Химия соединений и веществ

Нальем в колбу раствор 10-12 г бихромата калия в 15 мл воды. Будем около часа греть колбу на кипящей водяной бане. Если теперь добавить около 25 мл воды и провести перегонку с прямым холодильником, то мы получим дистиллят, состоящий из нескольких слоев. Хромовая смесь - смесь бихромата калия и серной кислоты является сильным окислителем. Сложный эфир получается в результате реакции возникающей кислоты с еще непрореагировавшим спиртом. При перегонке с водяным паром она разделяется на дистиллят - живичный скипидар и остаток после его отгонки канифоль, используемую, в частности, при пайке, в качестве добавки при изготовлении бумаги, в производстве лаков, сургуча, кремов для обуви и для многих других целей. Однако в искусных руках химиков он способен превращаться в великолепные душистые вещества с цветочным ароматом, которые в природе содержатся лишь в очень малых количествах в дорогостоящих эфирных маслах, добываемых из редких цветов. В колбу Эрленмейера вместимостью 100 мл нальем 15 мл чистого, обязательно живичного скипидара и 30 мл азотной кислоты, предварительно вдвое разбавленной водой. Колбу закроем пробкой с вертикальной стеклянной трубкой длиной 20 см и поставим в баню с холодной водой. Опыт проведем в вытяжном шкафу либо на открытом воздухе, так как могут выделяться ядовитые нитрозные газы. Как только появятся газы коричневатого цвета и содержимое колбы разогреется, встряхивание нужно прекратить и охладить колбу в миске с холодной водой. Затем отделенную вязкую массу с избытком разбавленной (приблизительно 10 %-ной) серной кислоты будем греть в течение часа с обратным холодильником. Современные духи продукт смешения множества композиций, каждая из которые опять-таки содержит множество душистых веществ как природного, так и синтетического происхождения, Например, новая композиция с запахом сирени имеет следующий состав: Терпинеол 11% Иланг-иланговое масло 1% Фенилэтиловый спирт 11% Бувардия 1% Сирень 1094 11,5% Бензилацетат 1% Гелиотропин 6,5% Амилкоричный альдегид 1% Гидроксицитронеллаль 6,5% Анисовый альдегид 0,3% Коричный спирт 4,5% Метилантранилат 0,2% Настой цибета 0,8% Лишь при смешивании нескольких подобных композиций получаются настоящие духи. ) Затем растворим 5 частей ледяной уксусной кислоты в 75 частях дистиллированной воды. Если нам пришлось заменить спирт водкой, то для растворения уксусной кислоты понадобится взять только 40 частей воды. Растворим полученный нами ранее краситель флуоресцеин в 5 мл 10%-ного раствора соды. В ступке измельчим я перемешаем 50 г предварительно тщательно высушенного гидрокарбоната натрия (питьевой соды), 5 г стирального порошка "Вок", "Эра" или другого средства для стирки тонких тканей (О различных марках моющих средств можно прочесть в книге: А. Смесь высушим при слабом нагревании и вблизи от источника тепла и в заключение перемешаем с 40 г порошкообразной адипиновой кислоты. Если теперь добавить полученный порошок к воде в ванне, то адипиновая кислота выделяет из бикарбоната углекислый газ. От грубых порошков для чистки различных изделий до лучших сортов туалетного мыла, от давно известного хозяйственного мыла до всевозможных новых синтетических моющих средств - стиральных порошков, жидкостей для стирки и шампуней - мы на каждом шагу встречаемся с моющими средствами. Химики называют мылами соли высших жирных кислот, включающие ионы щелочных металлов - прежде всего, стеарат, пальмитат и олеат натрия, т. Варочным котлом нам послужит фарфоровая чашка или, в крайнем случае, маленькая эмалированная кастрюля, которую мы будем нагревать на кипящей водяной бане. Сырьем, в принципе, может быть любой жир или масло, но в зависимости от свойств исходных веществ, мы получим мыло различной консистенции и различного качества. Ядровое мыло высокого качества мы изготовим путем омыления 70 г говяжьего жира и 30 г свиного сала раствором едкого натра. При нагревании на водяной бане дадим жиру расплавиться и при энергичном перемешивании малыми порциями добавим к нему нагретый раствор 25 г едкого натра в 30 мл воды. ) Полученную смесь при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой будем 30 минут нагревать на кипящей водяной бане, добавляя горячую воду по мере выкипания. Затем прильем 100 мл 20 %-ного раствора поваренной соли и снова нагреем смесь до полного отделения мыла. В отличие от горячей воды, в растворе поваренной соли мыло почти не растворяется. Затем промоем мыло малым количеством холодной воды и добавим к нему немного растворенного в спирте душистого вещества. Глицерин лучше всего отделяется от поваренной соли в результате перегонки под уменьшенным давлением, которую можно проводить только в химическом кружке. Мы тоже можем подвергнуть омылению путем варки с раствором едкого натра найденные дома остатки любого растительного масла. Мыла можно готовить и с раствором едкого кали. Полученные калиевые соли жирных кислот, в отличие от натриевых, представляют собой жидкие мыла. Жидкое мыло мы изготовим путем варки 100 г животного или растительного жира с раствором 30 г едкого кали в 40 мл воды. При этом мы получим вязкую смесь жидкого мыла, воды, а иногда и непрореагировавших исходных веществ, которую в промышленности называют клеевым мылом. Мыла для бритья получаются при варке высококачественных жиров (сала, кокосового масла) с раствором щелочи, содержащим едкий натр и едкое кали в соотношении 1:1. Старый способ варки мыла с применением растворов щелочей в промышленности все больше вытесняется гидролизом жиров под действием водяного пара при повышенном давлении. Из смеси жирных кислот при нагревании с раствором соды или поташа (карбонатный метод) легко получаются соответствующие мыла. Сравнение формул насыщенного углеводорода (алкана) и жирной кислоты показывает, что жирная кислота образуется из углеводорода в результате присоединения к нему двух атомов кислорода: СН3 - . - СООН + Н2О алкан жирная кислота Исходя из этого, химики попытались окислять алканы кислородом воздуха непосредственно до жирных кислот. Используя накопленный опыт, мы можем смоделировать производство синтетических моющих средств и самостоятельно получить кусочек мыла из угля. Второе колено этой трубки соединим с холодильником Либиха или со стеклянной трубкой, охлаждаемой с помощью свинцового змеевика. В третье отверстие пробки, подогнанной к колбе Эрленмейера, вставим стеклянную трубку, которая должна доходить почти до дна. Поставим колбу Эрленмейера на треногу с асбестированной сеткой, поместим в нее 100-150 г парафина, добавим катализатор (5 г тонкоизмельченного перманганата калия) и соберем весь прибор. Нагреем колбу на слабом пламени горелки Бунзена и, как только парафин расплавится, начнем продувать воздух. Это обусловлено, в основном, тем, что наряду с высшими жирными кислотами при окислении образуются в некоторой степени и низкомолекулярные летучие кислоты метановая (муравьиная), этановая (уксусная), пропановая (пропионовая) и т. Частично вместе с ними перегоняются и конденсируются в дистилляте жирные кислоты с большим числом атомов углерода в молекуле. Нальем в приемник несколько миллилитров концентрированного раствора едкого натра или едкого кали, закроем пробирку пробкой, взболтаем и оставим на некоторое время. При добавлении раствора соли свинца, кальция или магния в осадок выпадают обильные хлопья нерастворимых солей жирных кислот (Именно вследствие образования нерастворимых кальциевых и магниевых солей обычное мыло утрачивает моющее действие в жесткой воде - Прим. Изготовление мыла из синтетических жирных кислот Из застывшего остатка в колбе Эрленмейера, полученного в предыдущем опыте, изготовим кусок мыла. Для этого колбу будем греть, пока ее содержимое снова не расплавится, и выльем смесь в фарфоровую чашку. Прильем к ней приблизительно вдвое меньшее по объему количество концентрированного раствора едкого натра (Осторожно! ) и равный объем насыщенного раствора соды (карбоната натрия). На поверхность всплывает непрореагировавший парафин, средний слой представляет собой водный раствор мыла, а к нижней части чашки пристает исходная реакционная смесь, не изменившаяся при добавлении щелочи. Добавим теперь к раствору мыла насыщенный раствор поваренной соли, в котором оно не растворяется. Для измерений нальем вначале воду, а потом растворы мыла и других исследуемых моющих веществ или моющих смесей в достаточно широкий химический стакан или кристаллизатор. В организме человека без применения сильных кислот, а также высоких давлений или температур с превосходным выходом осуществляются сложнейшие химические превращения. В фарфоровой чашке или химическом стакане к 70 г сахара прильем 30 мл кипящей воды. Затем при тщательном перемешивании нейтрализуем кислоту добавлением 0,8 г гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Для приготовления второго реактива к малому количеству раствора нитрата серебра добавим по каплям ровно столько водного аммиака (гидроксида аммония), сколько его понадобится для растворения первоначально образующегося осадка. Осахаривание картофеля и древесины Как мы уже знаем, крахмал и целлюлоза состоят из остатков молекул виноградного сахара. А нельзя ли превратить крахмал, полученный из картофеля или хлебных злаков, либо целлюлозу - главную составную часть древесины - в виноградный сахар? Для осахаривания крахмала или тем более целлюлозы нужно либо повысить концентрацию кислоты по сравнению с гидролизом тростникового сахара, либо работать при повышенном давлении и более высокой температуре. К очень малому количеству этой смеси на часовом стекле прибавим каплю спиртового раствора йода или раствора йода и йодистого калия в воде. В химическом стакане или фарфоровой чашке к 40 мл воды прильем 1 мл концентрированной серной кислоты и нагреем раствор на водяной бане. После охлаждения серную кислоту нейтрализуют гашеной известью или мелом (проверить реакцию среды! Мы получим молочный сахар из молочной сыворотки, которая остается на сыродельных заводах после отделения от молока жира и белка с помощью сычужного фермента (Сычужный фермент биологический катализатор, который вырабатывается в желудке молодых жвачных животных и вызывает свертывание молока. Это слегка мутный водный раствор, в котором наряду с малым количеством оставшегося белка содержатся сахар и минеральные соли. В промышленности из целлюлозы или непосредственно из древесины, которая, как известно, состоит преимущественно из целлюлозы, при обработке кислотами получают виноградный сахар. Обычно осахаривание (гидролиз) древесины осуществляют в присутствии разбавленной серной кислоты при температуре 135 °С и повышенном давлении или применяют соляную кислоту высокой концентрации при комнатной температуре, Нам понадобится несколько миллилитров "дымящей" соляной кислоты. Для ее получения нальем 4-5 мл концентрированной соляной кислоты в пробирку и тщательно охладим содержимое пробирки в бане с ледяной водой. Используя простое приспособление, которое мы уже применяли раньше для выделения углекислого газа, получим газообразный хлористый водород. Для этого будем добавлять по каплям 50-70%-ную серную кислоту к 3 г поваренной соли. Из-за выделения едких паров обязательно проводить опыт только в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. ) С помощью отводной стеклянной трубки введем хлористый водород в пробирку с тщательно охлажденной соляной кислотой. Через некоторое время, закончив пропускание хлористого водорода, стеклянной палочкой осторожно сдвинем этот кусочек ваты в соляную кислоту, закроем пробирку другим кусочком ваты и оставим в бане с ледяной водой на несколько часов. Сильно разбавим раствор водой, нейтрализуем его раствором соды (карбоната натрия) и проверим, образовался ли виноградный сахар, с помощью реактива Фелинга и аммиачного раствора соли серебра. На гидролизных заводах получают глюкозу и в результате брожения раствора сахаров гидролизный спирт: C6H12O6 ® 2С2Н5ОН + 2СО2 Выделяющийся углекислый газ собирают и, охлаждая его под давлением, превращают в так называемый сухой лад. Проводить опыт только на открытом воздухе или в вытяжном шкафу! ) Обнаружение жиров Нанесем несколько капель полученного раствора на кусок фильтровальной бумаги и получим прекрасное - столь неприятное на одежде, но необходимое в нашем опыте - жировое пятно! Кроме того, мы можем поместить в пробирку малое количество масла или кусочек жира и быстро нагреть на сильном пламени бунзеновской горелки. Последняя отличается от насыщенной стеариновой (октадекановой) кислоты, входящей в состав твердых жиров, только отсутствием в молекуле двух атомов водорода. Олеиновая кислота содержит двойную связь - между девятым и десятым атомами углерода: CH3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7 -СООН В 1906 г. От 0,5 до 1 г метаната (формиата) никеля, то есть муравьинокислой соли никеля, получение которой описано ранее, поместим в пробирку из тугоплавкого стекла и будем прокаливать в течение 15 минут в высокотемпературной зоне пламени бунзеновской горелки. После охлаждения нальем в пробирку 5 мл чистого спирта (денатурат не годится) или эфира. Водород, выходящий из прибора для выделения газа, прежде чем попасть в пробирку, должен быть очень хорошо очищен, чтобы не отравлять катализатор (В условиях лаборатории самый чистый водород получается при электролизе воды. Такой способ получения в данном случае предпочтительнее, чем из цинка и разбавленной (1 М) серной кислоты. В первую нальем раствор перманганата калия, а во вторую - концентрированный раствор едкого натра или едкого кали. А если его не поджигать, то опыт можно проводить только в вытяжном шкафу или на открытом воздухе, причем, разумеется, поблизости не должно быть источников тепла и тем более открытого огня. После того как пропускание газа прекращено, в пробирке выпадают хлопья, которые из-за присутствия катализатора окрашены в серый цвет. Появились даже планы производства синтетических белков в крупном промышленном масштабе в качестве ценных кормов для животных (Проблема создания синтетической пищи не только для животных, но и для человека-одна из главнейших в современной органической химии. Осторожно нагреем раствор белка до кипения, растворим в нем несколько кристалликов поваренной соли и добавим немного разбавленной уксусной кислоты. К пробам раствора белка добавим немного раствора сульфата меди, хлорида железа, нитрата свинца или соли другого тяжелого металла. Нальем в пробирку азотную кислоту и пипеткой осторожно добавим по стенке пробирки раствор белка так, чтобы оба раствора не перемешивались. Ксантопротеиновая реакция заключается в том, что проба, содержащая белок, при нагревании концентрированной азотной кислотой приобретает лимонно-желтую окраску, которая после осторожной нейтрализации разбавленным раствором щелочи переходит в оранжевую (Эта реакция обнаруживается на коже рук при неосторожном обращении с азотной кислотой. При проведении биуретовой реакции к раствору белка добавляют разбавленный раствор гидроксида калия или натрия (едкого кали или едкого натра) и затем по каплям раствор сульфата меди. Затем нальем туда концентрированной соляной кислоты, чтобы весь белок полностью пропитался (около 30 мл). Содержимое колбы будем греть на кипящей водяной бане ровно час. При необходимости после нагревания в течение получаса можно добавить 15 мл вдвое разбавленной концентрированной соляной кислоты. Во второй колбе или в глиняном горшочке смешаем мелко нарезанные или растертые овощи и пряности, например 20 г сельдерея, 15 г репчатого лука или лука-порея, немного мускатного ореха и черного или красного перца, с 50 мл 10 %-ной соляной кислоты. Эту смесь тоже станем греть на водяной бане, пока не появится коричневая окраска (обычно это происходит приблизительно через 20 минут). Затем обе смеси поместим в термостойкий стеклянный кристаллизатор или большую фарфоровую выпарительную чашку и тщательно перемешаем. Прильем 50 мл воды и нейтрализуем кислоту, постепенно добавляя гидрокарбонат натрия (питьевую соду). При этом выделится много углекислого газа, а из соляной кислоты образуется хлорид натрия, а проще говоря - поваренная соль, которая и останется в бульоне. Конечно, полученный концентрат можно использовать для приготовления супа только в том случае, если для гидролиза белка была взята совершенно чистая соляная кислота, т. Обнаружение геминана с помощью реакции Тейхмана Стеклянной палочкой нанесем на предметное стекло капельку крови, размажем ее и высушим на воздухе. Затем нанесем на это стекло, тонким слоем измельченную до мельчайшего порошка поваренную соль, добавим 1-2 капли ледяной уксусной кислоты (в крайнем случае можно взять вместо нее уксусную кислоту высокой концентрации) и наложим сверху покровное стекло. ) пламенем до образования первых пузырьков (ледяная уксусная кислота кипит при 118,1 °С). Если такие кристаллы не образовались, то снова нанесем уксусную кислоту на границу соприкосновения стекол, дадим ей просочиться внутрь и снова нагреем предметное стекло. Для этого 0,5 г бензидина растворим в 10 мл концентрированной уксусной кислоты и разбавим раствор водой до 100 мл. К 1 мл полученного раствора прильем 3 мл 3 %-ного раствора пероксида (перекиси) водорода и тотчас смешаем с очень разбавленной водной вытяжкой крови. В каждой из воронок слегка увлажним полоску фильтровальной бумаги водой. Искусственный желудок" Если удастся найти свиной желудок, его нужно вывернуть, промыть водой и тупым ножом соскоблить слизистую оболочку в химический стакан. В заключение натрем на терке белок куриного яйца, сваренного вкрутую (кипятить 10 минут), и смешаем его в химическом стакане со 100 мл воды, 0,5 мл концентрированной соляной кислоты и приготовленной вытяжкой, содержащей пепсин, или же с 50 мл раствора продажного пепсина. Соляную кислоту нужно добавить потому, что пепсин действует только в кислой среде - при рН от 1,4 до 2. В течение первой четверти каждого часа содержимое стакана будем перемешивать стеклянной палочкой. Тот же результат можно получить при нагревании 10 мл крахмального клейстера с 5 мл вытяжки коровьей поджелудочной железы в течение 15 минут на водяной бане при 40 0С. С этой целью в пробирку, наполовину заполненную цельным молоком, добавим 0,5%-ный раствор соды (карбоната натрия) до появления красного окрашивания с фенолфталеином. Если теперь добавить кашицу из поджелудочной железы и нагреть на водяной бане до 40 °С, то красное окрашивание снова исчезнет. Затем смешаем 0,5 мл ледяной уксусной кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты, подвергнем нагреванию в течение 1 минуты и в заключение тщательно охладим. К раствору 5 мг холестерина в 2 мл хлороформа добавляют 1 мл уксусного ангидрида и 1 каплю концентрированной серной кислоты. В этом случае несколько миллилитров вытяжки смешивают с равным объемом разбавленной (приблизительно 10%-ной) серной кислоты. Если, например, вытяжка получена разбавлением 6 мл желтка до 50 мл эфиром, то лучше всего к 1 мл такой вытяжки добавить 2 мл 10 %-ной серной кислоты. Для этого в пробирку, наполовину заполненную мочой, по стенке осторожно добавляют по каплям азотную кислоту. К полученной кашице в сосуде, который нужно надежно закрыть, прильем смесь 45 мл низкокипящего бензина (газолина), 5 мл бензола и 15 мл метанола. С помощью делительной воронки или простого отсасывания пипеткой можно отделить окрашенный слой бензола и бензина от бесцветного метанольно-водного слоя (Ни в коем случае не отсасывать ртом! Этот процесс называется проявлением хроматограммы (В качестве колонки можно также использовать бескрановую бюретку или стеклянную трубку, оттянутую в нижней части. Для ускорения высушивания можно поместить полоску на нагретый кусок листового металла или асбеста либо выдержать ее в сушильном шкафу. При необходимости добавим каплю воды и полученную суспензию равномерно распределим на предметном стекле, накладывая на него сверху другое такое же стекло. Обнаружение крахмала в маргарине При нагревании на малом огне газовой горелки или на водяной бане расплавим малое количество маргарина. Водный слой, образующийся внизу, под слоем жира, отберем пипеткой, поместим его в другую пробирку, разбавим вдвое содой и нагреем до кипения. Запатентованное Либихом удобрение - смесь фосфатов, полученная из едкого кали и фосфорной кислоты - вначале была изготовлена и испытана в Англии. Если же это не получится, то попробуем использовать другие растворители в следующем порядке: разбавленную соляную кислоту, концентрированную соляную кислоту, разбавленную азотную кислоту, концентрированную азотную кислоту и, наконец, царскую водку (3 объемные части концентрированной соляной кислоты на 1 часть концентрированной азотной кислоты). Для анализа же анионов мы возьмем водный раствор или, если вещество не растворяется в воде, извлечем его раствором соды (карбоната натрия). Для получения такой содовой вытяжки около 0,5 г тщательно растертого в порошок вещества добавим к 25 мл раствора (2 г чистого для анализа карбоната натрия в 25 мл дистиллированной воды), нагреем до кипения и еще 10 минут будем греть на малом огне. Если несколько крупинок соли аммония нагреть в трубке для прокаливания (стеклянной трубке, запаянной с одной стороны), то возгоняется белое вещество и ощущается запах аммиака. Чтобы надежнее доказать присутствие иона аммония, на часовом стекле добавим к пробе вещества 2-3 капли разбавленного раствора едкого натра. В пробирке к пробе твердого вещества прильем разбавленную соляную или этановую (уксусную) кислоту. Выпадение осадка карбоната кальция или бария свидетельствует об образовании диоксида углерода. 0,5-1 мл исследуемого водного раствора или содовой вытяжки подкислим разбавленной азотной кислотой и убедимся в том, что реакция стала кислой, с помощью синей лакмусовой бумажки. Затем добавим по каплям 1%-ный раствор нитрата серебра. Выпадает творожистый белый осадок хлорида серебра (Если помутнение очень слабое, нужно проверить таким же образом, не вызвано ли оно присутствием следов хлорид-иона в воде, взятой для растворения исследуемого вещества или соды. Подкислим исследуемый раствор разбавленной соляной кислотой и по каплям добавим реактив. В пробирке подкислим 0,5 мл исследуемого раствора разбавленной серной кислотой, прильем 0,5 мл свежеприготовленного насыщенного на холоду раствора сульфата железа (II) и перемешаем. Наклонив пробирку, по стенке осторожно прильем пипеткой 1 мл концентрированной серной кислоты, так чтобы она образовала нижний слой и оба слоя не перемешивались. Возьмем на кончике шпателя молибдат аммония (NH4)2MoO4, растворим его в малом количестве воды и будем по каплям добавлять концентрированную азотную кислоту до тех пор, пока выпавший вначале белый осадок молибденовой кислоты не растворится снова. Затем подкислим исследуемый водный раствор удобрения малым количеством азотной кислоты и смешаем оба раствора. Смешаем равные объемы разбавленных растворов хлоридов магния и аммония, добавим несколько капель концентрированного водного раствора аммиака и снова перемешаем. Мы получим его в приборе для выделения газа, добавляя по каплям соляную кислоту к перманганату калия. Пробирку погрузим в стакан с холодной водой и постараемся, чтобы температура вначале повышалась не слишком быстро, а потом поддерживалась в пределах 50-60 °С (бензол кипит при 80,5 °С). Когда образуется достаточно кристаллов, прекратим хлорирование, отфильтруем осадок от избыточного бензола и высушим его на фильтровальной бумаге. Обычно при описании опытов, сопровождающихся сильным выделением газов и паров, в этой книге указано, что их нужно проводить в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Подводить газ по длинному резиновому шлангу недопустимо, а использование слишком длинного шланга для воды тоже может привести к неприятным последствиям. Под столом будем держать пластмассовое ведро или глиняный горшок для отходов химических реактивов, стекла, фильтровальной бумаги и т. Склянка с 5 % -ным раствором сульфата меди. Два тройника из стеклянной трубки с внутренним диаметром 4-5 мм позволят нам разветвлять резиновые шланги. Пипетками называют калиброванные, обычно с расширением посредине стеклянные трубки, в которые жидкость засасывают ртом или (при работе с кислотами или ядами) с помощью резиновой груши, а также других приспособлений (Удобно набирать жидкость в пипетку с помощью шприца без иглы, соединенного с пипеткой кусочком резинового шланга. При нагревании колб, стаканов и другой химической посуды нужно отделить сосуд от пламени проволочной асбестированной сеткой, которую, в зависимости от условий опыта кладут на треногу или на укрепленное в штативе кольцо со стержнем. Приобретем капельницу на 30 мл из коричневого стекла с завинчивающейся пробкой, в которую вставлена стеклянная пипетка с резиновым баллоном (Подобную капельницу легко сделать самостоятельно из пенициллиновой бутылочки, просверлив резиновую пробку к ней и вставив в нее обычную аптечную пипетку. Если реактивы сильно разъедают корковые пробки или алюминиевую фольгу (щелочи, многие кислоты), то их надо закрывать резиновыми или полиэтиленовыми пробками. Концентрированные минеральные кислоты и другие агрессивные химические реактивы нужно хранить в бутылках или банках с притертыми стеклянными пробками. Эти бутыли хороши тем, что не бьются и устойчивы к действию всех наиболее употребительных химических реактивов, за исключением концентрированной серной кислоты. Часть резиновых и корковых пробок нужно просверлить - пробки с одним, двумя и тремя отверстиями понадобятся нам для того, чтобы вставлять в них стеклянные трубки. Кроме того, нужны толстостенные резиновые шланги для подвода газа и воды. Синее стекло понадобится нам для наблюдения за окраской пламени (при обнаружении ионов калия). Сделать его легко достаточно просто намотать спиралью тонкую свинцовую трубку на охлаждаемую стеклянную трубку и с помощью резиновых шлангов подключить свинцовый змеевик к водопроводному крану. Каждая из них будет представлять собой пробирку, в которую вставлена пробка с двумя изогнутыми стеклянными трубками. Удобнее пробирки с боковым отводом, в которые достаточно вставить пробку лишь с одной изогнутой стеклянной трубкой. Можно приобрести готовую промывалку или взять полиэтиленовую бутылку и закрыть ее пробкой со вставленной в нее стеклянной трубкой, согнутой в верхней части. Для получения газов из твердого вещества и жидкости (например, водорода из цинка и разбавленной серной кислоты или диоксида углерода из кусочков мрамора и разбавленной соляной кислоты) используем один из простых приборов, изображенных на рисунке. Трубка капельной воронки должна быть не слишком короткой и все время заполненной жидкостью - иначе газ вследствие своего избыточного давления вытеснит жидкость из трубки и кислота начнет разбрызгиваться (Удобнее использовать для получения газа прибор, изображенный на рисунке в центре, дополнив его простым усовершенствованием. К отводу колбы Бунзена (коническая плоскодонная колба с отводом) присоединим стеклянный тройник и один конец его соединим с изогнутой стеклянной трубкой, вставленной в пробку делительной воронки. Простейший прибор для фильтрования состоит из проволочной подставки, которую мы можем сами выгнуть из проволоки, стеклянной воронки и химического стакана. Поскольку через него должен проходить сильный ток воды, нужно очень надежно присоединить насос к водопроводному крану при помощи толстостенного резинового шланга. Ни в коем случае нельзя отсасывать воздух из плоскодонных колб, потому что они легко могут лопнуть под давлением атмосферного воздуха снаружи (Колбы Бунзена тоже плоскодонные, но их можно применять, потому что они изготовлены из очень толстого стекла. Для подвода к ней воздуха можно воспользоваться водоструйным насосом, феном или пылесосом (В качестве воздуходувки можно применить также микрокомпрессоры МК-Л и ВК-1, предназначенные для насыщения воздухом воды в аквариумах. Для этого конец трубки поместим ненадолго в пламя горелки Бунзена. Чтобы вставить стеклянную трубку в пробку или надеть на нее резиновый шланг, смочим конец трубки глицерином или, в крайнем случае водой, чтобы уменьшить трение. Затем в несветящейся зоне пламени горелки нагревают стеклянную палочку до тех пор, пока конец ее не раскалится докрасна. Еще более толстые трубки и все крупные предметы из стекла, например, колбы, нужно предварительно равномерно нагревать при непрерывном вращении светящимся пламенем, чтобы они не лопнули (Это общее правило, относящееся и к тонким трубкам. Большинство химических реактивов мы получим самостоятельно из других веществ в результате присоединения, разложения или иных превращений. Например, в наших опытах мы используем соду, поваренную соль, различные металлы, кусочки пластмассы, уксус, крахмал, сахар и даже листья крапивы и капли крови. Водный раствор аммиака лучше всего хранить не в шкафу вместе с другими реактивами, а отдельно. Дело в том, что аммиак при хранении его в одном шкафу с соляной кислотой образует в воздухе хлористый аммоний, неприятный белый налет которого постепенно покрывает все бутылки и банки. Этикетка должна содержать точное химическое название вещества (например, гидроксид натрия), техническое название (едкий натр) и формулу (NaOH). Поэтому эту каплю кислоты нужно тотчас же смыть большим количеством воды и при необходимости нейтрализовать раствором гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Соляная кислота НСl (хлористоводородная кислота) представляет собой раствор газообразного хлористого водорода в воде. Концентрированная соляная кислота (максимальная концентрация 39 %, плотность 1,19 г/см3) на воздухе дымит вследствие выделения хлористого водорода - газа с едким запахом, который соединяется с влагой воздуха. Большинство опытов мы сможем провести с разбавленной (10 %-ной) соляной кислотой, работать с которой намного приятнее. Серная кислота H2SO4 бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Концентрированная серная кислота незаменима для химических опытов, но является самым опасным из всех наших реактивов. Прежде всего, учтем, что при разбавлении всегда приливают кислоту к воде (или иной жидкости, используемой в опыте) малыми порциями. При работе с концентрированной серной кислотой следует обязательно надевать защитные очки. В продажу поступает разбавленная серная кислота с концентрацией 10 %. Поэтому даже сильно разбавленная серная кислота может сильно прожигать одежду, после того, как испарится содержащаяся в ней вода. Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживают в виде коричневых паров (оксиды азота). Так называемые дымящие азотная и серная кислота это особо концентрированные кислоты. Дымящая серная кислота (олеум) содержит дополнительно растворенный в ней оксид серы (VI), то есть серный ангидрид SO3, а дымящая азотная кислота-оксид азота (IV) NO2. ВАЖНЕЙШИЕ ОСНОВАНИЯ В качестве оснований чаще всего употребляются водные растворы щелочей - гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов. Раствор едкого натра (водный раствор гидроксида натрия NaOH + H2O). Для приготовления раствора мы поместим его в химический стакан и осторожно растворим в холодной воде (сильное разогревание! Концентрированный раствор едкого натра содержит около 40 % NаОН. Раствор едкого кали (раствор гидроксида калия в воде, КОН + Н2О) сходен по свойствам с раствором едкого натра, но вызывает еще более сильные ожоги и поэтому опаснее. Кроме того, едкое кали намного дороже едкого натра, так что мы вообще обойдемся без него. Гидроксиды щелочноземельных металлов, прежде всего, кальция и бария, трудно растворимы в воде, но полученные при этом разбавленные растворы тоже проявляют все свойства щелочей. Хотя по сравнению с едким натром они менее опасны, все же нужно учитывать их способность вызывать ожоги, а для гидроксида бария, помимо того, его токсичность, свойственную также всем солям бария (Это не относится к сульфату бария, который настолько нетоксичен, что, например, используется в медицине для приема внутрь при рентгеноскопии желудка. Гидроксид аммония (аммиачная вода, NH4OH + Н2O) представляет собой водный раствор аммиака NH3 в воде. Концентрированный водный раствор аммиака, поступающий в продажу, содержит около 25 % аммиака и имеет плотность приблизительно 0,91 г/см3. Мы будем хранить этот раствор аммиака в тщательно закрытой склянке с резиновой или притертой пробкой на рабочем столе, а не в шкафу с другими реактивами. Использовать только в очень небольших количествах (1-2 г) в виде разбавленного раствора в дистиллированной воде для обнаружения SO42- иона Бром Br2