Ольгерт Ольгин - Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков

Возможно, этот опыт не получится с первого раза. Однако стоит потренироваться, чтобы он в конце концов удался.

Такой же горячий раствор желатина перелей в два других пузырька. Пока он не застыл, в один пузырек добавь чуть-чуть раствора фенолфталеина, в другой — немного раствора стиральной соды. Когда образуется студень, то пинцетом, как и прежде, введи в середину первого пузырька комочек кальцинированной соды, в середину второго — крупинку фенолфталеина. В обоих случаях по загущенному раствору будет медленно распространяться малиновая окраска. Но от крупинки фенолфталеина она будет двигаться медленнее. Объяснение такое: молекулы фенолфталеина намного крупнее молекул соды, и поэтому они движутся медленнее.

Следующий опыт с желатиновым студнем будет чуть посложнее. Для него понадобятся не два, а три вещества: лимонная кислота, бихромат калия и нитрат серебра. С лимонной кислотой все просто. Что же касается двух других веществ, то дихромат калия, он же бихромат калия, бывает в магазинах фототоваров, а нитрат серебра — в аптеке. У этого нитрата есть еще одно, пожалуй, более известное имя-«ляпис». Прими к сведению, что для наших опытов необязательно иметь нитрат серебра в чистом виде. Сгодится и продающийся в аптеке ляписный карандаш (его применяют для прижигания кожи). Наконечник этого карандаша состоит в основном из того же нитрата, а примеси, которые в нем содержатся, нам не помешают.

Вновь, как ты это уже делал, приготовь раствор желатина — из расчета половина чайной ложки на четверть стакана воды. Напомню, что кипятить раствор ни в коем случае нельзя. Пока желатиновый раствор еще горячий, налей в две чистые скляночки примерно по 10 см 3воды (вот когда пригодится мензурка). В первой скляночке раствори около полграмма бихромата калия, во второй — столько же лимонной кислоты. Если у тебя нет весов, возьми этих веществ на кончике ложки: особой точности не требуется.

Теперь добавь в раствор желатина приблизительно десятую часть, то есть около 1 см 3, содержимого первой склянки (раствора бихромата калия) и вдвое меньше второго раствора (лимонной кислоты). Пока смесь не остыла, вылей часть ее на чистую стеклянную пластинку и оставь на время, чтобы раствор превратился в студень. А когда это произойдет, капни в самую середку одну, но большую каплю раствора нитрата серебра (ляписа). Этот раствор должен быть достаточно крепким, поэтому не бери для него много воды. Пусть ее будет примерно втрое больше, чем ляписа.

Как и во многих других опытах со студнями, далее придется запастись терпением: ведь в загущенных растворах реакции идут не быстро. Зато, как ты, наверное, ожидаешь, они идут не совсем обычно…

Твои ожидания оправдаются. В студне вокруг капли появится красное кольцо. Некоторое время спустя возникнет следующее окрашенное кольцо, за ним, в некотором отдалении, — третье, четвертое… Каждое кольцо отделено от следующего слоем бесцветного студня. В середине, возле капли, красные окружности располагаются тесно, одно к другому, а чем дальше от центра, тем они реже и бледнее.

Такие кольца в студнях называют кольцами Лизеганга, по имени открывшего их немецкого химика. В нашем случае эти кольца образованы красноватыми кристалликами бихромата серебра — вещества, которое образуется при взаимодействии бихромата калия (в студне) и нитрата серебра (в капле). А лимонная кислота помогла нам немного увеличить скорость такой реакции.

Но если так, то, видимо, лимонная кислота может как-то повлиять на характер образующихся колец? Совершенно верно. Попробуй изменять количество добавляемой в студень лимонной кислоты, и ты обнаружишь, что, когда кислоты больше, кольца располагаются реже, и наоборот.

Надо полагать, раствор желатина у тебя остался, как и раствор бихромата калия. В таком случае соедини их в прежней пропорции, но лимонной кислоты уже не добавляй. Теплым раствором заполни высокий пузырек или пробирку примерно на три четверти и оставь на несколько часов, а лучше всего на сутки. В образовавшийся студень капни несколько капель раствора нитрата серебра, но только разбавленного раза в два-три по сравнению с прошлым опытом. Закрой пузырек пробкой, а под нее, чтобы раствор не испарялся, положи смоченную водой ватку.

Если оставить пробирку на несколько дней в темном месте, то в ней появятся, как и в предыдущем опыте, кольца Лизеганга. Только на сей раз они расположатся по высоте пробирки, причем в верхней части, ближе к капле, кольца будут гуще и краснее.

Обратил ли ты внимание на предупреждение о том, что пробирку лучше держать в темном месте? Пожалуйста, не пренебрегай этим советом: опыты с кольцами Лизеганга лучше удаются, когда их ставят не на ярком свету. И желательно — в прохладном помещении. Во всяком случае температура в комнате, где ты собираешься проделать эти опыты, не должна быть выше 20 °C.

А для некоторых опытов с желатином нужен крепкий мороз. Правильно приготовленный студень позволяет получить ледяные узоры, как зимой на стекле, и не только получить, но и сохранить их в тепле (что с настоящими морозными узорами на стекле, к сожалению, не удается).

На этот раз соотношение желатина и воды таково: 5 г порошка (около чайной ложки) на четверть стакана воды (примерно 50 г). Способ приготовления прежний. Теплый раствор вылей на стеклянную пластинку и сразу поставь в морозильник. Если на дворе зима, то, понятное дело, можешь выставить пластинку на мороз. Два-три дня спустя внеси ее в комнату, и пусть она медленно оттаивает. Лед, как ты понимаешь, исчезнет, а отпечатки морозных узоров останутся.

Но, может быть, тебе интереснее получить отпечатки пальцев, как в детективных историях про сыщиков и преступников? Что ж, не такая уж это сложная проблема. Конечно, у следователей снаряжение получше, отпечатки они обнаруживают самые слабые, едва заметные. Но у них и дело ответственное. А для показа вполне сгодятся и подручные средства: свечка, тарелка да порошок талька из аптеки.

Свечка и тарелка нужны для того, чтобы приготовить сажу. Холодную тарелку подержи над зажженной свечкой. Она покроется копотью. Соскреби черный налет с тарелки на лист вощеной бумаги, пергамента или на полиэтиленовую пленку. Повтори несколько раз. Когда наберется заметное количество сажи — скажем, с четверть чайной ложки, — смешай ее с равным количеством талька.

Теперь оставь отпечаток: подыши на какой-нибудь палец и прижми его к листу белой бумаги. Пока на листе ничего не видно. Присыпь это место черной смесью. Потряси лист бумаги, чтобы смесь хорошо покрыла тот участок, к которому ты прижал палец; можешь очень осторожно провести несколько раз мягкой беличьей кисточкой. Остатки смеси ссыпь обратно на пергамент или полиэтилен. Если все было проделано аккуратно, на бумаге останется четкий отпечаток пальца.