Нескучная химия. Просто о сложном

Антонина Алешичева

К вам в руки попала книга без сложных научных рассуждений, но с элементами обучения. Она для тех, кто любит наблюдать саму жизнь со всеми ее проявлениями. Книга написана для школьников, родителей, учителей химии. В ней более 50 видео с опытами и химическими полезностями.

ПОХИМИЧИМ. ОПЫТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

В этом разделе книги я привожу опыты, которые делали вместе с моими маленькими детьми. Дети-то маленькие, а опыты вполне взрослые. Большая часть того, что вы увидите здесь, также «проходят» в школе. Но там, чаще всего, эти знания записаны в учебнике в виде формул и правил и никак не хотят заскакивать в голову. Лучшее, что можно сделать — это провести эксперимент!

1. Газируем напитки

Я родилась в Советском Союзе. И одно из самых ярких воспоминаний детства — это газированный компот. Каждую субботу мы ехали к бабушке и дедушке. Они к нашему приезду топили баньку, и когда мы возвращались из нее, то делали компот с газом. Для этого доставали трехлитровую банку вишневого компота и сифон, для которого заранее закупали специальные баллоны с углекислым газом. Компот наливали в сифон и газировали его. Сейчас пишу и испытываю радость. Очень нравилось нам это действо!

Пока писала, прямо задумалась: «А производят ли сейчас такие сифоны или нет?». Сразу пошла проверять и с удивлением увидела, что, оказывается, они есть в продаже. Вот так новость! Но своим детям мы решили показать, как можно газировать напитки в домашних условиях самостоятельно, без сифона.

Для этого мы взяли две пластиковые бутылки, соединенные между собой трубкой от капельницы. Спасибо мужу, он всегда поддерживает меня в любых начинаниях. И именно он, работая клеевым пистолетом, соорудил для меня эту конструкцию.

В одну бутылку мы налили уксус, а в другую — компот. Трубка от капельницы у нас выполняла роль газоотводной трубки. В бутылку с уксусом насыпали соду. Произошла реакция, в которой выделялся углекислый газ. Он по трубочке попадал в компот и таким образом газировал его. Да что я вам все рассказываю и рассказываю? Лучше один раз увидеть. Смотрите видео:

2. Проверяем продукты на наличие крахмала

Вы в жизни много использовали крахмал для приготовления пищи? То количество раз, какое я применяла его в готовке, можно пересчитать по пальцам. Но самое интересное при этом, что в 90-х годах я была участником приготовления крахмала в масштабах целой трехлитровой банки.

Дело происходило у моей бабушки. Так сложилось, что предыдущий год был очень урожайным на картофель, и когда вырос новый урожай, то старому еще не видно было конца. И тогда приняли решение: сделать крахмал!

Дедушка и бабушка были детьми военного времени. И всегда мне прививали принцип безотходного производства. Все детство слышала о том, что продукты не должны пропадать. И я полностью согласна с ними. Всегда стараюсь сделать так, чтобы еда не выбрасывалась. Такие промахи случаются у меня редко.

Но сейчас, во взрослой жизни, оглядываясь на эту историю, мне кажется, что она безумна! Выделяя крахмал из картошки, мы были заняты все и надолго.

Вернемся в прошлое. Может, это яркие воспоминания детства. Когда ты маленький, то все кажется масштабным. Я помню, как мы терли картофель на ручной терке. Ощущение такое, а, может, и на самом деле так было, что у нас получилась целая ванна натертой картошки. Все это месиво выкладывали на марлю и отжимали. Остатки опять клали в ванную, а через несколько часов процесс повторяли.

Отжатая жидкость, содержащая крахмал, сначала имела коричневый цвет. Ее отстаивали. На дно выпадал осадок темного цвета. После чего сливали воду, и промывали осадок несколько раз до тех пор, пока он не становился белым. Когда наконец-то получался белоснежный крахмал, его выкладывали на светлую ткань и сушили. После сушки твердую массу приходилось разбивать деревянной толкушкой, просеивать через сито, и, наконец, после всех этих операций, скрипучий крахмальный порошок пересыпали в банку и плотно закрывали крышкой.

Помню, когда все это делали, то казалось, что мы — золотоискатели, и промываем руду в поисках крупиц драгоценного металла. Еще запомнилась дикая усталость, которая догнала нас в конце всего мероприятия. Могу сказать точно, что сейчас мне даже в голову не пришло бы повторить эту процедуру. Я бы нашла другое применение картофелю. Но зато есть яркое и интересное воспоминание из детства. Может, и оно повлияло на выбор моей профессии, и поэтому я приняла решение стать химиком?

Со своими детьми я не стала выделять крахмал из картофеля, хотя и можно было бы показать это процесс в меньших масштабах. С мальчишками мы решили проверить, есть ли крахмал в следующих продуктах: хлебе, макаронах, твороге, яблоке, огурце, колбасе, цветной капусте, стручковой фасоли. Для этого провели реакцию между хлоридом железа (III) и йодидом калия (реактивы можно приобрести в разных детских химических наборах, которые продаются в интернет-магазинах).

Смешав данные компоненты, мы получили вещества, в которых присутствовал йод. В химии — качественная реакция на крахмал — с йодом. Происходит окрашивание крахмала в темно-синий цвет.

Качественные реакции — реакции, с помощью которых можно отличить одно вещество от другого. И именно при помощи йода определяется крахмал. Темно-синее окрашивание доказывает наличие крахмала в том или ином продукте.

Мы стали по очереди проверять выбранные продукты на наличие крахмала. Некоторые результаты удивили, а некоторые обрадовали. Особенно порадовало отсутствие крахмала в колбасе!

Смотрите видео, радуйтесь и удивляйтесь вместе с нами.

3. Каждый повар — немного химик

Каждый повар — немного химик. Ведь продукты на кухне не просто смешиваются — они вступают в химическую реакцию друг с другом, и если знать законы этих процессов, можно творить кулинарные чудеса.

В этот раз мы решили сделать молекулярную икру. Для этого приобрели готовый набор в интернет-магазине. Для создания блюд молекулярной кухни используется научный подход. Мы почувствовали себя настоящими учеными! В наборе, которым пользовались, рассматривается базовая техника молекулярной кухни — сферификация — это стремление капель жидкости принимать сферическую форму. Альгинат при соприкосновении с хлоридом кальция вступает в реакцию, получается оболочка в виде сферы, внутри ее сохраняется жидкость, которая лопается как настоящая икра. Предлагаю составить компанию в приготовлении и посмотреть, как мы это делали:

4. Делаем стекло своими руками

Конечно, в домашних условиях не получится сделать настоящее стекло как в оконной раме, потому что дома нет плавильной печи. В плавильных, или муфельных, печах достигаются очень высокие температуры. Температура плавления стекла: 1480 градусов. В домашней духовке невозможно добиться такого жара. В московском геологическом музее им. В. И. Вернадского хранится окаменевшая молния — фульгурит. Как она получилась? Молния ударила в песок, и тот спекся. Очень интересно посмотреть на этот образец своими глазами.

Считается, что родина стекла — древний Египет. Основной компонент стекла — это песок — оксид кремния (IV), а также известь, сода и различные добавки для придания цвета.

Вернемся к делу. Нам с сыном захотелось сделать стекло своими руками. Но так как дома нет тигельной печи, а управлять молниями мы не умеем, то было принято решение: обойтись подручными материалами. Взяли цветные леденцы и положили их на пекарскую бумагу. Духовку включили на максимальную температуру. В результате леденцы расплавились. После остывания у нас получилось стекло из леденцов. Очень оригинальное и красивое.

Смотрите видео и обязательно сделайте такой сладкий эксперимент:

5. Почему лужи на тротуаре зимой не замерзают?

Задумывались ли вы об этом? Это же действительно удивительно. На улице — 15, кругом лежит снег, а тут идете вы по тротуару и перескакиваете через лужи. Откуда они вообще могли взяться? Вода замерзает при 0 градусов, а тут — 15!

Давайте разбираться. Тротуары посыпают специальными реагентами, при помощи которых образуется смесь из снега и реагентов. Температура замерзания такой смеси становится ниже — 23, за счет этого мы спокойно разгуливаем по дорожкам, которые не покрыты льдом.

Один из примеров реактива, который может понизить температуру замерзания воды, является поваренная соль. Да, обычная соль, которую мы используем на кухне. Вы даже сами можете провести такой эксперимент дома с детьми, чем очень удивите их.

Как это сделать?

Наберем снег на улице. Положим его в кружку или тарелку (для нас важно, чтобы площадь дна тарелки была побольше). Берем еще одну тарелку и наливаем небольшое количество воды в нее, а сверху ставим кружку со снегом. Если есть возможность замерить температуру снега, то делаем это. После чего начинаем добавлять в снег поваренную соль и перемешивать нашу снежно-солевую кашу. Если сможете произвести замеры, то увидите, что температура смеси начнет снижаться. Затем увидите, что кружка промерзла и примерзла к тарелке.

Почему это произошло? При смешивании снега с солью происходит физико-химический процесс. Для разрушения кристаллической решетки соли нужно затратить много энергии, поэтому процесс протекает с большим поглощением теплоты. Такие процессы называют эндотермическими.

Этот опыт очень интересно провести с большим объемом снега и соли, поставив ее в посуде в лужу на табуретке. Если все хорошо примерзнет, то можно поднимать посудину вместе со стулом, что мы и сделали в видео с этим экспериментом.

6. Три жидкости разной плотности

Физика и химия идут рука об руку рядом друг с другом. Понятие «плотность» — очень интересное понятие. Я начинаю свой урок на эту тему с того, что задаю следующий вопрос учащимся: «Однажды мне попался пост в интернете, где люди обсуждали между собой, что нынче все дурят нашего брата, что даже производители молока берут денег больше, а продают меньше. На бутылке молока написано, что это 1032 г, но если замерять мерным стаканом, то 1032 мл не получается, а получается всего 1 литр. Почему производитель так нагло обманывает нас?»

Чаще всего ребенок не может ответить на этот вопрос. Но я вижу, как сомнения начинают роиться в его голове. Тогда я говорю: «Забудь про молоко. Давай поговорим о меде. Итак, ты пришел с литровой банкой к продавцу. Тебе сказали, что мед стоит 700 руб. за 1 кг. Подаешь свою тару. Тебе наливают чуть больше половины банки и просят 700 рублей. Тебя обманули или нет?»

После таких примеров у нас начинаются бурные обсуждения, где мы приходим к выводу, что килограмм не равен литру, потому как плотность веществ разная. Только у воды плотность равна 1. Поэтому вода по килограммам и литрам совпадает. Убедиться, что одни жидкости тяжелее, а другие легче, вы можете, посмотрев наш совместный с сыном опыт. Для этого мы взяли три разных жидкости одинакового объема, но разной плотности, и увидели, что они не смешиваются.

И да, формула перевода массы в объем через плотность следующая: p = m/V. При ее помощи можно понять, что молоко в миллилитрах не равно молоку в граммах.

А еще интересный пример на тему разной плотности вы можете посмотреть в этом видео:

Тут простые сборы в поездку создали ситуацию, когда я оперативно побежала снимать для вас ролик. Два разных шампуня оказались разной плотности. Очень интересно наблюдать границу раздела фаз между ними.

Конец ознакомительного фрагмента.