소다 바이퍼

이것은 매우 간단하고 우아한 경험입니다. 그것을 구현하기 위해 마른 체로 쳐진 강 모래 3-4 티스푼을 디너 플레이트에 붓고 상단에 움푹 들어간 곳이있는 슬라이드를 만듭니다. 그런 다음 가루 설탕 1티스푼과 중탄산나트륨(베이킹 소다) 1/4티스푼으로 구성된 반응 혼합물을 준비합니다. 모래에 96-98% 에탄올을 함침시키고 준비된 반응 혼합물을 언덕의 움푹 들어간 곳에 붓고 알코올에 불을 붙입니다. 3~4분 후 혼합물의 표면에 검은 공이 나타나고 언덕 기슭에 검은 액체가 나타납니다. 거의 모든 알코올이 타 버리면 혼합물이 검게 변하고 두꺼운 검은 "독사"가 천천히 꿈틀거리며 모래에서 나옵니다. 바닥에는 불타는 알코올 고리로 둘러싸여 있습니다.

반응에 따라 중탄산 나트륨 분해 및 에틸 알코올 연소 중에 방출되는 이산화탄소 CO 2 :

2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

불타는 덩어리를 부풀려 뱀처럼 기어갑니다. 알코올이 오래 연소될수록 설탕이 산화되는 동안 형성되는 가장 작은 석탄 입자와 혼합된 탄산나트륨으로 구성된 뱀이 더 길어집니다.

소금에 절인 "뱀"

이러한 뱀은 설탕과 알코올을 태우는 실험에 질산 암모늄을 사용하면 관찰할 수 있습니다. 이 경우 반응 혼합물은 1/2 티스푼의 질산 암모늄과 1/2 티스푼의 과립 설탕으로 구성되어야 하며 모르타르에서 조심스럽게 갈아야 합니다. 이 혼합물을 에틸 알코올에 적신 모래 슬라이드의 함몰부에 붓고 알코올을 점화합니다. 거의 완전히 타 버린 후 "독사"가 언덕 꼭대기에서 기어 다니기 시작합니다.

그 모양은 질산 암모늄과 설탕의 반응으로 인해 발생합니다.

2NH 4 NO 3 + C 12 H 22 O 11 = 11C + 2N 2 + CO 2 + 15H 2 O

다시 말하지만, 결과 가스는 질소 N 2, 이산화탄소 CO 2 및 수증기와 같이 움직입니다.

유리에서 검은 "보아 수축근"

그 경험은 숨이 멎을 듯한 광경입니다. 가루 설탕 75g을 긴 유리 비커에 넣고 물 5~7ml를 적셔 긴 유리 막대로 저어준다. 그런 다음 30-40 ml의 진한 황산 H 2 SO 4를 이 막대기의 젖은 설탕에 붓습니다. (조심스럽게!)

그런 다음 유리 막대로 내용물을 빠르게 혼합하고 혼합물을 채운 유리에 남겨둡니다. 1~2분 후, 유리의 내용물이 검게 변하기 시작하고 부풀어 오르며 부피가 크고 느슨한 스폰지 덩어리 형태로 상승하여 유리 막대를 끌어올립니다. 유리에 있는 혼합물은 매우 뜨거워지고 약간의 연기도 납니다. 그녀는 천천히 유리 밖으로 기어 나옵니다.

황산은 자당 C 12 H 22 O 11을 산화시키고 이산화황 SO 2로 변합니다. 동시에 이산화탄소 CO2가 생성됩니다. 이 가스는 생성된 목탄을 팽창시키고 막대기와 함께 유리 밖으로 밀어냅니다. 이러한 화학적 변환을 전달하는 방정식은 다음과 같습니다.

C 12 H 22 O 11 + 2H 2 SO 4 = 11C + 2SO 2 + CO 2 + 13H 2 O

이산화탄소와 황은 수증기와 함께 반응 물질의 부피를 증가시켜 움직이게 합니다. 마른 설탕 한 잔에 황산을 첨가할 수도 있습니다. 물질을 유리 막대와 섞은 다음 유리를 뜨거운 물병에 넣습니다. 1분 이내에 격렬한 반응이 시작됩니다. 검은 덩어리의 기둥이 유리에서 "발사"됩니다.

실험의 다른 변형에서는 뜨거운 산을 설탕이 든 유리에 조심스럽게 붓습니다. 이 경험은 잡지의 마지막 호에서 이미 설명되었습니다.

파라오 뱀소량의 반응물로부터 다공성 생성물의 형성을 수반하는 여러 반응이 호출된다. 이러한 반응은 격렬한 가스 발생을 동반합니다. 결과적으로 반응은 마치 큰 뱀이 시약 혼합물에서 기어 나와 실제와 같이 테이블 위를 기어가는 것처럼 보입니다.

이 페이지에서 "파라오 뱀"의 형성에 따른 반응에 대해 배우고 이러한 반응의 방정식을 익히고 그러한 반응의 과정을 보여주는 인상적인 비디오를 볼 수 있습니다. 이러한 반응 중 일부는 가정이나 학교 실험실에서도 물론 모든 안전 규칙을 준수하여 재현할 수 있습니다. 그리고 다행히도 반응의 다른 부분에는 전문 실험실을 제외하고는 어디에서도 찾을 수 없는 그러한 시약의 존재가 필요합니다. 다행스럽게도 많은 것들이 독성이 강하고 실험을 하지 않는 것이 좋습니다.

1. 수은 티오시아네이트(thiocyanate) - Hg(CNS) 2의 분해

수은 티오시아네이트의 열분해는 다음 방정식에 따라 진행됩니다.

2 Hg(SCN) 2 = 2 HgS + CS 2 + C 3 N 4

CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2

수은 티오시아네이트가 가열되면 황화수은, 황색 탄소 질화물 및 이황화탄소 CS 2와 같은 흑색 염이 형성됩니다. 후자는 공기 중에서 발화하여 연소하여 이산화탄소 CO 2 와 이산화황 SO 2를 생성합니다.

질화탄소는 생성된 가스와 함께 팽창하여 이동하면 흑색 수은(II) 황화물을 포획하여 황흑색 다공체를 얻습니다.

결과적으로, 수은 조각에서 티오시아네이트는 뱀과 유사하거나 심지어 둘 이상의 검은 황색의 큰 "뱀"을 기어 나옵니다. "뱀"이 기어 나오는 푸른 불꽃은 불타는 이황화 탄소 CS 2의 불꽃입니다. 숙련 된 손에 암모늄 티오 시안산염 1g과 질산 수은 2.5g에서 20-30cm 길이의 뱀을 얻을 수 있습니다.

수은 티오시아네이트의 분해는 이러한 유형의 공개 반응 중 첫 번째입니다. 그것을 발견한 사람은 하이델베르그 프리드리히 뵐러 대학의 학생(1800-1882)입니다. 1820년 가을 어느 날, 티오시안산 암모늄 NH 4 NCS와 질산수은 Hg(NO 3) 2의 수용액을 혼합하면서 용액에서 백색 침전물이 형성되는 것을 발견했습니다. Wöhler는 용액을 여과하고 얻어진 수은 티오시아네이트 Hg(NCS) 2의 침전물을 건조시켰다. 호기심에 연구원은 불을 붙였습니다. 침전물에 불이 붙었고 기적이 일어났습니다. 설명할 수 없는 흰색 덩어리에서 꿈틀거리며 길고 검은색과 노란색의 "뱀"이 기어나와 자라기 시작했습니다.

수은염은 유독하므로 취급 시 주의와 주의가 필요합니다. 중크롬산염 뱀을 보여주는 것이 더 안전합니다.

2. 중크롬산염 뱀

방법 1.중크롬산칼륨 K 2 Cr 2 O 7 10g, 질산칼륨 KNO 3 5g 및 설탕(자당) C 12 H 22 O 11 10g을 섞습니다. 그런 다음 혼합물을 모르타르에서 갈아서 에틸 알코올 C 2 H 5 OH 또는 콜로디온으로 적십니다 (약국에서 판매됨). 그런 다음 이 혼합물을 직경 5-8mm의 유리관에 넣습니다.

생성된 컬럼은 튜브 밖으로 밀려나와 한쪽 끝에서 점화됩니다. 거의 눈에 띄지 않는 빛이 깜박이며 처음에는 검은 색, 그 다음에는 녹색 "뱀"이 기어 나오기 시작합니다. 직경 4mm의 혼합물 기둥이 초당 2mm의 속도로 연소됩니다. 태우면 10배 길어진다!

질산칼륨과 중크롬산칼륨의 두 가지 산화제가 있는 상태에서 자당의 연소 반응은 다소 복잡합니다. 반응 생성물은 검은 그을음 ​​입자, 녹색 크롬(III) 산화물 Cr 2 O 3, 탄산칼륨 용융물 K 2 CO 3, 이산화탄소 CO 2 및 아질산 칼륨 KNO 2입니다. 이산화탄소 CO 2 는 고체 혼합물을 팽창시켜 움직이게 합니다.

방법 2. 1g의 중크롬산암모늄(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 2g의 질산암모늄 NH 4 NO 3와 1g의 가루 설탕을 섞습니다. 혼합물을 물로 적시고 막대 모양을 만들고 공기 중에서 말립니다. 막대기에 불이 붙으면 검은 녹색 "뱀"이 다른 방향으로 기어 나옵니다.

혼합물이 점화되면 다음 반응이 발생합니다.

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O,

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O,

C 12 H 22 O 11 + 6O 2 = 6CO 2 + 11H 2 O + 6C.

중크롬산 암모늄의 분해는 질소 N 2, 수증기 및 녹색 크롬(III) 산화물 Cr 2 O 3을 생성합니다. 반응은 열 방출과 함께 진행됩니다. 질산 암모늄의 열분해 반응에서 무색의 가스가 방출됩니다-이질소 산화물 N 2 O는 약한 가열에도 산소 O 2와 질소 N 2로 분해됩니다. 설탕의 연소는 또 다른 가스 - 이산화탄소 CO 2를 제공하며, 또한 탄화가 발생 - 탄소 방출. 많은 양의 가스와 고체 산화 생성물 - 이것은 혼합물의 "뱀"거동의 비밀입니다.

3. 소다와 설탕 독사

이 실험을 수행하기 위해 체로 쳐진 마른 강모래 3-4테이블스푼을 테이블 플레이트에 붓고 상단에 오목한 부분이 있는 슬라이드를 만듭니다. 그런 다음 1 티스푼의 가루 설탕과 1/4 티스푼의 중탄산 나트륨 NaHCO 3 (베이킹 소다)로 구성된 혼합물이 준비됩니다. 모래에 96-98% 에탄올 C 2 H 5 OH 용액을 함침시키고 준비된 반응 혼합물을 언덕의 함몰부에 붓습니다. 그런 다음 언덕에 불이 붙습니다.

알코올에 불이 들어옵니다. 3~4분 후 혼합물의 표면에 검은 공이 나타나고 언덕 기슭에 검은 액체가 나타납니다. 거의 모든 알코올이 타 버리면 혼합물이 검게 변하고 두꺼운 검은 "독사"가 천천히 꿈틀거리며 모래에서 기어 나옵니다. 기초에서 그것은 불타는 알코올의 "칼라"로 둘러싸여 있습니다.

이 질량에서 다음과 같은 반응이 발생합니다.

2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2,

C 2 H 5 OH + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O

중탄산 나트륨의 분해와 에틸 알코올의 연소 중에 방출되는 이산화탄소 CO 2 및 수증기는 불타는 덩어리를 부풀려 뱀처럼 기어 다니게합니다. 알코올이 오래 연소할수록 "뱀"이 길어집니다. 그것은 탄산나트륨 Na 2 CO 3 로 구성되며, 설탕을 태울 때 형성된 가장 작은 석탄 입자와 혼합됩니다.

중탄산나트륨 대신 질산암모늄 NH 4 NO 3 를 사용할 수 있습니다. 체로 쳐진 강모래 3-4테이블스푼을 테이블 플레이트에 붓고 상단에 오목한 부분이 있는 슬라이드를 만들고 질산암모늄 1/2티스푼과 분말 1/2티스푼으로 구성된 반응 혼합물을 준비합니다. 설탕, 절구에 조심스럽게 갈아서. 그런 다음 1/2 테이블스푼의 에틸 알코올을 슬라이드의 함몰부에 붓고 1티스푼의 준비된 질산염-설탕 혼합물을 붓습니다. 이제 알코올을 발화하면 검은 색 알갱이 설탕 덩어리가 혼합물 표면에 즉시 나타나고 그 후에 검은 색 반짝이는 두꺼운 "벌레"가 자랍니다. 질산염 - 설탕 혼합물을 1 티스푼 이하로 섭취하면 웜의 길이는 3-4cm를 초과하지 않으며 두께는 슬라이드 홈의 직경에 따라 다릅니다.

벌레의 출현은 질산 암모늄과 설탕의 상호 작용으로 인해 발생하며 다음 방정식으로 표현됩니다.

2NH 4 NO 3 + C 12 H 22 O 11 = 11C + 2N 2 + CO 2 + 15H 2 O.

"벌레"는 질소 N 2, 이산화탄소 CO 2 및 수증기와 같은 가스에 의해 움직입니다.

5. 유리에서 "검은 보아뱀"

경험은 인상적인 광경입니다. 가루 설탕 75g을 긴 유리 비커에 넣고 물 5~7ml를 적셔 긴 유리 막대로 저어준다. 그런 다음 30-40 ml의 진한 황산 H 2 SO 4를 이 막대의 젖은 설탕에 붓습니다. 그런 다음 혼합물을 유리 막대로 빠르게 교반하고 유리에 둡니다.

1-2분 후, 유리의 내용물이 검게 변하기 시작하고 부풀어 오르며 부피가 크고 느슨한 스폰지 덩어리 형태로 상승하여 유리 막대를 끌어 올립니다. 유리의 혼합물은 매우 뜨거워지고 약간의 연기도 나고 천천히 유리 밖으로 나옵니다.

황산은 설탕(자당 C 12 H 22 O 11)에서 물을 제거하여 분자 구조를 파괴하고 산화시키면서 이산화황 SO 2로 전환합니다. 설탕의 산화는 이산화탄소 CO2를 생성합니다. 이 가스는 생성된 목탄을 팽창시키고 막대기와 함께 유리 밖으로 밀어냅니다.

이러한 화학적 변형을 전달하는 방정식은 다음과 같습니다.

C 12 H 22 O 11 + 2H 2 SO 4 = 11C + 2SO 2 + CO 2 + 13H 2 O.

이산화탄소와 황은 수증기와 함께 반응 물질의 부피를 증가시키고 좁은 유리에서 위쪽으로 상승하도록 합니다.

이 실험을 수행하려면 인내심이 필요하지만 그만한 가치가 있습니다!

실험을 위해서는 유로트로핀(헥사메틸렌테트라민 -(CH 2) 6 N 4)이 필요합니다. 약국에서 urotropin 정제를 구입할 수 있습니다. 이것은 방부제입니다. "강한 알코올"(건조 연료)도 작동하며 철물점에서 구입할 수 있습니다. 구매하는 건조 연료에 urotropin이 포함되어 있는지 확인하십시오. 다양한 유형으로 제공됩니다. 건조 연료에 유로트로핀이 포함되어 있는지 확인하려면 간단한 실험을 수행하십시오. 건조한 연료를 몇 조각 떼어 시험관에 넣고 살짝 가열합니다. 유로트로핀으로 구성되어 있으면 암모니아 냄새가 납니다.

"뱀"을 만들려면 다음을 수행해야 합니다. "고체알코올" 또는 약제학적 유로트로핀 1정을 접시에 담고 질산암모늄 NH 4 NO 3 농축수용액으로 3~4회 담근 후 피펫에서 떨어뜨려 건조시킨다. 매번 5-10 방울 (0.5 ml의 용액)을 바를 필요가 있습니다.

정제 건조는 실험에서 가장 지루한 부분입니다. 공기 중에서는 실온에서 너무 오래 걸립니다. 그러나 프로세스 속도를 높이기 위해 온도를 높이는 것은 불가능합니다. 유로트로핀은 고온에서 분해됩니다. 또한 정제는 불에 말려서는 안 됩니다. 불이 붙을 수 있습니다.

접시에 담그고 말린 정제는 한쪽에 불을 붙여야합니다. 그런 다음 기적이 시작될 것입니다. 끓는 액체의 검은 공이 나타나 함께 합쳐져 성장하는 "꼬리"의 모양을 형성합니다. 그것이 구부러지고 그 뒤에 "뱀"의 두꺼운 몸이 불에서 자랍니다. "뱀"이 자라서 꼬리를 접시에 대고 구부러지기 시작합니다.

질산 암모늄 NH 4 NO 3와의 혼합물에서 유로트로핀(CH 2) 6 N 4의 분해는 탄소와 다량의 가스(이산화탄소 CO 2, 질소 N 2 및 물)로 구성된 다공성 덩어리를 형성합니다.

(CH 2) 6 N 4 + 2NH 4 NO 3 + 7O 2 = 10C + 6N 2 + 2CO 2 + 16H 2 O

화학적으로 순수한 유로트로핀과 질산암모늄을 혼합하면 고체 생성물을 형성하지 않고 분해된다는 것이 흥미롭습니다. 그러나 형성 단계의 정제에는 파라핀과 활석과 같은 바인더가 추가됩니다. 이것이 "뱀의 몸"이 나타나는 이유입니다. 그리고 방출된 가스는 팽창하여 움직입니다.

이것은 글루코네이트 뱀을 얻는 가장 쉽고 안전한 방법입니다. 글루콘산염칼슘모든 약국에서 판매하는 것입니다. 마른 알코올 정제 위에 글루칸산칼슘 정제를 올려 놓고 불을 붙일 수 있습니다. 흰색 반점이있는 밝은 회색 "뱀"이 태블릿에서 기어 나오며 그 부피는 원래 물질의 부피보다 훨씬 큽니다. 길이는 10-15cm에 이릅니다.

Ca 2 · H 2 O의 조성을 갖는 글루콘산칼슘의 분해는 산화칼슘, 탄소, 이산화탄소 및 물의 형성으로 이어진다.

산화 칼슘은 "뱀"에게 밝은 그늘을 제공합니다.

결과 "뱀"의 단점은 취약성입니다. 매우 쉽게 부서집니다.

8. 설폰아마이드의 파라오의 뱀

"파라오 뱀"을 얻는 매우 간단한 방법은 설파 약물의 산화 분해입니다(예: streptocid, sulgin, sulfadimethoxin, etazole, sulfadimezin, phthalazole, biseptol 포함). sulfanilamide 제제의 산화 중에 많은 기체 반응 생성물 (SO 2, H 2 S, N 2, 수증기)이 방출되어 덩어리가 팽창하고 다공성 "뱀"을 형성합니다.

실험은 견인하에 만 수행됩니다!

건연료정에 약 1정을 올려 놓고 연료에 불을 붙인다. 동시에 회색 색상의 반짝이는 "파라오 뱀"이 선택됩니다.

그 구조에서 "뱀"은 옥수수 스틱과 비슷합니다. 떠오르는 "뱀"을 족집게로 살살 집어서 살살 빼내면 상당히 긴 "표본"을 얻을 수 있습니다.

9. 니트로아세트아닐리드의 분해

실험을 위해서는 도자기 도가니, 삼각형, 삼각대, 버너, 유리 막대, 주걱이 필요합니다. 진한 황산 작업에 대한 규칙을 준수하십시오. 실험을 수행할 때 도가니를 구부리지 마십시오. 실험은 당김 상태에서 수행됩니다.

도자기 도가니에 흰색 유기 물질인 니트로아세트아닐리드와 황산을 섞습니다. 혼합물을 가열하십시오. 몇 초 안에 검은 덩어리가 도가니에서 발사될 것입니다. 방출된 가스는 질량을 매우 다공성이고 느슨하게 만듭니다.

덩어리의 검은 색은 대량으로 형성되는 탄소에 의해 제공됩니다. 더 많은 양의 경우 반응 중에 SO 2, NO 2 및 CO 2 가스가 형성되어 탄소를 발포합니다.

그런데...

왜 "파라오의 뱀"인가? 뱀 - 이해할 수 있지만 왜 파라오입니까? 다음 설명은 문헌에서 찾을 수 있습니다. "성경의 전통 중 하나는 선지자 모세가 파라오와의 논쟁에서 다른 모든 논쟁을 소진시킨 방법으로 막대기를 꿈틀거리는 뱀으로 바꾸는 기적을 행한 방법을 말합니다 ... 파라오는 수치를 당했습니다 겁에 질린 모세는 이집트를 떠날 수 있는 허가를 받았고 세상은 또 다른 수수께끼를 갖게 되었습니다." 그것은 철저하게 들리지만 함정이 있습니다. 성경("출애굽기" 책)에 따르면, 선지자 모세는 강력한 논증을 사용하여 유대인들을 노예 상태에서 해방시키도록 파라오를 설득했습니다. 그들은 "이집트의 열 가지 재앙"이라고 불렸습니다. 이것은 바로가 유대 민족을 보내지 말라고 한 번 더 거절한 후에 주님께서 이집트에 보내신 여러 가지 고난이었습니다. 그런데 그들 중 누구도 뱀과 관련이 없었습니다. 이 끔찍한 기적 중 일부는 실제로 유명한 지팡이의 파도를 동반했습니다. 그리고 그는 정말로 뱀이 되어야만 했다는 사실로 유명하지만, 이 기적을 행한 것은 모세가 아니라 여호와께서 그에게 큰 사명을 맡기셨을 때 모세가 비겁함을 보이기 시작했습니다.
따라서 화학 뱀이 "파라오"라고 불리는 이유는 불분명합니다. 아마도 그러한 이름이 확고하게 들리기 때문일 것입니다. 이러한 유형의 반응의 화려함과 일치합니다.

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많은 사람들에게 화학 수업은 정말 고통스럽습니다. 그러나이 주제에 대해 조금이라도 이해하면 재미있는 실험을 수행하고 즐거움을 얻을 수 있습니다. 그리고 교사는 학생들의 관심을 끌기 위해 해를 끼치 지 않을 것입니다. 이른바 파라오의 뱀이 이에 적합합니다.

이름의 유래

아무도 "Pharaoh's Serpents"라는 이름의 기원을 확실히 알지 못하지만 성경적 사건으로 연대를 추정합니다. 선지자 모세는 바로를 감동시키기 위해 여호와의 권고에 따라 지팡이를 땅에 던지자 뱀이 되었습니다. 일단 선택된 자의 손에 들어간 파충류는 다시 지팡이가 되었습니다. 사실, 이러한 경험을 얻는 방법과 성경적 사건 사이에는 공통점이 없습니다.

"파라오의 뱀"을 얻을 수 있는 것

뱀을 얻는 데 사용되는 가장 일반적인 물질은 수은 티오시안산염입니다. 그러나 이를 이용한 실험은 시설이 잘 갖추어진 화학 실험실에서만 수행할 수 있습니다. 이 물질은 독성이 있으며 불쾌하고 지속적인 냄새가 있습니다. 집에서 "파라오의 뱀"은 처방전 없이 약국에서 판매되는 정제나 철물점의 광물질 비료로 만들 수 있습니다. 실험에는 글루콘산칼슘, 유로트로핀, 소다수, 가루 설탕, 초석 및 약국이나 상점에서 구입할 수 있는 많은 물질이 사용됩니다.

설폰아미드를 함유한 정제의 "뱀"

가장 쉬운 방법은 집에서 약 그룹의 "Pharaoh's Serpent" 실험을 수행하는 것입니다. 이들은 "Streptocid", "Biseptol", "Sulfadimezin", "Sulfadimethoxin"및 기타와 같은 약제입니다. 거의 모든 사람이 집에 있습니다. 설폰 아미드의 "파라오의 뱀"은 빛나는 회색이며 구조가 옥수수 스틱과 비슷합니다. 클램프 또는 핀셋으로 뱀의 "머리"를 부드럽게 잡으면 하나의 정제에서 다소 긴 파충류를 꺼낼 수 있습니다.

"파라오의 뱀"을 수행하려면 버너 또는 위의 약물이 필요합니다. 불이 붙은 여러 알약이 놓여 있습니다. 반응 중에 질소, 황화수소 및 수증기와 같은 물질이 방출됩니다. 반응식은 다음과 같다.

С 11 H 12 N 4 O 2 S + 7O 2 = 28C + 2H 2 S + 2SO 2 + 8N 2 + 18H 2 O

이산화황은 황화수소와 마찬가지로 매우 독성이 있으므로 이러한 실험은 매우 신중하게 수행되어야 합니다. 따라서 실험 중에 방을 환기 시키거나 후드를 켤 수 없다면 거리 또는 특수 장비를 갖춘 실험실에서이 작업을 수행하는 것이 좋습니다.

글루콘산칼슘의 "뱀"

특수 장비를 갖춘 실험실 밖에서 사용하더라도 안전한 물질로 실험하는 것이 가장 좋습니다. 글루콘산칼슘의 "파라오의 뱀"은 아주 간단합니다.

이것은 약 2-3 정과 건조 연료 큐브가 필요합니다. 화염의 영향으로 반응이 시작되고 회색 "뱀"이 태블릿에서 기어 나옵니다. 글루콘산칼슘을 사용한 이러한 실험은 매우 안전하지만 수행할 때는 여전히 주의해야 합니다. 화학 반응식은 다음과 같습니다.

C 12 H 22 CaO 14 + O2 = 10C + 2CO 2 + CaO + 11H 2 O

보시다시피 반응은 물, 이산화탄소, 탄소 및 산화 칼슘의 방출과 함께 발생합니다. 성장을 결정하는 것은 가스의 방출입니다. "파라오의 뱀"은 길이가 최대 15cm이지만 수명이 짧습니다. 집어 올리려고 하면 분해됩니다.

"파라오의 뱀"- 비료로 만드는 방법?

개인 음모 나 여름 별장에 정원이 있다면 다양한 비료도 있어야합니다. 여름 거주자와 농부의 식료품 저장실에서 찾을 수 있는 가장 흔한 것은 초석 또는 질산 암모늄입니다. 실험을 위해서는 체로 쳐진 강 모래, 초석 반 티스푼, ​​가루 설탕 반 티스푼, ​​에틸 알코올 한 숟가락이 필요합니다.

모래 슬라이드에 우울증을 만들어야합니다. 직경이 클수록 뱀이 더 두꺼워집니다. 초석과 설탕의 잘 강판 혼합물을 우울증에 붓고 에틸 알코올을 붓습니다. 그런 다음 알코올에 불이 붙고 "뱀"이 점차 형성됩니다.

반응은 다음과 같습니다.

2NH 4 NO 3 + C 12 H 22 O 11 = 11C + 2N 2 + CO 2 + 15H 2 O.

실험 중 독성 물질의 방출은 안전 예방 조치를 준수해야 합니다.

음식에서 "파라오의 뱀"

"파라오의 뱀"은 의약품이나 비료에서만 얻을 수 있는 것이 아닙니다. 체험을 위해 설탕, 소다수 등의 식품을 사용할 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 모든 주방에서 찾을 수 있습니다. 움푹 패인 언덕은 강 모래로 형성되며 알코올이 함침됩니다. 가루 설탕과 베이킹 소다를 4:1 비율로 섞어 우물에 붓습니다. 알코올에 불이 붙습니다.

혼합물이 검게 변하기 시작하고 천천히 팽창합니다. 알코올이 거의 타는 것을 멈추면 꿈틀거리는 "파충류" 몇 마리가 모래에서 기어 나옵니다. 반응은 다음과 같습니다.

2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O - + CO 2,

C 2 H 5 OH + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O

혼합물은 이산화탄소와 수증기로 분해됩니다. 소다회를 팽창시키고 성장시키는 것은 가스이며 반응 중에 타지 않습니다.

알약의 또 다른 "파충류"

마약에서 "파라오의 뱀"을 얻는 또 다른 쉬운 방법이 있습니다. 이렇게하려면 약국에서 "Urotropin"약을 구입해야합니다. 이 물질이 포함된 건조 연료는 정제 대신 사용할 수도 있습니다. 질산 암모늄 용액도 필요합니다. 약물 "Urotropin"이 함침되어야합니다. 그러나 전체 용액을 출발 물질에 한 번에 적용할 수 없으므로 몇 방울을 추가하고 건조해야 합니다. 이 경우 건조는 상온에서 이루어져야 합니다.

그 후, 태블릿에 불이 붙습니다. 결과적으로 "뱀"이 아니라 "용"으로 밝혀졌습니다. 하지만 이를 보면 '파라오의 뱀'과 같은 경험이다. 그러나 구성 요소의 특성으로 인해 더 격렬한 반응이 발생하여 3 차원 도형이 형성됩니다.

수은 티오시안산염의 "뱀"

1820년 의대생이 화학 실험 "파라오의 뱀"을 처음으로 얻었습니다. Friedrich Wöhler는 질산수은과 티오시안산암모늄의 용액을 혼합하여 백색 결정성 침전물을 얻었다. 그 학생은 생성된 티오시안산수은 침전물을 말리고 호기심을 위해 불을 붙였습니다. 검은색과 노란색의 구불구불한 덩어리가 불타는 물질에서 기어나오기 시작했습니다.

티오시안산수은에서 "파라오의 뱀"을 간단하게 얻을 수 있습니다. 물질은 내열성 표면에서 점화되어야 합니다. 반응은 다음과 같습니다.

2Hg(NCS) 2 = 2HgS + C 3 N 4 + CS 2

CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2

열의 영향으로 티오시안산수은은 황화수은("파충류"에 검은색을 줌), 질화탄소(뱀의 노란색을 담당함) 및 이황화탄소(이황화탄소)로 분해됩니다. 후자는 점화되어 가스로 분해됩니다 - 이산화탄소와 황산화물은 질화탄소를 팽창시킵니다. 그는 차례로 포획하고 흑백 "파라오의 뱀"을 얻습니다.

어떤 경우에도 이 실험을 집에서 수행해서는 안 됩니다! 독성 가스의 방출 외에도 수은 증기의 방출이 발생합니다. 수은은 그 자체로 유독하며 심각한 화학 중독을 일으킬 수 있습니다.

실험 중 안전

"파라오의 뱀"을 얻을 수있는 대부분의 물질이 안전한 것으로 간주된다는 사실에도 불구하고 실험은 매우 신중하게 수행해야합니다. 위의 공식에서 알 수 있듯이 분해 과정에서 독성 성분이 충분히 방출되어 심각한 중독을 유발할 수 있습니다. 모든 실험은 통풍이 잘되는 방이나 고출력 후드가있는 경우에만 집에서 수행 할 수 있습니다. 티오시안산수은에 대한 실험은 모든 안전 규칙을 준수하면서 특수 장비를 갖춘 실험실에서만 수행할 수 있습니다.

결론적으로, 우리는 교실에서 화학 실험 "Pharaoh's Serpents"를 수행함으로써 교사가 학생들에게 자신의 주제에 관심을 가질 수 있다고 말할 수 있습니다. 수업은 화학을 이해하지 못하고 좋아하지 않는 사람들에게도 관심이있을 것입니다. 그리고 지루한 이론적 계산보다 실습을 선호하는 사람들은 과학을 공부할 추가 인센티브를 받게 됩니다.

사진은 분해반응(Hg(NCS)2)의 결과인 이른바 '파라오의 뱀'을 보여준다. 일반적으로 다수의 화학적 변형을 파라오 뱀이라고 하며, 이는 소량의 출발 물질로부터 다량의 다공성 반응 생성물의 형성을 수반합니다. 이들은 화학 반응이 반응물의 부피를 여러 번 변화시킬 수 있음을 시각적으로 설명하기 위한 시연 실험으로 자주 사용됩니다. 이러한 화학적 과정은 가스의 격렬한 방출을 동반하며 마치 거대한 뱀이 시약 혼합물에서 기어나오거나 전례 없는 외계인의 촉수가 나타나는 것처럼 보입니다.

실험의 이름은 우리에게 구약성경의 텍스트를 나타냅니다. 출애굽기 7장에는 이렇게 기록되어 있습니다. “아론[모세의 형이자 유대인이 애굽의 종살이에서 해방될 때 그의 동무]이 자기 지팡이를 바로 앞에 던지매 그가 뱀이 되니라. 파라오는 박사와 마법사를 불렀습니다. 애굽의 이 박사들도 그 마술을 행하여 각기 지팡이를 던지매 뱀이 되었으나 아론의 지팡이는 그 지팡이를 삼켰더라

얼마 동안 Wöhler의 발견 - "Pharaoschlange"라는 불꽃 놀이는 독일의 과학 전시회에서 인기가 있었지만 화학 실험실 벽 이외의 다른 곳에서는 표시되지 않았습니다. 파라오의 뱀에 대한 금지는 비극적인 상황에서 Hg(NCS) 2의 독성 특성이 발견되었을 때 도입되었습니다. 몇 명의 어린이가 수은(II) 티오시안산염을 사탕으로 착각하고 먹음으로써 치명적인 중독을 일으켰습니다.

수은(II) 티오시아네이트는 백색 고체로 물에 거의 녹지 않습니다(0.069g의 Hg(NCS) 2는 20°C에서 100밀리리터의 물에 용해됨). 이것은 Wöhler가 얻은 것과 거의 동일한 방식으로 - 질산염 또는 수은 염화물 용액(II)과 티오시안산칼륨 용액 사이의 반응을 통해 얻습니다. 수은(II) 티오시아네이트를 165°C로 가열하면 열 방출과 함께 자연 분해가 시작되고 흰색 분말은 물에 녹지 않는 부피가 크고 다공성인 갈색 덩어리로 변합니다. 뱀은 주로 질화탄소(C 3 N 4)로 구성되어 있습니다. 수은(II) 티오시아네이트의 주요 분해 반응은 다음 방정식으로 설명됩니다.

2Hg(NSC) 2 → 2HgS + CS 2 + C 3 N 4

가열되면 C 3 N 4는 부분적으로 시아노겐 및 분자 질소의 형성으로 분해됩니다.

3C 3 N 4 → 3(CN) 2 + N 2

수은(II) 티오시안산염의 분해 결과로 형성된 수은(II) 황화물은 대기 중 산소와 추가로 반응하여 금속성 수은을 형성할 수 있으며, 그 결과 증기는 휘발성입니다. 따라서 안전을 위해 실증 실험을 할 때 일반적으로 분해되는 수은(II) 티오시아네이트를 유리 덮개로 덮습니다.

HgS + O 2 → Hg + SO 2

수은 티오시안산염이 분해되는 동안 형성되는 이황화탄소(CS 2)는 인화성이 높으며 대기 중 산소에서 연소하여 이산화탄소 및 이산화황(SO 2) 가스를 생성할 수도 있습니다.

CS 2 + 3O 2 → CO 2 + 2SO 2

모든 수은염과 마찬가지로 티오시아네이트는 독성이 있습니다. 반치사량(LD 50)은 46mg/kg(경구 투여 시 쥐의 경우)이며, 특히 이 물질은 점막을 통해 체내에 빠르게 들어가 피부를 통해 흡수됩니다. 이러한 이유로 그리고 또한 수은 증기의 방출 가능성 때문에 실험 준비 및 수행에는 주의와 주의뿐만 아니라 안전 조치 준수가 필요합니다. Hg(NCS) 2의 뱀만 표시할 수 있습니다. 환기가 잘 되는 특수 연구실에서. 이 경험은 매우 장관입니다. 0.5g의 Hg(NCS) 2에서 최대 30cm 길이의 뱀을 얻을 수 있습니다.

부엌에서 파라오 뱀을 보거나 학교 또는 유치원의 집회장에서 마티네에서 보여주고 싶다면 가장 안전한 옵션은 글루콘산 파라오 뱀입니다. 그러한 뱀을 얻으려면 모든 약국에서 구입할 수있는 글루콘산 칼슘 정제를 120 ° C로 가열하면 충분합니다 (실험 중 글루콘산 칼슘은 대부분 불에 타는 건조 연료 정제에 놓입니다) . 글루콘산칼슘이 분해되기 시작하고 흰색 반점이 있는 밝은 회색 뱀이 태블릿에서 기어 나옵니다. 무게가 0.5g인 정제 1개에서 최대 10-15cm 길이의 뱀을 얻을 수 있습니다.

글루콘산칼슘의 분해는 산화칼슘, 탄소, 이산화탄소 및 물의 형성으로 이어집니다.

칼슘 2 + O 2 → 10C + 2CO 2 + CaO + 10H 2 O

산화칼슘은 글루콘산칼슘으로 만들어진 파라오 뱀에게 밝은 그늘을 줍니다. 결과 뱀의 단점은 취약성입니다. 쉽게 부서집니다.

아르카디 쿠람신

러시아 연방 교육청

고등 전문 교육의 주립 교육 기관

툴라 주립 대학교

화학과

코스 작업

무기화학에서

"티오시안산수은(ΙΙ)의 합성"

학생 gr에 의해 수행. 430481:

로디체바 A.S.

감독자:

화학과 부교수 Borodina L.P.

툴라 2009

1. 소개

2. 문학 리뷰

3.1. 수은의 일반적인 특성

4.1.1. 수은의 가장 중요한 특성

5. 2.1.2. 수은 얻기

6. 2.1.3. 수은 사용

7. 2.1.4. 수은 및 그 화합물 중독

8.2.2. 로단(SCN) 2

9.2.3. 티오시안산

10. 2.3.1. 티오시안산의 가장 중요한 특성

11. 2.3.2. HCSN 받기

12. 2.3.3. 티오시안산의 사용

13. 2.4. 티오시아네이트는 유기물이 아닙니다.

14. 2.4.1. 일부 티오시아네이트의 일반적인 특성

15. 2.4.2. 티오시안산염 얻기

16. 2.4.3. 티오시아네이트의 복합 화합물

17. 2.4.4. 티오시아네이트의 적용

18.2.5. 수은 티오시아네이트(티오시안화물)(ΙΙ

19. 2.5.1. 역사적 참조

20. 2.5.2. Hg (SCN) 2 얻기

21.2.5.3. Hg(SCN) 2에 대한 특정 반응

22.2.5.4. 수은 티오시안산염(ΙΙ

23.2.6 독성학적 측면

3. 실험 부분.

5. 중고문헌 목록

1. 소개

이 과정의 목적은 티오시아네이트, 특히 수은 티오시아네이트(ΙI)의 합성 방법을 연구하는 것입니다. 수은(II) 화합물의 특성은 특이하므로 연구하는 것이 흥미로울 것입니다.

이 연구의 목적은 수은(II) 티오시안산염을 합성하고 그 특성을 연구하는 것입니다.

알칼리 금속 및 암모늄의 티오시아네이트는 코크스 오븐 가스에 포함된 시안화물 화합물을 해당 폴리설파이드 용액으로 포획하여 얻습니다. 또한, NH 4 NCS는 NH 3 와 CS 2 를 반응시켜 얻고, KNCS와 NaNCS는 KCN 또는 NaCN과 황을 융합하여 얻는다. 다른 티오시아네이트는 금속 황산염, 질산염 또는 할로겐화물과 티오시아네이트 Ba, K 또는 Na의 교환 반응 또는 금속 수산화물 또는 탄산염과 HNCS의 반응에 의해 합성됩니다. CuSCN은 알칼리 금속 티오시아네이트, 아황산수소나트륨 및 황산구리에서 파생됩니다. Ca (SCN) 2 * 3H 2 O는 암모늄 티오시아네이트에 대한 산화칼슘의 작용에 의해 얻어진다.

2. 문학 리뷰

2.1. 수은의 일반적인 특성

수은은 고대부터 알려진 7가지 금속 중 하나입니다. 금속 상태에서 Hg는 은백색이며 실온에서는 액체 상태이며 약간 가열하면 쉽게 증기로 변합니다.

수은은 매우 희귀한 원소 중 하나입니다(지각에서는 4.5 * 10 -6%입니다. 화성암에는 거의 같은 양의 수은이 함유되어 있습니다.) 지각에는 수은이 주로 분산되어 있습니다. 뜨거운 물에서 침전되어 수은 광석을 형성합니다 (수은 함량은 약 5-7 % 임), 35 광석 광물이 알려져 있습니다. 자유형은 암석에 내포물의 형태로 발견되지만 극히 드물게 해수에서 눈에 띈다.

2.1.1 수은의 본질적 특성

수은 원자의 전자 구조의 특징은 완전히 형성된 "하위 외부" d 10 껍질입니다. 폐쇄되어 있어 매우 안정적인 d 10 전자 껍질의 존재는 수은이 불균일한 화합물에서 2+보다 높은 산화 상태를 나타내기를 꺼리기 때문입니다. 동시에 수은의 원자가 가능성은 동일한 d 10 전자 껍질의 쉬운 변형성으로 인해 매우 광범위합니다. 변형의 결과로 발생하는 분극의 추가 효과는 공유 결합의 형성을 가능하게 하여 실현된 반응 및 화합물의 범위를 극적으로 확장합니다.

2.1.2 수은 얻기

그것은 산화 로스팅에 의해 주요 광물인 황화물(진사)에서 산업적으로 생산됩니다.

HgS + O 2 = Hg + SO 2

집진실을 통과하는 발화 가스는 스테인레스 스틸 또는 모넬 금속으로 만들어진 관형 냉장고로 들어갑니다. 액체 수은은 철 용기로 흐릅니다. 정제를 위해 원시 수은을 10% HNO 3 가 담긴 긴(1 - 1.5m) 용기를 통해 얇은 흐름으로 통과시키고 물로 세척하고 진공에서 건조 및 증류합니다.

또한 수은을 알루미늄으로 대체한 후 황화나트륨에 HgS를 용해시켜 광석과 정광에서 수은을 습식 제련 방식으로 추출하는 것도 가능합니다. 황화물 용액의 전기분해에 의한 수은 추출 방법이 개발되었습니다.

2.1.3 수은 사용

수은이 널리 사용됩니다. 예: 크롬산의 수은염은 도자기에 멋진 녹색 페인트입니다. 염화 수은 HgCl 2의 강한 독극물은 전기 도금, 미세 구조의 주석 및 아연 합금 생산, 조각 및 석판 인쇄 과정, 사진에서도 매우 필요합니다. 산업적 촉매 작용도 수은 화합물 없이는 완전하지 않습니다. 아세트산과 에틸 알코올을 얻는 방법 중 하나는 러시아 과학자 M.G.가 발견한 반응을 기반으로 합니다. 쿠체로프. 원료는 아세틸렌입니다. 촉매(2가 수은염)가 있는 경우 증기와 반응하여 아세트알데히드로 변합니다. 이 물질을 산화시키면 아세트산이 얻어지고 알코올은 환원됩니다. 동일한 염이 주요 유기 합성의 중요한 산물인 나프탈렌으로부터 프탈산을 얻는 데 도움이 되며, 수은 도료는 조개껍데기로 무성하게 자라지 않도록 선박의 바닥을 덮는 데 사용됩니다. 그렇지 않으면 배가 느려지고 연료가 과도하게 소모됩니다. 이 도료 중 가장 유명한 것은 비산 HgHAsO 4의 산성 수은염을 기본으로 합니다. 모든 수은염은 유독하지만 많은 수은염이 의약으로 사용되며 이것은 아마도 가장 오래된 용도 중 하나일 것입니다. 승화 HgCl 2는 독극물이지만 최초의 방부제 중 하나이기도 합니다. 수은 시안화물은 방부제 비누 제조에 사용되었습니다. 황색 수은 산화물은 여전히 ​​눈과 피부 질환의 치료에 사용됩니다. Calomel Hg 2 Cl 2는 잘 알려진 완하제입니다. 수은 화합물을 기본으로 한 유기 방부제는 점막 치료에도 적합합니다. 수은은 또한 과학 기기(기압계, 온도계 등)와 금과 은의 융합을 만드는 데 사용됩니다. 모든 수은염은 유독하므로 취급할 때 세심한 주의가 필요합니다.

2.1.4 수은 및 그 화합물에 의한 중독

수은 광산 및 공장, 일부 측정 기기, 램프, 의약품, 살충제 등의 생산에서 수은 및 그 화합물에 대한 중독이 가능합니다.

주요 위험은 금속 수은 증기에 의해 발생하며, 공기 온도가 증가함에 따라 열린 표면에서 방출이 증가합니다. 흡입하면 수은이 혈류로 들어갑니다. 신체에서 수은은 혈액을 순환하여 단백질과 결합합니다. 간, 신장, 비장, 뇌 조직 등에 부분적으로 침착됩니다. 독성 효과는 조직 단백질의 설프히드릴 그룹 차단, 뇌 활동 장애(주로 시상하부)와 관련이 있습니다. 수은은 신장, 내장, 땀샘 등을 통해 몸에서 배설됩니다.

급성 수은 및 수은 증기 중독은 드뭅니다. 만성 중독에서는 정서적 불안정, 과민성, 수행력 저하, 수면 장애, 손가락 떨림, 후각 감소 및 두통이 관찰됩니다. 중독의 특징적인 징후는 잇몸 가장자리를 따라 청흑색 테두리가 나타나는 것입니다. 잇몸 손상(느슨함, 출혈)은 치은염과 구내염을 유발할 수 있습니다. 유기 수은 화합물(디에틸 수은 포스페이트, 디에틸 수은, 에틸 수은 염화물) 중독의 경우 중추 신경계(뇌-다발성 신경염) 및 심혈관계, 위, 간, 신장에 동시 손상의 징후가 우세합니다. [ 5]

2.2 로단

Rodan, Dirodane, (SCN) 2는 티오시안산은에 대한 황화수소에 용해된 브롬의 작용에 의해 1919년 Söderbek에 의해 자유 상태로 처음 얻어졌습니다.

2 AgSCN + 브르 2 = 2 AgBr + ( SCN ) 2

(SCN) 2는 온도가 떨어질 때만 안정합니다. 용융물은 노란색 연기가 방출되고 벽돌색의 무정형 고체가 형성되면서 곧 자발적으로 분해됩니다. Rodane은 용액에서 약간 더 안정적입니다. 이황화탄소와 사염화탄소에 잘 녹여 봅시다. 유기용매에서 분해는 저온에서 천천히, 실온에서 즉시 발생합니다. 동시에 Liebig이 수용액에서 시안화물을 염소로 산화시켜 유리 로단을 제조하려고 시도하면서 얻은 무정형 물질이 방출됩니다. (SCN) 2는 즉시 물을 분해합니다.

3( SCN ) 2 + 4 시간 2 영형 = HCN + 5 HNCS + 시간 2 그래서 4

화학적으로 유리 로단은 요오드와 매우 유사합니다. 금속과 반응합니다. (SCN) 2는 요오드화물에서 유리 요오드를 대체할 수 있으며 그 자체는 과잉 요오드에 의해 대체될 수 있습니다.

NS 2 + 2 SCN - = 2 NS - + ( SCN ) 2