მხოლოდ ორი წვეთი გლიცერინი - და კალიუმის პერმანგანატი იცვლის ფერს!

სირთულე:

საფრთხე:

გააკეთეთ ეს ექსპერიმენტი სახლში

რატომ ხდება ხსნარი თავდაპირველად ლურჯი?

თუ ქამელეონს ყურადღებით დააკვირდებით, შეამჩნევთ, რომ ხსნარში გლიცერინის მიმატებიდან რამდენიმე წამში ის გალურჯდება. ლურჯი ფერი წარმოიქმნება იისფერი (MnO 4 - პერმანგანატის) და მწვანე (MnO 4 2- მანგანატის) ხსნარების შერევით. თუმცა, საკმაოდ სწრაფად მწვანედება - ხსნარში სულ უფრო ნაკლები MnO 4 - და მეტი MnO 4 2-ა.

დამატება

მეცნიერებმა შეძლეს აღმოაჩინეს, თუ რა ფორმით შეუძლია მანგანუმს ხსნარის ცისფერი გადაქცევა. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ის ქმნის ჰიპომანგანატის იონს MnO 4 3-. აქ მანგანუმი არის +5 დაჟანგვის მდგომარეობაში (Mn +5). თუმცა, MnO 4 3- ძალიან არასტაბილურია და მის მისაღებად სპეციალური პირობებია საჭირო, ამიტომ ეს ჩვენს გამოცდილებაში არ ჩანს.

რა ემართება გლიცერინს ჩვენს ექსპერიმენტში?

გლიცეროლი ურთიერთქმედებს კალიუმის პერმანგანატთან და აძლევს მას ელექტრონებს. გლიცერინი მიღებული იქნა ჩვენს რეაქციაში დიდი ჭარბი რაოდენობით (დაახლოებით 10-ჯერ მეტი, ვიდრე კალიუმის პერმანგანატი KMnO4). ჩვენი რეაქციის პირობებში გლიცერინი თავად გადაიქცევა გლიცერალდეჰიდად, შემდეგ კი გლიცერინის მჟავად.

დამატება

როგორც უკვე გავარკვიეთ, გლიცერინი C 3 H 5 (OH) 3 იჟანგება კალიუმის პერმანგანატით. გლიცეროლი არის ძალიან რთული ორგანული მოლეკულა და ამიტომ მასში ჩართული რეაქციები ხშირად რთულია. გლიცეროლის დაჟანგვა არის რთული რეაქცია, რომლის დროსაც წარმოიქმნება მრავალი განსხვავებული ნივთიერება. ბევრი მათგანი არსებობს მხოლოდ მცირე ხნით და გარდაიქმნება სხვებად, ზოგი კი ხსნარში შეიძლება აღმოჩნდეს რეაქციის დასრულების შემდეგაც კი. ეს მდგომარეობა დამახასიათებელია მთლიანობაში ორგანული ქიმიისთვის. როგორც წესი, იმ ნივთიერებებს, რომლებიც ყველაზე მეტად წარმოიქმნება ქიმიური რეაქციის შედეგად, უწოდებენ ძირითად პროდუქტებს, დანარჩენს კი ქვეპროდუქტებს.

ჩვენს შემთხვევაში, კალიუმის პერმანგანატით გლიცერინის დაჟანგვის ძირითადი პროდუქტია გლიცერინის მჟავა.

რატომ ვამატებთ კალციუმის ჰიდროქსიდს Ca(OH) 2 KMnO 4 ხსნარს?

წყალხსნარში კალციუმის ჰიდროქსიდი Ca(OH) 2 იშლება სამ დამუხტულ ნაწილაკად (იონებად):

Ca(OH) 2 → Ca 2+ (ხსნარი) + 2OH - .

ტრანსპორტში, მაღაზიაში, კაფეში თუ სკოლის კლასში - ყველგან სხვადასხვა ხალხით ვართ გარშემორტყმული. და ჩვენ სხვანაირად ვიქცევით ასეთ ადგილებში. მაშინაც კი, თუ ჩვენ იგივეს ვაკეთებთ - მაგალითად, წაიკითხეთ წიგნი. სხვადასხვა ხალხის გარემოცვაში ჩვენ ამას ცოტა სხვანაირად ვაკეთებთ: სადღაც ნელა, სადღაც უფრო სწრაფად, ხან კარგად გვახსოვს წაკითხული და ხან მეორე დღეს სტრიქონიც კი ვერ ვიხსენებთ. ანალოგიურად, კალიუმის პერმანგანატი, რომელიც გარშემორტყმულია OH იონებით, იქცევა განსაკუთრებულად. ის გლიცეროლიდან ელექტრონებს „უფრო ნაზად“ იღებს, არსად ჩქარობის გარეშე. სწორედ ამიტომ შეგვიძლია დავაკვირდეთ ქამელეონის ფერის ცვლილებას.

დამატება

რა მოხდება, თუ არ დაამატებთ Ca(OH) 2 ხსნარს?

როდესაც ხსნარში OH - იონების ჭარბი რაოდენობაა, ასეთ ხსნარს ტუტე ეწოდება (ან ამბობენ, რომ აქვს ტუტე რეაქცია). თუ პირიქით, ხსნარში H + იონების სიჭარბეა, ასეთ ხსნარს მჟავე ეწოდება. რატომ "პირიქით"? რადგან OH - და H + იონები ერთად ქმნიან წყლის მოლეკულას H 2 O. მაგრამ თუ H + და OH - იონები თანაბრად არიან (ანუ რეალურად გვაქვს წყალი), ხსნარს ნეიტრალური ეწოდება.

მჟავე ხსნარში, აქტიური ჟანგვის აგენტი KMnO 4 ხდება უკიდურესად მოუმზადებელი, თუნდაც უხეში. ის ძალიან სწრაფად აშორებს ელექტრონებს გლიცეროლს (5-მდე ერთდროულად!) და მანგანუმი გადადის Mn^+7-დან (პერმანგანატში MnO 4 -) Mn 2+-მდე:

MnO 4 - + 5e - → Mn 2+

ეს უკანასკნელი (Mn 2+) წყალს არანაირ ფერს არ აძლევს. ამიტომ, მჟავე ხსნარში, კალიუმის პერმანგანატი ძალიან სწრაფად გაუფერულდება და ქამელეონი არ აღმოჩნდება.

ანალოგიური სიტუაცია იქნება კალიუმის პერმანგანატის ნეიტრალური ხსნარის შემთხვევაში. მხოლოდ ჩვენ არ "დავკარგავთ" ქამელეონის ყველა ფერს, როგორც მჟავე ხსნარში, მაგრამ მხოლოდ ორი - მწვანე მანგანატი MnO 4 2 არ მიიღება, რაც ნიშნავს, რომ ლურჯი ფერიც გაქრება.

შესაძლებელია თუ არა ქამელეონის დამზადება KMnO 4-ის გარდა სხვა რამის გამოყენებით?

შეიძლება! ქრომის (Cr) ქამელეონს ექნება შემდეგი ფერი:

ნარინჯისფერი (დიქრომატი Cr 2 O 7 2-) → მწვანე (Cr 3+) → ლურჯი (Cr 2+).

კიდევ ერთი ქამელეონი - ვანადიუმიდან (V):

ყვითელი (VO 3+) → ლურჯი (VO 2+) → მწვანე (V 3+) → იასამნისფერი (V 2+).

უბრალოდ ბევრად უფრო რთულია ქრომის ან ვანადიუმის ნაერთების ხსნარებმა შეცვალონ ფერი ისე ლამაზად, როგორც ეს ხდება მანგანუმის შემთხვევაში (კალიუმის პერმანგანატი). გარდა ამისა, მუდმივად მოგიწევთ ნარევის ახალი ნივთიერებების დამატება. მაშასადამე, ნამდვილი ქამელეონი - ის, რომელიც შეცვლის ფერს "თავისით" - შეიძლება მიიღოთ მხოლოდ კალიუმის პერმანგანატისგან.

დამატება

მანგანუმი Mn, ისევე როგორც ქრომი Cr და ვანადიუმი V, არის გარდამავალი ლითონები - ქიმიური ელემენტების დიდი ჯგუფი, რომლებსაც აქვთ საინტერესო თვისებების მთელი სპექტრი. გარდამავალი ლითონების ერთ-ერთი მახასიათებელია ნაერთების და მათი ხსნარების ნათელი და მრავალფეროვანი ფერი.

მაგალითად, ადვილია ქიმიური ცისარტყელის მიღება გარდამავალი ლითონის ნაერთების ხსნარებიდან:

ყველა მონადირეს სურს იცოდეს სად ზის ხოხობი:

წითელი (რკინის (III) თიოციანატი Fe(SCN) 3), რკინა Fe;

ნარინჯისფერი (დიქრომატი Cr 2 O 7 2-), ქრომი Cr;

ყვითელი (VO 3+), ვანადიუმი V;

მწვანე (ნიკელის ნიტრატი, Ni(NO 3) 2), ნიკელის Ni;

ლურჯი (სპილენძის სულფატი, CuSO 4), სპილენძის Cu;

ლურჯი (ტეტრაქლოროკობალტატი, 2-), კობალტის Co;

იისფერი (პერმანგანატი MnO 4 -), მანგანუმი Mn.

ექსპერიმენტის განვითარება

როგორ შევცვალოთ ქამელეონი შემდგომში?

შესაძლებელია თუ არა რეაქციის შებრუნება და ისევ მეწამული ხსნარის მიღება?

ზოგიერთი ქიმიური რეაქცია შეიძლება მოხდეს ერთი მიმართულებით ან საპირისპირო მიმართულებით. ასეთ რეაქციებს შექცევადს უწოდებენ და, ქიმიური რეაქციების საერთო რაოდენობასთან შედარებით, არც თუ ისე ბევრი მათგანია ცნობილი. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ რეაქცია სპეციალური პირობების შექმნით (მაგალითად, რეაქციის ნარევის მაღალი გათბობით) ან ახალი რეაგენტის დამატებით. გლიცეროლის დაჟანგვა კალიუმის პერმანგანატით KMnO 4 არ არის ამ ტიპის რეაქცია. უფრო მეტიც, ჩვენი ექსპერიმენტის ფარგლებში შეუძლებელია ამ რეაქციის შებრუნება. ამიტომ, ჩვენ ვერ შევძლებთ ვაიძულოთ ქამელეონი შეცვალოს მისი ფერი საპირისპირო თანმიმდევრობით.

დამატება

ვნახოთ არის თუ არა გზა ჩვენი ქამელეონის გარდაქმნის?

პირველი მარტივი კითხვა: შეუძლია თუ არა დაჟანგულ გლიცეროლს (გლიცერინის მჟავას) გადააქციოს მანგანუმის დიოქსიდი MnO 2 ისევ იისფერი კალიუმის პერმანგანატ KMnO 4-ად? Არა მას არ შეუძლია. თუნდაც ძალიან დავეხმაროთ მას (მაგალითად, ხსნარი გავაცხელოთ). და ეს ყველაფერი იმიტომ, რომ KMnO 4 არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი (ჩვენ ამაზე ცოტა უფრო მაღლა ვისაუბრეთ), ხოლო გლიცერინის მჟავას აქვს სუსტი ჟანგვის თვისებები. წარმოუდგენლად ძნელია სუსტი ჟანგვის აგენტისთვის რაიმე დაუპირისპიროს ძლიერს!

შესაძლებელია თუ არა MnO 2-ის დაბრუნება KMnO 4-ად სხვა რეაგენტების გამოყენებით? Დიახ, შეგიძლია. მაგრამ ამისთვის მოგიწევთ მუშაობა რეალურ ქიმიურ ლაბორატორიაში! KMnO 4-ის წარმოების ერთ-ერთი ლაბორატორიული მეთოდია MnO 2-ის ურთიერთქმედება ქლორთან Cl 2-თან ჭარბი კალიუმის ჰიდროქსიდის KOH თანდასწრებით:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O

ასეთ რეაქციას სახლში ვერ განახორციელებთ - ეს რთულია (სპეციალური აღჭურვილობა დაგჭირდებათ) და სახიფათოც. და მას თავად ცოტა საერთო ექნება ნათელ და ლამაზ ქამელეონთან ჩვენი გამოცდილებიდან.

ინიცირება ქიმიაში

შემოთავაზებულ კლასგარეშე ღონისძიებას ვატარებ, როგორც თეატრალური წარმოდგენა, რომელშიც მონაწილეობენ არა მხოლოდ საშუალო სკოლის მოსწავლეები, არამედ სტუდენტები, რომლებიც იწყებენ ქიმიის კურსს. ამ დღესასწაულის ჩატარება რეკომენდებულია პირველი კვარტალის ბოლოს - მეორე კვარტალის დასაწყისში, როდესაც მერვეკლასელებმა უკვე ისწავლეს საგნის საფუძვლები.

პერსონაჟები: წამყვანი, ვინი პუხი, კურდღელი, გოჭი, ქიმიკოსი-ოსტატი, ასისტენტები
(2-3 ადამიანი).

წამყვანი სცენაზე გამოდის და მაყურებელს მიმართავს.
წამყვანი. « მე მინდა გავხდე ქიმიკოსი!” - ასე უპასუხა საშუალო სკოლის მოსწავლე იუსტუს ლიბიგმა დარმშტადტის გიმნაზიის დირექტორის კითხვას მომავალი პროფესიის არჩევის შესახებ. ამან საუბრისას დამსწრე მასწავლებლებისა და სკოლის მოსწავლეების სიცილი გამოიწვია. ფაქტია, რომ XIX საუკუნის დასაწყისში. გერმანიაში და სხვა ქვეყნების უმეტესობაში ასეთ პროფესიას სერიოზულად არ აღიქვამდნენ. ქიმია განიხილებოდა, როგორც საბუნებისმეტყველო მეცნიერების გამოყენებითი ნაწილი.
დღესდღეობით ქიმიკოსობის სურვილი არავის არ აცინებს, პირიქით, ქიმიურ მრეწველობას მუდმივად სჭირდება ადამიანები, რომლებიც აერთიანებენ ფართო ცოდნას და ექსპერიმენტულ უნარებს ქიმიის სიყვარულთან. მეგობრებო, გსურთ გახდეთ ნამდვილი ქიმიკოსები?
აუდიტორიის სტუდენტები პასუხობენ წამყვანს.
წამყვანი. რა თქმა უნდა, დიახ! ამაში ეჭვი არ მეპარებოდა. ყოველივე ამის შემდეგ, ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების შესახებ. აუცილებელია ვიცოდეთ ნივთიერებების თვისებები, რათა იპოვოთ მათი გამოყენება. მიუხედავად იმისა, რომ ცოტა ხნის წინ დაიწყეთ ქიმიის შესწავლა, დარწმუნებული ვარ, უკვე გაეცანით ბევრ ნივთიერებას. დაასახელეთ თქვენთვის ცნობილი ნივთიერებები.
სტუდენტების პასუხი აუდიტორიიდან.
წამყვანი. ასე რომ, ჩვენ ვიწყებთ დღესასწაულს. მოგიწოდებთ, ყურადღებით დააკვირდეთ ყველაფერს, რაც ხდება სცენაზე და აქტიურად მიიღოთ მონაწილეობა ყველა თამაშსა და კონკურსში. და მხოლოდ მაშინ შევძლებთ ავანთოთ „ქიმიური ცეცხლი“ და გაგაცნოთ ტიტული „ქიმიკოსი“.
სცენაზე ჩნდება ვინი პუხი (ერთ ხელში უჭირავს წყლის კოლბა, მეორეში კი ცარცის ნაჭერი), რასაც მოჰყვება გოჭი, დაბრკოლებით.
ვინი პუხი(მღერის).
ვის უყვარს ქიმიის სწავლა?
ის გონივრულად მოქმედებს
შექმენი რაიმე სასწაული
მაშინ საერთოდ არ იქნება რთული.
ეს არის კოლბა(მაყურებელს უჩვენებს კოლბას), დიახ დიახ დიახ(თავი იკაწრავს). მე ამას ვაკეთებ მასში! ეს არის ცარცი(მაყურებელს უჩვენებს ცარცის ნაჭერს), და აქ არის წყალი(ცარცი ჩააგდებს წყლის კოლბაში). Რა მოხდა? Უაზრობა! რა სისულელეა? არა, აქ რაღაც არასწორია! ისევ უნდა ვცადოთ.(ის აპირებს ექსპერიმენტის გამეორებას, მაგრამ შემდეგ გოჭი დაეწია მას და მკლავში აჭერს.)
გოჭი. ვინი, ვინი...
ვინი პუხი. რა მოხდა, გოჭო?
გოჭი. ამიხსენი რას აკეთებ? სად გეჩქარება ასე? მე უბრალოდ ვერ გაგიძლებ.
ვინი პუხი. გოჭო, გადავწყვიტე გავმხდარიყავი ცნობილი ქიმიკოსი. აი, უკვე ვიცი, რომ ეს კოლბაა(უჩვენებს კოლბას გოჭს) , ხოლო კოლბაში არის ცარცის და წყლის ნარევი. ახლა კი კურდღლისკენ მივდივარ, რათა მან მითხრას კიდევ რა უნდა გავაკეთო, რომ გავხდე დიდი და ცნობილი ქიმიკოსი.
გოჭი. რა შუაშია ქიმია?
ვინი პუხი(ფიქრი). ქიმია არის... მაგრამ ჯობია მოუსმინო.
სტუდენტების ჯგუფი მღერის სიმღერას "პატარა ქვეყნის" მელოდიაზე.
სტუდენტები.

ყველა დედოფლის ქიმია არის მეცნიერება,
ქიმია ყველაზე მნიშვნელოვანია.
სხვადასხვა კომპონენტების სინთეზი -
ეს მისი გადასაწყვეტია.
შეუძლია დაეხმაროს ავადმყოფს გაჭირვებაში
და შექმენი სასწაული
შეიძლება გათბობო ცივ ზამთარში -
ჩვენ მის გარეშე ვერ ვიცხოვრებთ.

გუნდი.ქიმია, ქიმია,
შენ მნიშვნელოვანი ხარ ხალხისთვის.
ქიმია ჩვენი მომავალია,
შენს გარეშე სიცოცხლე არ არსებობს.

თქვენ დაიმორჩილეთ ყველა ელემენტი:
წყალი, ლითონი, ცეცხლი.
ჟანგბადის გარეშე არ არსებობს სიცოცხლე მსოფლიოში,
ნეონი გვაძლევს სინათლეს.
ფერუმი გვხვდება უჯრედებში
სისხლი,

ჩვენ არ შეგვიძლია ვიცხოვროთ "ash-two-o"-ს გარეშე.
ისინი სწავლობენ ქიმიას სკოლაში,
ჩემი ცხოვრება მას მივუძღვნა.
გუნდი.ქიმია მე ვარ
ქიმია ჩემი ცხოვრებაა.
ქიმია ჩვენი მომავალია,
შენს გარეშე სიცოცხლე არ არსებობს.

ვინი პუხი. აბა, გოჭო, გესმის ყველაფერი? ჩემთან ერთად წამოხვალ კურდღელთან?
გოჭი. დიახ, ვინი, მესმის ყველაფერი, მე შენთან მივდივარ! ოჰ, აქ მოდის კურდღელი.
კურდღელი სცენაზე შემოდის.
კურდღელი. გამარჯობა ვინი! გამარჯობა, გოჭო! Გამარჯობათ ბიჭებო! გავიგე, რომ ქიმიაზე ლაპარაკობ. Იცოდი(აწევს საჩვენებელ თითს) რომ ქიმია საინტერესო მეცნიერებაა?! ქიმია გაჩნდა ძველ დროში და უძველესი სამყაროს ყველაზე გამორჩეული ქიმიკოსები ეგვიპტის წარმომადგენლები იყვნენ. თვით სიტყვა "ქიმია" კი, მეცნიერთა აზრით, ეგვიპტეში გაჩნდა. პირველი, რაც მოწმობს იმაზე, თუ რამდენად განვითარებული იყო იქ ქიმია, არის ცხედრების ბალზამირების ეგვიპტური ხელოვნება, რომელიც წარმოადგენს საიდუმლოებას, რომელიც მეცნიერებმა დღემდე ბოლომდე ვერ ამოხსნეს. მიუხედავად იმისა, რომ თანამედროვე მეცნიერებს აქვთ ასობით ათასი ნივთიერება, მათ არ შეუძლიათ მუმიის გაკეთება ზუსტად ისე, როგორც ფარაონების დროს აკეთებდნენ.
მეორე ტერიტორია, სადაც ეგვიპტელებმა მიაღწიეს დიდ წარმატებას, იყო საღებავი. ეგვიპტეში საგნების მოხატვის შემდეგ ათასობით წელი გავიდა და საღებავებმა დღემდე შეინარჩუნეს სიკაშკაშე და გამძლეობა.
ეგვიპტელებმა განავითარეს როგორც პარფიუმერია, ასევე კოსმეტიკური საშუალებების წარმოების უნარი. მაგალითად, იცოდნენ წარბის შავი საღებავის, სხვადასხვა სურნელოვანი მალამოებისა და ზეთების და სურნელოვანი წყლების მომზადება.
1600 წ ე. ეგვიპტელებმა იცოდნენ პაპირუსების წარმოება, რომლებიც სხვა ქვეყნებშიც კი გაიტანეს. ამ პაპირუსების წარმოებაში არის რაღაც საიდუმლო, რომელსაც თანამედროვე მეცნიერები ვერ ხსნიან. როგორ იყო შეკრული პაპირუსის ცალკეული ფურცლები? როგორი წებო იყო ის, რაც ხელს უშლიდა ფურცლების დაშლას რამდენიმე ათასი წლის შემდეგაც კი?
რა თქმა უნდა, ეგვიპტელებს არ გააჩნდათ ნამდვილი მეცნიერება, მაგრამ უნდა ითქვას, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში მათ უფრო სწორი შეხედულებები ჰქონდათ ნივთიერებების ქიმიურ ბუნებაზე, ვიდრე მათ შემდეგ ათასობით წლის განმავლობაში მცხოვრებ ალქიმიკოსებსაც კი. მთელი ეგვიპტური მეცნიერება, მათ შორის ახალშობილი ქიმია, წმინდად ითვლებოდა. ის ხელმისაწვდომი იყო მხოლოდ რამდენიმე რჩეულისთვის: ამით მხოლოდ მღვდლები იყვნენ დაკავებულნი. მეცნიერება იყო მმართველი კლასის საიდუმლო და დაცული იყო როგორც ძვირფასი საგანძური. მაგრამ მაინც, ზოგიერთმა ცნობისმოყვარე უცხოელმა მოახერხა ეგვიპტელთა ნდობის მოპოვება და მათგან ეგვიპტური მეცნიერების ზოგიერთი საიდუმლოს შესწავლა. ესენი იყვნენ ბერძენი ბრძენები სოლონი, პითაგორა, დემოკრიტე, ჰეროდოტე და პლატონი. მათი მეშვეობით საბერძნეთმა ეგვიპტელებისგან ისესხა ქიმიური ცოდნა.
ვინი პუხი. მე ვიცი, რომ ეგვიპტელებთან ერთად, ბაბილონელები უნდა მივიჩნიოთ ძველი აღმოსავლეთის ყველაზე გამორჩეულ ხალხად. მათ იცოდნენ ლითონები, მათი მოპოვებისა და დამუშავების მეთოდები ეგვიპტელებზე უარესი.
ბაბილონელებმა იცოდნენ პალმის ხილისგან ალკოჰოლური სასმელების მომზადება. მათ ასევე იცოდნენ წყლის დეზინფექციის ქიმიური მეთოდები, მაგრამ წარმოდგენა არ ჰქონდათ ბაქტერიების, როგორც პათოგენების შესახებ.
ფინიკიელებმა - ეს უძველესი მეზღვაურები - ისესხეს ქიმიური ცოდნა იმ ხალხებისგან, ვისთანაც ვაჭრობდნენ. მათ ასევე გაავრცელეს ეს ცოდნა აღმოსავლეთის ქვეყნებში და ხმელთაშუა ზღვის სანაპიროებზე.
არსებობს ლეგენდა, რომ ფინიკიელებმა გამოიგონეს მინა. რომაელ ისტორიკოს პლინიუსს აქვს ამბავი იმის შესახებ, თუ როგორ ატარებდნენ ფინიკიელმა მეზღვაურებმა გემზე სოდა და დაეშვნენ პალესტინაში მდინარის ნაპირზე. საჭმლის მოსამზადებლად ბუხრის აშენებისას მათ ქვები სჭირდებოდათ, მაგრამ ქვები არსად იყო. შემდეგ მეზღვაურებმა ბუხრის ასაშენებლად სოდას ნაჭრები გამოიყენეს. ცეცხლი გაჩნდა და დიდ ძალას მიაღწია. უცებ მეზღვაურებმა დაინახეს, რომ სოდა გადნებოდა და ქვიშასთან ერთად გამჭვირვალე ბლანტი მასა ჩამოაყალიბა. ეს მასა გაიყინა და მეზღვაურებმა დაინახეს მყარი გამჭვირვალე ნაჭრები. ასე აღმოაჩინეს მინის დამზადების მეთოდი. იმ ტერიტორიის მცხოვრებლებმა, სადაც ფინიკიელები დასახლდნენ, გააუმჯობესეს მინის წარმოების მეთოდი. ასე ამბობს ლეგენდა. რას ფიქრობთ ბიჭებო? შესაძლებელია თუ არა ამ გზით მინის მიღება?
მაყურებლები პასუხობენ, რომ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მინის მიღება ამ გზით შეიძლება, რადგან ჩვეულებრივი ცეცხლის ტემპერატურა არ არის საკმარისი მინის წარმოებისთვის.
კურდღელი. ასეა, ბიჭებო! მაგრამ სპარსელებმა, როგორც ბერძენი ისტორიკოსი ჰეროდოტე ამბობს, იცოდნენ ოქროს, ვერცხლის, რკინისა და გარუჯული ცხოველების ტყავის მოპოვება. მათ მიიღეს ინდიელებისგან ქსოვილების შეღებვის ხელოვნება. ინდუსებს ჰქონდათ მნიშვნელოვანი ქიმიური ცოდნა. ცნობილი ინდიგო ლურჯი საღებავები მათ ფერწერასა და ქსოვილების შესაღებად გამოიყენეს. ქსოვილებზეც კი ბეჭდავდნენ დიზაინებს. ევროპაში კი ამ მეთოდს მხოლოდ მე-15 საუკუნეში იყენებდნენ.
ინდიელების ქიმიური ცოდნა დღემდე იწვევს გაოცებას. განსაკუთრებით მაღლა იდგა მეტალურგია. ამას ადასტურებს ძველთა მეტალურგიული ხელოვნების სასწაული - ცნობილი კუტუბის სვეტი ქალაქ დელისთან. 7 მეტრის სიმაღლის ეს სვეტი 6 ტონას იწონის. ზუსტმა ანალიზებმა აჩვენა, რომ იგი შედგება ქიმიურად სუფთა რკინისგან. და ასეთი რკინა საერთოდ არ ჟანგდება. სვეტის მკვლევარებმა მასზე ატმოსფერული გავლენის კვალი ვერ აღმოაჩინეს. სვეტზე არის წარწერა, საიდანაც დადგინდება, რომ იგი IX საუკუნეშია აღმართული. ძვ.წ ე. მას შემდეგ თითქმის 2800 წელი გავიდა. და მთელი ამ ხნის განმავლობაში არ ჩამოყალიბდა ჟანგის ოდნავი ლაქა და ინდოეთის ნესტიან და თბილ კლიმატში ჟანგის პირობები ძალიან ხელსაყრელია. თანამედროვე წარმოებაში მიიღება მხოლოდ მცირე რაოდენობით ქიმიურად სუფთა რკინა. როგორ აწარმოეს ინდიელებმა ამდენი სუფთა რკინა სვეტისთვის? სვეტზე ერთი ნაკერი არ არის. როგორ გააყალბეს ასეთი უზარმაზარი რამ? დღესაც კი, რკინის ასეთი მასის გაყალბება შესაძლებელია მხოლოდ უდიდეს ქარხნებში გიგანტური ორთქლის ჩაქუჩებით. ეს ყველაფერი ჩვენთვის სრულ საიდუმლოდ რჩება.
ბიჭებო, ვინი, გოჭი, იცით ვინ იყვნენ ალქიმიკოსები და რა გააკეთეს?
ჯერ აუდიტორიიდან ეუბნება მათ მიერ ნაცნობ ინფორმაციას, შემდეგ კი გმირები - კურდღელი, ვინი პუხი და გოჭი - ავსებენ მას.
გოჭი. ალქიმიკოსებს სჯეროდათ materia prima - პირველადი მატერია, რომელიც ყველგან გვხვდება, მაგრამ დაბინძურებულია სხვადასხვა მინარევებით. პირველადი მატერიიდან მინარევების მოცილებით შეიძლება მივიღოთ „კვინტესენცია“, „ფილოსოფიური ქვა“, რომელიც ძირეულ ლითონებს კეთილშობილებად გარდაქმნის (ტყვია ვერცხლად, ვერცხლისწყალი ოქროდ და ა.შ.), კურნავს ყველა დაავადებას, უბრუნებს ახალგაზრდობას მოხუცებს და ახანგრძლივებს სიცოცხლეს მის ბუნებრივ საზღვრებს მიღმა.

ვინი პუხი.ალქიმიკოსებმა აღიარეს არისტოტელეს ოთხი ელემენტი - წყალი, ცეცხლი, ჰაერი, მიწა - და განიხილეს მათი თვისებები - სიმშრალე, ტენიანობა, სიცხე, სიცივე. მათ სჯეროდათ, რომ ამ ელემენტებისა და თვისებების შერწყმით, სამყაროში არსებული ყველაფრის მიღება შეიძლებოდა. შესაბამისად, ალქიმიკოსებმა შესაძლებლად მიიჩნიეს მისი თანდაყოლილი თვისებები ნივთიერებისგან გამოყოფა და ამ თვისებების სხვა ნივთიერებებზე გადატანა. ზოგჯერ ისინი დამოუკიდებელ არსებობას თვისებებს მიაწერდნენ.

გოჭი. ალქიმიკოსები დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ მზე, ვარსკვლავები და პლანეტები გავლენას ახდენენ დედამიწაზე მიმდინარე ყველა პროცესზე, კერძოდ, რომ ლითონები წარმოიქმნება და ვითარდება დედამიწის ნაწლავებში ციური სხეულების გავლენის ქვეშ, ორგანული ნივთიერებების მსგავსად..
კურდღელი.ამ მისტიკურმა რწმენამ მათ მიიყვანა იმის დაჯერება, რომ დედამიწაზე მხოლოდ შვიდი ლითონი იყო. ამ ნაწილში ალქიმიკოსების გულუბრყვილო რწმენა მშვენივრად არის გამოხატული ნ.ა. მოროზოვის მიერ მოკლე ლექსში:
”შვიდი ლითონი შეიქმნა სინათლის მიერ,
შვიდი პლანეტის რაოდენობის მიხედვით:
სასიკეთოდ მოგვცა სივრცე
სპილენძი, რკინა, ვერცხლი,
ოქრო, კალა, ტყვია...
Ჩემი ვაჟი! სერა მათი მამაა!
და იჩქარე, შვილო, გაარკვიე:
მერკური მათი დედაა ყველასთვის!“
ვინი პუხი. ალქიმიური შეხედულებების დომინირების დრო არ არის მხოლოდ ილუზიების, იმედგაცრუების და მოტყუების დრო. ალქიმიკოსთა ძირითადი იდეის სიცრუის მიუხედავად, ამ ეპოქას ახასიათებს ცოდნის მნიშვნელოვანი დაგროვება ქიმიისა და ქიმიური ტექნოლოგიების სფეროში. მოვლენათა ამ განვითარებას ხელი შეუწყო ალქიმიკოსთა ძირითადმა მიდრეკილებამ – შეურიონ, გააცხელონ, დაშალონ, გამოხდნენ და ა.შ. ალქიმიკოსებმა შეისწავლეს მრავალი რეაქცია და მიიღეს მნიშვნელოვანი ნაერთების დიდი რაოდენობა. მათ იცოდნენ გოგირდის, აზოტის და მარილმჟავების, მარილის, დენთის, აკვა რეგიას, ტუტეების და ღვინის სპირტის თვისებები. ალქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს ფოსფორი და მრავალი ახალი ლითონი (თუთია, ანტიმონი, ბისმუტი, კობალტი, ნიკელი) და მათზე დაფუძნებული მედიკამენტები სამედიცინო პრაქტიკაში შეიტანეს.
გოჭი. დღეს მილიონობით ნივთიერებაა ცნობილი. რა ნივთიერებები იცით თქვენ, ახალგაზრდა ქიმიკოსებმა? ახლა ჩვენ შევამოწმებთ თქვენს ცოდნას. გთავაზობთ რამდენიმე გამოცანას.

„დაახლოებით ორი საუკუნის წინ
ის შემთხვევით აღმოაჩინეს.
მე მას ახლა ვიცნობ
და ახალგაზრდა
ის შენთვისაც არ არის საიდუმლო.
ცნობილია, რომ კარგად იწვის
შეიცავს გოგირდს, ფოსფორს, ნახშირბადს,
რკინა, მაგნიუმი. ენერგიულად
წყალბადიც იწვის“.

(ჟანგბადი.)

”თქვენ მიიღებთ გაზებს წყლიდან,
თუ ერთმანეთში აურიეთ, უბედურებას ველით“.

(საშიში ნაზავი
წყალბადისა და ჟანგბადისგან.)

"გაზი არის ნარჩენი, რომელიც არ გვჭირდება -
მინდორში ის საკვებად გადაიზარდა“.

(Ნახშირორჟანგი.)

"ის ფერივით მოწითალოა,
მოქნილი, მეტალივით რბილი.
მჟავებიდან, ეს არის
წყალბადს არ გამოყოფდა.
მას შეუძლია მხოლოდ დაჟანგვა
გავაცხელოთ მჟავაში.
მართალია, შეგიძლიათ გამოიცნოთ
თქვენ ახლა დაასრულეთ."

”ცალკე თითოეული მათგანი შხამიანია,
ერთად, ეს მადას უხსნის“.

(Ნატრიუმის ქლორიდი.)

"ის შევიდა წყალში და იყო სუფთა და თეთრი,
ჩავძირე და გავლურჯდი“.

(სპილენძის (II) სულფატი.)

"მას უსიცოცხლო ჰქვია,
მაგრამ მის გარეშე სიცოცხლე შეუძლებელია“.

„ინვალიდს ეძახიან,
მაგრამ ის ძლიერია მოქმედებითაც და გარეგნობითაც“.

”ის ანათებს, როგორც კაშკაშა ვარსკვლავი,
თეთრი და მსუბუქი მეტალი,
ცხრილის მეცამეტე უჯრედში
მან საპატიო ადგილი დაიკავა.
შენადნობების მოხერხებულობისთვის მოცემულია,
შექმნა თვითმფრინავის ძალა.
ბლანტი და პლასტიკური, შესანიშნავი
ყალბი
ეს ლითონი არის ვერცხლი.
ჟოლოსფერი ლალისაგან შედგენილი,
განათების საფირონის ცისფერში,
ნაცრისფერ ჩვეულებრივ თიხაში,
ქვიშაქვების სახით“.

(ალუმინი.)

"მხოლოდ მარილი შევიდა წყალში,
ჭიქა გაცივდა."

(ამონიუმის ნიტრატი.)

კურდღელი. რა კარგი ბიჭები ხართ, ბიჭებო! რამდენად იცით ქიმიის დარგიდან? მაგრამ მე შევისწავლე ყველა სახის ლიტერატურა ქიმიაზე და ცოტა ვიცი ქიმიური ექსპერიმენტების სირთულეების შესახებ. ახლა შევეცდები მოვიწვიო ქიმიკოსი-ოსტატი ჩვენს დღესასწაულზე.
გლუვი მუსიკის ქვეშ, ხელებით ჯადოსნურ მოძრაობებს აკეთებს, კურდღელი ატარებს ქიმიურ ექსპერიმენტს "ვულკანი".

განიცადეთ "ვულკანი" მაგიდაზე

ჩაასხით კრისტალური ამონიუმის დიქრომატის გროვა, რომელიც შერეულია მაგნიუმის მეტალთან ჭურჭელში. დაასველეთ მთის ზედა ნაწილი სპირტით. აანთეთ ალკოჰოლი დამწვარი ნატეხით.
ქიმიკოსი-ოსტატი სცენაზე შემოდის.

ქიმიკოსი-ოსტატი.გამარჯობა ბავშვებო! გამარჯობა, კურდღელი, ვინი პუხი, გოჭი! მე მოვედი თქვენთან იმის დასამტკიცებლად, რომ ქიმია მხოლოდ სიტყვები არ არის, ის ასევე ზღაპარია.
ქიმიკოსი-ოსტატი ატარებს ქიმიურ ექსპერიმენტს ჯადოქრობის იმიტაციით.

ფეიერვერკი მაგიდაზე გამოცდილება

მშრალ ხსნარში კარგად აურიეთ თანაბარი მოცულობის კალიუმის პერმანგანატის ფხვნილი, შემცირებული რკინა და ნახშირი (შეგიძლიათ მიიღოთ ნახშირის ტაბლეტები). მიღებული ნაზავი ჩაასხით რკინის ჭურჭელში, მოათავსეთ სამფეხაზე და ძლიერად გაათბეთ ცეცხლზე. მალე რეაქცია ხდება და რეაქციის პროდუქტების ამოღება იწყება ჭურჭლიდან ნაპერწკლების ან ცეცხლოვანი ფეიერვერკების სახით. (სახანძრო უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, მოათავსეთ კალის ან აზბესტის ფურცელი სამფეხის ქვეშ.)
ქიმიკოსი ოსტატი. ბიჭებო, რომელს შეუძლია ამ ფენომენის ახსნა?

ჩვეულებრივ დაფაზე
წყალი იღვრება,
და ერთი ჭიქა გამდნარი თოვლი
იქვეა განთავსებული.
მე მარილს (ამონიუმის ნიტრატს) ვასხამ ჭიქაში, შენ კი ჩემო მეგობარო (მიმართავს ვინის)
თუ გნებავთ, ურიეთ.
(ოსტატი ქიმიკოსი ნელ-ნელა ითვლის ათამდე.)
ქიმიური მინა გაიყინა,
პროცესი?
(მაყურებლები პასუხობენ: "ენდოთერმული!")

"გველის" გამოცდილება

"გველების" დემონსტრირებისთვის საჭიროა წინასწარ მომზადება. ამისათვის შეურიეთ 10 გრ კალიუმის დიქრომატი, 10 გრ შაქარი და 5 გრ ნატრიუმის ნიტრატი, დაფქული ფხვნილად. მსუბუქად დაასველეთ ნარევი სიბლანტემდე, ჩამოაყალიბეთ 4-5 მმ დიამეტრის და 8-9 სმ სიგრძის ჩხირები და გააშრეთ ჩხირები. მომზადებული „გველები“ ​​გაამაგრეთ ქვიშაში და დაწვით.
ქიმიკოსი-ოსტატი.
ჯერ არ ვიცი როგორ გავაკეთო
გველები ქვიშიდან გამოძვრებიან,
საშინელი, მკბენარი.
შიშისგან არ იტირო?
უკრავს აღმოსავლური მუსიკა და შესრულებულია ცეკვა, რომელშიც აღმოსავლური კოსტიუმებით გამოწყობილი გოგონები გველებს ასახავს. ქიმიკოსი-ოსტატი ამ დროს ატარებს ექსპერიმენტს.

ექსპერიმენტი "ქიმიური ქამელეონი"

დაასხით კალიუმის პერმანგანატის ჟოლოს ხსნარი სამ კოლბაში, რათა შეავსოთ მოცულობის 1/3. პირველ ცილინდრს დაამატეთ ცოტა განზავებული გოგირდის მჟავა, მეორეში წყალი, ხოლო მესამეს კალიუმის ჰიდროქსიდის კონცენტრირებული ხსნარი. ხსნარების ფერი არ იცვლება. ყველა ცილინდრს დაუმატეთ 5 მლ კალიუმის სულფიტის ხსნარი და მინის ჯოხით კარგად აურიეთ ნარევი. პირველ ცილინდრში ხსნარი მყისიერად უფერულდება, მეორეში, შეფერილობასთან ერთად, ცვივა ყავისფერი ფლოკულენტური ნალექი, ხოლო მესამეში ჟოლოსფერი ფერი იქცევა ნათელ მწვანედ.
ქიმიკოსი-ოსტატი.
ახლა კი მე გთავაზობთ
ქიმიური ფენომენი.
მაგრამ გამოცდილების სახელი
წმინდა ბიოლოგიური.
Ახსენი რატომ
სახელი "ქამელეონი"
მისცეს მას?

ოსტატი ქიმიკოსი აჩვენებს "ქიმიური ქამელეონის" ექსპერიმენტს, რის შემდეგაც აუდიტორია აკეთებს გადაწყვეტილებას.

გამოცდილება "ჯადოსნური დოქი"

პირველ ჭიქაში მოათავსეთ 10-20 მგ ნატრიუმის წყალბადის სულფატი, მეორეში ნატრიუმის კარბონატი ამდენივე, მესამეში კი რამდენიმე წვეთი ფენოლფთალეინის ხსნარი. მეოთხე და მეხუთე სათვალე მიზნად ისახავს გამოცდილებას დრამატულობის დამატებას. თითოეულ ჭიქას დაუმატეთ 1 მლ წყალი მარილების გასახსნელად. ნატრიუმის წყალბადის სულფატის ჭიქა აუდიტორიისთვის შეუმჩნეველი უნდა იყოს. აიღეთ სუფთა დოქი და დაასხით მასში ონკანიდან წყალი. შემდეგი, დაასხით მთელი წყალი დოქიდან თანაბრად ყველა ჭიქაში. შემდეგ, მხოლოდ ოთხი ჭიქის გამოყენებით, თითქოს შემთხვევით დატოვეთ ჭიქა ნატრიუმის წყალბადის სულფატით, დაასხით "წყალი" ისევ დოქში. შემდეგ ისევ დაასხით „წყალი“ დოქიდან ოთხ ჭიქაში: ის უკვე ჟოლოსფერი იქნება. შემდეგ ჩაასხით ხუთივე ჭიქის შიგთავსი ქილაში. მცირე პაუზის შემდეგ ჭიქიდან „წყალი“ დაასხით ჭიქებში და ისევ უფერული გახდება.
ქიმიკოსი-ოსტატი.
ჯადოსნური დოქიდან
წყალი ასხამს.
შეხედეთ როგორ გემებში
სასწაულები ხდება.

ქიმიკოსი-ოსტატი აჩვენებს ექსპერიმენტს "ჯადოსნური დოქი".

გამოცდილება "ფარული წერილი"

სქელ ქაღალდზე წინასწარ უნდა დაწეროთ სიტყვები "მინდა გავხდე ქიმიკოსი!". ფუნჯის გამოყენებით, დაასველეთ სიტყვები "მე მინდა" და "ქიმიკოსი" სპილენძის სულფატის განზავებული ხსნარით, სიტყვა "გახდი" -
რკინის(III) ქლორიდის განზავებული ხსნარი და მშრალი. შეავსეთ სპრეის ბოთლი კალიუმის ჰექსაციანოფერატის (II) ხსნარით. სპექტაკლის დროს ჯადოსნურმა ქიმიკოსმა უნდა დაამუშაოს ქაღალდის ნაჭერი. ტექსტი ჩნდება აუდიტორიის წინაშე: სიტყვები „მინდა“ და „ქიმიკოსი“ იწერება წითელ-ყავისფერ ფერში, ხოლო სიტყვა „გახდი“ ლურჯად.
ქიმიკოსი-ოსტატი.
ალლაჰის ნებით
მე ამ ქაღალდზე ვარ
შემიძლია მომენტალურად დავხატო
ჯადოსნური პორტრეტები.
ყველაფერი რაც მე უნდა გავაკეთო არის ჯადოქრობა,
ჩურჩულით შელოცვები ალაჰს,
და ყველას შეუძლია ნახოს
შენი ღრმა სურვილები.
ქიმიკოსი-ოსტატი ატარებს ექსპერიმენტს "ფარული ასო".

გამოცდილება "სისხლი ჭრილობის გარეშე"

ექსპერიმენტის ჩასატარებლად გამოიყენეთ 100 მლ რკინის(III) ქლორიდი 3% მასური წილადით და 100 მლ კალიუმის თიოციანატი KSCN მასური წილით 3%. ექსპერიმენტის საჩვენებლად გამოიყენეთ მოსაწყენი დანა (შეგიძლიათ გამოიყენოთ საბავშვო კერძები). გამოიძახეთ ვინმე აუდიტორიიდან სცენაზე. ბამბის ტამპონი გამოიყენება პალმის გასარეცხად რკინის ქლორიდის ხსნარით („იოდი“), ხოლო კალიუმის თიოციანატის უფერო ხსნარს ატენიანებენ დანით. ამის შემდეგ, დანა იჭრება ხელისგულზე: "სისხლი" უხვად მიედინება ქაღალდზე. „სისხლი“ ირეცხება პალმიდან ნატრიუმის ფტორიდის ხსნარით დასველებული ბამბის მატყლით.
ქიმიკოსი-ოსტატი.
აქ არის კიდევ რამდენიმე სახალისო
(იცვამს თეთრ ხალათს).
ვინ მისცემს მის მოკვეთას ხელს?
სამწუხაროა ხელის მოწყვეტა -
მაშინ საჭიროა პაციენტი
სამკურნალოდ.
(იწვევს მაყურებელს სცენაზე.)
ვოპერაციებს ტკივილის გარეშე,
მართალია, ბევრი სისხლი იქნება.
ყოველი ოპერაციისთვის
საჭიროა სტერილიზაცია.
დახმარება, თანაშემწე
(მიმართავს ასისტენტს)
მიეცით იოდი.

ასისტენტი. Ერთი წუთით!
ქიმიკოსი-ოსტატი.
უხვად დავატენიანებთ იოდით,
ისე რომ ყველაფერი სტერილური იყოს.
ნუ მოძრაობ, მომთმენი!
მომეცი დანა, თანაშემწე!
(ქიმიკოსი-ოსტატი აკეთებს "დანით ჭრას", "სისხლი" მიედინება.)
შეხედე, მხოლოდ წვეთი
სისხლი მიედინება და არა წყალი.
ახლა კი ხელებს მოვიწმენდ -
ნაჭრის კვალიც არაა!
ჯადოქარი ქიმიკოსი აუდიტორიას აჩვენებს, რომ ჭრილობა არ არის და პალმა სრულიად სუფთაა.
წამყვანი. გმადლობთ, ძვირფასო ოსტატი. მართლა დიდი ჯადოქარი ხარ. თქვენ დაგვიმტკიცეთ, რომ ქიმია არის მეცნიერება, რომელიც სასწაულებს ახდენს. და, როგორც ნებისმიერი მეცნიერება, ქიმია მოითხოვს ყველაზე საპასუხისმგებლო დამოკიდებულებას. და მხოლოდ გაუნათლებელთათვის ქიმიის სასწაულები სასწაულად გამოიყურება. მე გირჩევთ ბიჭებო შეამოწმოთ თქვენი პროფესიული ვარგისიანობა. ასე რომ, პირველი კონკურსი არის "ვინ არის უფრო სწრაფი?"

კონკურსი "ვინ არის უფრო სწრაფი?"

წამყვანი სცენაზე იწვევს აუდიტორიის ორ მონაწილეს. მენდელეევის ელემენტების პერიოდული სისტემის გამოყენებით, მათ რიგრიგობით უნდა დაასახელონ ხუთი ქიმიური ელემენტი: ერთი ასახელებს ელემენტს, მეორემ კი რაც შეიძლება სწრაფად უნდა დაასახელოს დასახელებული ელემენტის სერიული ნომერი. ჭადრაკის საათის ან წამზომის გამოყენებით გათვალისწინებულია ელემენტის სერიული ნომრის ძიებაში დახარჯული დრო. გამარჯვებული ის მონაწილეა, რომელმაც ყველაზე ცოტა დრო დახარჯა მოწინააღმდეგის მიერ დასახელებული ხუთი ელემენტის სერიული ნომრების მოსაძებნად.
წამყვანი. ახლა კი კონკურსი "ვინ არის შემდეგი?"

კონკურსი "ვინ არის შემდეგი?"

სცენაზე ორი-სამი მონაწილეა მიწვეული. მოთამაშემ უნდა გაიაროს რაც შეიძლება შორს, ყოველ ნაბიჯზე დაასახელოს ქიმიური ელემენტი. თამაში შეიძლება გართულდეს სახელების სიის შეცვლით (ნებისმიერი ელემენტები, მხოლოდ ლითონები, მხოლოდ არამეტალები, გარკვეული პერიოდის ან ჯგუფის ელემენტები და ა.შ.). გამარჯვებული ის არის, ვინც წინ მიიწევს შეცდომების, ყოყმანისა და გამეორების გარეშე.
წამყვანი. აბა კარგად ბიჭებო! ახლა გირჩევთ შეავსოთ ცხრილი.
ცხრილი პროეცირდება ეკრანზე პროექტორის საშუალებით:

ა	ზ	შესახებ	თ

მნახველებს სთხოვენ შეავსონ ცხრილის ცარიელი უჯრები ისე, რომ თითოეული სვეტი შეიცავდეს ხუთი ქიმიურ ტერმინს, რომლებიც იწყება მითითებული ასოთი. იმარჯვებს ის, ვინც ყველა სიტყვას უფრო სწრაფად წერს. თამაშის ბოლოს რამდენიმე მოსწავლე წაიკითხავს მათ მიერ შედგენილ სიტყვებს, დანარჩენები ამოწმებენ, არის თუ არა ეს სიტყვები ქიმიური ტერმინები. მაგალითად, პირველ სვეტში შეგიძლიათ დაწეროთ შემდეგი სიტყვები: ატომი, ანიონი, ამიაკი, არგონი, აცეტილენი.
წამყვანი. მშვენიერია, ბიჭებო! თქვენ უკვე ბევრი რამ იცით ქიმიის შესახებ და ახლა ვეცდები გამოვიცნო თქვენი აზრები. სცენაზე ვიწვევ ნებისმიერ მსურველს შემდეგ ნომერში მონაწილეობის მიღება. მე გთხოვ, მოიფიქრო რაიმე ქიმიური ელემენტი პერიოდული ცხრილის მიხედვით. ახლა მე გთხოვ გააორმაგოთ დაგეგმილი ელემენტის რაოდენობა. მიღებულ რიცხვს დაამატეთ რიცხვი 5. მიღებული თანხა გაამრავლეთ 5-ზე რა რიცხვი მიიღეთ? დაასახელეთ.
მონაწილე ასახელებს ნომერს და წამყვანი დაუყოვნებლივ აცხადებს გასათამაშებლად განზრახ ელემენტს. გამოსავალი ასეთია. დავუშვათ ელემენტი No25 (მანგანუმი). ჩავატაროთ შესაბამისი მათემატიკური მოქმედებები 25 რიცხვით: 25 2 = 50; 50 + 5 = 55; 55 5 = 275. რიცხვი 275 ეცნობება წამყვანს, რომელიც გონებაში უგულებელყოფს ბოლო ციფრს, იღებს 27-ს, შემდეგ აკლებს რიცხვს 2-ს მიღებულ რიცხვს, იღებს 25. ეს არის განკუთვნილი ელემენტის რიცხვი. ამის შემდეგ წამყვანს შეუძლია მხოლოდ ამ ელემენტის დასახელება - მანგანუმი.
წამყვანი.
რა აკლია, რა აკლია
არა
ამაზე თეთრზე მსოფლიოში.
ქიმია - რთული, მაგრამ მნიშვნელოვანი
ნივთი,
ყველა ბავშვი სწავლობს მას.
მეთანი, ამიაკი და ბენზოლი -
არ აქვს მნიშვნელობა
საიდუმლოებები ერთ დღეს გაირკვევა.
ცხოვრება ჩვენთვის საინტერესო და სახალისოა,
მაგრამ
ჩვენ ყველას გვინდა დაცინვა
საშინელი.
და თქვენ, მეგობრებო, გინდათ
მოტყუებას?
მაყურებელი დადებითად პასუხობს.
წამყვანი. დიახ, დიახ, რა თქმა უნდა, ეჭვი არ მეპარებოდა. მაგრამ პირველ რიგში, მინდა ვთხოვო ჩემს თანაშემწეებს შეგახსენოთ უსაფრთხოების წესები.
ვინი პუხი.
ნივთიერებებთან მუშაობისას
არ აიღოთ ისინი ხელებით
და ნუ გასინჯავთ.
რეაგენტები არ არის საზამთრო:
კანი ენას აშორებს,
და ხელი ჩამოვარდება.
კურდღელი.
დაუსვით საკუთარ თავს შეკითხვა
ოღონდ ცხვირს სინჯარაში ნუ ჩაყრით.
დაახველებთ და აცემინებთ
ცრემლები სეტყვის.
ცხვირზე ხელი აიქნია -
აქ არის პასუხი ყველა კითხვაზე.
გოჭი.
უცნობი ნივთიერებებით
არ აურიოთ
შეუსაბამო:
უცნობი გადაწყვეტილებები თქვენ მეგობარი ხართ
ნუ ერევი შენს მეგობარს,
არ ჩადოთ იგი ერთ თასში
არ შეაწუხო, არ წაიღო ცეცხლი.
ვინი პუხი.
თუ მუშაობ
მყარი მატერიით
ნუ წაიღებთ ნიჩბით
და არც კი იფიქროთ მისი ტარებით აღებაზე.
აიღე ცოტა -
ერთი მერვე ჩაის კოვზი.
სითხესთან მუშაობისას
ყველამ უნდა იცოდეს:
ის უნდა გაიზომოს წვეთებით -
არ ჩაასხით ვედროში.
კურდღელი.
თუ მჟავა მოხვდა
ან ტუტე შევიდა
სწრაფად ჩამოიბანეთ ხელი წყლით
ონკანიდან.
და, ასე რომ, გართულებები თქვენთვის
არ მიწოდება
არ დაივიწყო მასწავლებელი
შეატყობინეთ.
გოჭი.
არ დაასხით წყალი მჟავაში
პირიქით -
ფრთხილად ერევა,
წვრილ ნაკადში ჩასხმა,
ჩაასხით მჟავა წყალში -
ამ გზით თქვენ თავიდან აიცილებთ პრობლემებს.
ვინი პუხი.
სისუფთავე ადამიანის მეგობარია.
არასოდეს დაივიწყო ეს.
და გამოიყენეთ სუფთა ჭურჭელი
ლაბორატორიულ სამუშაოზე
ყოველთვის!
წამყვანი. ჩვენ გავიხსენეთ უსაფრთხოების წესები, ახლა გეპატიჟებით გამოიცნოთ რამდენიმე გამოცანა.

პირველი გამოცანა.

”მე არ მეშინია მჟავების,
თუნდაც ძალიან ძლიერები
მაგრამ ტუტე ხსნარებში
ჟოლოსფერი ვხდები.
უფრო ნათელი ვიდრე ყველა ჟოლოს წვენი.
Ვინ ვარ მე?"

(ფენოლფთალეინი.)

მეორე საიდუმლო.

”ტუტეებში მე ძალიან ყვითელი ვარ,
მჟავებში კი ძალიან წითელია.
მაჩვენებელი ძალიან მნიშვნელოვანია!
Რა მქვია?

(მეთილის ფორთოხალი.)

მესამე საიდუმლო.

„ეს ყვითელი ქაღალდი
ყველაფერი მითითებული იქნება სირთულის გარეშე.
ლურჯდება - კოლბაში არის ტუტე,
თუ გაწითლდა, ეს ნიშნავს მჟავას.
თუ გარემო ნეიტრალურია,
ფერს არ იცვლის.
Რა ქვია მას?"

(უნივერსალური.)

ბიჭებო, რა ჰქვია ამ ნივთიერებებს?
რა იყო განხილული გამოცანებში?

(ინდიკატორები.)

ახლა დროა მოვიწვიოთ ახალგაზრდა ექსპერიმენტატორი სცენაზე. ვის სურს გართობა?

სცენაზე გამოდის ვინმე, ვისაც ექსპერიმენტის ჩატარება სურს.
წამყვანი. თარო შეიცავს სამ დანომრილ სინჯარას, რომელიც შეიცავს უფერო სითხეებს: წყალი, მჟავა ხსნარი და ტუტე ხსნარი. გთხოვ გამოიკვლიო რომელი სინჯარა შეიცავს წყალს, მჟავას და ტუტეს?
მერვე კლასელი ატარებს ექსპერიმენტს ნივთიერებების ამოცნობის თვისებრივი პრობლემის გადასაჭრელად.
წამყვანი. მეგობრებო, რა კარგი ადამიანი ხართ! თქვენ უკვე ისწავლეთ ლაბორატორიული მოწყობილობების და ქიმიური მინის ჭურჭლის მართვა და ქიმიური ექსპერიმენტების ჩატარება. ახლა კი საშუალო სკოლის მოსწავლეები მოგცემენ ვიქტორინას.

ქიმიის ვიქტორინა

1 . რომელმა ქიმიურმა ელემენტმა მოუტანა ბევრი უბედურება სხვადასხვა ქვეყნის ქიმიკოსებს?
(პასუხი. ბევრი ტრაგიკული მოვლენა უკავშირდება ფტორს. გარდაიცვალა ირლანდიის მეცნიერებათა აკადემიის ერთ-ერთი წევრი თომას ნოქსი, ამავე აკადემიის კიდევ ერთმა მეცნიერმა ჯორჯ ნოქსმა დაკარგა შრომისუნარიანობა, ცნობილი ქიმიკოსი ჯერომ ნიკლსი ნენსიიდან. მოწამეობრივად გარდაიცვალა. ბრიუსელელმა ქიმიკოსმა პ. ლაიემ სიცოცხლე გადაიხადა, ის ფტორით მოწამლა და დაჭრა ფრანგი ქიმიკოსები ჟ. გეი-ლუსაკი და ლ. ზრუნვა და გააზრებული დამცავი ზომები. კანთან შეხებისას ფტორი იწვევს ძლიერ დამწვრობას, მისი ჩასუნთქვა იწვევს სასუნთქი გზების და ფილტვების მძიმე ანთებას, რაც ხშირად მთავრდება ფილტვის შეშუპებითა და სიკვდილით. ფტორთან მუშაობის ოდნავი დაუდევრობა - და ადამიანის კბილები დაინგრევა და ფრჩხილები დაზიანდება.)
2 . რა ელემენტი აღმოაჩინეს პირველად მზეში? ვის მიერ და როდის გაკეთდა ეს აღმოჩენა?
(პასუხი: 1868 წელს, მზის დაბნელების დროს, ორმა ასტრონომმა - ფრანგმა P.J. Jansen-მა (ინდოეთში) და ინგლისელმა J.N. Lockyer-მა (ინგლისში) - სპექტროსკოპის გამოყენებით გამოიკვლია მზე ზედაპირიდან გამომავალი ნარინჯისფერ-წითელი ალი. სპექტრში, წყალბადის სამი ნაცნობი ხაზის გარდა (წითელი, მწვანე-ლურჯი და ლურჯი), ახალი - ნათელი ყვითელი. თითოეულმა აღმოჩენის შესახებ შეატყობინა პარიზის მეცნიერებათა აკადემიას. ამ აღმოჩენის პატივსაცემად ოქროს მედალი. გამოიცა, შემკული ეტლზე მჯდომი იანსენის, ლოკიერისა და ღმერთის მზის აპოლონის პორტრეტებით.
ლოკიერმა შესთავაზა აღმოჩენილ ნივთიერებას დაერქვას მზის სახელი - ჰელიუმი. მხოლოდ 27 წლის შემდეგ, ინგლისელმა მეცნიერებმა W. Ramsay-მ და W. Crookes-მა მოახერხეს მიწიერი ჰელიუმის აღმოჩენა მინერალურ კლევეიტში.)
3 . ერთ-ერთი ქიმიკოსი ნიჭიერი მუსიკოსი იყო. მან ოპერაც კი დაწერა. ვინ არის ეს მეცნიერი და რა შექმნა მან მეცნიერებასა და მუსიკაში?
(პასუხი: ალექსანდრე პორფირიევიჩ ბოროდინი. მუშაობდა ორგანული ქიმიის დარგში, დატოვა 91 გამოქვეყნებული ნაშრომი ორგანულ ქიმიაზე, მათ შორის ალდოლების შესწავლა და ორგანული მჟავების ბრომირება. მან დაწერა მსოფლიოში ცნობილი ოპერა "პრინცი იგორი", რიგი სიმფონიური და კამერული ნაწარმოებები.)
4 .წარმოიდგინეთ ნაწარმოები ქიმიაზე დაწერილი არა პროზაში, არამედ პოეტური ფორმით. რთული ქიმიური დასკვნები... ლექსში. დაასახელეთ ქიმიკოსი-პოეტი.
(პასუხი. ძველი ბერძენი ფილოსოფოსი ტიტუს ლუკრეციუს კარუსი, ლექსი „ნივთების ბუნების შესახებ“:

ლომონოსოვმა ასევე დაწერა ქიმიის შესახებ პოეზიაში, მაგალითად, "წერილი შუშის სარგებლობის შესახებ":

„ისინი არასწორ საკითხებზე ფიქრობენ,

შუვალოვი,

რომელი მინა პატივს ქვემოთ

მინერალები,

მიმზიდველი სხივით

ანათებს თვალებში.

მასში არ არის ნაკლები სარგებელი,

მასში არანაკლებ სილამაზეა.

ეს არ არის იშვიათი ჩემთვის

პარნასიის მთებიდან ჩამოვდივარ;

ახლა კი მისგან მათ ზევით

ვბრუნდები

აღფრთოვანებული ვმღერი შენს წინაშე

დიდება

არა ძვირფასო ქვები,

არა ოქრო, არამედ მინა.

და როგორ ვაქებ

მე მახსოვს

არა მატყუარას სისუსტე

წარმომიდგენია ბედნიერება.

არ უნდა იყოს მალფუჭება

რომ იყოს მაგალითი,

რატომ და ძლიერი ცეცხლი

ვერ ანადგურებს

სხვა მიწიერი რამ

საბოლოო გადამწყვეტი:

მინა დაიბადა მის მიერ; გასროლა

მშობელი".)

5. ”მისი ინტენსიური პედაგოგიური საქმიანობის ნაყოფი, - წერდა დი. რომელ ქიმიკოსზე ვსაუბრობთ?
(პასუხი: ა.ა. ვოსკრესენსკი. მის კვლევას უდიდესი მნიშვნელობა ჰქონდა ქიმიისა და ქიმიური წარმოების განვითარებისთვის. მისი ბრწყინვალე ორგანიზაციული უნარების, ფართო და ნაყოფიერი სასწავლო საქმიანობის წყალობით, მომზადდა ნაყოფიერი ნიადაგი გამოჩენილი რუსი მეცნიერების ნიჭის გამოვლენისთვის - ვოსკრესენსკის სტუდენტები: დ.ი. მენდელეევი, ნ.ნ. ბეკეტოვი, ნ.ა. მენშუტკინი და ა.შ.)
6 . რომელი მეცნიერის გვარს აქვს ცხრა ასო, რომელთაგან ოთხი არის „ო“? რა როლი აქვს ამ მეცნიერს მეცნიერებაში?
(პასუხი: მ.ვ. ლომონოსოვი. მან შემოიტანა მოლეკულების (კორპუსკულების) და ატომების (ელემენტების) ცნება, შემოიღო აწონვა, გააუქმა ფლოგისტონის თეორია, დაასაბუთა წვის ბუნება; შეიმუშავა ფერადი მინის დამზადების მეთოდი, შექმნა თანამედროვე რუსული ენა, წვლილი შეიტანა ფიზიკის, გეოლოგიის, გეოგრაფიის, ასტრონომიის, მეტალურგიის და ა.შ.
7 . რა ქიმიური ელემენტის აღმოჩენაში დაეხმარა კატა და რომელ ქიმიკოსს?
(პასუხი: 1811 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა ბ. კურტუამ მიიღო უფასო იოდი. ასე მოხდა. კურტუამ მოამზადა ნივთიერებების ნარევები ორ სხვადასხვა ბოთლში. ერთში - გოგირდმჟავა რკინით, მეორეში - ზღვის მცენარეების ნაცარი სპირტით. ა. ექსპერიმენტის დროს კატა მეცნიერს მხარზე იჯდა. უეცრად კატა გადახტა და ბოთლების შიგთავსს დაარტყა. სითხეები ერთმანეთში აირია და მათგან იისფერი ორთქლის ღრუბლებმა დაიწყეს ამოსვლა, ქმნიდნენ კრისტალებს მეტალის ბზინვარებით და მძაფრი სუნით. ისინი დასახლდნენ. ეს იყო იოდი.)
8 . რომელი ქიმიური ელემენტების სახელები უკავშირდება მარტივი ნივთიერებების ან ნაერთების ფერს?
(პასუხი: ქლორი მომწვანოა, ქრომი არის საღებავი, რუბიდიუმი არის წითელი, როდიუმი არის ვარდისფერი, ინდიუმი არის ლურჯი, იოდი არის იისფერი, ცეზიუმი არის ლურჯი, ირიდიუმი არის ცისარტყელა, ფოსფორი არის სინათლის მატარებელი.)
9 . რომელი ქიმიური ელემენტების სახელებია დაკავშირებული მათი აღმოჩენის გეოგრაფიასთან?
(პასუხი. სკანდიუმი - სკანდინავიის ნახევარკუნძული, სპილენძი - კუნძული კვიპროსი, გალიუმი - გალია - საფრანგეთის უძველესი ლათინური სახელი, რუთენიუმი - რუსეთი, ჰაფნიუმი - კოპენჰაგენის ძველი სახელი, ლუტეტიუმი - პარიზის უძველესი სახელი, პოლონიუმი - პოლონეთი, francium - საფრანგეთი, americium - ამერიკა, კალიფორნიუმი - კალიფორნიის შტატი აშშ-ში.)
10. რა ქიმიურ ელემენტებს ჰქვია მეცნიერების სახელი?
(პასუხი. გადოლინიუმი - იუ. გადოლინი, კურიუმი - პიერ და მარი კიური, აინშტაინი - ა. აინშტაინი, ფერმიუმი - ე. ფერმი, მენდელევიუმი - დ.ი. მენდელეევი, ლორენციუმი - ე. ლოურენსი, რეზერფორ-
დიუმი - E. Rutherford, nobelium - A.B. Nobel, bohrium - N. Bohr, meitnerium - L. Meitner.)
11 . რომელ ელემენტს ეწოდება პლანეტა მზის სისტემაში?

(პასუხი: ურანი.)

12 . ძველი ბერძნული მითოლოგიის მიხედვით, რომელი ელემენტია „განწირული“ მარადიული ტანჯვისთვის?

(პასუხი: ტანტალი.)

13 . რომელ ლითონს აქვს ხე მის სახელში?

(პასუხი: ნიკელი.)

14 . რომელი კეთილშობილი ლითონისგან შედგება ჭაობის წყალმცენარეები?

(პასუხი: პლატინა.)

15 . ქიმიური ელემენტი, რომლითაც მოზარდებს და ბავშვებს უყვართ თამაში თავისუფალ დროს?

(პასუხი: ოქრო.)

წამყვანი.ძვირფასო მერვეკლასელებო! თქვენ წარმატებით შეასრულეთ ყველა დავალება, რომელიც ჩვენ შემოგთავაზეთ. ახლა კი დადგა დიდი ხნის ნანატრი მომენტი. ჩვენ ვანთებთ „ქიმიურ ცეცხლს“, ცეცხლს ასანთის ან რაიმე სახის ცეცხლგამჩენი მოწყობილობის გამოყენების გარეშე, ცეცხლს, რომელიც სიმბოლოა, რომ თქვენ მიენიჭათ საპატიო წოდება „ქიმიკოსი“. და ამ ცეცხლის დანთების პატივი ენიჭება ქიმიის ოლიმპიადის გამარჯვებულს(აძლევს ოლიმპიელის სახელს და გვარს).
ოლიმპიადის გამარჯვებული ატარებს ექსპერიმენტს "ცეცხლი ასანთის გარეშე".

გამოცდილება "ცეცხლი ასანთის გარეშე"

სუფთა, მშრალ ფაიფურის ჭიქაში მოამზადეთ ზეთოვანი ნარევი, რომელიც შედგება წვრილად დაფქული კალიუმის პერმანგანატის და კონცენტრირებული გოგირდის მჟავისგან. მომზადებული ნარევით აზბესტის ბადეზე მოათავსეთ ჭიქა და დააფარეთ ხის ჩიპებით. ოლიმპიელი იღებს სპირტში დასველებულ ბამბის პატარა ნაჭერს და აწურავს სპირტს ხის ნაფოტებზე ისე, რომ მისი წვეთები ჩავარდეს ფაიფურის თასში ნივთიერებების ნარევით. დაწკაპუნების შემდეგ "ქიმიური ცეცხლი" ანათებს.

დღესასწაულის ყველა მონაწილე. ჰოო! ჰოო! ჰოო!
წამყვანი.
ჩვენი საღამო გასართობია
აქ გვინდა დავასრულოთ.
და ჩვენ აუცილებლად ვუსურვებთ ყველას
წარმატებები ქიმიაში!
საშუალო სკოლის მოსწავლეები მერვეკლასელებს ჩუქნიან სუვენირებს და ანიჭებენ ემბლემებს სახელწოდებით „ქიმიკოსი“.

ლიტერატურა

შტრემპლერი გ.ი. ქიმია თავისუფალ დროს. მ.: განათლება, 1993;
ტიტოვა ი.მ., უგრიუმოვი პ.გ.მეთოდოლოგიური რეკომენდაციები ქიმიური გამოცანების გამოყენების შესახებ კლასგარეშე სამუშაოებში ქიმიაში. L.: LGPI im. A.I.Herzen, 1989;
კულიკოვა ე.ლ.. გასართობი ქიმიის საღამოები. მინსკი: ნაროდნაია ასვეტა, 1966;
კუკუშკინი Yu.N., Budanova V.F., Vlasova A.R., Krylov V.K., Panina N.S., Simanova S.A.რა ვიცით ქიმიის შესახებ? მ.: უმაღლესი სკოლა, 1993;
სომინ ლ.ე.. მომხიბლავი ქიმია. მ.: განათლება, 1978;
გავრუსეიკო ნ.პ., დებალტოვსკაია ვ.ი.. ქიმიის ვიქტორინები. მინსკი: ნაროდნაია ასვეტა, 1972; პარმენოვი კ.ია., სმორგონსკი ლ.მ.. ქიმიის საკითხავი წიგნი. მ.: რსფსრ განათლების სამინისტროს სახელმწიფო საგანმანათლებლო და პედაგოგიური გამომცემლობა, 1955;
ალექსინსკი V.N.. გასართობი ექსპერიმენტები ქიმიაში. მ.: განათლება - სს „საგანმანათლებლო ლიტერატურა“, 1995 წ.

პანტელეევი პაველ ალექსანდროვიჩი

ნაშრომში მოცემულია ახსნა სხვადასხვა ნაერთებში ფერის გარეგნობის შესახებ და ასევე განიხილავს ქამელეონის ნივთიერებების თვისებებს.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

ფერის ქიმია. ქამელეონის ნივთიერებები

განყოფილება: ბუნებისმეტყველება

დაასრულა: პანტელეევი პაველ ნიკოლაევიჩი,

მოსწავლე 11 „ა“ კლასი

No1148 საშუალო სკოლა

მათ. ფ.მ.დოსტოევსკი

მასწავლებელი: კარმაცკაია ლიუბოვ ალექსანდროვნა

1. შესავალი. გვერდი 2

2. ფერის ბუნება:

2.1. ორგანული ნივთიერებები; გვერდი 3

2.2. არაორგანული ნივთიერებები. გვერდი 4

3. გარემოს გავლენა ფერზე. გვერდი 5

4. ქამელეონის ნივთიერებები. გვერდი 7

5. ექსპერიმენტული ნაწილი:

5.1. ქრომატის დიქრომატზე გადასვლა და პირიქით; გვერდი 8

5.2. ქრომის (VI) მარილების ჟანგვის თვისებები; გვერდი 9

5.3. ეთანოლის დაჟანგვა ქრომის ნარევით. გვერდი 10

6. ფოტოქრომიზმი. გვერდი 10

7. დასკვნები. გვერდი 13

8.გამოყენებული წყაროების სია. გვერდი 14

1. შესავალი.

ერთი შეხედვით, შეიძლება ძნელი ჩანდეს ფერის ბუნების ახსნა. რატომ აქვთ ნივთიერებებს განსხვავებული ფერი? როგორ ჩნდება ფერი?

საინტერესოა, რომ ოკეანის სიღრმეში ცხოვრობენ არსებები, რომელთა სხეულებშიც ლურჯი სისხლი მიედინება. ერთ-ერთი ასეთი წარმომადგენელია ჰოლოთურიელები. უფრო მეტიც, ზღვაში დაჭერილი თევზის სისხლი წითელია, ისევე როგორც მრავალი სხვა დიდი არსების სისხლი.

რა განსაზღვრავს სხვადასხვა ნივთიერების ფერს?

უპირველეს ყოვლისა, ფერი დამოკიდებულია არა მხოლოდ იმაზე, თუ როგორ არის შეღებილი ნივთიერება, არამედ იმაზე, თუ როგორ არის განათებული. ყოველივე ამის შემდეგ, სიბნელეში ყველაფერი შავი ჩანს. ფერს ასევე განსაზღვრავს ნივთიერებაში დომინირებული ქიმიური სტრუქტურები: მაგალითად, მცენარის ფოთლების ფერი არის არა მხოლოდ მწვანე, არამედ ლურჯი, იასამნისფერი და ა.შ. ეს აიხსნება იმით, რომ ასეთ მცენარეებში ქლოროფილის გარდა. , რომელიც აძლევს მწვანე ფერს, ჭარბობს სხვა ნაერთები.

ზღვის კიტრის ცისფერი სისხლი აიხსნება იმით, რომ მათი პიგმენტი, რომელიც უზრუნველყოფს სისხლის ფერს, რკინის ნაცვლად შეიცავს ვანადიუმს. სწორედ მისი ნაერთები ანიჭებენ ლურჯ ფერს ჰოლოტურიანებში შემავალ სითხეს. სიღრმეებში, სადაც ისინი ცხოვრობენ, წყალში ჟანგბადის შემცველობა ძალიან დაბალია და მათ უწევთ ადაპტირება ამ პირობებთან, ამიტომ ორგანიზმებში წარმოიქმნა ნაერთები, რომლებიც სრულიად განსხვავდება ჰაერის გარემოს მცხოვრებთაგან.

მაგრამ ჩვენ ჯერ არ ვუპასუხეთ ზემოთ დასმულ კითხვებს. ამ ნაშრომში შევეცდებით მათზე სრული, დეტალური პასუხები გავცეთ. ამისათვის უნდა ჩატარდეს მთელი რიგი კვლევები.

ამ სამუშაოს მიზანი იქნება სხვადასხვა ნაერთებში ფერის გარეგნობის ახსნა, ასევე ქამელეონის ნივთიერებების თვისებების შესწავლა.

ამოცანები დასახულია მიზნის შესაბამისად

ზოგადად, ფერი არის სინათლის ურთიერთქმედების შედეგი ნივთიერების მოლეკულებთან. ეს შედეგი აიხსნება რამდენიმე პროცესით:
* სინათლის სხივის მაგნიტური ვიბრაციების ურთიერთქმედება მატერიის მოლეკულებთან;

* სხვადასხვა სტრუქტურის მქონე მოლეკულების მიერ გარკვეული სინათლის ტალღების შერჩევითი შთანთქმა;

* თვალის ბადურაზე ან ოპტიკურ მოწყობილობაზე არსებული ნივთიერების არეკლილი ან გავლილი სხივების ზემოქმედება.

ფერის ახსნის საფუძველია ელექტრონების მდგომარეობა მოლეკულაში: მათი მობილურობა, მათი უნარი გადაადგილდნენ ერთი ენერგეტიკული დონიდან მეორეზე, გადავიდნენ ერთი ატომიდან მეორეზე.

ფერი დაკავშირებულია ელექტრონების მობილურობასთან ნივთიერების მოლეკულაში და ელექტრონების გადაადგილების შესაძლებლობასთან ჯერ კიდევ თავისუფალ დონეზე სინათლის კვანტური ენერგიის შთანთქმისას.სინათლის გამოსხივების ელემენტარული ნაწილაკი).

ფერი წარმოიქმნება ნივთიერების მოლეკულებში სინათლის კვანტების ელექტრონებთან ურთიერთქმედების შედეგად. თუმცა, იმის გამო, რომ ლითონებისა და არალითონების ატომებში, ორგანულ და არაორგანულ ნაერთებში ელექტრონების მდგომარეობა განსხვავებულია, ნივთიერებებში ფერის გამოჩენის მექანიზმიც განსხვავებულია.

2.1 ორგანული ნაერთების ფერი.

ორგანულ ნივთიერებებშიფერის მქონე (და ყველა მათგანს არ აქვს ეს თვისება), მოლეკულები სტრუქტურაში მსგავსია: ისინი, როგორც წესი, დიდია, შედგება ათობით ატომისგან. ამ შემთხვევაში ფერის გამოჩენისთვის მნიშვნელოვანია არა ცალკეული ატომების ელექტრონები, არამედ მთელი მოლეკულის ელექტრონების სისტემის მდგომარეობა.

ჩვეულებრივი მზის შუქი არის ელექტრომაგნიტური ტალღების ნაკადი. სინათლის ტალღა ხასიათდება მისი სიგრძით - მანძილი მიმდებარე მწვერვალებს ან ორ მიმდებარე ღეროს შორის. იგი იზომება ნანომეტრებში (ნმ). რაც უფრო მოკლეა ტალღა, მით მეტია მისი ენერგია და პირიქით.

ნივთიერების ფერი დამოკიდებულია ხილული სინათლის რომელ ტალღებზე (სხივებზე) შთანთქავს. თუ მზის შუქი საერთოდ არ შეიწოვება ნივთიერებით, მაგრამ აირეკლება და იფანტება, ნივთიერება გამოჩნდება თეთრი (უფერო). თუ ნივთიერება შთანთქავს ყველა სხივს, მაშინ ის შავი ჩანს.

სინათლის გარკვეული სხივების შეწოვის ან ასახვის პროცესი დაკავშირებულია ნივთიერების მოლეკულის სტრუქტურულ მახასიათებლებთან. სინათლის ნაკადის შეწოვა ყოველთვის ასოცირდება ნივთიერების მოლეკულის ელექტრონებზე ენერგიის გადაცემასთან. თუ მოლეკულა შეიცავს s ელექტრონებს (სფერული ღრუბლის ფორმირება), შემდეგ მათი აღგზნება და სხვა ენერგეტიკულ დონეზე გადატანა მოითხოვს დიდ ენერგიას. ამრიგად, ნაერთები, რომლებსაც აქვთ s ელექტრონები, ყოველთვის უფერო ჩანს. ამავდროულად, p-ელექტრონები (რვა ფიგურის ღრუბლის ფორმირება) ადვილად აღელვდებიან, ვინაიდან კავშირი, რომელსაც ისინი ქმნიან, ნაკლებად ძლიერია. ასეთი ელექტრონები გვხვდება მოლეკულებში, რომლებსაც აქვთ კონიუგირებული ორმაგი ბმები. რაც უფრო გრძელია კონიუგაციის ჯაჭვი, მით მეტი p-ელექტრონები და ნაკლები ენერგიაა საჭირო მათი აღგზნებისთვის. თუ ხილული სინათლის ტალღების ენერგია (ტალღის სიგრძე 400-დან 760 ნმ-მდე) საკმარისია ელექტრონების აღგზნებისთვის, ჩნდება ფერი, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ. მოლეკულის აღგზნებაზე დახარჯული სხივები მას შთანთქავს, შეუწოვარს კი ჩვენ მიერ ნივთიერების ფერად აღვიქვამთ.

2.2 არაორგანული ნივთიერებების ფერი.

არაორგანულ ნივთიერებებშიფერი განპირობებულია ელექტრონული გადასვლებით და მუხტის გადაცემით ერთი ელემენტის ატომიდან მეორის ატომში. აქ გადამწყვეტ როლს ასრულებს ელემენტის გარე ელექტრონული გარსი.

როგორც ორგანულ ნივთიერებებში, აქაც ფერის გამოჩენა დაკავშირებულია სინათლის შთანთქმასა და ასახვასთან.

ზოგადად, ნივთიერების ფერი არის არეკლილი ტალღების ჯამი (ან ნივთიერების შეფერხების გარეშე). ამ შემთხვევაში, ნივთიერების ფერი ნიშნავს, რომ გარკვეული კვანტები მას შთანთქავს ხილული სინათლის ტალღის სიგრძის მთელი დიაპაზონიდან. ფერადი ნივთიერებების მოლეკულებში ელექტრონების ენერგეტიკული დონეები განლაგებულია ერთმანეთთან ახლოს. მაგალითად, ნივთიერებები: წყალბადი, ფტორი, აზოტი - უფერო გვეჩვენება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ხილული სინათლის კვანტები არ შეიწოვება მათ მიერ, რადგან მათ არ შეუძლიათ ელექტრონების გადატანა უფრო მაღალ დონეზე. ანუ ამ ნივთიერებებში გადის ულტრაიისფერი სხივები, რომლებსაც ადამიანის თვალი არ აღიქვამს, შესაბამისად, თავად ნივთიერებებს ჩვენთვის ფერი არ აქვთ. ფერად ნივთიერებებში, მაგალითად, ქლორში, ბრომში, იოდში, ელექტრონული დონეები განლაგებულია ერთმანეთთან უფრო ახლოს, ამიტომ მათში არსებული სინათლის კვანტებს შეუძლიათ ელექტრონების გადატანა ერთი მდგომარეობიდან მეორეში.

გამოცდილება. ლითონის იონის გავლენა ნაერთების ფერზე.

ინსტრუმენტები და რეაგენტები: ოთხი საცდელი მილი, წყალი, რკინის (II), კობალტის (II), ნიკელის (II), სპილენძის (II) მარილები.

ექსპერიმენტის ჩატარება. სინჯარებში ჩაასხით 20-30 მლ წყალი, დაუმატეთ 0,2 გ რკინის, კობალტის, ნიკელის და სპილენძის მარილები და აურიეთ სანამ არ გაიხსნება. რკინის ხსნარის ფერი გახდა ყვითელი, კობალტის - ვარდისფერი, ნიკელის - მწვანე და სპილენძის - ლურჯი.

დასკვნა: როგორც ცნობილია ქიმიიდან, ამ ნაერთების აგებულება იგივეა, მაგრამ მათ აქვთ d-ელექტრონების განსხვავებული რაოდენობა: რკინა - 6, კობალტი - 7, ნიკელი - 8, სპილენძი - 9. ეს რიცხვი გავლენას ახდენს ფერზე. ნაერთები. ამიტომაც ჩანს ფერის განსხვავება.

3. გარემოს გავლენა ფერზე.

ხსნარში იონები გარშემორტყმულია გამხსნელის გარსით. ასეთი მოლეკულების ფენას იონთან უშუალოდ ე.წგადაწყვეტის ჭურვი.

ხსნარებში იონებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ არა მხოლოდ ერთმანეთზე, არამედ მათ გარშემო მყოფი გამხსნელების მოლეკულებზეც და ისინი, თავის მხრივ, გავლენას ახდენენ იონებზე. როდესაც იხსნება და ხსნარის შედეგად, ფერი ჩნდება ადრე უფერულ იონში. წყლის ამიაკით ჩანაცვლება ფერს აღრმავებს. ამიაკის მოლეკულები უფრო ადვილად დეფორმირდება და ფერის ინტენსივობა იზრდება.

ახლა მოდით შევადაროთ სპილენძის ნაერთების ფერის ინტენსივობა.

ექსპერიმენტი No3.1. სპილენძის ნაერთების ფერის ინტენსივობის შედარება.

ინსტრუმენტები და რეაგენტები: ოთხი საცდელი მილი, 1% CuSO ხსნარი 4, წყალი, HCl, ამიაკის ხსნარი NH 3, კალიუმის ჰექსაციანოფერატის (II) 10%-იანი ხსნარი.

ექსპერიმენტის ჩატარება. მოათავსეთ 4 მლ CuSO ერთ სინჯარაში 4 და 30 მლ H 2 O, დანარჩენ ორში - 3 მლ CuSO 4 და 40 მლ H 2 O. პირველ სინჯარაში დაამატეთ 15 მლ კონცენტრირებული HCl - ჩნდება ყვითელი-მწვანე ფერი, მეორეს - 5 მლ 25% ამიაკის ხსნარი - ჩნდება ლურჯი ფერი, მესამეს - 2 მლ 10% ხსნარი. კალიუმის ჰექსაციანოფერატი(II) - ვხედავთ წითელ ფერს.ყავისფერ ნალექს. დაამატეთ CuSO ხსნარი ბოლო სინჯარაში 4 და დატოვეთ იგი კონტროლისთვის.

2+ + 4Cl - ⇌ 2- + 6H 2 O

2+ + 4NH 3 ⇌ 2+ + 6H 2 O

2 2 + 4- ⇌ Cu 2 + 12 H 2 O

დასკვნა: რეაგენტის რაოდენობის შემცირებისას (ნივთიერება, რომელიც მონაწილეობს ქიმიურ რეაქციაში), ნაერთის ფორმირებისთვის აუცილებელი, ფერის ინტენსივობა იზრდება. როდესაც სპილენძის ახალი ნაერთები იქმნება, ხდება მუხტის გადაცემა და ფერის შეცვლა.

4. ქამელეონის ნივთიერებები.

კონცეფცია "ქამელეონი" ცნობილია, პირველ რიგში, როგორც ბიოლოგიური, ზოოლოგიური ტერმინიქვეწარმავალი, რომელსაც აქვს უნარი შეცვალოს კანის ფერი გაღიზიანების, გარემოს ფერის ცვლილების და ა.შ.

თუმცა, "ქამელეონები" გვხვდება ქიმიაშიც. მერე რა კავშირშია?

მოდით მივმართოთ ქიმიურ კონცეფციას:
ქამელეონის ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომლებიც ცვლიან ფერს ქიმიურ რეაქციებში და მიუთითებენ შესასწავლ გარემოში ცვლილებებზე. გამოვყოთ ზოგადი რამ - ფერის (ფერის) შეცვლა. ეს არის ის, რაც აკავშირებს ამ ცნებებს. ქამელეონის ნივთიერებები ცნობილია უძველესი დროიდან. ქიმიური ანალიზის ძველი სახელმძღვანელოები გვირჩევენ გამოიყენონ „ქამელეონის ხსნარი“ ნატრიუმის სულფიტის ნატრიუმის სულფიტის შემცველობის დასადგენად უცნობი შემადგენლობის ნიმუშებში. 2 SO 3 წყალბადის ზეჟანგი H 2 O 2 ან ოქსილის მჟავა H 2 C 2 O 4 . "ქამელეონის ხსნარი" არის კალიუმის პერმანგანატის KMnO ხსნარი 4 , რომელიც ქიმიური რეაქციების დროს, გარემოდან გამომდინარე, სხვადასხვანაირად იცვლის ფერს. მაგალითად, მჟავე გარემოში, კალიუმის პერმანგანატის კაშკაშა მეწამული ხსნარი უფერულდება იმის გამო, რომ პერმანგანატის იონიდან MnO 4 - წარმოიქმნება კატიონი, ე.ი.დადებითად დამუხტული იონი Mn 2+ ; ძლიერ ტუტე გარემოში კაშკაშა მეწამული MnO-სგან 4 - გამოიმუშავებს მწვანე მანგანატის იონ MnO 4 2- . ხოლო ნეიტრალურ, ოდნავ მჟავე ან ოდნავ ტუტე გარემოში, რეაქციის საბოლოო პროდუქტი იქნება მანგანუმის დიოქსიდის უხსნადი შავი ყავისფერი ნალექი MnO. 2 .

დავამატებთ, რომ მისი ჟანგვის თვისებების გამო,იმათ. ელექტრონების შეწირვის ან სხვა ელემენტების ატომებიდან მათი აღების უნარი,და ფერის ვიზუალური ცვლილებები ქიმიურ რეაქციებში, კალიუმის პერმანგანატმა იპოვა ფართო გამოყენება ქიმიურ ანალიზში.

ეს ნიშნავს, რომ ამ შემთხვევაში ინდიკატორად გამოიყენება „ქამელეონის ხსნარი“ (კალიუმის პერმანგანატი), ე.ი.ნივთიერება, რომელიც მიუთითებს ტესტის გარემოში მომხდარი ქიმიური რეაქციის ან ცვლილების არსებობაზე.
არსებობს სხვა ნივთიერებები, სახელწოდებით "ქამელეონები". განვიხილავთ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიცავს ქრომის ელემენტს Cr.

კალიუმის ქრომატი - არაორგანული ნაერთი, ლითონის მარილიკალიუმი და ქრომის მჟავა K 2 CrO 4 ფორმულით , ყვითელი კრისტალები, წყალში ხსნადი.

კალიუმის ბიქრომატი (კალიუმის დიქრომატი, კალიუმის ქრომი) - K 2 Cr 2 O 7 . არაორგანული ნაერთი, ფორთოხლის კრისტალები, წყალში ხსნადი. უაღრესად ტოქსიკური.

5. ექსპერიმენტული ნაწილი.

ექსპერიმენტი No5.1. ქრომატის გადასვლა დიქრომატზე და უკან.

ინსტრუმენტები და რეაგენტები: კალიუმის ქრომატის ხსნარი K 2 СrO 4 კალიუმის ბიქრომატის ხსნარი კ 2 Cr 2 O 7 გოგირდის მჟავა, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი.

ექსპერიმენტის ჩატარება. კალიუმის ქრომატის ხსნარს ვამატებთ გოგირდის მჟავას, რის შედეგადაც ხსნარის ფერი იცვლება ყვითელიდან ნარინჯისფერში.

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

კალიუმის დიქრომატის ხსნარს ვამატებ ტუტეს, რის შედეგადაც ხსნარის ფერი იცვლება ნარინჯისფერიდან ყვითლად.

K 2 Cr 2 O 7 + 4NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 2KOH + H 2 O

დასკვნა: მჟავე გარემოში ქრომატები არასტაბილურია, ყვითელი იონი გადაიქცევა Cr იონად. 2 O 7 2- ნარინჯისფერი და ტუტე გარემოში რეაქცია საპირისპირო მიმართულებით მიმდინარეობს:
2 კრ 2 O 4 2- + 2H + მჟავე გარემო - ტუტე გარემო Cr 2 O 7 2- + H 2 O.

ქრომის (VI) მარილების ჟანგვის თვისებები.

ინსტრუმენტები და რეაგენტები: კალიუმის დიქრომატის ხსნარი K 2 Cr 2 O 7 ნატრიუმის სულფიტის ხსნარი Na 2 SO 3 გოგირდის მჟავა H 2SO4.

ექსპერიმენტის ჩატარება. გამოსავლისთვის კ 2 Cr 2 O 7 გამჟავებული გოგირდის მჟავით, დაამატეთ Na ​​ხსნარი 2 SO 3. ჩვენ ვაკვირდებით ფერის ცვლილებას: ნარინჯისფერი ხსნარი გახდა მწვანე-ლურჯი.

დასკვნა: მჟავე გარემოში ქრომი მცირდება ნატრიუმის სულფიტით ქრომიდან (VI) ქრომამდე (III): K. 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3Na 2 SO 4 + 4H 2 O.

ექსპერიმენტი No5.4. ეთანოლის დაჟანგვა ქრომის ნარევით.

ინსტრუმენტები და რეაგენტები: კალიუმის დიქრომატის K 5%-იანი ხსნარი 2 Cr 2 O 7 , გოგირდმჟავას 20%-იანი ხსნარი H 2 SO 4 ეთილის სპირტი (ეთანოლი).

ექსპერიმენტის ჩატარება: 2 მლ კალიუმის დიქრომატის 5%-იან ხსნარს დაუმატეთ 1 მლ გოგირდმჟავას 20%-იანი ხსნარი და 0,5 მლ ეთანოლი. ჩვენ ვაკვირდებით ხსნარის ძლიერ დაბნელებას. ხსნარი განზავდეს წყლით, რათა უკეთ დაინახოს მისი ჩრდილი. ვიღებთ ყვითელ-მწვანე ხსნარს.
TO 2 Cr 2 O 7 + 3C 2 H 5 OH + H 2 SO 4 → 3CH 3 -COH + Cr 2 O 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 ო
დასკვნა: მჟავე გარემოში ეთილის სპირტი იჟანგება კალიუმის დიქრომატით. ეს წარმოქმნის ალდეჰიდს. ეს ექსპერიმენტი აჩვენებს ქიმიური ქამელეონების ურთიერთქმედებას ორგანულ ნივთიერებებთან.

ექსპერიმენტი 5.4. ნათლად ასახავს პრინციპს, რომლითაც ინდიკატორები მუშაობენ ორგანიზმში ალკოჰოლის გამოსავლენად. პრინციპი ეფუძნება ეთანოლის სპეციფიკურ ფერმენტულ დაჟანგვას, რომელსაც თან ახლავს წყალბადის ზეჟანგის წარმოქმნა (H 2 O 2 ), იწვევს ფერადი ქრომოგენის წარმოქმნას,იმათ. ორგანული ნივთიერება, რომელიც შეიცავს ქრომოფორის ჯგუფს (ქიმიური ჯგუფი, რომელიც შედგება ნახშირბადის, ჟანგბადის და აზოტის ატომებისგან).

ამრიგად, ეს ინდიკატორები ვიზუალურად (ფერების მასშტაბით) აჩვენებს ალკოჰოლის შემცველობას ადამიანის ნერწყვში. ისინი გამოიყენება სამედიცინო დაწესებულებებში ალკოჰოლის მოხმარებისა და ალკოჰოლური ინტოქსიკაციის ფაქტების დადგენისას. ინდიკატორების გამოყენების სფეროა ნებისმიერი სიტუაცია, როდესაც აუცილებელია ალკოჰოლის მოხმარების ფაქტის დადგენა: ავტომობილის მძღოლების წინასწარი მოგზაურობის შემოწმების ჩატარება, საგზაო პოლიციის მიერ გზებზე მთვრალი მძღოლების იდენტიფიცირება, სასწრაფო დიაგნოსტიკისთვის გამოყენება, როგორც თვითმმართველობის საშუალება. კონტროლი და ა.შ.

6. ფოტოქრომიზმი.

მოდით გავეცნოთ საინტერესო ფენომენს, სადაც ასევე ხდება ნივთიერებების ფერის ცვლილება,ფოტოქრომიზმი.

დღეს სათვალეები ქამელეონის ლინზებით ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ვინმეს გააკვირვებს. მაგრამ უჩვეულო ნივთიერებების აღმოჩენის ისტორია, რომლებიც ცვლიან ფერს სინათლის მიხედვით, ძალიან საინტერესოა. 1881 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა ფიპსონმა მიიღო წერილი თავისი მეგობრისგან თომას გრიფიტისაგან, სადაც მან აღწერა თავისი უჩვეულო დაკვირვებები. გრიფიტი წერდა, რომ ფოსტის შესასვლელი კარი, რომელიც მდებარეობს მისი ფანჯრების მოპირდაპირედ, იცვლის ფერს მთელი დღის განმავლობაში - ბნელდება, როდესაც მზე ზენიტშია და ანათებს შებინდებისას. ცნობის შესახებ ცნობისმოყვარე ფიპსონმა დაათვალიერა ლითოპონი, საღებავი, რომელიც გამოიყენებოდა ფოსტის კარის შესაღებად. მისი მეგობრის დაკვირვება დადასტურდა. ფიპსონმა ვერ შეძლო ფენომენის მიზეზის ახსნა. თუმცა, ბევრი მკვლევარი სერიოზულად დაინტერესდა შექცევადი ფერის რეაქციით. და მეოცე საუკუნის დასაწყისში მათ მოახერხეს რამდენიმე ორგანული ნივთიერების სინთეზირება, სახელწოდებით "ფოტოქრომები", ანუ "ფოტომგრძნობიარე საღებავები". ფიფსონის დროიდან მეცნიერებმა ბევრი რამ ისწავლეს ფოტოქრომების შესახებ -ნივთიერებები, რომლებიც იცვლებიან ფერს სინათლის ზემოქმედებისას.

ფოტოქრომიზმი ან ტენბრესცენცია არის ნივთიერების ფერის შექცევადი ცვლილების ფენომენი ხილული სინათლისა და ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ.

სინათლის ზემოქმედება იწვევს ფოტოქრომულ ნივთიერებას, ატომური გადაწყობები, ელექტრონული დონის პოპულაციის ცვლილებები. ფერის ცვლილების პარალელურად, ნივთიერებას შეუძლია შეცვალოს მისი გარდატეხის ინდექსი, ხსნადობა, რეაქტიულობა, ელექტრული გამტარობა და სხვა ქიმიური და ფიზიკური მახასიათებლები. ფოტოქრომიზმი თანდაყოლილია ორგანული და არაორგანული, ბუნებრივი და სინთეზური ნაერთების შეზღუდული რაოდენობით.

არსებობს ქიმიური და ფიზიკური ფოტოქრომიზმი:

• ქიმიური ფოტოქრომიზმი: ინტრამოლეკულური და ინტერმოლეკულური შექცევადი ფოტოქიმიური რეაქციები (ტაუტომერიზაცია (შექცევადი იზომერიზმი), დისოციაცია (გაწყვეტა), ცის-ტრანს იზომერიზაცია და ა.შ.);
• ფიზიკური ფოტოქრომიზმი: ატომების ან მოლეკულების სხვადასხვა მდგომარეობაში გადასვლის შედეგი. ფერის ცვლილება ამ შემთხვევაში განპირობებულია ელექტრონული დონის პოპულაციის ცვლილებით. ასეთი ფოტოქრომიზმი შეინიშნება, როდესაც ნივთიერება ექვემდებარება მხოლოდ მძლავრ სინათლის ნაკადებს.

ფოტოქრომები ბუნებაში:

• მინერალური ტუგტუპი შეუძლია შეცვალოს ფერი თეთრი ან ღია ვარდისფერიდან ნათელ ვარდისფერში.

ფოტოქრომული მასალები

არსებობს ფოტოქრომული მასალების შემდეგი ტიპები: თხევადი ხსნარები და პოლიმერული ფილმები (მაღალი მოლეკულური წონის ნაერთები), შეიცავს ფოტოქრომულ ორგანულ ნაერთებს, მინები ვერცხლის ჰალოიდის მიკროკრისტალებით, რომლებიც თანაბრად ნაწილდება მათ მოცულობაში (ვერცხლის ნაერთები ჰალოგენებთან), ფოტოლიზი ( სინათლით დაშლა) რაც გამოწვეულია ფოტოქრომიზმით; ტუტე და მიწის ტუტე ლითონის ჰალოიდების კრისტალები, გააქტიურებული სხვადასხვა დანამატებით (მაგალითად, CaF 2/La,Ce; SrTiO 3 /Ni,Mo).

ეს მასალები გამოიყენება ცვლადი ოპტიკური სიმკვრივის სინათლის ფილტრებად (ანუ ისინი არეგულირებენ სინათლის ნაკადს) თვალებისა და მოწყობილობების სინათლის გამოსხივებისგან დასაცავად, ლაზერულ ტექნოლოგიაში და ა.შ.

ფოტოქრომული ლინზები

ფოტოქრომული ლინზა შუქზე, ნაწილობრივ დაფარული ქაღალდით. ფერის მეორე დონე ჩანს ღია და ბნელ ნაწილებს შორის, რადგან ფოტოქრომული მოლეკულები განლაგებულია ლინზის ორივე ზედაპირზე.პოლიკარბონატი და სხვა პლასტმასის . ფოტოქრომული ლინზები, როგორც წესი, ბნელდება ულტრაიისფერი შუქის თანდასწრებით და ნათდება მისი არარსებობის შემთხვევაში ერთ წუთზე ნაკლებ დროში, მაგრამ სრული გადასვლა ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე ხდება 5-დან 15 წუთში.

დასკვნები.

ასე რომ, სხვადასხვა ნაერთების ფერი დამოკიდებულია:

*მატერიის მოლეკულებთან სინათლის ურთიერთქმედებიდან;

*ორგანულ ნივთიერებებში ფერი წარმოიქმნება ელემენტის ელექტრონების აგზნების და სხვა დონეზე გადასვლის შედეგად. მნიშვნელოვანია მთელი დიდი მოლეკულის ელექტრონული სისტემის მდგომარეობა;

*არაორგანულ ნივთიერებებში ფერი განპირობებულია ელექტრონული გადასვლებით და მუხტის გადაცემით ერთი ელემენტის ატომიდან მეორის ატომში. ელემენტის გარე ელექტრონული გარსი თამაშობს მთავარ როლს;

*ნაერთის ფერზე გავლენას ახდენს გარე გარემო;

*მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ნაერთში ელექტრონების რაოდენობა.

გამოყენებული წყაროების სია

1. Artemenko A. I. "ორგანული ქიმია და ადამიანი" (თეორიული საფუძვლები, სიღრმისეული კურსი). მოსკოვი, "განმანათლებლობა", 2000 წ.

2. Fadeev G. N. "ქიმია და ფერი" (წიგნი კლასგარეშე კითხვისთვის). მოსკოვი, "განმანათლებლობა", 1977 წ.

ნამუშევრის ტექსტი განთავსებულია გამოსახულების და ფორმულების გარეშე.
ნამუშევრის სრული ვერსია ხელმისაწვდომია "სამუშაო ფაილების" ჩანართში PDF ფორმატში

Სარჩევი

შესავალი 3

თეორიული ნაწილი 5

გახსნის ინდიკატორების ისტორია 5

სკოლის ინდიკატორების კლასიფიკაცია და მათი გამოყენების მეთოდები 6

pH მნიშვნელობა 6

ექსპერიმენტული ნაწილი 8

სოციოლოგიური გამოკითხვა 8

ინდიკატორის მომზადება ბუნებრივი მასალისგან 9

ლაბორატორიული კვლევა „pH-ის დონის გაზომვა გამწმენდ საშუალებებში“………………………………………………………………………………………………………………

დასკვნა 14

გამოყენებული წყაროების სია 15

შესავალი

თანამედროვე სამყაროში თითქმის შეუძლებელია ამის გაკეთება კოსმეტიკის გარეშე. საპნები, შამპუნები, სკრაბები, ლოსიონები, ტონიკები, კრემები... ძნელი წარმოსადგენია ჩვენი ცხოვრება ამის გარეშე. კოსმეტიკა თან ახლავს ჩვენს ცხოვრებას დაბადებიდან. მაღაზიების თაროებზე უამრავი პროდუქტია სხვადასხვა მწარმოებლისგან: “UNILEVER”, “Beiersdorf”, “Oriflame” და ა.შ. მწარმოებლები - როგორც ადგილობრივი, ისე უცხოური - ეჯიბრებიან ერთმანეთს ახალი პროდუქტების შესთავაზებლად, ადიდებენ მათ შესანიშნავ თვისებებს. კოსმეტიკური საშუალებების გამოყენება შესაძლებელია ადრეული ასაკიდან (მაგალითად, "Jonson's Baby", "Bubchen" განკუთვნილია ბავშვებისთვის). თანამედროვე კოსმეტიკური საშუალებების მთავარი მიზანია მისცეს ადამიანებს საშუალება დარჩეს ლამაზი მთელი ცხოვრება. ყოველ დილით ვიბანთ თავს. სპეციალური კოსმეტიკური საშუალებებით, ჩვენი ბებიები კი წყაროს წყლით იბანდნენ, თორემ შეუძლებელია: ჩვენ ვცხოვრობთ სრულიად განსხვავებულ გარემო პირობებში. წყალი არ შლის მტვერთან და ქალაქის გამონაბოლქვში შერეულ კანის ოფლსა და ცხიმოვან სეკრეტს. უფრო მეტიც, ჩვენი ონკანი წყალი შეიცავს მათეთრებელს, ხოლო ჩვეულებრივი საპონი, რომელიც ტუტეა, აშრობს კანს აუცილებელია გამოიყენოთ სპეციალური სარეცხი საშუალებები, რომლებიც შეიცავს უფრო რბილ ნივთიერებებს საპონთან შედარებით და გაწმენდის გარდა, კანის მოვლა მისი ტიპის გათვალისწინებით.

თუ იყიდით შეუფერებელ ტანსაცმელს ან ფეხსაცმელს, შეგიძლიათ მარტივად დააბრუნოთ ისინი მაღაზიაში. სამწუხაროდ, ეს შეუძლებელია კოსმეტიკური საშუალებებით. წარუმატებელი პროდუქტის გამო ცრემლებამდე რომ არ დაგწყინდეთ, კოსმეტიკა უფრო ფრთხილად უნდა აირჩიოთ. კოსმეტიკური პროდუქტის არჩევისას ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი სახელმძღვანელო არის pH მნიშვნელობა.

მას შემდეგ, რაც ვისწავლეთ pH-ის განსაზღვრა, ჩვენ შევძლებთ სახლში კოსმეტიკური საშუალებების დამზადებას მხოლოდ ეკოლოგიურად სუფთა ბუნებრივი ინგრედიენტების გამოყენებით. pH-ის დასადგენად საჭიროა სპეციალური ინდიკატორები ან ტესტის ზოლები. 0000000 სამიზნე:ინდიკატორის გაკეთება სახლში; სხვადასხვა გამწმენდის ხარისხის განსაზღვრა ინდიკატორის გამოყენებით.

კვლევის მიზნები:

ამ საკითხზე სამეცნიერო ლიტერატურის ანალიზის ჩატარება;

გაეცანით ინდიკატორების გამოჩენის ისტორიას;

ინდიკატორების ფორმირების გზების გამოკვლევა;

მოამზადეთ ინდიკატორები სახლში ბუნებრივი მასალისგან;

კოსმეტიკური პროდუქტების ანალიზის ჩატარება, კვლევის ვიდეოჩანაწერების გაკეთება

ჰიპოთეზა:დავუშვათ, რომ ინდიკატორების მომზადება შესაძლებელია სახლში.

კვლევის ობიექტი:ინდიკატორები

კვლევის საგანი:ინდიკატორების შემადგენლობა

მეთოდები:სამეცნიერო ლიტერატურის ანალიზი, დაკვირვება, ლაბორატორიული ექსპერიმენტი, გამოცდილება, დაკითხვა, მიღებული შედეგების ანალიზი.

თეორიული ნაწილი

ინდიკატორის აღმოჩენის ისტორია

ინდიკატორები- ნიშნავს "მაჩვენებლებს". ეს არის ნივთიერებები, რომლებიც იცვლებიან ფერს იმისდა მიხედვით, არის თუ არა ისინი მჟავე, ტუტე თუ ნეიტრალურ გარემოში. ყველაზე გავრცელებული მაჩვენებლებია ლაკმუსი, ფენოლფთალეინი და მეთილის ფორთოხალი.

გამოჩნდა პირველივე მჟავა-ტუტოვანი მაჩვენებელი, ლაკმუსი. ლაკმუსი არის ლაკმუსის ლიქენის წყალხსნარი, რომელიც იზრდება შოტლანდიაში კლდეებზე.

ინდიკატორები პირველად მე-17 საუკუნეში აღმოაჩინა ინგლისელმა ფიზიკოსმა და ქიმიკოსმა რობერტ ბოილმა. ბოილმა ჩაატარა სხვადასხვა ექსპერიმენტი. ერთ დღეს, როცა მორიგ კვლევას ატარებდა, შემოვიდა მებაღე. იისფერი მოუტანა. ბოილს უყვარდა ყვავილები, მაგრამ მას ექსპერიმენტის ჩატარება სჭირდებოდა. ბოილმა ყვავილები მაგიდაზე დატოვა. როდესაც მეცნიერმა დაასრულა თავისი ექსპერიმენტი, მან შემთხვევით შეხედა ყვავილებს, ისინი ეწეოდნენ. ყვავილების გადასარჩენად მან ისინი ჭიქა წყალში ჩადო. და - რა სასწაულები - იისფერი, მათი მუქი მეწამული ფურცლები, წითელი გახდა. ბოილი დაინტერესდა და ატარებდა ექსპერიმენტებს ხსნარებით, ყოველ ჯერზე ამატებდა იისფერს და აკვირდებოდა რა დაემართა ყვავილებს. ზოგიერთ ჭიქებში ყვავილებმა მაშინვე დაიწყეს წითლობა. მეცნიერი მიხვდა, რომ იისფერი ფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ხსნარი არის ჭიქაში და რა ნივთიერებებს შეიცავს ხსნარი. საუკეთესო შედეგები მიიღეს ლაკმუსის ლიქენის ექსპერიმენტებმა. ბოილმა ჩვეულებრივი ქაღალდის ზოლები ჩაყარა ლაკმუსის ლიქენის ინფუზიაში. მე დაველოდე, სანამ ისინი გაჟღენთილია ინფუზიით, შემდეგ კი გავამშრალე. რობერტ ბოილმა ქაღალდის ამ სახიფათო ნაჭრებს უწოდა ინდიკატორები, რაც ლათინურიდან თარგმნა ნიშნავს "მაჩვენებელს", რადგან ისინი მიუთითებენ გადაწყვეტის გარემოზე. სწორედ ინდიკატორები დაეხმარა მეცნიერს ახალი მჟავის - ფოსფორის მჟავის აღმოჩენაში, რომელიც მან მიიღო ფოსფორის დაწვით და მიღებული თეთრი პროდუქტის წყალში გახსნით.

თუ არ არსებობს რეალური ქიმიური მაჩვენებლები, შეგიძლიათ წარმატებით გამოიყენოთ სახლის, ველური და ბაღის ყვავილები და მრავალი კენკრის წვენიც კი - ალუბალი, შოკებერი, მოცხარი - გარემოს მჟავიანობის დასადგენად. ვარდისფერი, ჟოლოსფერი ან წითელი გერანიუმის ყვავილები, პეონი ან ფერადი ბარდის ფურცლები ცისფერი გახდება ტუტე ხსნარში მოთავსებისას. ტუტე გარემოში ალუბლისა და მოცხარის წვენიც გალურჯდება. პირიქით, მჟავაში იგივე „რეაგენტები“ მიიღებენ ვარდისფერ-წითელ ფერს.

მცენარეთა მჟავა-ტუტოვანი მაჩვენებლები აქ არის შეღებვის ნივთიერებები - ანთოციანინები.ეს არის ანტოციანინები, რომლებიც მრავალ ყვავილსა და ნაყოფს ანიჭებენ ვარდისფერ, წითელ, ლურჯ და მეწამულ ფერებს.

ჭარხლის საღებავი ბეტაინი ან ბეტანიდინი უფერულდება ტუტე გარემოში და წითლდება მჟავე გარემოში. ამიტომაა, რომ ბორშს მჟავე კომბოსტოთი აქვს ასეთი მადისაღმძვრელი ფერი.

სკოლის ინდიკატორების კლასიფიკაცია და მათი გამოყენების მეთოდები.

ინდიკატორებს აქვთ სხვადასხვა კლასიფიკაცია . ყველაზე გავრცელებულია მჟავა-ტუტოვანი ინდიკატორები, რომლებიც ცვლის ფერს ხსნარის მჟავიანობის მიხედვით, დღესდღეობით ცნობილია რამდენიმე ასეული ხელოვნურად სინთეზირებული მჟავა-ტუტოვანი ინდიკატორი, ზოგიერთი მათგანის ნახვა შესაძლებელია სკოლის ქიმიის ლაბორატორიაში.

ფენოლფთალეინი (იყიდება აფთიაქში სახელწოდებით "purgen") - თეთრი ან თეთრი ოდნავ მოყვითალო ელფერით, წვრილად კრისტალური ფხვნილი. ხსნადი 95% სპირტში, პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში. უფერო ფენოლფთალეინი უფეროა მჟავე და ნეიტრალურ გარემოში, მაგრამ ტუტე გარემოში ჟოლოსფერი ხდება. ამიტომ, ფენოლფთალეინი გამოიყენება ტუტე გარემოს დასადგენად.

მეთილის ფორთოხალი - ფორთოხლის კრისტალური ფხვნილი. წყალში ზომიერად ხსნადი, ცხელ წყალში ადვილად ხსნადი, ორგანულ გამხსნელებში პრაქტიკულად უხსნადი. ხსნარის ფერი იცვლება წითელიდან ყვითლად.

ლაქმოიდი (ლაკმუსი) - შავი ფხვნილი. ხსნადი წყალში, 95% სპირტში, აცეტონში, გამყინვარულ ძმარმჟავაში. ხსნარის ფერი იცვლება წითელიდან ლურჯამდე.

ინდიკატორები ჩვეულებრივ გამოიყენება ტესტირების ხსნარში წყალხსნარის ან ალკოჰოლური ხსნარის რამდენიმე წვეთი ან ცოტა ფხვნილის დამატებით.

გამოყენების კიდევ ერთი მეთოდია ინდიკატორის ხსნარში ან ინდიკატორ ნარევში დასველებული ქაღალდის ზოლების გამოყენება და ოთახის ტემპერატურაზე გამხმარი. ასეთი ზოლები იწარმოება მრავალფეროვან ვარიანტში - მათზე გამოყენებული ფერის მასშტაბით ან მის გარეშე - ფერის სტანდარტი.

pH მნიშვნელობა

უნივერსალური ქაღალდის ინდიკატორს აქვს საშუალო (pH) განსაზღვრის მასშტაბი.

წყალბადის ინდექსი, pH - მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს წყალბადის იონების კონცენტრაციას ხსნარებში. ეს კონცეფცია 1909 წელს შემოიღო დანიელმა ქიმიკოსმა სორენსენმა. ინდიკატორს ეწოდება pH, ლათინური სიტყვების პირველი ასოების მიხედვით potentia hydrogeni- წყალბადის ძალა, ან pondus hydrogenii- წყალბადის წონა. წყალხსნარებს შეიძლება ჰქონდეს pH მნიშვნელობა 0-14 დიაპაზონში. სუფთა წყალში და ნეიტრალურ ხსნარებში pH=7, მჟავე ხსნარებში pH7. pH მნიშვნელობები იზომება მჟავა-ტუტოვანი ინდიკატორების გამოყენებით.

ცხრილი 1. - ინდიკატორის ფერი სხვადასხვა გარემოში.

რუსეთის ფედერაციის განათლების სამინისტრო

"ქიმიური ქამელეონი ან კალიუმის პერმანგანატის ამბავი"

სამუშაო დასრულდა

მე-10 კლასის მოსწავლე "A"

მილეიკოვსკაია ზოია

და მე-11 კლასის "B" მოსწავლე

კისინ სერგეი

ხელმძღვანელი:

სანქტ-პეტერბურგი

შესავალი. მიზნები და ამოცანები 3

მთავარი ნაწილი 5

რა არის კალიუმის პერმანგანატი 5

ხსნადობა 5

KMnO₄ 6-ის აღმოჩენა

მისი მიღების 6 გზა

პერმანგანატის მიღების სხვა მეთოდები 7

ქიმიური თვისებები 9

ჟანგვის თვისებები გარემოდან გამომდინარე 11

სითბოს დაშლა 12

კალიუმის პერმანგანატის გამოყენება 12

დახმარება ბოროტად გამოყენებისას 15

KMnO4 მებაღეობაში 16

დასკვნა 16

ლიტერატურა 17

დანართი 18

ექსპერიმენტები კალიუმის პერმანგანატთან 18

II გამოცდილება 19

III გამოცდილება 20

შესავალი. Მიზნები და ამოცანები

კალიუმის პერმანგანატი KMnO4 არის ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტი, ძალიან გავრცელებული. ეს არის თითქმის შავი მბზინავი კრისტალები. წყალში ხსნარს აქვს ინტენსიური ჟოლოსფერი ფერი, რომელიც, როგორც ჩანს, MnO4 იონების გამოა. ეს ნივთიერება, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ კალიუმის პერმანგანატს, კარგი სადეზინფექციო საშუალებაა. რატომ არის KMnO4 ჟანგვის აგენტი, სადეზინფექციო საშუალება, მაგრამ იმიტომ, რომ მანგანუმის დაჟანგვის მდგომარეობა არის +7. ახლა კი გასაგები ხდება, რატომ შეგახსენებთ ლაშქრობაში წასვლისას თან წაიღოთ კალიუმის პერმანგანატი, რათა მდინარის ან ტბის წყალი სუფთა იყოს. გამოდის, რომ კალიუმის პერმანგანატი აჟანგებს წყალს სინათლეში და მასში არსებულ მინარევებს. თუ წყალში გახსენით კალიუმის პერმანგანატის რამდენიმე კრისტალი და ცოტა ხანს დაელოდებით, შეამჩნევთ, რომ ჟოლოსფერი ფერი თანდათან უფრო ფერმკრთალი გახდება და შემდეგ მთლიანად გაქრება, ჭურჭლის კედლებზე ყავისფერი საფარი დარჩება, ეს არის მანგანუმის ოქსიდი, რომელიც დალექილა. - MnO2 ↓.

4KMnO4 + 2H2O → 4MnO2 + 4KOH + 3O2

Mn + 3ē → Mn 3 4

2O – 4ē → O₂ 4 3

ბაქტერიები და ორგანული ნივთიერებები იჟანგება ჟანგბადით ან კვდება ტუტე გარემოს გავლენით. შესაძლებელია წყლის გაფილტვრა და გამოყენება. ეს ნიშნავს, რომ პერმანგანატის ხსნარის შენახვა შესაძლებელია მხოლოდ ბნელ კონტეინერში.

რაც უფრო მეტს სწავლობთ ქიმიას, მით უფრო საინტერესოს გაიგებთ ნივთიერებების შესახებ. და თქვენ შეგიძლიათ ახსნათ მეტი იმ ფენომენების შესახებ, რომლებიც ხდება.

ჩვენ საკუთარ თავს დასახავთ მიზანს: ვისწავლოთ მეტი ნივთიერების შესახებ, რომელიც, მიუხედავად ნებისმიერი გარემოებებისა, გვხვდება სახლის მედიცინის თითქმის ყველა კაბინეტში. ასევე ნივთიერების შესახებ, რომელიც მუდმივად გამოიყენება ბუნების ისტორიის, ფიზიკისა და ქიმიის გაკვეთილებზე, რათა აჩვენოს წყლის დიფუზიის ფენომენი და შეღებვა მშვენიერი ვარდისფერი ფერით, ნივთიერება, საიდანაც ჟანგბადი მიიღება ქიმიის გაკვეთილებზე და ასევე კალიუმის პერმანგანატის დახმარებით, ქლორი მიიღება მარილმჟავისგან.

მთავარი ამოცანაა ამ საინტერესო ნივთიერების უფრო ღრმად შესწავლა და რადგან ის ბუნებაში არ არსებობს, გაირკვეს, ვინ მოიპოვა პირველად და სხვაგვარად როგორ შეიძლება მისი მიღება, რა თვისებები აქვს და რა თვისებებით გამოიყენება.

Მთავარი ნაწილი

რა არის კალიუმის პერმანგანატი

ხსნადობა

გახსნილი KMnO4 არის მუქი მეწამული კრისტალები მეტალის ბზინვარებით. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ პერმანგანატის ხსნადობა კარგია, მაგრამ ასე ჩანს. სინამდვილეში, ამ მარილის ხსნადობა ოთახის ტემპერატურაზე (20°C) არის მხოლოდ 6,4 გ 100 გრ წყალზე. თუმცა, ხსნარი ინტენსიურად შეფერილია და კონცენტრირებული ჩანს. ხსნადობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

ტემპერატურა °C
ხსნადობა, გ/100გრ წყალში

ნივთიერება კრისტალიზდება ულამაზესი მუქი მეწამული პრიზმების სახით, თითქმის შავი. ხსნარებს აქვთ მუქი ჟოლოსფერი, ხოლო მაღალი კონცენტრაციით - იისფერი.

KMnO4-ის აღმოჩენა

შვედმა მეცნიერმა გოტლიბ იოჰან ჰანმა თავისი კვლევა მიუძღვნა მინერალებისა და არაორგანული ქიმიის შესწავლას. თანამემამულე ვილჰელმ კარლ შიელთან ერთად, 1774 წელს მინერალური პიროლუზიტის MnO2 შესწავლისას აღმოაჩინეს მანგანუმი (მიიღეს იგი მეტალის სახით), ასევე მიიღეს და შეისწავლეს მანგანუმის მთელი რიგი ნაერთების თვისებები, მათ შორის კალიუმის პერმანგანატი.

მოპოვების მეთოდები

მანგანუმის დიოქსიდის MnO2 კალიუმის კარბონატთან და ნიტრატთან (K2CO3 და KNO3) შერწყმით მან შექმნა მწვანე შენადნობი, რომელიც იხსნება წყალში და წარმოქმნის მშვენიერ მწვანე ხსნარს. ამ ხსნარიდან გამოიყოფა კალიუმის მანგანატის K2MnO4 მუქი მწვანე კრისტალები.

MnO2 + K2CO3 + KNO3 → K2MnO4 + KNO2 + CO2.

თუ ხსნარი ჰაერში დარჩა, მისი ფერი თანდათან იცვლებოდა, მწვანედან ჟოლოსფერში გადაიქცევა და მუქი ყავისფერი ნალექი წარმოიქმნა. ეს აიხსნება იმით, რომ წყალხსნარში მანგანატები სპონტანურად გარდაიქმნება მანგანუმის მჟავის მარილებად HMnO4 მანგანუმის დიოქსიდის MnO2 წარმოქმნით.

3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2↓ + 4KOH

ამ შემთხვევაში, ერთი MnO4 იონი აჟანგებს ორ სხვა მსგავს იონს MnO4 იონებად და თავად მცირდება და წარმოქმნის MnO2.

ექსპერიმენტები განმეორდა სხვა კომპონენტებთან, ჟანგვის პიროლუზიტით.

ეს შეიძლება იყოს ჟანგბადის დაჟანგვა ტუტე KOH-ის თანდასწრებით

2MnO2 + 4KOH + O2 → 2K2MnO4 + 2H2O

ან კალიუმის ნიტრატი ტუტეების თანდასწრებით.

MnO2 + KOH + KNO3 = K2MnO4 + KNO2 + H2O

მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, მანგანატმა მისცა პერმანგანატი.

მანგანატის პერმანგანატად გადაქცევის პროცესი შექცევადია. ამრიგად, ჰიდროქსილის იონების, ანუ ტუტეების სიჭარბით, მანგანატის ხსნარი შეიძლება დარჩეს უცვლელი. მაგრამ როგორც ტუტე კონცენტრაცია მცირდება, მწვანე ფერი სწრაფად იქცევა ჟოლოსფერში.

პერმანგანატის მიღების სხვა მეთოდები

როდესაც ძლიერი ჟანგვის აგენტები (მაგალითად, ქლორი) მოქმედებენ მანგანატის ხსნარზე, ეს უკანასკნელი მთლიანად გარდაიქმნება პერმანგანატად.

2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl

შეიძლება იყოს მანგანუმის ნაერთების ქიმიური ან ელექტროქიმიური დაჟანგვა.

MnO2 + Cl2 + 8KOH → 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O

კალიუმის მანგანატი K2MnO4 შეიძლება დაექვემდებაროს ელექტროლიზს. ეს არის წარმოების მთავარი სამრეწველო მეთოდი.

K₂MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + H2 + 2KOH

2H + 2ē → H2 MnO4 - ē → MnO4

დაჟანგვის შემცირება

მრეწველობაში პერმანგანატი ასევე იწარმოება კონცენტრირებული კალიუმის ჰიდროქსიდის KOH ელექტროლიზით მანგანუმის ანოდით Mn. ელექტროლიზის პროცესის დროს ანოდის მასალა თანდათან იხსნება და წარმოიქმნება მეწამული ხსნარი, რომელიც შეიცავს პერმანგანატის ანიონებს. წყალბადი გამოიყოფა კათოდზე.

Mn + 2KOH + 6H2O → 2KMnO4 + 7H2

კათოდური ანოდი

2H + 2ē → H2 (შემცირება) Mn – 7ē → Mn (დაჟანგვა)

წყალში ზომიერად ხსნადი კალიუმის პერმანგანატი გამოიყოფა ნალექის სახით და მაცდური იქნებოდა ნატრიუმის პერმანგანატის NaMnO4 წარმოქმნა ჩვეულებრივი კალიუმის პერმანგანატის ნაცვლად. ნატრიუმის ჰიდროქსიდი უფრო ადვილად ხელმისაწვდომია, ვიდრე კალიუმის ჰიდროქსიდი. თუმცა, ამ პირობებში შეუძლებელია NaMnO4-ის იზოლირება; კალიუმის პერმანგანატისგან განსხვავებით, ის იდეალურად იხსნება წყალში (20°C-ზე მისი ხსნადობა წყალში არის 144 გ 100 გ წყალზე).

ქიმიური თვისებები

ქიმიური თვისებების მიხედვით, KMnO4 არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რადგან ჟანგვის მდგომარეობა არის +7 და მან მიიღო სახელი პერმანგანატის დასახელების სისტემისგან. როდესაც ელემენტის ხარისხი მაღალია, ემატება პრეფიქსი შესახვევიდა სუფიქსი ზე.

ადვილად გარდაქმნის Fe-ს Fe-ად, რომელიც გამოიყენება Fe მარილების (შავი რკინა) განსაზღვრის ანალიზში.

2KMnO4 + 8H2SO4 + 10FeSO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)₃ + 8H2O + K2SO4

· უფერულდება და ოდნავ ყვითლდება.

· გოგირდის მჟავა იქცევა გოგირდმჟავად.

2KMnO4 + 5H2SO3 → 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

· ქლორი გამოიყოფა მარილმჟავისგან.

2KMnO4 + 16HCL → 5CL2 + 2KCL + 2MnCL2 + 8H2O

Mn +5ē → Mn 5 2

2CL – 2ē → CL 2 5

(ეს არის ქლორის წარმოების ლაბორატორიული მეთოდი)

ü უნდა გვახსოვდეს, რომ ქლორი ტოქსიკური ნივთიერებაა და ეს ექსპერიმენტი უნდა ჩატარდეს გამწოვში.

პერმანგანატი ქიმიურად შეუთავსებელია ნახშირთან, შაქართან (საქაროზასთან) C12H22O4-თან და აალებადი სითხეებთან - შეიძლება მოხდეს აფეთქება.

2KMnO4 + C → K2MnO4 + CO2 + MnO2

C–C ბმის გაწყვეტის გარეშე.

2KMnO4 + 5C2H5OH + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5C2H4O2 + K2SO4

(ალკოჰოლი) (მჟავა)

2KMnO4 + 3C2H4 + 4H2O → 3CH2 – CH2 + 2MnO2 + 2KOH

(ეთენი) OH OH (ეთილენის დაჟანგვა)

როდესაც KMnO4 რეაგირებს კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან, წარმოიქმნება ოქსიდი.

2KMnO4 + H2SO4(კონს.) → Mn2O7 + H2O + K2SO4

ü Mn2O₇ - ცხიმიანი მუქი მწვანე სითხე. რეაქცია კარგად მიდის მშრალი მარილით. Mn2O7 ერთადერთი თხევადი ლითონის ოქსიდია; დნება = 5,9°, არასტაბილური, ადვილად ფეთქდება. t = 55°-ზე ან შოკის დროს. ალკოჰოლი მასთან შეხებისას აალდება.

ეს, სხვათა შორის, არის ერთ-ერთი გზა ასანთის გარეშე აანთოთ სულიერი ნათურა. რამდენიმე KMnO4 კრისტალი მოათავსეთ ფაიფურის ჭიქაში, ფრთხილად დაუმატეთ 1-2 წვეთი H2SO4 (კონს.) და ნაზავი ფრთხილად აურიეთ მინის ღეროთი. შემდეგ სპირტის ნათურის ფიტილს ჯოხით შეეხეთ.

Mn2O7 + C2H5OH + 12H2SO4 → 12MnSO4 + 10CO2 + 27H2O

KMnO4 არის ჟანგვის აგენტი როგორც არაორგანული, ასევე ორგანული ნივთიერებებისთვის. რაც უფრო მეტი ელექტრონის მიღება შეუძლია ჟანგვის აგენტს რეაქციის დროს, მით მეტია სხვა ნივთიერების მოლის რაოდენობა, რომელიც მას დაჟანგავს. ხოლო ელექტრონების რაოდენობა დამოკიდებულია რეაქციის პირობებზე, მაგალითად, მჟავიანობაზე.

KMnO4-ის მჟავე ძლიერი ხსნარი ფაქტიურად წვავს ბევრ ორგანულ ნივთიერებას, აქცევს მათ CO2 და H2O.

მაგალითად, ოქსილის მჟავას დაჟანგვა

H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 10CO2 + MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

2C – 2ē → 2C 5 დაჟანგვა

Mn + 5ē → Mn 2 აღდგენა

§ ქიმიკოსები ამას იყენებენ ლაბორატორიული მინის ჭურჭლის გასარეცხად, რომელიც ძლიერ არის დაბინძურებული ორგანული ნივთიერებების ცუდად გარეცხილი ნარჩენებით; ასევე ზოგჯერ გამოიყენება ფანჯრების რეცხვისას (ფრთხილად).

ჟანგვის თვისებები დამოკიდებულია გარემოზე

მჟავე გარემოდან გამომდინარე, KMnO4 შეიძლება შემცირდეს სხვადასხვა პროდუქტად:

· მჟავე გარემო

მჟავე გარემოში – მანგანუმის (II) ნაერთებამდე.

2KMnO4 + 4K2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5K2SO4 + 3H2O

ხსნარი უფერულდება, რადგან მანგანუმის (II) ნაერთები უფეროა.

· ნეიტრალური გარემო

ნეიტრალურ გარემოში - მანგანუმის ნაერთებამდე (IV).

2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2↓ + 3K2SO4 + 2KOH

MnO2 აძლევს ხსნარს ყავისფერ ელფერს, როდესაც ის ნალექი ხდება.

· უაღრესად ტუტე გარემო

ძლიერ ტუტე გარემოში - მანგანუმის (VI) ნაერთებამდე.

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

იქმნება კალიუმის მანგანატის ზურმუხტისფერი მწვანე ხსნარი. ამ ხსნარის მიღება ასევე შესაძლებელია ალკოჰოლური ნათურის ალის გამოყენებით, KMnO4-ის არც თუ ისე ძლიერი ხსნარით მყარი ტუტე KOH-ის დამატებით.

4 KMnO4 + 4KOH → 4K2MnO4 + O2 + 2H2O

სითბოს დაშლა

გაცხელებისას KMnO4 იშლება. ეს ხშირად გამოიყენება ჟანგბადის წარმოებისთვის ლაბორატორიაში. T = 200°C საკმარისია.

KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

გამოთავისუფლებული ჟანგბადით გამოთავისუფლებული საცდელ მილში შეყვანილი ადუღებული ნატეხი ანათებს კაშკაშა ალით. საჭიროა ფრთხილად იმუშაოთ, ჩადეთ ბამბის ფილტრი ხვრელში ისე, რომ დაშლის პროდუქტების მყარი ნივთიერებები არ შევიდეს ჰაერში ჟანგბადის ნაკადით.

კალიუმის პერმანგანატის გამოყენება

KMnO4 კვლავ გამოიყენება პერმანგანატის იონის მაღალი ჟანგვის უნარზე, რაც უზრუნველყოფს ანტისეპტიკურ ეფექტს.

კალიუმის პერმანგანატის განზავებულმა ხსნარებმა (დაახლოებით 0,1%) ფართო გამოყენება ჰპოვა მედიცინაში, როგორც ანტისეპტიკური საშუალება გაღრმავების, ჭრილობების დასაბანად და დამწვრობის სამკურნალოდ. გაზავებული ხსნარი გამოიყენება ღებინების სახით პერორალური მიღებისას ზოგიერთი მოწამვლის შემთხვევაში.

ორგანულ ნივთიერებებთან შეხებისას ატომური ჟანგბადი გამოიყოფა. პრეპარატის შემცირების დროს წარმოქმნილი ოქსიდი აყალიბებს კომპლექსურ ნაერთებს ცილებთან - ალბუმიტანებთან (ამის გამო, KMnO4 მცირე კონცენტრაციებში აქვს შემკვრელი ეფექტი, ხოლო კონცენტრირებულ ხსნარებში მას აქვს გამაღიზიანებელი, გამომწვევი და მთრიმლავი ეფექტი). მას ასევე აქვს დეზოდორული ეფექტი. ეფექტურია დამწვრობისა და წყლულების სამკურნალოდ.

KMnO4-ის ზოგიერთი შხამის განეიტრალების უნარს უდევს საფუძვლად მისი ხსნარების გამოყენება კუჭის ამორეცხვისთვის უცნობი შხამებით და საკვები ტოქსიკური ინფექციებით მოწამვლის შემთხვევაში.

(შეყვანისას ის შეიწოვება, წარმოქმნის ჰემატოტოქსიურ ეფექტს).

კერძოდ, KMnO4 შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰიდროციანმჟავა HCN-ით და ფოსფორით მოწამვლისთვის.

ü HCN არის სითხე მწარე ნუშის სუნით, ძალიან შხამიანი.

2HCN + 2 KMnO4 → N2 + 2KOH + 2MnCO3.

§ KOH განეიტრალებულია;

§ HCL კუჭის წვენი.

KOH + HCL → KCL + H2O

და მანგანუმის კარბონატი გადაიქცევა CO2 და H2O და ხსნადი მარილი MnCL2.

პერმანგანატის გამოყენება შესაძლებელია სხვა სფეროებში.

1888 წელს რუსმა მეცნიერმა ეგორ ეგოროვიჩ ვაგნერმა აღმოაჩინა ეთილენური ბმის შემცველი ორგანული ნაერთების დაჟანგვის რეაქცია ამ ნაერთების დამუშავებით KMnO4 1% ხსნარით ტუტე გარემოში (ვაგნერის რეაქცია).

ამ მეთოდის გამოყენებით მან დაამტკიცა რიგი ტერპენების უჯერი ბუნება (მან დაადგინა პინენის სტრუქტურა, რუსული ფიჭვის ტურპენტინების მთავარი კომპონენტი).

KMnO4 ტუტე ხსნარში არის სუსტი ჟანგვის აგენტი. მაგალითად, თუ ეთილენი C2H4 გაივლის ამ ხსნარში, კალიუმის პერმანგანატის ფერი ქრება, რადგან ეთილენი იჟანგება ეთან 1,2 დიოლში ან ეთილენგლიკოლად.

3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2 - CH2 + MnO2↓ + 2KOH

ასევე წარმოიქმნება MnO2 დიოქსიდის ყავისფერი სუსპენზია. KMnO4 ცივი განზავებული ხსნარის გაუფერულება არის თვისებრივი რეაქცია ნახშირბად-ნახშირბადის მრავალჯერადი C=C ​​ბმის არსებობაზე, ვინაიდან ძალიან ცოტა ორგანული ნაერთები იჟანგება ამ გზით.

ტუტე KMnO4 ხსნარი კარგად რეცხავს ლაბორატორიულ მინის ჭურჭელს ცხიმებისა და სხვა ორგანული ნივთიერებებისგან.

ხსნარები - 3 გ/ლ კონცენტრაცია ფართოდ გამოიყენება ფოტოების მატონიზირებლად.

მჟავე ხსნარებში პერმანგანატი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი და ფართოდ გამოიყენება ტიტრიმეტრულ ანალიზში; იისფერი (MnO4 იონები) მკვეთრი გადასვლა ღია ვარდისფერზე (Mn იონები) ინდიკატორების გამოყენებას მიუღებელია. MnO4 იონები ჟანგავს H2S, სულფიდებს, იონიდებს, ბრომიდებს, ქლორიდებს, ნიტრიტებს და წყალბადის ზეჟანგს.

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 5O2

ფრანგმა ქიმიკოსმა და ფიზიკოსმა გეი-ლუსაკ ჯოზეფ ლუიმ ქიმიაში შემოიტანა მოცულობითი ანალიზის მეთოდი. 1787 წელს C. Berthollet-მა აღწერა რედოქსის ტიტრირების მეთოდი, მათ შორის პერმანგანატორმია. ეს მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რაოდენობრივად: ოქსილის მჟავა, ჭიანჭველა წყალბადის სულფიდი, წყალბადის ზეჟანგი, რკინა მარილებში (II). მანგანუმი მანგანუმის (II) მარილებში, ამ მეთოდის ინდიკატორი არ არის საჭირო, თუ ტიტრირებული ხსნარები უფეროა, ამიტომ ტიტრირებისას KMnO4 ხსნარი უნდა გაუფერულდეს და როდესაც რეაქცია დასრულდება, KMnO4 ხსნარის ყოველი ჭარბი წვეთი შეღებავს. ტიტრირებული ხსნარი ვარდისფერი.

პიროტექნიკაში იგი გამოიყენება როგორც ჟანგვის აგენტი, მაგრამ იშვიათად, რადგან შეღებვის ნივთიერებები გამოიყოფა გამოყენებისას.

დახმარება ბოროტად გამოყენებისას

სტომატოლოგია ხშირად ატარებს, როგორც ჩანს, უცნაურ პროცედურას ღრძილების სამკურნალოდ. ღრძილები შეზეთებულია კალიუმის პერმანგანატის ხსნარით, შემდეგ კი წყალბადის ზეჟანგით გამოიყენება. გამოთავისუფლებული ჟანგბადი O2 იქნება მთავარი თერაპიული აგენტი, რის გამოც პროცედურას ეწოდება "ჟანგბადის აბაზანები".

სხვადასხვა კონცენტრაცია გამოიყენება სხვადასხვა მიზნებისათვის:

სარეცხი ჭრილობები
გარგარული
წყლულოვანი და დამწვრობის ზედაპირების შეზეთვისთვის
დუჟისა და კუჭის ამორეცხვისთვის

და თუ გამოყენება იყო არასწორად ჩაფიქრებული, კონცენტრირებული ხსნარი, შეიძლება მოხდეს დამწვრობა და გაღიზიანება.

დოზის გადაჭარბების შემთხვევაში: მკვეთრი ტკივილი პირის ღრუში, მუცლის არეში, ღებინება, ლორწოვანი გარსი შეშუპებული და მეწამული ფერისაა. კუჭის წვენის დაბალი მჟავიანობით - ქოშინი. ლეტალური დოზა ბავშვებისთვის:

o დაახლოებით – 3 გ.

ლეტალური დოზა მოზრდილებში:

o 0,3-0,5 გ კგ წონაზე.

მკურნალობა: მეთილენის ლურჯი

1) 50 მლ 1% ხსნარი;

2) ასკორბინის მჟავა ინტრავენურად – 30 მლ 5%-იანი ხსნარი.

KMnO4 მებოსტნეობაში

მებოსტნეები თავიანთ პრაქტიკაში ხშირად იყენებენ კალიუმის პერმანგანატს ორი თვისებისთვის: ჟანგვის და კალიუმის და მანგანუმის წყაროს. კალიუმის იონი საჭიროა მცენარეებისთვის, როგორც მკვებავი ელემენტი, ხოლო MnO4 ანიონი მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი დაავადების წყაროებზე: სოკოები, ობის და ა.შ. და ასევე, როგორც მიკროელემენტი.

KMnO4 → K + MnO4

კარგი ხალხური რეცეპტი მარწყვის პროდუქტიულობის გაზრდისთვის. ადრე გაზაფხულზე ბაღის საწოლს მოაცილეთ გასული წლის ფოთლები, მოამზადეთ კალიუმის პერმანგანატის ვარდისფერი ხსნარი და მორწყვის ქილადან (წვიმა) დაასხით თბილი ხსნარი მარწყვის მთელ პლანტაციაზე.

მებოსტნეები თვლიან, რომ ისინი ანადგურებენ ყველა ინფექციას და ზრდის პროდუქტიულობას იმის გამო, რომ კალიუმის პერმანგანატს არ აქვს ძალიან მაღალი ხსნადობა და კალიუმის იონები არ ირეცხება ნიადაგიდან.

დასკვნა

კალიუმის პერმანგანატი არის ნებისმიერი სახლის მედიცინის კაბინეტის უცვლელი წარმომადგენელი. მას მინერალურ ქამელეონს უწოდებენ. წყალხსნარში ფერის შეცვლის უნარი არის იისფერი-ჟოლოსფერი, მჟავების თანდასწრებით წითელია, ძლიერი განზავებით კი ვარდისფერი. და როდესაც, მაგალითად, H2O2 წყალბადის ზეჟანგი ემატება, ფერი ქრება.

ამ ძლიერ ჟანგვის აგენტს აქვს სადეზინფექციო ეფექტი. ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში და როგორც ჟანგვის აგენტი მრავალ ინდუსტრიაში, ქიმიურ ლაბორატორიებში.

ლიტერატურა

v – მოსამზადებელი ქიმია;

v – „ორგანული პრეპარატების სინთეზი“;

v Remi G. – „ნეორანის ქიმიის კურსი“ ტომი I.

v – „ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა“. მოსკოვი, მეცნიერება - 1983;

v ინტერნეტ ენციკლოპედია ვიკიპედია - www. ვიკიპედია. ორგ

განაცხადი

ექსპერიმენტები კალიუმის პერმანგანატთან

კალიუმის პერმანგანატი იხსნება წყალში. ხსნარი ხდება ვარდისფერი, ჯერ ვარდისფერი და შემდეგ ინტენსიური.

→ →→

→ →https://pandia.ru/text/78/118/images/image006_25.jpg" alt="SL380294.JPG" width="587" height="440">!}

III გამოცდილება

როდესაც KMnO4 კრისტალები ექვემდებარება ცივ კონცენტრირებულ გოგირდის მჟავას (უაღრესად წყლის მოცილების აგენტს), ის იშლება და წარმოიქმნება მანგანუმის ოქსიდი.

ü Mn2O₇ - მომწვანო-შავი ზეთოვანი სითხე.

თუ ამ სითხეში შუშის ჯოხს ჩაასველებთ და ალკოჰოლური ნათურის ფითილამდე მიიყვანთ, ის ანათებს.

https://pandia.ru/text/78/118/images/image008_15.jpg" alt="SL3rfsdfsdfsd80297.JPG" width="251" height="188"> →!}

→ → ,

ექსპერიმენტი შეიძლება შეიცვალოს - დაასველეთ ბამბის ტამპონი სპირტით და გაწურეთ სპირტი KMnO4-ისა და H2SO4-ის ნარევში, ანუ Mn2O7-ში. ხდება ციმციმი (დაჟანგვა).

https://pandia.ru/text/78/118/images/image013_10.jpg" alt="SL380308.JPG" width="203" height="271 id="> →!}

→→ →

→

კალიუმის პერმანგანატი გლიცერინით

თუ KMnO4-ს ჩაასხამთ ფილტრის ქაღალდში და მარილს გლიცერინით დაასველებთ. შეფუთეთ ჩანთაში, შემდეგ შვიდი წუთის შემდეგ კვამლი ჩნდება და ჩანთა ცეცხლს იკიდებს.

https://pandia.ru/text/78/118/images/image018_2.jpg" alt="SL380299.JPG" width="274" height="206">→!}

→→ →