سلام دوستان عزیز
چند تا آزمایش جالب در زمینه علم شیمی که شما هم میتونید انجام بدید
آزمايشهاي
هيجان انگيز شيمي
مقدمه
شيمي علمي جالب وهيجانانگيزاست،اما همانگونه كه ميدانيدكار با موادشيميايي وانجام
واكنشهاي شيميايي نيازبه داشتن دانش كافي از ويژگيهاي اين مواد و خطرهاي احتمالي
واكنشهاي مربوط به آنهاست. خطردر انجام آزمایشهای شيمی همواره در
کمين است! این مقاله فقط با توجّه به نکته های آموزشی آورده شده
است و به هيچ وجه یک دستور کار آزمایشگاهی نيست. هيچ دانش
آموزی نباید درصدد انجام این آزمایشها بر آید.دبيران محترم شيمي كه علاقهمند به
نمايش عملي برخي از اين واكنشها باشند، بايد از پيش جزئيات دقيق آزمايش را پيدا كنند و با
رعايت كامل نكات ايمني آزمايش را انجام دهند.
درحضوركاتاليزگر H2 O 2 و 1- تجزيه 2
به سرعت انجام مي شود. براي KI درحضوركاتاليزگر H2O تجزيه هيدروژن پراكسيد(آب اكسيژنه) 2
جالب تر شدن كار ازروش هاي مختلفي مي توان استفاده كرد ازجمله:
واكنش كف آلود !
15 هيدروژن پراكسيد(آب اكسيژنه) و به اندازهي دو CC ظرفي مانند قوري انتخاب كنيد.درون آن حدود
بهآن اضافهكنيد.ضمن تجزيهي- (KI) قاشق غذاخوري مايع ظرفشويي بريزيد وسپس مقداري پتاسيم يديد
آب اكسيژنه، اكسيژن به سرعت توليدميشودوفشار زيادگاز اكسيژن باعث ميشودكفسفيد مايل به زردي
"شبيه خرطوم فيل"ازلولهي قوري خارج شود!
كفسفيد مايل به زردي "شبيه خرطوم فيل"!
غولچراغجادو!
را به صورت زير نيز ميتوان انجام KI درحضوركاتاليزگر H2O تجزيهي هيدروژن پراكسيد(آباكسيژنه) 2
داد.
را (Tea Bag) 15 هيدروژنپراكسيد را در درون يك قوريقديمي! بريزيد. چندبسته چايكيسهاي CC حدود
بريزيد.(طوري KI در گوشهاي بگذاريد و درون يكي ازآنها(دور از چشم دانش آموزان!) كميكاتاليزگر
كه مشخص نباشد) از دانشآموزان بخواهيدكه چايكيسهاي را در داخل محلول بياندازند(البته هيچ اتّفاقي
نميافتد!) سپس ميگوييم كه ما ميتوانيم غول چراغ جادو را از درون قوري بيرون بياوريم! بعد از آن
بستهي چاي كيسهاي (بستهاي كه غول چراغ را آزاد مي كند!) را با در قوري بالاي محلول قرار ميدهيم.
( به طوري كه بامحلول هيدروژن پراكسيد تماس نداشته باشد.) آنگاه براي بيرون آوردن غول، به چراغ
(قوري!) دست ميكشيم وچاي كيسهاي را درون محلول مياندازيم كه محلول هيدروژن پراكسيد به سرعت
تجزيه ميشود كه چون به شدت گرماده است بخار آب به همراه گاز هيدروژن آزاد شده(غول!) از لولهي
قوري خارج ميشود.
واكنش تجزيه هيدروژن پراكسيد در مجاورت كاتاليزگر پتاسيم يديد
-3 آتشسبز !
4 گرم گرد روي را در يك شيشهي كوچك بريزيد.دريك شيشهي بزرگتر يا يك لولهي آزمايش 4 گرم
بريزيد. Ba(NO3) 0 گرم باريم نيترات 2 / و 5 ( NH4Cl ) و 1 گرم آمونيم كلريد ( NH 4NO آمونيم نيترات ( 3
در زمان اجراي آزمايش گردروي را به شيشهي بزرگتر اضافه كنيد ودرِ آن را بگذاريد وبه شدت تكان دهيدتا
مخلوط خاكستري رنگي به وجود آيد.مخلوط را بر روي يك سطح نسوز ريخته و آن را به صورت كپهاي در
آوريدوچند قطره آب، با آبفشان روي آن بپاشيد.آتش سبز رنگ زيبايي(شعلهي سوختن باريم سبزپستهاي است.)
خود به خود فوران ميكند. معادلهي واكنش انجام شده به صورت زير است.
(g) + H 2O(g) 2 (s) ZnO(s) + N 3 NO 4 Zn(s)+ NH
در اثر واكنش در شرايط فوق آتش سبزرنگي ايجاد مي شود!
-4 چراغجادو!( چراغ فلسفي)
يك مترسيم مسي را چندين بار به دور يك مداد بپيچيد و به شكل يك فنر در آوريد و فنر حاصل را به
مداد ببنديد به طوري كه نوار مسي ازمداد آويزان شود.
100 بريزيد و آن را بجوشانيد وآن را از روي شعله CC 40 اتانول را در يك ارلن CC ازسوي ديگرحدود
برداريد و هم زمان سيم مسي را در بالاي شعلهگداخته كنيد! سپس نوارمسي گداخته شده را در بالاي ارلن
حاوي الكل قرار دهيد به طوري كه سيم مسي در تماس با بخارهاي الكل باشد. در اين هنگام اتّفاق جالبي
ميافتد نوار مسي مانند چراغ، روشن باقي ميماند. علّت ايناست كه مس در مجاورت اكسيژن هوا
اكسيدميشود واكسيژن خودرا در اختيار بخارهاي اتانول قرارميدهد تا اتانول را به اتانال (استالدهيد)
اكسيدكند. وتا وقتي كه اين عمل اتّفاق مي افتد نوار مسي همانندچراغ جادويي فروزان ميماند.
هشدار: بخارهاي استالدهيد بسيارسمي هستند ونبايد آن را به مدت طولاني تنفس كرد.
واكنش انجام شده به صورت زير است:
اكسايش
CHO(g) 3 OH(g) CH 2 CH 3 CH
استالدهيد اتانول
نوار مسي همانندچراغ جادويي فروزان ميماند.
-5 دود و آتش صورتي!
را در هاون چيني ميساييم و در روي يك كاغذ سفيد(دور از چشم ( KMnO حدود 5 گرم پتاسيم پرمنگنات( 4
دانشآموزان) ميريزيم و پس از اضافه كردن چندقطره گليسيرين خالص كاغذ را مچاله كرده و سپس چندين
مرتبه كاغذ را در ميان دستان خود به شدت مالش ميدهيم و آن را در مقابل چشم دانشآموزان روي يك سطح
نسوز قرار ميدهيم.
دانشآموزان به ورقه كاغذ نگاه ميكنند وبعد از چند لحظه مشاهده ميكنند دود از كاغذ بلند ميشود! دود به
سرعت به شعله ي درخشنده صورتي رنگ تبديل ميشود!
واكنش انجام شده را ميتوان به صورت زير نوشت كه واكنشي جالب براي به نمايش گذاشتن اكسايش –
كاهش است. واكنش را بدون موازنه مينويسيم و از دانشآموزان ميخواهيم واكنش را موازنه كنند.
O 2 + 12 H 2 + 2 CO 2 + 14 MnO 3 CO 2 3 7 K 5O H + 3 C3 4 14KMnO
واكنش پتاسيم پرمنگنات با گلسيرين
-6 جوهرنامرئي!
تشكيل كمپلكسهاي فلز اغلب با تغييرات بسيارقابلتوجهيدر رنگ همراه است.به عنوان مثال از محلول
به عنوان جوهر نامرئي ميتوان استفاده كرد.آنچه با اين محلول روي كاغذ نوشته CoCl كلريد 2 (Π) كبالت
مي شود تا وقتي كه حرارت داده نشده،نامرئياست. در اثرگرما رنگآبي بسيار واضحي ظاهر ميشود كه پس از
مدتي به تدريج ناپديد ميگردد.پديدهاي كه موجب ظاهرشدن رنگ ميشودبا تعادل زير نشان داده شده است.
٢ [Co(H٢O)٦]Cl٢ Co [CoCl٤] + 12 H٢O
آبي صورتي (رقيقآن بيرنگ است)
وقتي رقيق باشد تقريبا"بيرنگ است به طوريكه نوشتهي [Co(H٢O)٦] كمپلكس آبي - صورتي رنگ + 2
حاصل از آن عملا"نامرئي است.در اثر حرارت دادن مولكول هاي آب از آن بيرون كشيده شده و كمپلكس آبي-
تشكيلميشود. اگر نوشته را به حال خود بگذاريم،كمكم از هوا آب جذب ميكندوكمپلكس [CoCl4] واضح- 2
بيرنگ اوليه ايجاد ميشودكه نوشته را دوباره بيرنگ ميكند.
جوهر نامرئي!) ) CoCl كلريد 2 (Π) جوهر نامرئي! آزمايش فوقِ سرّي!! دراثرحرارترنگ آّبي واضحي ظاهر ميشود! محلولكبالت
7 – فوارهي آمونياكي!
يك بشر يك ليتري را از آب پر ميكنيم و به شناساگر فنول فتاليين اضافه ميكنيم.( شناساگر فنول فتاليين
250 و يك درپوش لاستيكي سوراخدار مناسب CC درمحيط خنثي و اسيدي بي رنگ است.) سپس يك ارلن
انتخاب كرده واز درون آن لولهي شيشهاي عبور ميدهيم.
را ميساييم و آن را به همراه درحدود 5 ( NH4Cl ) بعد از آن در يك هاون چيني در حدود 5 گرم آمونيم كلريد
20 آب اضافه ميكنيم تا محلول غليظيبه دست آيد سپس محلول را درون C C به ( CaO) گرم كلسيم اكسيد
ارلن ريخته ودر پوش لاستيكي آماده شده ارلن را ميگذاريم و ارلن را در روي شعلهي گاز گرفته و آن را گرما
مي دهيم تا بخارات آمونياك طبق معادلهي زير به شدت خارج شود.
2NH4Cl +Ca(OH)2 2 NH3 + Ca Cl2 + H٢O
در اين هنگام لولهي شيشهاي درپوش لاستيكي را به سرعت در داخل بشر قرار ميدهيم، اتفاق جالبي
ميافتد! در اثر خارج شدن گازهاي درون ارلن فشار گاز كاهش مييابد وفشار زياد هواي بيرون باعث
مي شود تا آب مانند فواره درون ارلن بالابرود و به علت بازي بودن محلول ارلن به رنگ ارغواني در آيد.
هشدار:بخارات آمونياك سمي و اشكآور است بنا بر اين؛موقع گرما دادن ارلن را دور از خود و دانش-
آموزان قرار دهيد.
توجه: در اين آزمايش به جاي توليد آمونياك توسط واكنش، مي توان محلول رقيقِآمونياك ويا از
محلول رقيق جوهرِنمك استفاده كرد وهمان نتيجه را گرفت و تغيير رنگ شناساگرهايي مانند
ليتموس و يا متيل اورانژ را به صورت نمايشي به دانش آموزان نشان داد. و حتّي اگر آّب را هم
درون ارلن بريزيم و آزمايش را تكرار كنيم به دليل توضيح داده شده، باز هم فواره ايجاد ميشود.
چگونگي ايجادفوارهي آمونياكي
طرزشناسايي آمونياك:بخار آمونياك با بخارهيدوژن كلريد توليد دود سفيد نشادر مي كند.
-8 بيرنگ شدن صورتي!
ابتدا دور از چشم دانش آموزان در يك بشر 100 ميلي ليتري، در حدود 10 ميلي ليتر محلول غليظ سديم
200 محلول رقيق اسيد C C ، تيوسولفات را تهيه كرده و آنرا در كناري ميگذاريم. سپس در يك بشر نيمليتري
50 C C سولفوريكي پتاسيم پرمنگنات را تهيه ميكنيم. آنگاه در داخل چهار بشر 100 ميليليتري، در هر يك
50 آب از شير،روي يكي از C C از محلول صورتي (بنفش) را ميريزيم و از سه دانشآموز ميخواهيم؛هركدام
محلولها اضافه كنند. آنها ميبينند كه محلولها فقط رقيقتر ميشوند! حال ما ميگوييم كه به همان طريق مي-
توانيم محلول را بيرنگ كنيم! سپس بشرحاوي محلول تيوسولفات را طوري كه دانشآموزان تَه بشر را نبينند،
زير شير آب ميگيريم تا حجم محلول به 50 ميليليتر برسد. به محض اضافه كردن محلول به بشر چهارمِ حاوي
محلول رقيق اسيد سولفوريكي پتاسيم پرمنگنات،محلول بيرنگميشود! معادلهي واكنش انجام شده به صورت
زير است.
O 2 4 +7H2SO4 5Na2SO4 +8Mn SO4+ 4 K2SO4+ 7H 3+8KMnO O 2 S 2 5 Na
درصورت حضورمحلول تيوسولفات وسولفوريكاسيد
اضافي محلول شيري رنگ ميشود. تيتراسيون محلول بنفشاسيدسولفوريكي پتاسيمپرمنگنات با سديمتيوسولفات
درصورت حضورمحلول تيوسولفات وسولفوريكاسيد اضافي ، پس از مدتي به علّت انجام واكنش زير
محلول شيري رنگ ميشود.
Na٢S٢ O٣ +H٢SO4 S + SO2 + Na2SO4+ H ٢O
10 و 9 - بررسي دوتعادل رنگي!
تعادل كرومات – دي كرومات
محلول پتاسيم كرومات زردرنگ است كه مي توان آن را به صورت معادلهي يوني زيرنوشت كه در آن تعادل
شيميايي كرومات – دي كرومات برقرار است.
O 2 + H -
7
Cr 2 22 - + 2H+ ⇔ O
4 ( 2 (معادله 1 CrO
نارنجي زرد
حساس PH طبق اصل لو شاتليه، ميتوان گفت كه غلظت يون هاي كرومات و دي كرومات نسبت به تغييرات
H+ هاي بالا(غلظتكم PH است. در
H+ هاي پايين(غلظت زياد PH ) غلبه با يونهاي كرومات است ودر
) چيرگي
با يونهاي ديكرومات است. براي مشاهدهي تغيير رنگ در اين آزمايش، آزمايش را دو بار انجام ميدهيم.
50 از محلول در CC بار اول آزمايش را با محلول زردرنگ پتاسيم كرومات شروع ميكنيم. (معادله 1) سپس به
20 محلول هيدروكلريك اسيدغليظ اضافه ميكنيم.تعادل طبق اصل لوشاتليه ازچپبهراست جابهجا CC حدود
ميشود و رنگ محلول نارنجي ميگرددو دانشآموزان به وضوح تغييررنگ را خواهندديد.
+ 2H+ 2 -
4 O ⇔ 2 CrO 2 + H -
7
O 2 2 ( معادله 2 ) Cr
زرد نارنجي
50 از محلول CC بار دوم آزمايش را با محلولنارنجي رنگ پتاسيم كرومات شروع ميكنيم. (معادله 2) سپس به
20 محلول سديم هيدروكسيد غليظ اضافه ميكنيم.تعادل طبق اصل لوشاتليه از راستبهچپ CC در حدود
جابهجا ميشود و رنگ محلولزرد ميگرددو دانشآموزان به وضوح تغييررنگ را خواهندديد.
رنگ نارنجي محلول پتاسيم دي كرومات رنگ زرد محلول پتاسيم كرومات رنگ نارنجي پتاسيم ديكرومات و رنگ زرد پتاسيم كرومات
تيوسيانات ( III) تيوسيانات آهن ، ( III) تعادل آهن
لوله به ترتيب، در لولهي اول ودوم محلول - ¼ چهار لولهي آزمايش بزرگ انتخاب كنيد ودر هر يك از آن ها، تا
سولفات و در لولهي چهارم محلولنقرهنيترات بريزيد.تنها (III) پتاسيمتيوسيانات رقيق در لولهي سوم محلولآهن
سولفاتاستو بقيهي لولهها بيرنگند. (III) لولهاي كه رنگ آن زرد است لولهيحاوي محلولآهن
حال محلول لولهي اول را روي محلول لولهي سوم بريزيد ملاحظه ميكنيد كه رنگ محلول قرمز ميشود چون
در آن قرمز است و بقيهي [Fe(SCN )] تيوسيانات+ 2 (III) مخلوط تعادلي زير به وجود ميآيد كه محلولآهن
اجزاي تعادل در آن رنگ قابل توجهي ندارند.معادله شيميايي واكنش تعادلي به صورت زير است:
Fe3+ + SCN‐ ⇔ Fe (SCN ) گرما+ + 2
قرمز بيرنگ زرد
اكنون مخلوط تعادلي را به دو قسمت مساوي تقسيم كنيد درون يكي از قسمت ها محلول لوله دوم (محلول-
پتاسيمتيوسيانات رقيق) را بريزيد. برشدت رنگ قرمز افزوده ميشود!چون طبق اصللوشاتليه با مصرف
تيوسيانات اضافي تعادل ازچپ به راستجابهجاميشود .
درون محلول ديگر محتويات لولهي چهارم( محلولنقرهنيترات)را بريزيدبه سرعت ضمن تشكيل رسوب نقره-
زردرنگ ميشود و رنگ قرمز ناپديد ميگردد! زيرا
