Химические опыты с сосудами

Почти каждый из людей, со школьного курса химии, помнит, что такое колба и пробирка. Однако, бывает так, что даже если человек хорошо знаком с теоретическими основами химии, он или она может не знать, для чего используется более специфическое химическое оборудование. В ЕГЭ по химии, есть 26 задание, посвященное теме «Химия и Жизнь», где как раз таки может всплывать вопрос, для каких целей используется то-то и то-то химическое оборудование. Статистика показывает, что именно на этом задание даже хорошо подготовленные люди могут дать неверный ответ.

В сегодняшней статье, я предлагаю познакомиться, с различной химической посудой и оборудованием, поближе. Эти материалы будут полезны всем тем, кто интересуется темой химии и в частности тем, кто подготавливается к сдачи ЕГЭ по химии. В конце концов, возможно благодаря этой статье, в будущем, когда вы увидите лабораторию в каком либо фильме или передаче, вы будете знать, какая посуда и оборудование там находятся.

В первую очередь уточним, что лабораторная посуда – это изделие из стекла, кварца, фарфора или какого либо другого материала, которое может быть использовано для выполнения химических работ.

Есть ряд требований, которым должна соответствовать химическая лабораторная посуда:

– Она должна быть термостойкой (устойчивой к воздействию высоких температур).

– Устойчивой к воздействию химических реагентов.

– Легко отмываемой от загрязнений химическими реагентами.

Самой, наверное, популярной химической посудой, является колба. Поэтому начнем как раз с нее.

Какие бывают колбы?

Колба (от нем. Kolben)- это небольшой стеклянный сосуд с круглым или плоским дном и обычно с узким длинным горлом. Колбы применяются в лабораториях в качестве реакционных сосудов.

По форме колбы можно разделить на:

Колбы конические. Так же такую колбу часто называют – Колба Эрленмейера.

Колбы плоскодонные.

Колбы круглодонные.

Существуют и более специфические виды колб, для определенных целей, например:

Колба Вюрца. Представляет собой круглодонную колбу с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.

Колба Бунзена. Плоскодонная коническая колба из толстостенного стекла с тубусом (отводом). Колбы Бунзена применяются в основном для вакуумного фильтрования. Создатель — немецкий химик-экспериментатор Роберт Вильгельм Бунзен.

Колба Кьельдаля (грушевидная колба). Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.

В чем хранятся химические вещества.

Для хранения химических веществ используют банки и склянки. Причем, здесь тоже есть свои тонкости.

Банки. Служат, как правило, для хранения твердых (сыпучих) веществ.

Склянки (название образовано от древнерусского слова «стькляный» – стеклянный). Служат для хранения жидких веществ, а также в качестве резервуара, из которого жидкость поступает в другой раствор.

Мерная химическая посуда.

В практических работах химии, необходимо соблюдать точные объемы веществ. Для таких измерений используют специальную мерную посуду и оборудование.

Пипетки. Служат для отбора жидкостей до 100 мл.

Газовая пипетка. Это прибор, который служит для пропускания и отбора газов, подлежащих анализу.

Бюретки. Лабораторный сосуд для точного определения небольших объёмов газов (газовая бюретка) и жидкостей (бюретка для титрования).

Мерный цилиндры, мензурки, стаканы или колбы – это вид лабораторной посуды, с измерительными делениями, применяемый в лабораториях для измерения объёмов жидкостей.

Мерный цилиндр.

Мерная мензурка.

Мерная колба.

Различные воронки применяемые в химии.

В общем смысле, воронка — это приспособление для переливания жидкостей и пересыпания порошков через узкие приёмные отверстия, фильтрования, а также дозирования различных веществ. Однако, в химии, используются разные виды воронок.

Обычная стеклянная воронка. Чаще всего используется для переливания жидкостей из сосуда в сосуд, или для фильтрования растворов.

Делительная воронка. Применяется для разделения несмешивающихся жидкостей.

Воронка Бюхнера. Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.

Воронка Шотта. Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку и используют в ходе вакуумного фильтрования.

Разная химическая посуда.

Помимо всего вышеописанного, в лабораторной практике часто применяется следующая посуда.

Пробирки. Широко используются в химических лабораториях для проведения некоторых химических реакций в малых объемах. Хранятся в штативе для пробирок.

Реторта (от лат. retorta — повернутая назад) — это аппарат, служащий в химической лабораторной практике для перегонки или для воспроизведения реакций, требующих нагревания и сопровождающихся выделением газообразных или жидких летучих продуктов, которые тут же непосредственно и подвергаются перегонке.

Тигли (от нем. Tiegel — горшок) – термостойкий сосуд-чаша (фарфоровый, глиняный) для нагрева, высушивания, сжигания и обжига различных материалов. Применяют для сплавления.

Чашки для выпаривания. Используют для выпаривания (упаривания) растворов.

Кристализатор. Используется для выпаривания растворов и очистки веществ путем перекристаллизации.

Перекристаллизация – это метод, основанный на различии растворимости вещества в растворителе при различных температурах.

Химическая капельница. Применяется для дозированного вливания растворов и индикаторов.

Бюкс. Это специальная баночка с притертой пробкой. Используется, как емкость при исследованиях, в ходе которых высушиваются и взвешиваются сыпучие материалы.

Лодочки. Применяются для прокаливания веществ в печи.

Ступка и пестик. Применяются для измельчения твердых веществ.

Продолжение следует…

Приобщаем детей к науке при помощи простых интересных экспериментов, которые можно провести в домашних условиях. Итак, магия с полным разоблачением.

Волшебный стакан

Налейте воду в стакан, обязательно до самого края. Накройте листом плотной бумаги и аккуратно придерживая его, очень быстро переверните стакан кверху дном. На всякий случай, проделывайте все это над тазом или в ванной. Теперь уберите ладонь… Фокус! Вода по-прежнему остается в стакане!

Как так?

Дело в давлении атмосферного воздуха. Давление воздуха на бумагу снаружи больше давления воды на нее изнутри стакана и, соответственно, не позволяет бумаге выпустить воду из емкости.

Опыт Рене Декарта или пипетка-водолаз

Этому занимательному опыту около трехсот лет. Его приписывают французскому ученому Рене Декарту.

Вам понадобится пластиковая бутылка с пробкой, пипетка и вода. Наполните бутылку водой, оставив два-три миллиметра до края горлышка. Возьмите пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в горлышко бутылки. Она должна своим верхним резиновым концом быть на уровне или чуть выше уровня воды в бутылке. При этом нужно добиться, чтобы от легкого толчка пальцем пипетка погружалась, а потом сама медленно всплывала. Теперь закройте пробку и сдавите бока бутылки. Пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление на бутылку, и она снова всплывет.

Дело в том, что мы немного сжали воздух в горлышке бутылки и это давление передалось воде. Вода проникла в пипетку — она стала тяжелее (так как вода тяжелее воздуха) и утонула. При прекращении давления сжатый воздух внутри пипетки удалил лишнюю воду, наш «водолаз» стал легче и всплыл. Если в начале опыта «водолаз» вас не слушается, значит, надо отрегулировать количество воды в пипетке. Когда пипетка находится на дне бутылки, легко проследить, как от усиления нажима на стенки бутылки вода входит в пипетку, а при ослаблении нажима выходит из нее.

Эффект моря

Мы все знаем, что в морской воде держаться на поверхности проще, нежели в пресной. Попробуем создать дома этакое микро-море и разобраться, в чем тут секрет.

Приготовьте насыщенный раствор поваренной соли: необходимо растворять соль в стакане до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Возьмите кусочек воска величиной, примерно, с лесной орех, сделайте из него шарик, вложив в него кусочек проволоки для утяжеления. Ваша задача заставить шарик плавно затонуть в стакане с простой водой. Если шарик тонет без нагрузки, то нагружать его, не следует. Получилось? А теперь постепенно подливайте в воду насыщенный раствор поваренной соли и слегка перемешивайте. Шарик сначала поднимется до середины стакана, а потом и вовсе всплывет. Вместо шарика, кстати, с тем же успехом можно взять небольшое куриное яйцо.

Вспоминаем Архимеда: «на тело, погруженное в жидкость действует выталкивающая сила, пропорциональная весу вытесненной им воды». Объем вытесненной шариком воды в обоих случаях одинаков, но плотность морской воды выше, значит выталкивающая сила больше. Поэтому шарик и всплывает.

Из стакана в стакан

Совсем простой и незатейливый опыт, который можно предложить даже малышу.

Возьмите два стакана. Один из них наполните водой и поставьте повыше. Другой стакан, пустой, поставьте ниже. Опустите в стакан с водой конец полоски чистой материи, а ее второй конец — в нижний стакан и оставьте конструкцию. Через некоторое время вода «переберется» в пустой стакан.

В эксперименте на этой картинке действует тот же принцип. Такой опыт выглядит для детей еще более эффектно и наглядно, поскольку все жидкости в емкостях разного цвета.

Как это происходит? Вода, воспользовавшись узенькими промежутками между волокнами, начнет подниматься, впитываться в материю, а потом под действием силы тяжести будет стекать в нижний стакан. Так полоску материи можно использовать в качестве насоса, например для автополива домашних растений.

Превращаем жидкость в шар

Для этого опыта смешайте спирт с водой в соотношении примерно 1:1. Налейте эту смесь в стеклянный сосуд (стакан или банку) и введите в нее шприцем растительное масло. Масло в результате располагается в середине сосуда, образуя красивый, прозрачный, желтый шар. Для шара созданы такие условия, как будто он находится в невесомости. Если масляный шар быстро вращать при помощи воткнутого в него стерженька, от шара отделится кольцо.

Дело в том, что…естественная форма всякой жидкости — шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, если разлита без сосуда, либо же принимает форму сосуда, если налита в него. Находясь внутри другой жидкости такого же удельного веса, жидкость по закону Архимеда «теряет» свой вес: она словно ничего не весит, тяжесть на нее не действует — и тогда жидкость принимает свою естественную, шарообразную форму.

Все явления, с которыми нам приходится сталкиваться в окружающем мире так или иначе объясняются с помощью законов физики. Надеемся, что описанные опыты помогут вам и вашему ребенку приятно провести время, а возможно и всерьез увлечься поиском объяснений происходящего вокруг!

А еще можно устроить дома настоящую маленькую химическую лабораторию, «реактивы» для которой можно найти на любой кухне.

Читайте также:

Семь домашних опытов с воздухом.

Что такое водородная вода и для чего ее пить детям?

Гербарий: собираем, сушим, оформляем.