Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков

Что будет дальше, ты, конечно, уже догадался: будет выделяться углекислый газ. Но где же он?

Имей терпение. Один раствор слева, другой — справа, и нужно время, чтобы они встретились. А как только они встретятся, то примерно посередине, на границе между областью соды и областью уксуса, появятся пузырьки.

Сделав первый химический опыт (может быть, первый в жизни), не мешает передохнуть и поразмыслить. Давай подумаем о том, отчего сода и уксус взаимодействуют друг с другом то бурно, а то лениво, не торопясь.

Все вещества состоят из молекул — это тебе, надо полагать, известно. Углекислый газ в нашем опыте выделяется, как только молекулы соды и молекулы уксуса соприкоснутся. Когда ты всыпал соду в раствор уксуса, она тоже стала растворяться в воде и ее молекулы начали сталкиваться с молекулами уксуса. Говорят, что началась реакция — этим словом химики называют превращения веществ, их взаимодействие. Запомни его, пожалуйста, оно еще не раз встретится, и не только в этой книжке.

А потом ты принялся размешивать содержимое стакана. И конечно, помог большему числу молекул соды и уксуса встретиться, столкнуться, соединиться. При этом интенсивно высвобождались молекулы углекислого газа — и жидкость словно вскипела.

В третьем же опыте, с лужицами на стекле, мы все сделали наоборот: разделили молекулы, помешали им сразу встретиться. Однако вспомни, как распространяется по квартире запах варенья или духов — пройдет некоторое время, пока их молекулы достигнут, наконец, твоего носа и ты ощутишь приятный аромат. Вот так же неспешно двигались в воде многочисленные молекулы соды и уксуса, а когда встретились посередине лужицы, то сообщили об этом пузырьками…

Опыт совсем простой, а объяснения долгие. Дальше будет большей частью наоборот. Но здесь, на нехитром примере, ты узнал сразу немало нового: что такое химическая реакция, с чего она начинается (помнишь — со встречи молекул), как эту встречу ускорить или замедлить. На всякий случай добавлю, что очень часто для ускорения реакции, для ее усиления вещества нагревают. По мере нагрева молекулы движутся все быстрее и быстрее, поэтому им еще легче, даже без нашей помощи, найти друг друга и вступить в реакцию.

И последнее замечание, прежде чем мы перейдем к следующим опытам. Все, что происходит в колбах, стаканах и пузырьках, химики умеют сокращенно записывать в виде формул и уравнений. В нашем случае они бы написали так:

NaHCO₃ +СН₃СООН=CH₃COONa +Н₂O +СO₂.

Но для тех, кто еще химии не знает, такая запись — как ребус без отгадки. Поэтому там, где нужно, будем описывать реакцию полностью, словами. В нашем случае так: при реакции соды с уксусной кислотой образуются ацетат натрия, вода и углекислый газ. Объяснение долгое, но означает оно то же самое, что написано в уравнении.

Продолжаем разминку. Проведем несколько красивых опытов один за другим и без особых объяснений. Но сначала купи в аптеке пузырек настойки йода, пачку фенолфталеина и пипетку. Да, пожалуй, еще, чтобы лишний раз не ходить, по флакончику нашатырного спирта и хлорида кальция. Все это стоит буквально копейки. Флакончики поставь на место, а таблетки фенолфталеина растолки в порошок, всыпь в стакан и налей в него на два-три пальца воды. Размешай как следует, дай постоять и перелей жидкость без осадка в чистый пузырек. Чтобы не спутать, приклей к пузырьку, как мы договорились, этикетку с такой надписью: «Раствор фенолфталеина».

В два чистых стакана налей воды из-под крана — не больше, чем на треть высоты. В первый стакан капни пипеткой две-три капли раствора фенолфталеина, во второй — насыпь полчайной ложки кальцинированной (стиральной) соды и размешай. Обе жидкости совершенно прозрачны. Но как только ты перельешь жидкость из одного стакана в другой, смесь станет малиновокрасной. Выглядит совсем как фокус. А химики очень часто используют эту реакцию. Она помогает им сразу распознать вещества — наподобие тех, что находятся в растворе стиральной соды. Таких веществ есть немало; их общее имя — основания.

Давай теперь обесцветим красную жидкость из предыдущего опыта. А сделать это проще простого. У оснований есть противники, с которыми они не могут ужиться вместе: это кислоты. В том числе и уксусная кислота. Несколько чайных ложек уксуса, добавленных к малиновому раствору, сделают его опять бесцветным. А попутно вырвется на свободу углекислый газ (как и в опытах с пищевой содой).

Это свойство — вступать в реакцию с основаниями — присуще всем кислотам, не одной только уксусной. Можешь взять вместо нее, скажем, лимонную кислоту, растворив несколько крупинок в воде; результат будет тот же.

А есть ли у нас еще какое-нибудь вещество, которое окрашивало бы фенолфталеин в красный цвет? Есть: нашатырный спирт. Капни несколько капель в пузырек или стакан, разведи водой, добавь фенолфталеина — жидкость и покраснеет. Налей немного кислоты — окраска исчезнет. Только не бери нашатырного спирта помногу: у него резкий, неприятный запах.