1901 р.) і до 2005 року включно її лауреатами стали 755 осіб (34 жінки та 721 чоловік), а також 18 організацій. Жінки двічі ставали лауреатами в галузі фізики (1903, 1963), тричі — з хімії (1911, 1935, 1964), 7 разів — в галузі медицини, 10 — з літератури, 12 — в галузі миру.

Досі наймолодшим нобелянтом є Вільям Лоренс Брегг, який у 25 років отримав премію з фізики (разом з батьком, 1915).

За всю історію існування Нобелівської премії від неї відмовились 6 лауреатів. 1938 року німець Ріхард Кун відмовився (за наполяганням влади Німеччини) від премії з хімії, але згодом отримав диплом і медаль. Наступного року цей вчинок повторили два його співвітчизники: лауреат з хімії Адольф Бутенандт і лауреат з медицини Ґергард Домаґ. Крім того, від Нобелівських премій відмовились Борис Пастернак (в галузі літератури, 1958; спочатку прийняв премію, але під тиском влади СРСР був змушений відмовитися), Жан-Поль Сартр (премія з літератури 1964 року) і Ле Дюк То, нобелівський лауреат премії миру 1973 року.

Двічі лауреатами Нобелівської премії ставали Марія Склодовська-Кюрі (1903 — з фізики та 1911 рік — з хімії), Лайнус Полінг (1954 — з хімії, 1962 — премію миру), Джон Бардін (1956 та 1972 — з фізики),Фредерик Сенгер (1958 та 1980 — з хімії).

Міжнародний комітет Червоного Хреста отримував премію тричі, Комісія ООН з біженців — двічі.

ІІІ. Хімічний елемент

Хімічний елемент — тип (вид, сорт) атомів з однаковим зарядом атомних ядер (тобто однаковою кількістю протонів в ядрі атому) і певною сукупністю властивостей, але маса ядра атому хімічного елементу може бути різною, в залежності від кількості нейтронів в ньому. Сукупність атомів елементу з однаковою масою називається нуклідом, а ізотопами називаються атоми одного елементу з різними масами. Атоми даного хімічного елементу відрізняються від атомів інших елементів величиною заряду ядра, кількістю та характером розміщення електронів навколо ядра, розмірами і хімічними властивостями. У нейтрального атома число електронів на електронних оболонках дорівнює заряду ядра.

Кількість атомів хімічного елемента не змінюється при хімічних реакціях. Для перетворення атома одного хімічного елемента в інший необхідні ядерні реакції. Зокрема, за допомогою ядерних реакцій отримують нові хімічні елементи, які не існують у природі. На 2010 рік було відомо 118 хімічних елементів: з них 89 виявлені в природі, інші отримані штучно в результаті ядерних реакцій.

Історія

Вперше поняття хімічного елемента сформулював Роберт Бойль у 1661 році. Термін елемент має у своїй основі уявлення древніх про первинні стихії, з яких на їх думку складалася матерія: вода,повітря, земля, вогонь. Бойль назвав хімічними елементами речовини, які жодним чином не можна було розкласти на простіші. Він також показав, що таких хімічних елементів більше, ніж чотири. В 1789 році Лавуазьє опублікував список 33 відомих на той час елементів, до яких він також включив світло й теплець. До 1818 року Барцеліус визначив атомні маси 45 з 49 визнаних на той час хімічних елементів. У періодичній таблиці, яку склав Менделєєв, було 66 хімічних елементів. В 1913 році Генрі Мозлі відкрив те, що атомний номер хімічного елемента збігається з зарядом його ядра.

Окрім 89 хімічних елементів, виявлених в природі, інші отримані штучно внаслідок ядерних реакцій (атоми технецію, прометію, протактинію, плутонію в надмалих кількостях були виявлені в уранових іторієвих мінералах).

Атомний номер

Ядро атома складається з протонів (число яких відповідає атомному числу хімічного елемента) і нейтронів; число останніх може бути різним. Атоми хімічних елементів з однаковим числом протонів, але з різним числом нейтронів називаються ізотопами. За своїми хімічними властивостями ізотопи хімічних елементів практично не відрізняються між собою.

Атом з конкретним числом протонів і нейтронів називається нуклідом. Нуклід характеризується масовим числом — загальною кількістю нуклонів.

Хімічні символи та назви

Усі хімічні елементи позначають спеціальними символами — однією або двома латинськими літерами, причому перша літера завжди велика, а друга мала. Наприклад, водень позначають символом H,сірку — символом S, залізо — символом Fe, кисень — символом O і т. д. Сучасні символи хімічних елементів були введені в хімію на початку XIX ст.

Кожний хімічний символ означає, по-перше, назву елементу, по-друге, при записах формул хімічних реакцій — один атом цього елементу. Хімічні символи служать також для складання хімічних формулречовин.

Нукліди позначають символом хімічного елемента із переднім верхнім індексом, рівним масовому числу, наприклад, ¹²C означає нуклід вуглецю з 12-ма нуклонами, з яких 6 протонів та 6 нейтронів.

Крім номера кожен хімічний елемент має назву, що склалася історично. Системою найменувань хімічних сполук опікується Міжнародний союз фундаментальної та прикладної хімії (IUPAC). З метою уніфікації хімічних назв IUPAC розробив рекомендації латинізованих назв хімічних елементів, затверджений в Україні ДСТУ 2439-94. Визначені цим стандартом назви повинні вживатися в науковій літературі. Таким чином, деякі з хімічних елементів мають дві назви — латинізовану та історичну, українську. Наприклад, назва гідроґен є науковою назвою водню, арсен є науковою назвою миш'яку. Стандарт критикують деякі науковці, зокрема за те, що «українські назви хемічних елементів недоречно замінено на латинізовані відповідники». Така заміна насправді відсутня в рекомендаціях IUPAC, і в жодній національній хімічній номенклатурі (англійській, французькій, російській тощо) її не роблять (наприклад, англійською елементи gold та iron не замінено на Aurum та Ferrum) ^{[1][2] [3][4]}.

Назви хімічних елементів за ДСТУ 2439-94 разом із історичними назвами наведені в алфавітному показнику в кінці статті.

Ізотопи

Хімічні елементи можуть мати декілька ізотопів. Для ізотопів зберігаються назви і символи хімічних елементів, винятки складають тільки ізотопи водню , які мають власні назви і позначення — ¹Н -протій,²Н (D) — дейтерій, ³Н (Т) — тритій. Хімічні елементи, які мають стабільні нукліди, в природі представлені одним або декількома ізотопами. Відомо близько 270 стабільних ізотопів, які належать 81 природному хімічному елементу, і понад 1800 радіонуклідів. Хімічні елементи, всі ізотопи яких радіоактивні, називаються радіоактивними елементами. До них належать технецій, прометій, полоній і всі елементи з атомним номером, більшим ніж 84.

Атомна маса

Природний ізотопний склад хімічних елементів, які зустрічаються на Землі, практично постійний, тому кожний елемент має певну атомну масу, яка є однією з найважливіших його характеристик. Атомна маса хімічного елементу дорівнює середньому значенню мас всіх його природних ізотопів з врахуванням поширеності останніх. Її звичайно виражають в атомних одиницях маси, за яку прийнята 1/12 частина маси нукліду ¹²С.

Прості речовини

Формам існування хімічних елементів у природі відповідають прості речовини. За ДСТУ 2439-94 назви простих речовин можуть не збігатися з назвами хімічних елементів. Наприклад, хімічний елементгідроґен існує в природі у вигляді газу водню, молекула якого складається з двох атомів гідроґену.

Елемент може існувати у вигляді декількох простих речовин (явище алотропії), відмінних одна від іншої складом молекул (наприклад, для хімічного елементу оксигену простими речовинами є кисень О₂і озон О₃) або типом кристалічної ґратки (наприклад, модифікації вуглецю — алмаз, лонсдейліт, графіт; явище поліморфізму). Число речовин простих перевищує 500. Складна речовина — хімічна сполука, складається з хімічно пов'язаних атомів двох або більше різних елементів. Відомо понад 100 тисяч неорганічних і понад 3 млн. органічних сполук.

Кожний хімічний елемент характеризується ступенями окиснення, який можуть проявляти атоми даного елемента у хімічних сполуках, а також значенням електронегативності, яка характеризує здатністьатомі хімічного елемента віддавати і приймати електрони. У хімічних реакціях хімічні елементи зберігаються, бо в результаті відбувається лише перерозподіл електронів зовнішніх електронних оболонок атомів, а ядра атомів залишаються незмінними.

Періодична система елементів

Періодична система елементів H                                 He Li Be   B C N O F Ne Na Mg   Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo                   * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu               ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

За хімічними властивостями хімічних елементів їх можна упорядкувати в періодичну систему.

Перший перелік хімічних елементів склав в 1789 р. французький хімік А. Л. Лавуазьє. До цього списку увійшли 25 відомих на той час елементів. Першу таблицю відносних атомних мас п'яти хімічних елентів (кисень, азот, вуглець, сірка і фосфор) склав англійський учений Дж. Дальтон в 1803 р. До часу відкриття періодичного закону (1869 р.) було відомо 63 елементи. Узагальнення закону виконали паралельно Д. Менделєєв та Ю. Майєр. Відкриття періодичної системи дозволило передбачити існування, а також властивості низки невідомих в той час хімічних елементів і послужило науковою основою для їхньої класифікації. Успіхи ядерної фізики дозволили у ХХ ст. уточнити поняття хімічного елемента і синтезувати нові.

Хімічні елементи, що належать до однієї групи мають близькі хімічні властивості, а тому їх об'єднюють у родини:

• лужних металів — літій, натрій, калій, рубідій,цезій, францій;
• лужноземельних металів — кальцій, стронцій, барій, радій;
• халькогени — кисень, сірка (сульфур), селен, телур, полоній;
• галогени — флуор, хлор, бром, йод, астат;
• інертні гази (благородні гази) — гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, радон.

Елементи третьої групи періодичної системи з послідовними номерами, винесені в окремі рядки періодичної системи, об'єднані в окремі групи

• лантаноїдів — лантан, церій, празеодим, неодим, прометій, самарій, європій, гадоліній, тербій, диспрозій, гольмій, ербій, тулій, ітербій, лютецій;
• актиноїдів — актиній, торій, протактиній, уран, нептуній, плутоній, америцій, кюрій, берклій, каліфорній, ейнштейній, фермій, менделєвій, нобелій, лоуренсій;

Існують також інші об'єднання хімічних елементів в окремі родини за їхніми властивостями, наприклад,

• родина заліза — залізо, кобальт, нікель;
• родина платини, до якої належать благородні метали — рутеній, родій, паладій, осмій, іридій, платина.

За своїми властивостями хімічні елементи поділяються також на метали і неметали. До неметалів належать 23 елементи (Н, В, С, N, О, Si, Р, S, As, Se, Те та ін.), галогени (F, CI, Вr, I, At), інертні гази(Не, Ne, Ar, Kr, Хе, Rn); до металів — решта 86 хімічних елементів. Для хімічних властивостей металів найбільш характерна здатність віддавати зовнішні електрони і утворювати катіони, для неметалів — приєднувати електрони і утворювати аніони. Електронегативність металів, як правило, від 0,7 до 1,8-2,0; неметалів від 1,8-2,0 до 4,0.

Походження хімічних елементів

За сучасними уявленнями, першим хімічним елементом, що утворився після Великого Вибуху був гідроген. Це сталося тоді, коли первинна плазма охолола настільки, що протони стали приєднувати до себе електрони, формуючи нейтральні атоми. Важчі хімічні елементи утворилися в надрах зірок, де велика густина та висока температура сприяли протіканню термоядерних реакцій. При вибухахнаднових важчі хімічні елементи викидалися у міжзоряний простір. Саме ці важчі елементи стали будівельним матеріалом при стрворенні планет, зокрема Землі.

Поширення хімічних елементів

Поширеність хімічних елементів різна у Всесвіті та на Землі. Найпоширенішим елементом у Всесвіті є найпростіший хімічний елемент гідроґен, ядро якого складається із одного протона. Гідроґен - основний елемент в міжзоряному просторі та в надрах зірок, в яких він перетворюється на гелій та інші хімічні елементи внаслідок реакцій ядерного синтезу. Розповсюдженість важчих хімічних елементів швидко зменшується з ростом їхнього атомного номера.

В умовах Землі ситуація зовсім інша. Гравітаційне поле Землі недостатньо сильне, щоб утримати водень в атомному чи молекулярному стані. Тому гідроґен на Землі може існувати лише у складі хімічних сполук із важчими елементами. Те ж стосується і гелію, якого на Землі також мало.

Найбільш поширений на Землі кисень, на частку якого припадає 47,2 % маси земної кори. За ним ідуть силіцій — 27,6, алюміній — 8,8, ферум — 5,1, кальцій — 3,6, натрій — 2,6, калій — 2,6 і магній — 2,1 %. Разом на ці вісім елементів припадає 99,6 % маси земної кори, а на усі інші — лише 0,4 %.

Хімічні елементи, концентрація яких у земній корі низька, або вони практично не утворюють власних мінералів (завдяки ізоморфному входженню у мінерали більш поширених елементів), називаються розсіяними/

ІІІ. ДМИТРО ІВАНОВИЧ МЕНДЕЛЄЄВ

10 лютого 1834 року в Тобольську, в родині вчителя гімназії Івана Павловича Менделєєва, народилася сімнадцята дитина, і назвали її Дмитром. Через деякий час усі турботи що величезну родину звалились на плечі матері, Марії Дми­трівни: Іван Павлович осліп і був змушений по­кинути службу. Невдовзі він помер. Надзвичай­но енергійна жінка, Марія Дмитрівна, незважа­ючи на вкрай обмежені кошти, зуміла забезпе­чити дітям освіту і вивести їх на широкий світ­лий шлях. Померла вона 1850 року, невдовзі після того, як наймолодший син Дмитро Івано­вич вступив до Петербурзького головного педа­гогічного інституту.

Д. І. Менделєєв (1834-1907) — визначний учений, який від­крив періодичний закон хі­мічних елементів. Автор кла­сичної праці «Основи хімії», фундаментальних досліджень з хімії, фізики, метрології. За­пропонував промисловий спо­сіб фракційного розділення нафти, винайшов вид бездим­ного пороху.

Серед професорів педагогічного інституту в середині минулого століття — видатні вчені: ма­тематик М. В. Остроградський, фізик Б. X. Ленц, хімік 6. А- Воскресенський. Під їхнім керів­ництвом Менделеев швидко і всебічно розвивав свої природні здібності. Серед усіх наук молодого студента найбільше приваблювала хімія. Профе­сор О. А. Воскресенський, відомий відкриттями у сфері органічної хімії, суттєво вплинув на формування наукових поглядів молодого Менделєєва, відповіді якого на випускному іспиті навесні 1855 року справили сильне враження на екзаме­наторів своєю глибиною і були відзначені золо­тою медаллю. В вересні 1856 року двадцяти-дворічним юнаком Менделєєв отримав учений ступінь магістра і став доцента Петербурзького університету. Невдовзі йому доручили читати курси теоретичної та органічної хімії.

Головне його відкриття — Періодичний за­кон хімічних елементів — не має рівних в історії науки. Замість розрізнених, непов'язаних між собою речовин перед наукою постала єдина струнка система, що об'єднала в одне ціле всі хімічні елементи.

Менделєєв вказав шлях спрямованого по­шуку в хімії майбутнього. Багато вчених, ґрун­туючись на періодичному законі передбачали й описували невідомі хімічні елементи та їхні властивості.

Закон Менделєєва великою мірою вплинув на розвиток знань про будову атома, природу речовини.

Людина надзвичайно різноманітних інте­ресів, Д. І. Менделєєв залишив по собі понад п'ятсот друкованих праць — дослідження з хі­мії, фізики, повітроплавання, метеорології, пе­реробки нафти та вугілля, використання міне­ральних добрив тощо. Написаний ним підруч­ник «Основи хімії» був першим чітким викла­дом неорганічної хімії і перевидавався 13 разів. У своєму щоденнику Дмитро Іванович так сха­рактеризував власні основні наукові досягнен­ня: «Понад усе з чотирьох речей складається моє ім'я: періодичний закон, дослідження пруж­ності газів, розуміння розчинів як асоціацій та «Основи хімії». Тут — усе моє багатство. Воно не відібране в когось, а зароблене мною, це мої діти і ними, ох, дорожу дуже, так само, як дітками».

Учений працював до останнього дня. 20 січ­ня 1907 року Менделєєв помер.

Похорон був урочистий. Безкінечні низки людей тягнулися вулицями до цвинтаря Волково, що в Петербурзі. Над траурною процесією здіймався величезний транспарант, на якому великими літерами було зображено Періодичну систему. Вона тріпотіла в поривах північного вітру і скидалась на велетенську птаху, що не­сла ім'я великого ученого в безсмертя.

3.2. Хіміки-кухарі.

І. Домашня хімчистка

Хімія може не тільки залишати плями (а іноді й дірки) на одязі, а і видаляти їх, не по­шкодивши тканини. Якщо на одяг потрапив парафін від свічки і ви поміти­ли це через кілька днів, на забруднену ділянку тканини покладіть декілька шарів фільтрувального паперу чи марлі та попрасуйте праскою — папір вбере розплавле­ний парафін.

Щоб видалити плями від розчину йоду, опустіть ткани­ну в розчин натрію тіосульфату пляма зник­не.

Ця речовина допоможе видалити темні плями від йоду і із золотих прикрас.

Свіжі чорнильні плями легко видалити, виправши за­бруднену ділянку в теплому свіжому молоці з-під коро­ви. Якщо плямі вже декілька днів, її видаляють ватним тампоном, змоченим у суміші гліцерину та етилового спирту (1 :1).

Плями від туші та гуашових фарб можна видалити, ви­правши забруднену ділянку тканини в холодній воді з пральним порошком.

Плями від іржі зникнуть, якщо покласти на забруднену ділянку шматочок лимона, загорнутий у марлю, і при­тиснути його гарячою праскою.

Плями від чаю можна видалити, протираючи забрудне­ну ділянку ватним тампоном, змоченим у суміші наша­тирного спирту (0,5 чайної ложки) та гліцерину (2 чайні

ложки). Працювати з нашатирним спиртом потрібно в добре провітрюваному приміщенні.

• Вибілити тканину можна в суміші 3 % пероксиду гідро­гену і нашатирного спирту (1 :1) навіть без кип'ятіння.
• Срібний посуд або прикраси можна почистити ватним тампоном, змоченим у розчині на­шатирного спирту.
• Накип із чайника видаляють розчином оцту
• Розчином оцту можна видалити білий наліт із пробірок.
• Темний наліт із пробірок, в яких одержували кисень, можна видалити розчином «Білизни» або розчином пе­роксиду гідрогену. Мийте йоржиком і стежте, щоб ці речовини не по­трапляли на руки.

            ІІ. Експертиза на кухні

Чи можна питною содою гасити вогонь?

Таблетку сухого пального, що горить, посипте питною со­дою. Вогонь погасне:СО2, що виділяється, і Н₂0 гасять вогонь. Цю реакцію покла­дено в основу роботи сухого вогнегасника.

Як очистити чайник від накипу, або Сюрприз для мами

Накип — це нерозчинні солі кальцію та магнію.

Щоб розчинити ці солі та очистити чайник від накипу, на­лийте в чайник оцту і поставте на повільний вогонь. Через 20 — ЗО хвилин вилийте вміст чайника в банку для зливів та про­мийте чайник кілька разів чистою водою. Якщо накипу багато, повторіть процедуру.

Визначаємо якість меду

Мед — солодкий продукт (утричі солодший за цукор). Со­лодкості йому додають суміш глюкози і фруктози (1 :1). Завдяки ферментам, мікроелементам, органічним кислотам, вітамінам мед мас лікувальні та протимікробні властивості. Мед містить і фактори росгу.

У давньому Єгипті мед вживали у школах. Школярі, які вжи­вали мед, були краще розвинені фізично та розумово, а також були талановитіші. Греки давали воїнам мед, що робило їх силь­нішими і витривалішими.

Великий філософ і математик Піфагор стверджував, що досяг похилого віку завдяки тому, що їв мед.

Якщо у вас немає алергії, обов'язково куштуйте цей цінний висококалорійний продукт, що засвоюється організмом на 100 %.

Однак на користь людському організму буде лише якісний, справжній мед. Свіжий, справжній мед являє собою густу, прозо­ру напіврідку масу, що починає поступово кристалізуватися і тверднути.

Якщо набрати мед ложкою та покрутити нею, то справжній мед «намотується» на ложку, нашаровуючись складками, як стрі­чка, і стікає з неї нитками, що не уриваються. Фальсифікований (несправжній) мед відчутно рідший.

Кристалізація меду

Мед, що містить більше глюкози, кристалізується (зацукро­вується) швидше. При цьому утворюються крупні, ніжні криста­ли. Зацукровування меду з великим умістом фруктози відбува­ється дуже повільно з утворенням дрібних кристалів. Грубими та крупними кристалами кристалізується мед, в якому більше цукру.

Колір меду

Колір меду може бути різним: безбарвним, світло-жовтим, лимонно-жовтим, золотаво-жовтим, темно-жовтим, коричнево- зеленим і навіть чорним. Найсвітліший мед — акацієвий. Греча­ний мед темно-коричневого кольору, при вживанні він «лоскоче».

Запах меду

Запах меду визначається леткими органічними речовинами, що містяться в нектарі квіток. Найзапашніший — липовий мед.

При нагріванні меду або при зберіганні його у приміщенні з високою температурою ароматичні речовини звітрюються і аро­мат меду зменшується. Зберігайте мед при температурі 5 — 10 °С у сухому приміщенні, подалі від речовин із різким запахом (риби, сирів, солінь), оскільки він швидко вбирає ці запахи. Фальсифіко­ваний мед не має аромату.

Смак меду

Натуральний мед мас солодкий, злегка кислуватий смак. Мед, одержаний від бджіл, яких підгодовують цукром, менш

Кислотність меду

Розчин меду має кисле середовище. Розчиніть трохи меду в дистильованій воді, опустіть універсальний індикатор. Якщо рН - 3,5 — 4, мед справжній. Якщо рН < 3,5 — мед або старий, або несправжній, або почав псуватися. Якщо рН > 7 (середовище лу­жне) — мед містить домішки сахарину (замінника цукру), гліце­рину.

Чи  містить мед інші речовини

Розчиніть 2 — 3 скляні лопаточки меду у 5 — 6 мл дистильованої води. Розділіть суміш на 3 пробірки. У першу пробірку з розчином меду додайте 2 — 3 краплини розведеного водою спир­тного розчину йоду. Якщо з'явилося синє забарвлення, значить, мед містить домішки борошна або крохмалю (у справжньому ме ді цих речовин немає). У другу пробірку з розчином меду долий­те 1 — 2 мл будь-якої кислоти. Якщо мед містить крейду, ви поба­чите закипання внаслідок виділення вуглекислого газу. Справж­ній мед крейди не містить. У третю пробірку з розчином меду додайте 1 — 2 мл нашатирного спирту (візьмі ть в аптечці). Поява забарвлення свідчить про наявність органічних барвників, які додають у несправжній мед.

Досліджуємо якість риби

До шматочка свіжої чи мороженої риби притисніть шмато­чок універсального індикатора, змочений у дистильованій воді. Якісна риба має нейтральне або слабокисле середовище.

Залиште невеликий шматочок свіжої риби у пробірці, за­критій пробкою, поза холодильником. Через один день опустіть у пробірку смужку фільтрувального паперу, змоченого в розчині плюмбуму (II) ацетату (СНзСОО)2РЬ так, щоб вона не доторкалася до риби, і закрийте пробкою.

Якщо за 15 хвилин папір потемнішає, значить, риба зіпсува­лася. При псуванні риби білок, що розкладається, виділяє сірко­водень              що починає реагувати із плюмбум (II) ацетатом з утворенням чорного осаду :

Отруйний газ Н₂S виділяється при псуванні не лише риби, будь-яких продуктів, що містять білок, наприклад, м'яса, яєць. Хіміки називають сірководень газом із запахом тухлих яєць.

Як відрізнити вершкове масло від маргарину

До складу маргарину згідно з технологічними умовами, на відміну від вершкового масла, входить крохмаль (0,2 %).

Нагрійте маленький шматочок маргарину і шматочок верш­кового масла у пробірках до плавлення. Водний шар, що утворю­ється знизу під шаром жиру, відберіть піпетками (купіть їх в ап­теці), помістіть в інші пробірки, долийте стільки ж дистильованої води і нагрійте до кипіння. Після охолодження додайте 2 — 3 краплини розведеного водою спиртового розчину йоду.

Посиніння ви помітите лише в одній пробірці з написом «маргарин». Якщо ви помітите посиніння і у другій пробірці, значить, у вершкове масло було додано маргарину.

Поради:

Грілка довше залишається гарячою, якщо заповнити її соло­ною водою.

Сіль, підігріта на сковороді та складена в полотняний міше­чок, сама може використовуватися як грілка завдяки високій

Якщо у вас не працює холодильник, каструлю з киселем чи компотом можна охолодити, поставивши її у таз із холодною водою та насипавши у воду жменю солі. Реакція розчинення солі відбере зайве тепло.

Сире м'ясо можна на день-два зберегти від псування, якщо загорнути його в серветку, змочену оцтом. Підігрітим оцтом можна очистити поверхню мийки чи ван­ни від вапняного нальоту.

Готуємося до Нового Року

Виготовляємо різнобарвні свічки до Нового року

Купіть у магазині парафінові білі свічки, акуратно розріжте їх на невеликі шматочки, не пошкодивши гніт. Шматки парафі­ну покладіть у консервну бляшанку і розплавте на вогні. У роз­плавлений парафін додайте невелику кількість гуашової фарби або фарби-пігменту, яку ви одержали в досліді «Одержуємо фар­би», і добряче розмішайте. Розплавлений парафін вилийте у ста­ру скляну ялинкову іграшку, вставте гніт і опустіть у відро зі сні­гом. Коли парафін затвердіє, акуратно постукайте по іграшці: скло розіб'ється. Акуратно очистіть його (як ви чистите варене яйце). Новорічна свічка готова. Гостям буде приємно одержати свічку, виготовлену вами.

 

Порадуємо маму на кухні

Незвичайні властивості добре вам відомих речо­вин допоможуть у будь-якій ситуації на кухні.

Дрібну молоду картоплю легко почистити, якщо її намочи­ти, скласти в поліетиленовий пакет, пересипати крупною сіллю та потерти в долонях до потрібного результату. Сіль тут замінює абразивний круг машини-картоплечистки. Щоб почищена картопля не потемнішала, залийте її водою з додаванням невеликої кількості лимонного соку чи оцту. Щоб при чищенні картоплі шкіра на руках не темнішала, змочіть їх перед чищенням оцтом і дайте висохнути. Збиваючи крем, додайте щіпку солі, і справу буде зроблено набагато швидше.

У воді, що містить трохи оцту, буряк при варінні не втрачає свого кольору.

М'ясо можна підсмажити без олії, якщо на сковороду наси­пати тонкий шар солі та нагріти її так, щоб крихточки солі «підстрибувати».

При чищенні риби пальці не будуть слизькими, якщо під час роботи вмочувати їх у сіль. Після чищення риби руки протріть оцтом, і неприємний запах зникне. Якщо закип'я тити у сковороді трохи оцту, запах риби зник­не без сліду.

Якщо ви хочете, щоб білок із тріснутого яйця при варінні не витікав у воду, додайте у воду кухонної солі (або заливайте сирі яйця окропом).

Кухонний ніж краще загостриться, якщо заздалегідь потри­мати його протягом ЗО хвилин у солоній воді.

Щоб жорстке м'ясо стало ніжнішим, потримайте його перед смаженням у розчині оцту.

Якщо ви хочете приготувати ароматний, наваристий буль­йон, кладіть м'ясо в холодну воду і варіть на повільному вог­ні, а якщо хочете приготувати соковите відварне м'ясо, зали­вайте його окропом. Бульйон і суп підсолюйте відразу, а від­варне м'ясо — у кінці варіння.

У потемнілій зсередини емальованій каструлі час від часу кип'ятіть слабкий розчин оцту. Це вибілить поверхню емалі. Кип'ятіння в алюмінієвій каструлі, що по темнішала, слабко­го розчину питної соди зробить внутрішні стінки матово- білими.

Кип'ятіть молоко в алюмінієвому посуді. Щоб не зсілося мо­локо, яке довго зберігалося, перед кип'ятінням додайте в нього щіпку питної соди.

Щіпка цукру у воді довше збереже свіжість зрізаних квітів. На прозорих вазах, склянках, пляшках, в яких довго була во­да, з'являється білястий поясочок, видалити який можна розчином оцту (чайна ложка оцту на склянку води). Налий­те у «постраждалий» посуд розчин оцту на одну годину.

 

3.3. Хіміки-будівельники.

Історія барвників

Ще в Х столітті до н.е. на дні Середземного моря поблизу міста Тіра (узбережжя нинішньої Сирії) ловили равликів-багрянців. День за днем раби пірнали по цих равликів у море. Інші раби равликів переробляли і добували з них барвник. Добута речовина спочатку була біла або блідно-жовта, та під дією повітря й сонячного світла ставала лимонно-жовта, потім зелена й насамкінець набувала дуже гарного фіолетово-червоного забарвлення. Отриманий пурпур упродовж кількох століть був найціннішим з усіх барвників. Фарбувати тканини цим барвником коштувало неймовірно дорого, а щоб добути один грам пурпуру, треба було обробити 10000 равликів.

Пізніше так само дорогий був фіолетово-синій барвник індиго, який постачали в усі частини світу з Індії.

Нині виготовлення барвників уже не потребує виснажливої праці рабів чи населення колоній. Барвники, у тім числі індиго і пурпур, виробляють на хімічних заводах. Яскравіші світлостійкі барвники поступово витіснили пурпур та індиго.

Як було добуто синтетичні барвники?

Перші досягнення в синтезі барвників датуються 1826, 1840 і 1841 роками, коли троє хіміків, і серед них російський учений М.М.Зінін(1841), незалежно один від одного добули із індиго анілін. 1834 року Ф.Рунге виявив анілін у кам’яноновугільній смолі, того ж року він відкрив фенол. Перший синтетичний барвник отримав 1855 року польський хімік Я.Натансон, котрий на той час працював у м. Юр’єві (Тарту). Під час нагрівання аніліну з дихлоретаном він добув яскраво-червоний барвник, згодом виділений іншим ученим під час окислення технічного аніліну і названий фуксином. Через півроку, у1856, 18-річний англійський хімік Вільям-Генрі Перкін, працюючи на канікулах у своїй домашній лабораторії, внаслідок невдалої спроби синтезувати хінін несподівано отримав яскравий червонувато-фіолетовий барвник, який було названо мовеїном за те, що барвою він схожий на квітку рожі. В.Г.Перкіну було видано перший у світі патент на отримання синтетичного барвника з кам’яновугільної смоли. Разом з батьком і братом Перкін заснував фірму й організував виробництво мовеїну в заводському масштабі. Таким чином Перкін започаткував промисловість анілінових фарб.

У 1863 році Лайтфут відкрив аніліновий чорний барвник для бавовни. Він належить до числа найстаріших органічних барвників, славиться своїм прекрасним «соковитим» чорним кольором, на тлі якого особливо яскраво виділяються малюнки, нанесені іншими барвниками. З ним і досі не може зрівнятися жоден із чорних барвників інших класів. Питання про його будово багато років приваблювало до себе увагу вчених хіміків. Істотний внесок у вирішення цього питання зробив російський вчений І.С.Йоффе.

Що можна склеїти конторським клеєм?

Канцелярський силікатний клей – речовина всім відома. Його хімічна назва – силікат натрію. В конторському клеї силікату натрію зазвичай від 35 до 40%, а решта – вода. Виявляється, клей склеює не лише папір.

Якщо змішати розчин силікату натрію зі шлаком, ґрунтом і золою, то можна подовжити ві ґрунтового шляху. Схожою сумішшю «склеюють» ґрунт, аби запобігти зсувам.

Дерева після обрізання вберігають від загибелі, наносячи на зрізи той самий силікатний клей. Утворюється плівка, непроникна для грибів.

Розчин силікатного клею в разі підвищення температури до 200-300°С здимається з утворенням пористого матеріалу, який можна використовувати для теплоізоляцій.

І, найцікавіше, силікатний клей можна і треба видобувати з відходів. Приміром, з кремнеземистого пилу, з не дуже чистого річкового піску й навіть з попелу, що утворюється внаслідок спалювання рисового лушпиння. А обробити все це можна лужними відходами алюмінієвого виробництва або підприємств, які виробляють папір.

Коли почали виробляти віконне скло?

Римляни перші почали виробляти тонке віконне скло. Вони заливали рідке скло у форму у вигляд дека, яку виготовляли з глини, і розкочували його. Вироби з форми виймали ще гарячими, доки скло зберігало пластичність. Таким чином робили віконне скло завтовшки близько 10 мм і площею 0,5м².Оскільки той бік листа, що прилягав до форми, був шорсткий, то скло було непрозоре. У середньовіччі віконне скло добували видуванням. Спочатку видували кулю, яка внаслідок розкочування на плитці і розмахування в повітрі перетворювалась на подобу великої ампули. Відрізали верхню й нижню частини – лишався циліндр. Його розрізали поздовж і на розпеченій глиняній плиті розгладжували в лист. Скло виходило досить тонке, хоча й невеликого розміру. Бік, що прилягав до плитки під час розгладжування знову ж таки була шорсткий, а відтак і скло було  непрозоре.

На території Київської Русі робили скляні кулі діаметром 200-250 мм. Видували посудину, схожу на конусоподібний графин. Дно цього «графина» обрізали, а край завертали.

Наприкінці середньовіччя в Європі почали застосовувати «місячний» спосіб виготовлення листового скла. Спочатку видували кулю, сплющували її і до дна припаювали вісь. Утворювалося щось схоже на вазу з припаяною ніжкою-віссю. Розпечена «ваза» оберталась з великою швидкістю навколо осі й перетворювалась на плоский диск, завтовшки 2-3 мм і діаметром до 1,5 м. Таке скло було гладеньке й прозоре.  Місячний спосіб виробництва зробив листове скло доступним для населення. Однак на зміну йому вже на початку XVIII століття прийшов  інший, досконаліший «холодший» спосіб, який використовували по всьому світі впродовж двох століть. «Холошею» звали масу скла, що формувалася на кінці видувної трубки. Вона сягала 15-20 кг і з неї врешті-решт отримували листи скла площею до 2-2,5 м².

Цей спосіб давав змогу отримувати віконне скло доброї якості і порівняно недороге для широких верств населення.

Скільки років цеглі?

Якби вас попросили назвати довговічний будівельний матеріал, виготовлений людиною, то швидше за все ви назвали б цеглу. Здається, так воно і є: цегла здатна пережити бетон, вапняк і навіть залізо!

Цеглу як будівельний матеріал використовують в усьому світі. Чи знаєте ви, що цегла – ровесник цивілізації? Її виготовляли і використовували для будівництва ще в Давньому Єгипті і Вавилоні.

Колись виготовлення цегли було дуже важкою працею. Спершу босими ногами довго місили глину, потім вручну надавали їй форми цегли і випалювали в печах за високої температури.

Виробництво цегли в наш час механізоване. За допомогою машин добувають глину, після висушування її подрібнюють, змішують з водою до консистенції густої пасти. Потім масу під тиском видавлюють крізь отвір прямокутної форми. Зовсім як зубну пасту з тюбика, от лиш тюбик цей – величезний. Видавлену глиняну масу за допомогою ножів чи дроту розрізають на шматки потрібного розміру. М’яку цеглу висушують у нагрітих тунельних печах. Крізь усю піч прокладено рейки, по яких повільно рухаються ешелон з навантажених виробами вагонеток.

Червоне забарвлення цегли зумовлене наявністю в глині оксиду заліза Fe₂O₃. Це забарвлення утворюється, коли цеглу випалюють за надлишку повітря.

Особливий різновид глиняної випаленої цегли – клінкерна. Нею вимощують мости, оздоблюють цоколі споруд, її використовують у гідротехнічному будівництві.

Кальцій і будівництво

Відомо понад 400 мінералів, що містять кальцій. Карбонат кальцію  одна з найпоширеніших на Землі сполук. Крейда, мармур, вапняки, черепашники – все це карбонат кальцію з незначними домішками, а кальцит – чистий карбонат кальцію.

Найважливіший серед цих мінералів – вапняк. Вапняки є практично всюди. У чистому стані вони білого або світло-жовтого кольору, однак домішки надають їм темнішої барви. Найбільше вапняку йде на потреби хімічної промисловості. Він незамінний у виробництві цементу, карбіду кальцію, соди, вапна. Значну кількість вапняку споживає металургія. Без вапняку не обходить жодне будівництво.

Другий різновид карбонату кальцію – крейда. Це не тільки зубний порошок і грудочка крейди. Її використовують і в паперовій, і в гумовій промисловості.

Третій різновид карбонату кальцію – мармур – трапляється рідше. Мармур утворився з вапняку у давні геологічні епохи в глибинах землі. Природний колір мармуру – білий, але найчастіше різні домішки забарвлюють його в різноманітні кольори. Білий чистий мармур зустрічається нечасто, найчастіше він попадає в майстерні скульпторів. У будівництві мармур застосовують як облицювальний матеріал.

Кальцій можна назвати найважливішим будівельним матеріалом природи. З його сполук утворені печери. Карбонат кальцію входить до складу коралів, черепашок, панцирів морських їжаків і скелетів мікроорганізмів,які, відмираючи, опускаються на дно і скупчуються там, поступово перетворюючись на поклади вапняків і мармуру. З фосфату кальцію побудовані скелети вищих тварин, у тому числі ссавці і людини.

Без цементу й зуба не вилікуєш, і будинку не зведеш

Слово «цемент» походить від латинського «цементум», що означає битий камінь.

Так називають різні порошкоподібні в’яжучі речовини, які в разі змішування з водою здатні утворювати пластичну масу, що з часом твердне. Перший цемент було відкрито за часів Римської імперії. Мешканці міста Пуццолі, розташованого біля підніжжя вулкану Везувій, помітили, що в разі додавання вапна вулканічного попелу утворюється ефективний в’яжучий засіб. Приблизно в цей самий час жителі Давньої Русі помітили, що вапну надає стійкості проти води подрібнена випалена глина(цементівка). Такі в’яжучі матеріали було використано для будівництва кам’яних споруд давніх Києва і Новгорода.

Один з найпоширеніших промислових цементів – портландцемент. 1824 року його рецепт запатентував англійський каменяр Дж.Аспад.

Що можна побудувати з бетону?

Бетон – один з найважливіших і найпотрібніших будівельних матеріалів, створених людино. Величезні дамби, мости, транспортні магістралі, будинки, злітні смуги для літаків – усе це зроблене з бетону. Бетон відомий уже близько 2тис. років. Його використовували під час будівництва однієї з найвеличніших споруд І століття до н.е. Колізею в Римі разом з цеглою і природним каменем. Давньоримську споруду Пантеон, побудована на початку нашої ери, перекрито бетонним склепінням діаметром 42,7 м.

Бетон виготовляють з портландцементу, води, піску, гравію або щебеню змішуванням їх у потрібній пропорції. Виготовленому бетону можна надати практично будь-якої форми заливанням його в спеціальні пристосування, так звані опалубки.

Внаслідок змішування вода й цемент утворюють щось подібне до пасти, яка огортає пісок і гравій. Коли паста застигає, вона перетворюється на тверду, як камінь, масу. Бетон твердіє швидше за підвищеної температури. Його можна зробити міцнішим. Для цього його армують сталевим пруттям. Такий бетон називають залізобетоном. Його широко застосовують у сучасному будівництві, виготовляють конструкції і деталі для промислових, житлових і громадських споруд.

Інший спосіб зміцнення виробів з бетону полягає в тому, що його заливають на попередньо натягнуту, пружну сталеву сітку. Такий бетон називають напруженим.

Нині виготовляють бетон, який у кожному кубічному сантиметрі містить мільярди маленьких бульбашок повітря. Такий бетон називають ніздрюватим. З нього роблять шляхові покриття, які не бояться ні морозу, а ні спеки.

З чого зроблена штукатурка?

Гіпс – це мінерал – сульфат кальцію, сполучений з водою. Напівпрозорий різновид гіпсу називають селенітом, інший різновид, що характеризується особливим блиском, відомий як алебастр.

Приблизно у 3 тисячолітті до н.е. у будівництві замість глини, як в’яжучу речовину стали використовувати гіпс. Єгиптяни обробляли шви пірамід, складених з каміння, гіпсом. Такі шви були виявленні в піраміді Хеопса.

Будівельний гіпс добувають з природного мінералу – гіпсового каменю або з мінералу ангідриту сульфату кальцію СаSO4, а також з відходів деяких галузей хімічної індустрії. Природний гіпс мітить домішки глини, піску, вапняку, колчедану.

У будівництві з гіпсу виготовляють суху штукатурку, плити і панелі для перегородок. З нього можна виробляти ліплені прикраси, робити цеглу або навіть цілі блоки для стін. Гіпсові блоки й цеглу можна розпилювати і прибивати, як дерев’яні дошки. Гіпс у суміші з глиною, піском та вапняком у Середній Азії називають ганчем. Він зустрічається там у вигляді породи.

З гіпсу створюють декорації для фільмів і спектаклів, його використовують у своїй роботі скульптори, хірурги і дантисти.

Гіпс – дешева сировина, його запаси знайдемо майже скрізь по всьому світі.

Звідки беруть шифер?

Пресуванням від тиском суміші цементного тіста з азбестом (20%) можна отримати шифер – покрівельний матеріал. Він погано проводить тепло, не потребує фарбування, але крихкий.

А чи знаєте ви, що де-не-де на Землі зустрічається природний шифер?

Мільйони років тому часточки дрібнозернистої глини осідали на дно озер і внутрішніх морів і утворювали м’який мул. З часом він твердів. Внаслідок переміщення ділянок земної кори цей мул міг виявитись вкритим іншими гірськими породами.

Тиск верхніх шарів на ті пласти був такий значний, що спресував мул – і утворився матеріал, відомий під назвою шифер.

Як правило, шифер має темно-сіре і чорне забарвлення, хоча може бути й червоний, зелений або світло-сірий.

Що таке пісок?

Пісок – це дрібноуламкова пухка гірська порода. Майже на 50% він складається з кварцу. До складу піску входять ще й інші мінерали – кальциніт, слюда, польовий шпат, сполуки заліза. Залізо надає піску жовтого забарвлення.

Пі д впливом вітру, дощу, морських приливів гори руйнувались, деякі мінерали розчинялися в солоній воді. Це сприяло утворенню піску на морському березі. А в пустелях більшу частину піску приніс вітер. Оголені піски пустель, здатні переміщуватись, називають барханами. Припускають також, що багато тисячоліть тому на місці пустель були моря, але потім вода відступила, оголивши дно.

Пісок – дуже цінний матеріал. Його використовують для виготовлення бетону, скла, наждачного паперу, фільтрів для очищення води.

ЩО ТАКЕ МЕТАЛ?

Метали — це хімічні елементи, які у вільно­му стані утворюють прості речовини з металічним зв'язком.

Погляньте на Періодичну систему хімічних елементів — із 107 відомих хімічних елементів 85 — метали і лише 22 — неметали. Одні метали були відомі людині з доісторичних часів — золо­то, срібло, мідь. В сиву давнину і в середньовіччі вважали, що існує лише 7 металів (золото, сріб­ло, мідь, олово, свинець, залізо і ртуть). М. В. Ло­моносов визначив метал як «світле тіло, яке ку­вати можна». На початку XIX століття було відкрито платинові метали, потім лужні та де­які інші. Невдовзі відкрили метали, що їх пе­редбачив Д. І. Менделєєв на основі періодичного закону— галій, скандій, германій.

Найважливіші фізичні властивості металів: пластичність, електропровідність, теплопровід­ність, металічний блиск. Найцікавіші з практичного погляду такі фізичні властивості ме­талів, як густина, температура плавлення і твердість. За звичайних умов єдиний рідкий ме­тал — ртуть.

Деякі метали, наприклад золото, можна знайти в природі у чистому вигляді. Проте біль­шість із них існує лише у вигляді сполук  інши­ми елементами.

У техніці сплави на основі заліза (чавун, сталь), а також саме залізо називають чорними металами, всі решта металів належать до кольо­рових.

Найбільш ковкий метал – золото (з 1 г можна витягнути дріт завдовжки 2,4 км.); найтугоплавкіший метал – вольфрам (3420 С); найтоксичніший елемент – радій; найважчий метал – осмій; найтвердіший – хром; найбільш тепло – й електропровідний метал – срібло.

Як захистити метал від корозії?

Проблема захисту металів від корозії виник­ла дуже давно, майже одразу по тому, як люди­на стала їх використовувати. Люди намагались захистити метали від атмосферного впливу з допомогою жиру, масел або покриття іншими ме­талами. У працях давньогрецького історика Ге­родота (V століття до н.е.) вже згадано про засто­сування олова для захисту заліза від корозії.

Найчастіше для захисту металів від корозії на їхню поверхню наносять захисні плівки: лак, фарбу, емаль. У виробництві широко застосову­ється, хімічне нанесення металічного покриття на вироби.

У повсякденному житті людина найчастіше має справу з залізом, покритим цинком або оловом. Листовим залізом, вкритим цинком — і «оцинкованою бляхою, покривають дахи будинків. Із заліза, покритого оловом, — білої бляхи виготовляють консервні банки.

ЯК КАУЧУК  ПЕРЕТВОРИВСЯ НА ГУМУ?

1839 року американець Ч. Гудьїр розробив спосіб вулканізації каучуку. Посприяв цьому випадок. Одного разу Гудьїр  впустив на гарячу шипу пластинку каучуку, яка була обсипана сіркою. Він дуже здивувався, коли побачив, що пластинка не зіпсувалась, а навпаки, стала пружна й еластична. Ч. Гудьїр здогадався, що зміни в каучуку спричинені наявністю сірки. Під дією сірки за помірного нагрівання каучук набуває більших міцності, твердості, стає менш чутливим до температурних змін. Незабаром Ч, Гудьїр отримав патент на цей винахід.

Каучук — це природний полімер. Веле­тенські молекули натурального каучуку побу­довані лінійно, хоча й скручені у спіралі, клуб­ки. Цим пояснюють еластичність каучуку. Під дією сірки ланцюги його довгих молекул скріп­люються між собою «місточками» з атомів сірки. Утворюється гума, міцніша й твердіша за невулканізований каучук.

Вулканізація — одна з найважливіших стадій отримання виробів з гуми.

З чого отримують натуральний каучук?

Слово «каучук» походить від двох слів мови індіанців, які населяли береги Амазонки: ю» — дерево, «учу» — плакати, текти. „Каучук” - сік гевеї —головного каучуконоса. В разі підсікання гевеї витікає молочний сік, який висихає на повітрі і темнішає. Цей сік назива­ють латексом. З латексу бразильської гевеї виділяють натуральний каучук і виготовля­ють піногуму, рукавички, нитки. Європейці по­знайомились із цим соком у XVI столітті після повернення з плавання Колумба. Зразки цієї дивної речовини було привезено в Європу, во­ни зберігались у музеях як раритет. А вперше науково описав каучук, його властивості і спо­соби добування в Південній Америці 1738 ро­ку французький вчений, учасник перуанської експедиції з вимірювання дуги меридіана в Ан­дах Шарль Кондалейн. Корінні жителі Півден­ної Америки використовували сік гевеї для просочування тканин, аби зробити свій одяг водонепроникним.

СКІЛЬКИ НА СВІТІ РІЗНИХ ПЛАСТМАС? 

Нині синтезують безліч різних полімерів, з роблять пластмаси. Ось назви деяких з них : поліетилен, поліпропілен, полівінілхло­рид, полістирол, фенол-формальдегідна смола тощо. Ви бачите, що багато назв починається зі слова «полі», що в перекладі з грецької означає багато.

Звичайно, всім вам відомий поліетилен. Де лиш його нині не зустрінеш! Космонавти-місяцепрохідники зсипають проби ґрунту з Місяця в поліетиленові капсули. Господині зберігають у поліетиленових пакетах різні продукти. У вели­чезних поліетиленових цистернах зберігають і перевозять рідини. Поліетиленовими трубами переганяють кислоти.

А роблять поліетилен з... газу!

Таке широке його застосування пов'язане з корисними для людини властивостями: він ні в чому не розчиняється і не проводить струму, на нього не діють навіть міцні кислоти, під час нагрівання його можна витягнути в довгі нит­ки , а крім цього він легкий і досить міцний. Проте поліетилен горючий. Хто з вас не ба­чив, як швидко зморщуються і спалахують на вогнищі поліетиленові кульки.

А є і негорючі полімери. Наприклад, полі­вінілхлорид. З нього роблять ізоляцію для дротів і кабелів, плитку для долівок, а також штучну шкіру.

Дуже цінні властивості мають склопласти­ки, які виготовляють просочуванням склотка­нини синтетичними смолами. Найкращі сорти склопластиків за міцністю перевершують деякі сорти сталі. Крім того, склопластики в 5 разів легші за сталь.

Дуже цінні синтетичні полімерні мате­ріали — пінопласти. Деякі з них у 700 разів легші за сталь і в 100 разів легші за воду.

Суднобудівники давно використовують пла­стики для виготовлення шлюпок і суден серед­ньої водотоннажності. Міцність суден засвідчує такий випадок. Південноафриканський траулер «Тритон» з корпусом із склопластику врізався в борт сталевого судна, пробив його і застряг у пробоїні; при цьому на «Тритоні» було пошкод­жено лише дерев'яні і металеві частини.

4. Демонстрація хімічних дослідів.

Правила техніки безпеки під час проведення дослідів:

1) НІКОЛИ не пробуйте на смак і не нюхайте хімічні  речовини!

2) При роботі з відкритим полум'ям дотримуйтесь правил протипожежної безпеки.

3) Якщо ви хочете додати спирт у спиртівку, то її обов'язково необхідно

згасити перед доливанням.

4) Якщо вам необхідно зробити розчин кислоти, то необхідно лити кислоту у воду, а не навпаки. Для того, щоб запам'ятати це, існує простенький віршик:

Спочатку вода, потім кислота,

інакше трапиться велика біда!

5) Після проведення БУДЬ-ЯКОГО експерименту ретельно вимийте руки.

6) Ніколи не їжте під час проведення експерименту.

7) Ніколи не кладіть їжу на стіл, на якому проводиться дослід або  на якому  

знаходяться реактиви.

8) При проведенні дослідів беріть тільки ті кількості речовини і дотримуйте тих пропорцій, що зазначені  в описі досліду.

9) Якщо необхідно понюхати яку-небудь речовину, то не підносьте її  до носа, а зробіть кілька рухів  рукою від речовини до носа  і понюхайте повітря.

10) Якщо необхідно нагріти що-небудь у скляному хімічному посуді, то

спочатку злегка нагрійте цю ємність  проводячи  її над полум'ям спиртівки.

 

4.1. Хіміки-дослідники.

Дослід 1 . Хімічна веселка.

Опис. У сім великих пробірок, поміщених у демонстраційний штатив з білим фоном, зливаємо попарно розчини:

1- хлорид заліза (III) і роданід калію (червоний колір);

2- розчин хромату калію підкислюємо  H2SO4 (помаранчевий колір);

3- нітрат свинцю і йодид калію ( жовтий колір);

4- сульфат нікелю (II) і гідроксид натрію (зелений колір);

5- сульфат міді (II) і гідроксид натрію (блакитний колір);

6- сульфат міді (II) і розчин аміаку (синій колір);

7- хлорид кобальту (II) і роданида калію (фіолетовий колір).

1. FeCl₃ + 3KCNS → Fe(CNS)3 + 3KCl

2. 2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

3. Pb(NO₃)₂ + 2KJ → PbJ₂ + 2KNO₃

4. NiSO₄ + 2NaOH → Ni(OH)₂ + Na₂SO₄

5. CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2Na₂SO₄

6. CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄

7. CoCl₂ + 2KCNS → Co(CNS)₂ + 2KCl

 

Дослід 2.  Феєрверк в рідині.

Опис. У мірний циліндр наливаємо 50 мл етилового спирту. Через піпетку, яка опущена до дна циліндра, вводимо 40 мл концентрованої сірчаної кислоти. Отже, в циліндрі утворюється два шару рідини із добре помітним кордоном : верхній шар - спирт, нижній – сірчана кислота . У циліндр кидаємо трохи дрібних кристаликів перманганату калію. Дійшовши до кордону розділу, кристалики починають спалахувати – ось нам і феєрверк. Поява спалахів пов'язана з тим, що з поєднанням  з сірчаною  кислотою кристалики солі утворюють марганцевий ангідрид Mn2O7 – сильніший окислювач, який запалює небагато спирту:

2KMnO₄ + H₂SO₄ → Mn₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O.

Mn2O7 – зеленовато-бура рідина, нестійка і у поєднанні з пальними речовинами запалює їх.

 

Дослід 3. Червоні призми.

Опис. 10 г двухромовокислого калію змішуємо з 40 мл концентрованої соляної кислоти і додаємо 15-20 мл води. Суміш трохи нагріваємо, і кристали солі перейдуть у розчин. Після розчинення двухромовокислого калію розчин охолоджуємо водою. Випадають дуже гарні червоні кристали як призм, які становлять калієву сіль хлорхромовокислої  кислоти KCrO3Cl, відповідно до рівнянню реакції: K2Cr2O7 + 2HCl → 2KCrO3Cl + H2O.

 

Дослід 4. Зелене полумʼя.

Опис. До борної кислоти Н3ВО3 додаємо декілька крапель сульфатної кислоти і доливаємо 3 мл етилового спирту. Підпалюємо і спостерігаємо зелене полумʼя. Так горить триетиловий естер борної кислоти.

 

Дослід 5. Киснева піна.

Опис. Кисень добувають розкладом оксигеновмісних сполук. Добудемо кисень з пероксиду водню, додавши у речовину рідке мило. Кисень, який утворився при розкладі пероксиду в присутності каталізатора 2Н2О2→2Н2О+О2, спінює гель. Провести два досліди, змінюючи каталізатори - перманганат калію і купрум аміак ат.

Приготування 50% пероксиду водню: у хімічному стакані 25 таблеток гідропіріту розчиняють у гарячій воді і опускають стакан  у тарілку з гарячою водою, вміст перемішують. Приготування каталізаторів: 1. До мідного купоросу (суфат міді) додають воду і нашатирний спирт (гідроксид амонію), розчин ретельно перемішують поки не стане синього кольору і прозорий. 2. Півложечки марганцівки (перманганат калію) розчиняють у 50 мл води. Демонстрація досліду:  у циліндр наливають 20 мл рідкого мила, потім каталізатор і пероксид водню. Спостерігаємо спінювання суміші.

 

 

Дослід 6. Фараонові змії.

Опис. У фарфоровій чашці змішати 2 ложечки нітроацетаніліну і сульфатну кислоту, утвориться суміш рожевого кольору. Закріплюємо в штативі і нагріваємо. За відсутності нітроацетаніліну можна взяти ліки: бісептол, етазол, фталазол. На одну таблетку горючого (сухий спирт) одну таблетку ліків. Внаслідок нагріваннч виділяються гази:  SO₂ , H₂S,  N₂,  H₂O, які вспінюють масу і формують пористу змію.

 

Дослід 7. Бурий газ.

Опис. Насипаємо в півтора літрову пластикову пляшку нітриту натрію, доливаємо води і розчиняємо, потім доливаємо соляної кислоти. Спостерігаємо виділення бурого газу – оксиду нітрогену ІV. Знову доливаємо води, закриваємо кришкою і розчиняємо. При взаємодії оксиду нітрогену ІV з водою утворюється оксид нітрогену ІІ – безбарвний газ. Наполовину відкриваємо кришку, у пляшку потрапляє повітря і оксид нітрогену ІІ при взаємодії з повітрям перетворюється на оксид нітрогену ІV. Ще раз закриваємо пляшку і перемішуємо вміст, спостерігаємо як зникає бурий газ і утворюється безбарвний. Знову відкриваємо і спостерігаємо утворення бурого газу.

 

Дослід 8. Отримання силану.

У хімічну тарілку з водою доливаємо небагато соляної кислоти, зверху невеликими порціями досипаємо силіцид магнію. В результаті реакції утворюється сполука силан, яка на повітрі згорає.

 

Дослід 9. Палаючий сніг.

Опис. У залізну консервну банку насипаємо снігу і трохи ущільнюємо. Потім робимо у ньому поглиблення (приблизно висоти банки), поміщаємо туди невеличкий шматочок карбіду кальцію і засинаємо згори снігом. До снігу подносим запалену сірник – з'явиться полум'я, «сніг горить». Карбід кальцію повільно входить у реакцію з снігом, у результаті утворюється ацетилен, який при підпалюванні  горить.

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂     2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O + Q.

 

Дослід 10. Буран в стакані.

Опис. У хімічний стакан ємністю 500 мл насипаємо 5 г бензойної кислоти і кладемо гілочку сосни. Склянку закриваємо порцеляновою  чашкою з холодною водою і нагріваємо над спиртівкою. Кислота спочатку плавиться, потім перетворюється на пар (випаровується), і склянка заповнюється «снігом», що покриває гілочку білими пластівцями.

Дослід 11. Горіння дихромату амонію.

Опис. На поверхню насипаємо невелику кількість (NH₄)₂Cr₂O₇  і підносимо запалену скіпку. Сіль загорається і спостерігаємо перетворення.

(NH₄)₂Cr₂O₇  =Cr₂O₃  + N₂+4Н₂О

 

Дослід 12. Полумʼя без сірників.

Опис. На поверхню насипаємо невелику кількість КМпО₄ , зверху робимо ямку і піпеткою  додаємо кілька крапель гліцерину. Чекаємо 1 хвилину і спостерігаємо яскраве горіння солі.

14KMnO₄+3 C₃H₅(OH)₃ = 7K₂CO₃ + 14MnO₂ +12 H₂O + 2CO₂ + Q.

 

Дослід 13. Мʼячик стрибунець.

Опис. У один стакан наливаємо клей ПВА, а у другий насипаємо перманганат калію і доливаємо етиловий спирт – суміш перемішуємо. Виливаємо вміст другого стакану у клей, ретельно перемішуємо. Отриману суміш перемішуємо у руках і формуємо мʼячик (на руках рукавиці). Отримуємо мʼяч білого кольору і твердий.

Дослід 14. Гейзер.

Опис. У конічну літрову колбу насипаємо невелику кількість ферум ІІІ оксид і доливаємо розчин пероксиду водню 35%. Спостерігаємо «Гейзер» у колбі.

Дослід 15. Тест ДАІ на алкоголь.

Опис. До хром ІV оксиду додаємо сульфатну кислоту, перемішуємо, отримаємо розчин жовтого кольору. Потім додаємо етиловий спирт, перемішуємо і отримуємо розчин зеленого кольору.

Дослід 16. Хамелеон з перманганатом.

Опис.У першому хімічному стакані  - розчин перманганату калію, у другому стакані – розчин гідроксиду натрію з цукром. Переливаємо розчин лугу з цукром у перманганат калію, перемішуємо і спостерігаємо зміну забарвлення (фіолетове-зелене-жовте).

Дослід 17. Хамелеон з метиленовим синім.

Опис. У першому хімічному стакані  - розчин метиленового синього, у другому стакані – розчин гідроксиду калію з цукром. Переливаємо розчин лугу з цукром у метиленовий синій, закриваємо, перемішуємо і спостерігаємо зміну забарвлення (синій-блакитний-безбарвний).Перемішали і знову забарвлення змінюється.

Дослід 18. Вогняна метелиця.

Опис.металевим шпателем набираємо хром ІІІ оксид і нагріваємо. Шпатель опускаємо у кругло донну колбу, попередньо сполоснуту концентрованим гідроксидом амонію. Спостерігаємо вогні у колбі.

Дослід 19. Стрибаючий натрій.

Опис. У пробірку закріплену у штативі наливаємо води, додаємо кілька крапель фенолфталеїну і доливаємо толуол (води і толуолу рівні частини). У суміш кидаємо шматочок натрію. Спостерігаємо малинове забарвлення розчину, закіпання і натрій стрибає у пробірці.

Дослід 20. Місячне сяйво.

Опис. Готуємо три розчини А – люмінол, В – розчин гідроксиду натрію, С – розчин калій гексаціаноферату. Розчин В доливаємо перемішуючи у розчин А. Потім розчин С доливаємо до нового розчину. При цьому треба виключити світло і постійно перемішувати. У темряві буде добре видно місячне сяйво, що утворилося у колбі.

 

Дослід 21. Обвуглювання цукру.

Опис.Насипаємо 40г розтертого на дрібний порошок цукру в хімічний стакан місткістю 100 мл. Змішуємо цукор з 3-4 мл води. Добавляємо до утвореної маси 20-25 концентрованої кислоти і знову перемішуємо масу скляною паличкою. Паличку не виймаємо. Через кілька хвилин температура суміші підвищується, суміш темніє і утворюється пухка маса, яка «виростає» із стакана. Це – корисне вугілля. Його утворення пояснюється дегідратацією цукру сульфатною килотою.

С₁₂Н₂₂О₁₁ = 12С+11Н₂О

6. Обговорення доповідей, виступів.
7. Підведення підсумків, оцінка роботи студентів.