Опыты с марганцовкой в домашних условиях

Интересные химические эксперименты, которые можно проводить дома

Опыты с марганцовкой в домашних условиях

Кто любил в школе лабораторные работы по химии? Интересно, ведь, было смешивать что-то с чем-то и получать новую субстанцию. Правда, не всегда получалось так, как было описано в учебнике, но по этому поводу никто не страдал, не так ли? Главное, чтобы что-то происходило, и мы это видели прямо перед собой.

Если в реальной жизни вы — не химик и не сталкиваетесь с куда более сложными опытами каждый день на работе, тогда эти эксперименты, которые можно провести в домашних условиях, вас точно позабавят, как минимум.

Лава-лампа

Для опыта нужно:— Прозрачная бутылка или ваза— Вода— Подсолнечное масло— Пищевой краситель

— Несколько шипучих таблеток «Супрастина»

Смешиваем воду с пищевым красителем, заливаем подсолнечное масло. Перемешивать не нужно, да у вас и не получится. Когда будет видна чёткая линия между водой и маслом, бросаем в ёмкость пару таблеток «Супрастина». Смотрим на потоки лавы.

Так как плотность масла ниже плотности воды, оно остаётся на поверхности, с шипучая таблетка создаёт пузыри, которые выносят воду к поверхности.

Зубная паста для слона

Для опыта нужно:— Бутылка— Небольшая чашка— Вода— Моющее средство для посуды или жидкое мыло— Перекись водорода— Быстродействующие пищевые дрожжи

— Пищевой краситель

Смешиваем в бутылке жидкое мыло, перекись водорода и пищевой краситель. В отдельной чашке разбавляем дрожжи водой и заливаем получившуюся смесь в бутылку. Смотрим на извержение.

Дрожжи выделяют кислород, который вступает в реакцию с водородом и выталкивается наружу. Из-за мыльной пены получается плотная масса, извергающаяся из бутылки.

Горячий лёд

Для опыта нужно:— Ёмкость для нагревания— Прозрачный стеклянный стакан— Плита— 200 г пищевой соды— 200 мл уксусной кислоты или 150 мл её концентрата

— Кристализированная соль

Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Смешиваем в кастрюле уксусную кислоту и соду, ждём когда смесь перестанет шипеть.

Включаем плиту и выпариваем лишнюю влагу, пока на поверхности не появится маслянистая плёнка. Получившийся раствор переливаем в чистую ёмкость и остужаем до комнатной температуры.

После чего добавляем кристалик соды и смотрим, как вода «замерзает», а ёмкость становится горячей.

Нагретые и смешанные уксус и сода образуют ацетат натрия, который при плавлении становится водным раствором ацетата натрия. При добавлении в него соли он начинает кристализироваться и выделять тепло.

Радуга в молоке

Для опыта нужно:— Молоко— Тарелка— Жидкий пищевой краситель нескольких цветов— Ватная палочка

— Моющее средство

Наливаем молоко в тарелку, капаем красителями в нескольких местах. Смачиваем ватную палочку в моющем средстве, опускаем в тарелку с молоком. Смотрим радугу.

В жидкой части находится взвесь капелек жира, которые соприкасаясь с моющим средством расщепляются и устремляются от введённой палочки во все стороны. А правильный круг образуется из-за поверхностного натяжения.

Дым без огня

Для опыта нужно:— Гидроперит— Анальгин

— Ступка и пестик (можно заменить керамической чашкой и ложкой)

Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Измельчаем таблетки гидроперита до порошка, то же самое делаем с анальгином. Смешиваем получившиеся порошки, немного ждём, смотрим, что получится.

Во время реакции образуются сероводород, вода и кислород. Это приводит к частичному гидролизу с отщеплением метиламина, который взаимодействует с сероводородом, взвесь его мелких кристалликов которого и напоминает дым.

Фараонова змея

Для опыта нужно:— Глюконат кальция— Сухое горючее

— Спички или зажигалка

Кладём на сухое горючее несколько таблеток глюконата кальция, поджигаем. Смотрим на змей.

Глюконат кальция разлагается при нагревании, что приводит к увеличению объёма смеси.

Неньютоновская жидкость

Для опыта нужно:

— Миска для смешивания— 200 г кукурузного крахмала

— 400 мл воды

Постепенно добавляем воду в крахмал и размешиваем. Постарайтесь сделать так, чтобы смесь стала однородной. Теперь попробуйте скатать шарик из получившейся массы и удержать его.

Так называемая неньютоновская жидкость при быстром взаимодействии ведёт себя как твердое тело, а при медленном — как жидкость.

Опыты с марганцовкой в домашних условиях. Занимательные опыты

Опыты с марганцовкой в домашних условиях

Интересные химические опыты можно проводить из подручных вещей, которые обычно хранятся дома в аптечке. В этой статье мы расскажем про опыты с марганцовкой и перекисью водорода.

Что такое перекись и марганцовка?

Эти два реагента можно купить практически в каждой аптеке.

Перекись водорода – простейший пероксид с формулой H₂O₂. Это бесцветная жидкость со слабым запахом, которая растворяется в воде и некоторых органических жидкостях. Вещество используется во всех сферах жизни: в медицине, красоте и промышленности.

Продается перекись водорода обычно в стеклянных или пластиковых баночках с дозатором, причем у этого вещества бывает разная концетрация: от 1-6 до 98 процентов. Перекись водорода, выпускаемая в таблетках, называется гидроперитом (в таблетке перекись находится в смеси с мочевиной).

Такой же опыт можно повторить и с гидроперитом. Для того нужно раздробить таблетки в порошок и приготовить высококонцентрированный раствор, смешав гидроперит с теплой водой.

Однако в этому случае пена получится не столь густой.

Густота пены и интенсивность реакции зависят и от используемого мыла и пропорций, а также от концентрации перекиси (можно использовать даже трехпроцентную, но вместо змеи вы увидите просто обильную пену).

Чтобы сделать эксперимент захватывающим, воспользуйтесь пищевыми красителями и смешайте их с мылящимся средством.

При смешивании марганца и перекиси водорода начинается обильное выделение кислорода. Только в этом случае он выделяется внутрь моющего средства, тем самым провоцируя обильное выделение пены.

Перекись водорода сама по себе разлагается на кислород, а марганцовка является лишь катализатором, ускоряющим процесс.

Капелька крови и пероксид водорода

Также кислород из перекиси обильно выделяется, соприкасаясь с кровью, поэтому при обрабатывании ран можно увидеть бурное выделение пузырьков и услышать шипение.

Она же – (перманганат калия) KМnO 4: представляет собой темно-фиолетовые кристаллы соли марганцевой кислоты.

Марганцовка всегда продаётся в аптеке, как антисептическое противомикробное средство (очень сильный окислитель!).

Многие путешественники берут марганцовку с собой для профилактики питьевой воды в дорожных условиях (достаточно растворить несколько кристалликов, как вода значительно очистится).

Концентрированный водный раствор перманганата калия является очень сильным окислителем, он окисляет органические соединения (пластмассу, дерево, красящие вещества).

При нагревании кристаллов марганцовки (200-250С) она постепенно превращается в изумрудно-зелёные тёмные кристаллы марганцовки – это безводная соль – манганат калия K 2 MnO 4 .

При этом бурно выделяется кислород и образуется двуокись марганца (один из основных способов получения кислорода в лабораторных условиях).

Получение марганцовка

Раствор марганцовки

Получение марганцовки в промышленности связано с электролизом концентрированного раствора гидроксида калия с марганцевым анодом. В процессе электролиза материал анода постепенно растворяется с образованием знакомого всем фиолетового раствора, содержащего перманганат-ионы. На катоде происходит выделение водорода.

Умеренно растворимый в воде перманганат калия (марганцовка) выделяется в виде осадка. Было бы заманчиво вместо привычной марганцовки производить перманганат натрия, ведь гидроксид натрия доступнее, чем гидроксид калия.

Однако в этих условиях выделить перманганат натрия NaMnO 4 невозможно: в отличие от перманганата калия KMnO 4 , он прекрасно растворим в воде (при 20 °С его растворимость составляет 144 г на 100 г воды).

В нейтральной или слабощелочной среде марганцовка (перманганат) переходит в гидратированный оксид марганца:

2КМnО 4 +Н 2 О+3K 2 SO 3 → 2MnO 2 +3K 2 SO 4 +2КОН.

Перманганата калия. Восстановление в щелочной (2), нейтральной (3), кислой (4) среде В нейтральной или слабощелочной среде перманганат-ион (марганцовка) восстанавливается до оксида марганца (IV):

MnО 4 +2Н 2 О+3е → MnО 2 +4ОН – . Особенно ярко марганцовка проявляет окисляющую способность в кислой среде:

MnО -4 +8Н + +5е → Mn 2+ +4Н 2 О.

Подкисленный крепкий раствор перманганата буквально сжигает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Этим иногда пользуются химики для мытья лабораторной посуды, сильно загрязнённой плохо смываемыми остатками органических веществ.

Твёрдый перманганат калия и его крепкие растворы могут быть опасны. При отравлении концентрированным раствором марганцовки возникает ожог рта, пищевода и желудка.

Если вдруг Вы глотнули такой раствор, надо немедленно промыть желудок теплой водой с добавлением активированного угля. Для этого можно также использовать раствор, содержащий в двух литрах воды полстакана слабого раствора (H 2 O 2) и один стакан столового уксуса.

В этом случае ионы марганца переходят в менее опасные катионы марганца, а сама химическая реакция протекает следующим образом:

2KMn0 4 +5H 2 O 2 +6CH 3 COOH→ 2Mn(CH 3 COO) 2 +5O 2 +2CH 3 COOK+8H 2 O

Перекись водорода

Перекись водорода (перекись) H 2 O 2 . Густоватая бесцветная жидкость. Перекись водорода применяется в том же качестве, как и марганцовка – в качестве антимикробного средства.

Перекись водорода не выносит прямого солнечного света. На свету перекись теряет кислород и быстро распадается с образованием воды и атомарного кислорода.

Некоторые добавки, например, твёрдый диоксид марганца MnO 2 , перманганат калия разлагают его так быстро, что перекись “закипает”.

перекись водорода(или перекись)

Кроме того, в концентрированном растворе перекиси водорода наличие диоксида марганца становится взрывоопасным. Действие мельчайшей частицы диоксида марганца может привести к мгновенному разложению перекиси с образованием кислорода и воды. Реакция протекает следующим образом:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Перекись водорода можно встретить в аптеке в виде 3%, 5%, 10% растворов, а также под названиями «пероксид» или «гидроперит» в виде белых таблеток. Применяется также концентрированный раствор (30%) перекиси водорода, называемый “пергидроль”. Пергидроль применяют в медицинских клиниках.

А дома можно использовать этот раствор перекиси в хозяйственных целях – например, для выведения пятен на тканях. Но не надо забывать, что сильнейший окислитель. Попав на кожу, концентрированный раствор перекиси (пергидроль) вызывает сильные ожоги. Особенно берегите глаза! При контакте с живыми тканями перекись водорода разлагается с выделением кислорода.

Разбавленные растворы перекиси водорода используют как кровоостанавливающее и дезинфицирующее средство: фермент крови расщепляет перекись на воду и активный кислород, который надёжно обеззараживает рану. Однако его действие кратковременно, поэтому, остановив кровотечение, надо обработать рану по всем правилам и наложить повязку.

Раствор перекиси водорода помогает справиться с инфекцией, попавшей в полость рта или горла, заодно избавиться от неприятного запаха.

Перекись водорода совместно с красящим веществом широко используется для покраски волос.

Хранить перекись водорода надо в пузырьке из тёмного стекла и по возможности в прохладном месте.

Химия – это не только формулы и ожидание звонка с урока, но еще и занимательная наука, поражающая своими возможностями. Привить ребенку интерес и любовь к предмету можно при помощи простых, но от этого не менее впечатляющих домашних экспериментов.

Средство для удаления чернил

Иногда ручки протекают в карманах, на тетрадках появляются помарки, а белоснежная скатерть пачкается чернилами. Все это можно исправить, а заодно и показать ребенку увлекательный эксперимент.
Понадобиться:

  • Уксус;
  • Марганцовка;
  • Таблетка гидроперита (продается в аптеке);

В два стаканчика нужно налить немного воды, в одном растворит немного марганцовки, в другом – таблетку гидроперита. Сначала чернила промакиваются раствором марганцовки, а затем разводы убираются раствором воды и гидроперита. Получается совершенно чистая поверхность без следов чернил.

Дым в стакане

Сделать собственный дым в стакане, да еще и без огня, можно при помощи всего 2 ингредиентов:

  • Раствора аммиака 25%
  • Соляной кислоты.

Достаточно налить немного соляной кислоты в стакан и накрыть сверху крышкой или чашкой Петри, на котором будет несколько капель аммиака.

Роза и аммиак

Т.к. аммиак остался с прошлого опыта, можно использовать его в другом эксперименте, при помощи которого можно покрасить цветок.
Для него понадобится:

  • Светлая или белая роза;
  • Аммиак:
  • Банка или аквариум.

Розу нужно поставить в вазу или стакан, а саму емкость – в чашку Петри, крышку или блюдце, на котором будет разлито немного аммиака.

После чего все это нужно накрыть сверху банкой или аквариумом и дать постоять не менее часа. Лепестки розы, в данном опыте, служат химическим индикатором, похожей на лакмусовую бумагу.

Пары аммиака, имеющие щелочную реакцию, вызывают изменение цвета лепестков цветка.

Горящие деньги

Для этого химического опыта понадобится:

  • Зажигалка;
  • Этиловый спирт;
  • Пинцет;
  • Вода.

Немного этилового спирта наливается в стакан, во второй стакан наливается такое же кол-во воды и потом смешивается. В полученном растворе нужно тщательно обмокнуть купюру, чтобы она полностью пропиталась и затем дать жидкости стечь.
После этого можно поджигать купюру, которая точно не сгорит.

Пенный вулкан

Для создания домашнего вулкана понадобится:

  • Перекись;
  • Марганцовка;
  • Пластилин;
  • Заготовка для вулкана;
  • Жидкое мыло.

Первым делом заготовка для вулкана покрывается пластилином. Сделать е можно из картона или любого другого материала, которому можно придать форму конуса.

Покрыв внешнюю часть, нужно поставить конус на плоскую поверхность, например тарелку или подставку, и налить внутрь жидкое мыло. После чего добавить марганцовки и влить перекись.

Реакция перекиси и марганцовки вспенит мыло и из вулкана польется пенная лава.

Фиолетовое молоко

Чтобы провести этот опыт нужны:

  • Крахмал картофельный;
  • Вода.

Сначала нужно размешать картофельный крахмал и молоко. Жидкость станет белой, очень похожей на молоко. После этого нужно добавить несколько капель йода и размешать. Код вступит в реакцию с крахмалом и даст жидкости насыщенный фиолетовый оттенок. Правда пить его категорически нельзя.

Разноцветные краски в одном стакане

Чтобы сделать стакан с многослойными красками, которые бы не перемешивались, понадобится:

  • 3-4 цвета краски;
  • Сахар;
  • Вода.

Сначала нужно развести краски в отдельных стаканах с водой и добавить в каждый стакан разное кол-во сахара: 1 ложку, 2 ложки, 3 ложки, ни одной ложки. Потом постепенно вливать через пипетку каждый цвет. За счет плотности, которую придает сахар, слои не будут перемешиваться и поучится многоцветная жидкость.

Возгорание глицерина и марганцовки

Для опыта понадобится:

  • Марганцовка;
  • Глицерин чистый;
  • Салфетка.

На салфетку насыпать марганцовки и сверху полить глицерином. Завернуть в комок и обождать некоторое время. Произойдет реакция самовозгорания и образуется дым.

Взрывная бумага

Для опыта понадобятся:

В разные стаканы налить в равных пропорциях йод и аммиак. Затем аммиак аккуратно вливается в стакан с йодом и оставляется до момента расслоения. После этого раствор смешивается и пропускается через бумагу, желательно чтобы она была сложена в форме конуса. На дне бумажного «конуса» останется осадок йодистого азота и если ударить по нему, то произойдет небольшой взрыв.

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.

Присоединяйтесь к нам в и ВКонтакте

Хамелеон

Опыты с марганцовкой в домашних условиях

  • Гидроксид кальция
  • Перманганат калия
  • Сульфат натрия
  • Глицерин
  • Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.

  • Проводите эксперимент на подносе.

Общие правила безопасности

  • Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
  • Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
  • Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
  • Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
  • Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
  • Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
  • Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
  • Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

  • В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
  • В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
  • В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
  • В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Рекомендации для родителей

  • Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
  • Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
  • Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
  • Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
  • Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
  • Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.
  1. В пластиковую пробирку аккуратно высыпьте всё содержимое баночки с KMnO4 (200 мг смеси сульфата натрия Na2SO4 с KMnO4, 1% содержание по массе).

  2. Вылейте в пробирку содержимое баночки с насыщенным раствором гидроксида кальция Ca(OH)2 (5 мл).

  3. Плотно закройте пробирку крышкой и перемешайте. Убедитесь, что вы получили прозрачный раствор.

  4. Добавьте к получившемуся фиолетовому раствору 2 капли 10%-го водного раствора глицерина.

  5. Плотно закройте пробирку и встряхните её.

  6. Внимательно следите за раствором в пробирке! Наблюдайте изменение цвета хамелеона.

Две капли глицерина превращают фиолетовый раствор перманганата калия KMnO4 сначала в зелёный, а затем – в оранжевый.

Утилизируйте твёрдые отходы эксперимента вместе с бытовым мусором. Слейте растворы в раковину, промойте избытком воды.

Марганцовкой называют раствор перманганата калия KMnO4. Он имеет насыщенный фиолетовый цвет. Однако после добавления глицерина в этот раствор мы наблюдаем достаточно быстрое изменение окраски: пробирка превращается в хамелеона. Что же происходит?В воде KMnO4 распадается на две заряженные частицы:

KMnO4 → K+ + MnO4-

Именно MnO4- отвечает за фиолетовое окрашивание раствора. Частица MnO4- взаимодействует с глицерином. Сначала получается зелёный MnO42-:

MnO4- → MnO42-;

а затем бурый MnO2:

MnO42 → MnO2.

Дополнение

Атом марганца Mn в KMnO4 имеет внушительный положительный заряд (+7). Mn+7 – это сильный окислитель, а значит, он очень хочет заполучить в своё владение электроны (e-).

Обычно Mn+7 забирает себе сразу несколько электронов – так сильно он хочет ими «полакомиться». Однако условия нашей реакции подобраны так, чтобы «голодный» марганец не торопился и насыщался электронами постепенно.

А глицерин выступает в роли заботливой домохозяйки, подающей марганцу электроны порция за порцией:

MnO4- + e- → MnO42-;

MnO42 + 2e- → MnO2;

MnO2 + 2e- → Mn2+.

Фиолетовый перманганат MnO4- (заряд марганца +7, Mn7+) получает электрон и становится зелёным манганатом MnO42- (заряд марганца +6, Mn6+).

Глицерин «кормит» его двумя электронами, и манганат превращается в бурый диоксид марганца MnO2 (Mn4+). Диоксид марганца мог бы взять ещё два электрона и превратиться в бесцветный Mn2+.

Однако в условиях нашей реакции MnO2 выпадает в осадок, и этого не происходит.

Реакции, в которых вещества обмениваются электронами, называются окислительно-восстановительными. Жадные до электронов атомы называются окислителями, а те из атомов, которые отдают свои электроны («кормят» окислителей), – восстановителями. В нашем случае марганец – это окислитель, а глицерин – восстановитель.

Кстати, заряды у атомов, (например: +1 у K+, +7 у Mn+7 или -1 у Cl-) химики называют степенями окисления. Подробнее о них вы можете прочитать в описании эксперимента «Исчезающий йод».

Почему раствор поначалу синеет?

Если внимательно следить за хамелеоном, вы заметите, что через несколько секунд после добавления глицерина в раствор он приобретёт синюю окраску. Синий цвет образуется при смешении фиолетового (от перманганата MnO4-) и зелёного (от манганата MnO42-) растворов. Однако он достаточно быстро зеленеет – в растворе становится всё меньше MnO4- и больше MnO42-.

Что происходит с глицерином в нашем опыте?

Глицерин взаимодействует с перманганатом калия, отдавая ему свои электроны. Глицерин взят в нашей реакции в большом избытке (его примерно в 10 раз больше, чем перманганата калия KMnO4). Сам глицерин в условиях нашей реакции превращается глицериновый альдегид, а затем − в глицериновую кислоту.

Для чего мы добавляем гидроксид кальция Ca(OH)2 в раствор KMnO4?

В водном растворе гидроксид кальция Ca(OH)2 распадается на три заряженные частицы (ионы):

Ca(OH)2 → Ca2+(раствор) + 2OH-.

В транспорте, магазине, кафе или в школьном классе – везде нас окружают разные люди. И ведём мы себя в таких местах по-разному. Даже если делаем одно и то же дело – например, читаем книгу.

В окружении разных людей мы делаем это немного по-разному: где-то медленнее, где-то быстрее, иногда запоминаем прочитанное хорошо, а другой раз не можем вспомнить и строчки уже на следующий день. Так и перманганат калия в окружении ионов OH- ведёт себя по-особенному.

У глицерина он забирает электроны «нежнее», никуда не торопясь. Именно поэтому мы можем наблюдать изменение окраски хамелеона.

Можно ли сделать хамелеона, используя что-нибудь, кроме KMnO4?

Можно! Хамелеон из хрома (Cr) будет иметь следующую окраску:

оранжевый (бихромат Cr2O72-) → зелёный (Cr3+) → голубой (Cr2+).

Ещё один хамелеон – из ванадия (V):

жёлтый (VO3+) → голубой (VO2+) → зелёный (V3+) → лиловый (V2+).

Вот только заставить растворы соединений хрома или ванадия менять свой цвет так красиво, как это происходит в случае марганца (марганцовки), намного сложнее. Кроме того, придётся постоянно добавлять новые вещества в смесь. Поэтому настоящий хамелеон − такой, что будет менять свой цвет «самостоятельно», − получается только из марганцовки.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.