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DIVERTENTI ESPERIENZE A CASA
Accendi la lampada con un fiammifero! Esperimenti chimici
Esperienze divertenti a casa / Esperimenti di chimica per bambini Per questa esperienza, è più conveniente prendere una lampada da tavolo. Scollegare uno dei suoi fili dalla spina e allungare, senza dimenticare un buon isolamento. Prendi un piccolo tubo di vetro stretto con pareti sottili (il modo più semplice è usare cassetti di vetro con estremità imbutite). Inserire gli elettrodi nel tubo da entrambe le estremità - fili con un diametro di circa 1 mm; fissarli al tubo con del nastro isolante. Gli elettrodi non devono toccarsi, la distanza tra loro è di 1-2 mm. Collegare il filo esteso dalla lampada a uno degli elettrodi e collegare l'altro elettrodo con un filo alla presa libera della spina e isolare. Otterrai un circuito aperto in un'area, tra gli elettrodi. Fissare il tubo di vetro in posizione orizzontale. Questo è abbastanza facile da fare se i fili sono rigidi, con isolamento in plastica: fissa il filo e il tubo lo terrà. La preparazione per l'esperimento è finita, puoi accendere la spina nella rete. La lampada, ovviamente, non brucerà.
Porta un fiammifero acceso al tubo in cui sono inseriti gli elettrodi. Se il tubo non è di vetro refrattario, il vetro si ammorbidirà e il tubo si abbasserà leggermente. E poi la lampada si accenderà, nonostante il circuito sia ancora aperto. Il fatto è che i sali che compongono il vetro vengono ionizzati quando riscaldati e il vetro diventa un conduttore. Se l'esperimento non funziona perché il tubo è largo, invece di un fiammifero, prendi una candela o una lampada a spirito. Anche accendere una lampada con una candela è un'esperienza spettacolare. E puoi anche accenderlo con salnitro fuso. Fissa verticalmente una provetta, sul fondo della quale viene versato un po 'di nitrato di potassio o di sodio (potassio o nitrato di sodio), e calaci dentro due fili di rame. Per evitare che gli elettrodi di rame si tocchino, passarli attraverso il tappo. Collegare la lampada agli elettrodi nello stesso modo dell'esperimento precedente. Quando accendi la corrente, la lampada, ovviamente, non si accende: il nitrato solido non conduce corrente.
Riscalda il salnitro fino a scioglierlo con l'aiuto di pastiglie di combustibile secco: la lampada lampeggerà. Gli ioni che costituivano il reticolo cristallino del sale acquistano mobilità e il circuito si chiude. La lampada brucerà anche dopo aver rimosso la fiamma: il salnitro fuso ha un'elevata resistenza elettrica, e il calore che si sprigiona durante il passaggio di corrente mantiene il salnitro allo stato fuso. Allo stesso modo, puoi sperimentare non con una fusione, ma con una soluzione, ad esempio, di sale comune. In questo caso, è meglio prendere elettrodi di grafite. Immergili prima semplicemente in un barattolo d'acqua, quindi aggiungi sale in piccole porzioni e la lampada si illuminerà sempre più luminosa. A proposito, è conveniente controllare la conduttività elettrica delle soluzioni in questo modo. Controlla, ad esempio, come le soluzioni di soda, zucchero e acido acetico di diverse concentrazioni conducono l'elettricità. E un'altra esperienza non del tutto ordinaria con una lampadina elettrica, ma non con una grande, ma con una torcia. Fissatela in una striscia di latta, piegata ad angolo retto, e inserite la striscia in un piccolo bicchiere in modo che il bulbo di vetro della lampadina sia all'interno del bicchiere e sia rivolto verso il fondo del bicchiere. Collegare la lampadina alla batteria: la sporgenza sulla base, collegare la sua sezione più esterna al polo negativo e la striscia di stagno al positivo. Nota: non puoi saldare i conduttori, perché durante l'esperimento la saldatura potrebbe sciogliersi. Devi trovare un contatto meccanico o utilizzare una cartuccia da una vecchia torcia. Prima di iniziare l'esperimento, rimuovi la lampada dal vetro e versaci dentro il nitrato di sodio (il nitrato di potassio non è adatto in questo caso, perché - diventerà chiaro in seguito). Appoggiate il vetro su una rete di amianto o su una lastra di metallo e scaldatelo sulla fiamma di un fornello a gas o di una lampada a spirito; l'alcol secco non è molto conveniente, poiché è difficile controllare la temperatura della fusione. Il salnitro fonde a 309 °C, ea 390 °C si decompone già; Qui in un tale intervallo ed è necessario mantenere la temperatura. Per fare ciò, modifica la dimensione della fiamma o la distanza dal vetro. Assicurarsi che il fuso non si solidifichi, anche dalla superficie.
Abbassa con cautela la lampadina nel salnitro fuso. La maggior parte della bottiglia di vetro deve essere immersa nella fusione, ma assicurarsi che la parte superiore della base, a cui è saldato il conduttore, non entri in contatto con il salnitro: si verificherà un cortocircuito. Tenere la lampadina accesa nel salnitro per circa un'ora, quindi spegnere la corrente, spegnere il bruciatore e consegnare con cura la lampadina. Quando si raffredda, sciacqualo con acqua e vedrai che l'interno del bulbo è ricoperto da uno strato a specchio! Abbiamo già detto che quando riscaldate, le particelle cariche nel vetro acquisiscono mobilità (ecco perché la lampada era accesa quando il tubo veniva riscaldato con un fiammifero). Gli attori principali sono gli ioni sodio: già a temperature superiori ai 300°C diventano abbastanza mobili. Il vetro stesso rimane completamente solido. Quando hai immerso la lampadina accesa nella fusione del salnitro, il vetro da cui è stata ricavata la lattina si è rivelato essere in un campo elettrico: la spirale è il polo negativo, la fusione che è a contatto con la striscia di stagno è positiva. Gli ioni di sodio mobili iniziarono a muoversi nel vetro verso il catodo, cioè verso la spirale. In altre parole, si sono spostati verso la parete interna del pallone. Quindi, il rivestimento dello specchio è sodio dall'interno? SÌ. Ma come hanno fatto gli ioni a trasformarsi in metallo? I metalli caldi (compresi quelli di cui è composta la spirale) emettono elettroni. Dalla spirale, colpiscono la superficie interna del vetro e si collegano lì con ioni di sodio. È così che si è formato il sodio metallico. Ma perché il nitrato di potassio non è adatto all'esperimento? Dopo tutto, il nitrato non sembra essere coinvolto nel processo... No, lo fa. Quando lo ione sodio è diventato un atomo neutro, nel vetro è rimasta una lacuna ionica caricata negativamente. È qui che è necessario il nitrato di sodio: dalla sua fusione, sotto l'influenza di un campo elettrico, gli ioni di sodio penetrano nel vetro e riempiono i fori. E gli ioni di potassio sono circa una volta e mezza più grandi degli ioni di sodio, non saranno in grado di entrare nel bicchiere. Nel nitrato di potassio, la lampada si spezzerà semplicemente. Tale insolita elettrolisi attraverso il vetro viene talvolta utilizzata nella pratica per ottenere uno strato di sodio purissimo, o, più rigorosamente, spettralmente puro. Autore: Olgin O.M.
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