Эксперимент — это не только главный метод получения новых знаний в химии, но и самая зрелищная ее часть. У большинства людей химия ассоциируется с колбами, пробирками, цветными жидкостями и взрывами. Интересные химические опыты привлекают и подростков, которые только начинают постигать азы этой сложной науки, и тех, кто уже давно попрощался со школой. Рассмотрим несколько наиболее эффектных химических реакций.

Лабораторные вулканы

«Извержение» химических вулканов часто показывают в школе на внеклассных мероприятиях по химии. На самом деле вариантов этого опыта гораздо больше.

Классический вариант с разложением дихромата аммония видели многие, но мало кому известно, что у этого опыта есть свое название — «вулкан Бёттгера»,  в честь ученого, впервые получившего и исследовавшего свойства этого вещества оранжево-красного цвета.

Для проведения опыта вам понадобятся:

• дихромат аммония (NH₄)₂Cr₂O₇;
• асбестовая сетка или плоская подставка, способная выдержать нагревание;
• спиртовка;
• лучинка или стеклянная палочка.

Дихромат аммония насыпьте горкой. Прикоснитесь к ее вершине разогретой стеклянной палочкой или горящей лучиной. Оранжево-красные кристаллы начнут растрескиваться и изменять цвет на темно-зеленый. Некоторые частицы будут вылетать за пределы горки, подобно вулканическому пеплу. В итоге вы получите темно-зеленую горку гораздо больших размеров, чем та, что была до начала опыта.

Все дело в том, что при нагревании (NH₄)₂Cr₂O₇ разлагается на газообразный азот, который улетает из сферы реакции, унося с собой твердые частицы зеленого оксида хрома, а также водяные пары.

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

Ферратный вулкан — не менее эффектный и интересный химический опыт. Для его проведения необходимы следующие реактивы:

• порошок железа — 1 г;
• нитрат калия — 2 г;
• речной песок ;
• этиловый спирт или одеколон;
• спиртовка;
• лучина.

Из песка сделайте горку, пропитайте ее спиртом или одеколоном. В предварительно сделанное в песке углубление насыпьте смесь реагентов, после чего подожгите спирт. Вы увидите, как из «жерла» вулкана вырываются искры и бурый дым, а сама смесь сильно разогревается.

При нагревании KNO3 реагирует с железом с образованием феррата калия и газообразного оксида азота (II). Этот бесцветный газ на воздухе превращается бурый NO2.

2KNO₃ + Fe = K₂FeO₄ + 2NO

2NO + O₂ = 2 NO₂

Получить химический вулкан можно и в домашних условиях.

Самодельные бенгальские огни

Интересные химические опыты можно приурочить к различным праздникам, например изготовить в лаборатории непременный атрибут Нового года — бенгальские огни. Добавляя в их состав соли щелочных или щелочноземельных металлов, можно добиться разноцветного пламени.

Для получения бенгальских огней запаситесь:

• крахмалом;
• железной стружкой;
• порошком Mg или Al;
• бертолетовой солью KClO₃;
• солями натрия, бария, стронция, кальция или соединениями бора, в зависимости от того, пламя какого цвета хотите получить.

Сначала заварите густой клейстер из крахмала. Затем перемешайте реагенты в ступке. Бертоллетову соль обязательно предварительно увлажните, иначе при растирании смеси может произойти взрыв. Полученную порошкообразную смесь перемешайте с клейстером. В нее окунайте отрезки стальной проволоки. Дайте реакционной смеси подсохнуть, после чего обмокните проволоку в смесь еще раз. Повторите процедуру от 3 до 5 раз, пока не получится слой в 5 мм. После окончательного высыхания реакционной смеси бенгальскую свечу можно поджигать.

Для того, чтобы получилось красивое пламя, важно соблюдать пропорции.

Зеленый:

• KClO₃ — 6,5 г;
• Mg или Al — 1 г;
• H₃BO₃ — 3,5 г;
• Fe — 2 г

Желтый:

• KClO₃ — 5 г;
• Mg или Al — 1 г
• Fe — 3 г;
• Na₂C₂O₄ — 3 г;

Красный:

• KClO₃ — 5,5 г;
• Mg или Al — 1 г;
• Fe — 3 г;
• Sr(NO₃)₂ — 4,5 г.

При сгорании бенгальских огней происходят следующие реакции:

2Mg + O₂ = 2MgO

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

В результате этих процессов образуются искры.

4nKCIO₃ + (C₆H₁₀O₅) n= 4nKCl + 6n CO₂ + 5n H₂O — основная реакция.

Атомы бора, катионы натрия и стронция придают цвет пламени. Это лишь несколько примеров эффектных процессов, которые наглядно показывают, насколько увлекательна химия.