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DES EXPÉRIENCES DIVERTISSANTES À LA MAISON
Cristaux – grands et petits. Expériences chimiques
Expériences divertissantes à la maison / Expériences de chimie pour les enfants Tant de choses ont été écrites sur la croissance des cristaux, et ces expériences sont si impressionnantes et faciles à réaliser que vous les avez probablement faites au moins une fois et connaissez le principe. En fait, il n'y a rien de compliqué ici : il faut préparer une solution chaude saturée d'un certain sel (chlorure de sodium, sulfate de cuivre ou de fer, alun, bichromate de potassium, etc., la liste est très longue), la refroidir soigneusement pour que l'excès soit dissous. la substance ne tombe pas dans le précipité (une telle solution est dite sursaturée), et enfin on introduit un germe - un cristal du même sel suspendu à un fil. Après cela, il ne reste plus qu'à recouvrir le récipient d'un morceau de papier, à le placer dans un endroit isolé et à attendre qu'un gros cristal se développe, ce qui peut prendre des semaines, voire des mois ; la seule chose à faire de temps en temps est d'ajouter un peu de solution saturée au fur et à mesure qu'elle s'évapore. Tout cela est vraiment connu. Mais il existe de nombreuses options expérimentales, et nous ne choisirons pas les plus courantes, par exemple avec le nitrate de plomb et l'iodure de potassium. Mélangez des volumes égaux de solutions à 10 % de ces sels et un précipité d'iodure de plomb se formera dans le récipient. Égouttez-en soigneusement le liquide. Faites bouillir de l'eau dans un récipient transparent, acidifiez-la avec du vinaigre et, pendant qu'elle bout, ajoutez le précipité encore humide d'iodure de plomb en l'agitant. Au fur et à mesure que le liquide refroidit lentement, des cristaux dorés s’y développeront. Variation sur le même thème : verser les solutions de nitrate de plomb et d'iodure de potassium dans un tube à essai, faire bouillir le contenu avec le précipité jusqu'à dissolution, puis refroidir rapidement sous le robinet. Dans ce cas, de minuscules cristaux d’or se forment en suspension dans le liquide. En général, la taille des cristaux dépend fortement de la vitesse de refroidissement. Versez 20 g de nitrate de potassium par petites portions dans un récipient avec 25 ml d'eau. Après avoir ajouté la portion suivante, secouez le mélange pour que le sel se dissolve, puis ajoutez la portion suivante. Lorsque le sel cesse de se dissoudre, chauffez un peu le récipient, ajoutez-en une autre portion, secouez et chauffez à nouveau. Et ainsi de suite jusqu'à ce que tout le sel pris soit dissous. Versez maintenant la solution dans deux récipients et laissez-en un refroidir à l'air (pour un refroidissement encore plus lent, vous pouvez le recouvrir de plusieurs couches de tissu épais). Plusieurs gros cristaux se forment dans ce récipient, et avec un concours de circonstances réussi, même un cristal. Placez immédiatement un autre récipient dans une casserole d’eau froide et de nombreux petits cristaux y apparaîtront. C'est une règle générale. Les deux expériences suivantes sont si impressionnantes qu'elles peuvent être montrées au public en toute sécurité, bien sûr, après avoir tout soigneusement préparé. La première d’entre elles est l’expérience Peligo. Lavez l'intérieur d'un cylindre de 25-30 cm de haut avec de l'eau chaude et versez-y une solution d'hyposulfite chaude très concentrée à travers un entonnoir le long de la paroi afin qu'elle remplisse le cylindre au 1/3. Cette solution est préparée comme suit : 450 g d'hyposulfite sont dissous dans 45 ml d'eau lorsqu'ils sont chauffés. La deuxième solution - l'acétate de sodium (300 g pour 45 ml d'eau) est également versée chaude à travers le même entonnoir dans un autre tiers du cylindre. Versez très soigneusement, cette solution ne doit pas se mélanger à la solution précédemment versée. Enfin, remplissez tout aussi soigneusement le tiers supérieur du cylindre avec de l'eau chaude, ce qui protégera la solution saturée d'une cristallisation prématurée. Il y a trois couches dans le récipient : de l'eau, une solution sursaturée d'acétate de sodium, une solution sursaturée d'hyposulfite. Couvrez le cylindre de verre, laissez-le refroidir à température ambiante, puis vous pourrez commencer l'expérience. Fixez un petit cristal d'hyposulfite discret au bout d'une tige de verre avec un morceau de cire (faites légèrement fondre la cire en la chauffant sur une flamme). Devant le public, abaissez rapidement le bâton dans la couche inférieure. La concentration de sel est si élevée que de nombreux nouveaux cristaux s’accumulent immédiatement autour du cristal, formant quelque chose comme une fleur. Et dans la couche intermédiaire, la substance « étrangère » autour du cristal d'hyposulfite ne cristallisera pas. Placez-en un autre, exactement le même bâton avec de la cire, mais avec un petit cristal d'acétate de sodium (le public ne devrait pas remarquer la différence) dans la couche intermédiaire - une fleur poussera également ici, mais complètement différente ! Le cylindre, s’il est manipulé avec précaution, peut être utilisé plusieurs fois. Une autre expérience astucieuse est celle de l'acétate de sodium seul. Dissoudre 100-150 g de sel dans de l'eau chaude (de préférence dans un bol en émail) et évaporer lentement, en essayant de saisir le moment exact où il faut arrêter l'évaporation : souffler sur la surface de la solution chaude de temps en temps, et dès que possible. lorsqu'un film ressemblant à de la graisse commence à apparaître, cela signifie que la concentration en sel est celle nécessaire pour former un hydrate cristallin de composition CH3COONa*3H2O. Versez le liquide dans un verre fin et propre, fermez-le et laissez refroidir. Il suffit d'ajouter une quantité insignifiante de graines d'acétate de sodium au liquide refroidi pour qu'il cristallise instantanément et se transforme en une masse solide ressemblant à de la glace. Si vous avez légèrement insuffisamment cuit le liquide sur le feu et qu'il y avait trop d'eau dedans, il y aura alors un peu d'eau au-dessus de la masse gelée qui devra être égouttée. S’il n’y a pas assez d’eau, une couche de sel apparaîtra à la surface. Cela ne sert à rien de le retirer, il est plus simple d’ajouter un peu d’eau. En faisant fondre l'hydrate cristallin dans un bain-marie et en le refroidissant, l'expérience peut être répétée plusieurs fois, y compris devant un public étonné - et qui ne serait pas étonné de voir comment l'eau gèle sous nos yeux sans se refroidir ? Au contraire, le verre se réchauffe, ce qui libère la chaleur de cristallisation. Le verre peut être retourné et aucune goutte n’en sortira. En présentant l'expérience comme une astuce, essayez de secouer imperceptiblement un grain de sel - par exemple, du bout d'une «baguette magique». Et assurez-vous de bien fermer le verre entre les expériences, sinon même un grain de poussière aléatoire peut provoquer une cristallisation imprévue. Le réactif pour cette expérience, l'acétate de sodium, peut être obtenu à partir d'acide acétique et de soude. Si vous le préparez vous-même, diluez l'acide acétique avec de l'eau environ trois fois et versez-y du soda par petites portions, progressivement, en attendant que la mousse de la portion précédente de soda s'arrête. Sans cela, la réaction se déroulera si violemment que le liquide pourrait être projeté hors du récipient. Et aussi des cristaux inhabituels - ceux en métal.Nous ferons pousser des cristaux de cuivre. Vous avez déjà obtenu de petits cristaux de cuivre en plongeant un ongle dans une solution de sulfate de cuivre. Ils sont si petits que le film de cuivre à la surface semble presque continu. Et pour préparer de gros cristaux, il est nécessaire de ralentir d'une manière ou d'une autre la réaction afin que le cuivre libéré lors de la réaction ait le temps de se déposer sur les cristaux et de terminer leur construction. Un refroidissement lent est une méthode possible, mais dans le cas où une réaction chimique ne se produit pas... Le sel de table agira comme un frein à la réaction. Placez quelques cristaux de sulfate de cuivre au fond d'un récipient (par exemple un bocal en verre) et recouvrez-les de sel de table, le plus fin possible. Couvrez-les d'un cercle découpé dans du papier buvard ou filtre ; ce cercle doit toucher les parois du récipient. Par dessus, directement sur le papier, placez un cercle de fer d'un diamètre légèrement inférieur. Essuyez-le avec du papier de verre et rincez-le au préalable. Versez une solution saturée de sel de table dans le pot afin qu'il recouvre complètement le cercle de fer. Tout le reste se poursuivra sans votre participation. Il est impossible de dire exactement combien de temps il faudra attendre - cela dépend beaucoup des conditions de l'expérience. En tout cas, pas une heure ou deux, mais plusieurs jours. Ainsi, après quelques jours, vous trouverez de magnifiques cristaux de cuivre rouge dans le récipient. En modifiant la taille du récipient, la taille des cristaux de sulfate de cuivre, l'épaisseur de la couche de sel de table et la température de l'expérience, vous pouvez obtenir des cristaux de cuivre de formes diverses, parfois extrêmement inhabituelles. Et parfois, des dendrites se développent - des cristaux dont le développement est incomplet, semblables aux branches d'arbres. Si vous laissez les cristaux de cuivre dans le même récipient dans lequel ils ont été reçus, ils ne dureront pas longtemps. Retirez-les, rincez à l'eau, transférez dans un tube à essai avec de l'acide sulfurique dilué et bouchon. Désormais, rien n’arrivera aux cristaux. Auteur : Olgin O.M.
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