Za mnoge su lekcije kemije prava muka. Ali ako barem malo razumijete ovu temu, onda možete provoditi zabavne eksperimente i uživati u tome. Da, i učiteljima neće škoditi zainteresirati svoje učenike. Za to su savršene takozvane faraonske zmije.
Porijeklo imena
Nitko sa sigurnošću ne zna porijeklo naziva "faraonove zmije", ali datiraju ga s biblijskim događajima. Kako bi impresionirao faraona, prorok Mojsije je, po savjetu Gospodnjem, bacio svoj štap na zemlju, a ono se pretvorilo u zmiju. Jednom u rukama odabranog, gmaz je ponovno postao štap. Iako zapravo nema ničeg zajedničkog između načina na koji se ti eksperimenti dobivaju i biblijskih događaja.
Od onoga što možete dobiti "faraonske zmije"
Najčešća tvar za dobivanje zmija je živin tiocijanat. Međutim, pokusi s njim mogu se provoditi samo u dobro opremljenom kemijskom laboratoriju. Tvar je otrovna iima neugodan miris. "Faraonova zmija" kod kuće može se napraviti od tableta koje se prodaju u bilo kojoj ljekarni bez recepta ili mineralnih gnojiva iz trgovine. Za pokus se koristi kalcijev glukonat, urotropin, soda, šećer u prahu, salitra i mnoge tvari koje se mogu kupiti u ljekarni ili trgovini.
"Zmije" iz tableta koje sadrže sulfonamide
Najlakši način je provesti eksperiment "Faraonova zmija" kod kuće s lijekovima iz skupine sulfanilamida. To su sredstva kao što su "Streptocid", "Biseptol", "Sulfadimezin", "Sulfadimetoksin" i drugi. Gotovo svatko ima ove lijekove u kući. "Faraonove zmije" od sulfonamida dobivaju se u sjajnoj sivoj boji, po strukturi nalikuju kukuruznim štapićima. Ako pažljivo pokupite "glavu" zmije stezaljkom ili pincetom, možete izvući prilično dugačkog gmaza iz jedne tablete.
Za provedbu kemijskog eksperimenta "Faraonova zmija", trebat će vam plamenik ili suho gorivo i gore navedeni lijekovi. Nekoliko tableta je položeno na suhi alkohol, koji se zapali. Tijekom reakcije oslobađaju se tvari kao što su dušik, sumporov dioksid, sumporovodik i vodena para. Formula reakcije je sljedeća:
C11H12N4O2S+7O2=28C+2H2S↑+2SO2↑+8N2↑+18H 2O
Ovaj eksperiment se mora provesti vrlo pažljivo, budući da je sumpor dioksid vrlo otrovan, baš kao i sumporovodik. Stoga, ako tijekom eksperimenta nije moguće provjetriti prostoriju ili uključiti napu, bolje je to učiniti na ulici ili u posebno opremljenom laboratoriju.
"Zmije" od kalcijevog glukonata
Najbolje je provoditi eksperimente sa sigurnim tvarima, čak i ako se koriste izvan posebno opremljenog laboratorija. "Faraonova zmija" iz kalcijevog glukonata dobiva se sasvim jednostavno.
Za to će biti potrebne 2-3 tablete lijeka i kocka suhog goriva. Pod utjecajem plamena počinje reakcija, a iz tablete ispuzi siva "zmija". Takvi eksperimenti s kalcijevim glukonatom prilično su sigurni, ali ipak trebate biti oprezni pri njihovom provođenju. Formula kemijske reakcije je sljedeća:
C12H22CaO14+O2=10C+2CO 2↑+CaO+11H2O
Kao što vidite, dolazi do reakcije s oslobađanjem vode, ugljičnog dioksida, ugljika i kalcijevog oksida. Otpuštanje plina uzrokuje rast. "Faraonske zmije" dobivaju se u dužini do 15 centimetara, ali su kratkog vijeka. Kada ih pokušate podići, raspadaju se.
"Faraonska zmija" - kako napraviti gnojivo?
Ako imate vrt u svom dvorištuparcela ili vikendica, onda su nužno razna gnojiva. Najčešći, koji se može naći u smočnici svakog ljetnog stanovnika i poljoprivrednika, je salitra ili amonijev nitrat. Za pokus će vam trebati prosijani riječni pijesak, pola žličice salitre, pola žličice šećera u prahu, žlica etilnog alkohola.
Potrebno je napraviti udubljenje u pješčanom brdu. Što je veći promjer, to će "zmija" biti deblja. Dobro mljevena mješavina salitre i šećera ulije se u udubljenje i prelije etilnim alkoholom. Zatim se alkohol zapali, postupno formirajući "zmiju".
Reakcija u ovom slučaju je sljedeća:
2NH4NO3 + C12H22 O11=11C + 2N2 + CO2 + 15H 2O.
Ospuštanje otrovnih tvari tijekom eksperimenta obvezuje poštivanje sigurnosnih mjera.
Hrana faraonova zmija
"Faraonove zmije" se ne dobivaju samo iz lijekova ili gnojiva. Za iskustvo možete koristiti proizvode kao što su šećer i soda. Takve komponente mogu se naći u svakoj kuhinji. Brdo s udubljenjem formira se od riječnog pijeska i natopljenog alkoholom. Šećer u prahu i soda bikarbona pomiješaju se u omjeru 4: 1 i izliju u udubljenje. Alkohol je zapaljen.
Smjesa počinje crniti i polako bubriti. Kad alkohol gotovo prestane gorjeti, iz pijeska ispuzi nekoliko uvijajućih se "gmazova". Reakcija je sljedeća:
2NaHCO3=Na2CO3 +H2O + CO2, C2H5OH + 3O2=2CO2 + 3H2O
Mješavina se razlaže na natrijev karbonat, ugljični dioksid i vodenu paru. Plinovi su ti koji uzrokuju bubrenje i rast sode sode koja ne izgara tijekom reakcije.
Još jedan "gmaz" iz pilule
Postoji još jedan jednostavan način da dobijete "faraonovu zmiju" od droge. Da biste to učinili, morat ćete kupiti lijek "Urotropin" u ljekarni. Umjesto tableta može se koristiti i suho gorivo koje sadrži ovu tvar. Također će vam trebati otopina amonijevog nitrata. Lijek "Urotropin" mora biti impregniran s njim. Međutim, nemoguće je odmah nanijeti cijelu otopinu na početni materijal, pa je potrebno dodati nekoliko kapi i osušiti. U tom slučaju, sušenje bi se trebalo odvijati na sobnoj temperaturi.
Nakon toga, pilula se zapali. Rezultat nije toliko "zmija" koliko "zmaj". Međutim, ako pogledate, to je isto iskustvo "faraonove zmije". Ali zbog svojstava komponenti dolazi do snažnije reakcije koja dovodi do stvaranja trodimenzionalne figure.
"Zmija" od živinog tiocijanata
Prvi kemijski eksperiment "Faraonova zmija" dobio je student medicine 1820. Friedrich Wöhler je pomiješao otopine živinog nitrata i amonijevog tiocijanata i dobio bijeli kristalni talog. Učenik je osušio nastali talog živinog tiocijanata i zapalio ga samo radi znatiželje. Iz goruće tvari počelo je puzati crno-žutoserpentinasta masa.
"Faraonske zmije" iz živinog tiocijanata dobivaju se jednostavno. Tvar se mora zapaliti na površini otpornoj na toplinu. Bit će reakcija:
2Hg(NCS)2=2HgS + C3N4 + CS 2
CS2 + 3O2=CO2 + 2SO 2
Pod toplinskim djelovanjem, živin tiocijanat se razgrađuje na živin sulfid (daje "gmazu" crnu boju), ugljični nitrid (odgovoran za žutu boju zmije) i ugljični disulfid (ugljični disulfid). Potonji se pali i razgrađuje u plinove - ugljični dioksid i sumporov oksid, koji bubre ugljični nitrid. Time se, pak, hvata živin sulfid i dobivaju se crne i žute "faraonove zmije".
Ovaj eksperiment se nikada ne smije izvoditi kod kuće! Osim oslobađanja otrovnih plinova, oslobađa se i živina para. Živa je sama po sebi otrovna i može uzrokovati teška kemijska trovanja.
Eksperimentalna sigurnost
Unatoč činjenici da se većina tvari koje mogu napraviti "faraonove zmije" smatraju sigurnima, pokusi se moraju provoditi vrlo pažljivo. Kao što se može vidjeti iz gornjih formula, tijekom raspadanja se oslobađaju prilično otrovne komponente, što može dovesti do teškog trovanja. Svi se pokusi mogu provoditi kod kuće samo u prozračenoj prostoriji ili s napom velike snage. Eksperimenti sa živinim tiocijanatom mogu se provoditi samo u posebno opremljenom laboratoriju,poštujući sve sigurnosne propise.
Zaključno, možemo reći da provođenjem kemijskog pokusa "Faraonove zmije" u učionici, učitelj može zainteresirati učenike za svoj predmet. Lekcija će vjerojatno biti zanimljiva čak i onima koji ne razumiju i ne vole kemiju. A oni koji više vole praksu od dosadnih teorijskih proračuna, imat će dodatni poticaj za proučavanje znanosti.
