Удивительная химия

Теперь вы уже знаете, в каких случаях кристаллы получаются мелкими и что надо сделать, чтобы они выросли крупнее. На поверхности гвоздя медь выделяется очень быстро, поэтому и кристаллы ее слишком мелкие. Огромная стальная болванка застывала очень медленно, поэтому и кристалл в ней вырос большой. Значит, чтобы вырастить кристалл меди побольше, процесс выделения металлической меди из раствора на поверхности железа надо замедлить. Сделать это можно таким способом. Возьмите небольшую стеклянную банку. На дно ее положите несколько кристаллов медного купороса (лучше взять кристаллы покрупнее). Как выращивать такие кристаллы, вы уже знаете, а после выращивания одного большого кристалла медного купороса у вас наверняка еще осталось некоторое количество этого вещества в виде насыщенного раствора — из него путем медленного испарения можно получить несколько кристаллов для данного опыта. Засыпьте кристаллы на дне банки слоем тонко помолотой поваренной соли толщиной несколько сантиметров. На соль положите кружок фильтровальной бумаги, который должен доходить до стенок банки. А уже на этот кружок положите еще один — железный, диаметром чуть поменьше. Такой кружок можно вырезать, например, из крышки старой консервной банки. (Только не порежьтесь о ее острые края!) С крышки с помощью наждачной бумаги надо счистить тонкий слой олова. Приготовьте в отдельной посуде насыщенный раствор поваренной соли и аккуратно налейте его в банку так, чтобы он покрывал железный кружок. Закройте банку крышкой поплотнее, поставьте ее куда-нибудь в сторону и ждите. Что произойдет, можно предсказать заранее. Медный купорос начнет медленно растворяться в рассоле. Рассол — не чистая вода, растворимость купороса в нем меньше. Ионы меди будут очень медленно подниматься вверх (этот процесс называется диффузией). За ним можно наблюдать сквозь прозрачные стенки банки по движению окрашенной границы. Обратите внимание на то, как изменится цвет ионов меди в присутствии хлорид-ионов поваренной соли. Достигнув железной пластинки, ионы меди начнут превращаться в атомы металла. Но так как процесс этот будет происходить очень медленно (потому что ионы меди подходят к пластинке с малой скоростью), образующиеся понемногу атомы меди будут успевать выстраиваться в красивые блестящие кристаллы металлической меди. Иногда эти кристаллы срастаются, образуя гроздья — дендриты. Меняя условия опыта (температуру, размер кристаллов купороса, толщину слоя соли и т. п.), можно менять условия кристаллизации меди. Когда вы закончите опыт (а он может продолжаться 1–2 недели и больше), извлеките полученные медные кристаллы. Чтобы они оставались такими же блестящими и не потускнели со временем, их надо покрыть бесцветным лаком или же хранить в плотно закупоренной баночке (например, из-под пенициллина), залитой доверху водой, в которую добавлено несколько капель уксуса. Это предохранит поверхность меди от окисления кислородом воздуха.

ХИМИКИ РАЗГАДЫВАЮТ ТАЙНЫ СВЕЧЕНИЯ

Свет «горячий» и «холодный»

Из многих загадок природы явления, связанные со светом и цветом, — одни из самых удивительных. Поразительно многообразие цветов в природе. Чтобы убедиться в этом, не обязательно ехать в тропические страны (или в зоопарк), где глаза разбегаются от богатства красок на оперении экзотических птиц и бабочек. Походите по осеннему лесу или парку: «пышное природы увяданье», которое так любил А. С. Пушкин, радует глаз тысячами оттенков зеленого, желтого, красного. Все это — результат химических реакций, интенсивность протекания которых в зеленой траве и зеленых листьях зависит от продолжительности светового дня и температуры окружающей среды.

Изменение цвета веществ при химических реакциях привлекало внимание людей с давних пор, когда химии как науки не было еще и в помине. Используя метод проб и ошибок, древние научились, например, окрашивать белую ткань в прекрасный пурпурный цвет, не зная ничего о сущности происходящих при этом химических превращений. Не знали они и о том. что окраску предмета мы можем обнаружить лишь в результате избирательного поглощения краской отдельных цветов из смеси всех «цветов радуги», т. е. из белого света. Если предмет, освещаемый естественным «белым» светом, полностью его отражает и не поглощает лучи какого-либо одного цвета, то он кажется нам белым, как снег (недаром существует красивое слово «белоснежный»). Если же предмет поглощает все «радужные цвета» и ничего не отражает, то он будет черным даже при самом сильном освещении. Все это стало известно сравнительно недавно, а в древности некоторые философы были уверены, что мы видим предметы потому, что человеческий глаз, испуская свет, как бы «ощупывает» им различные тела.