Paljude jaoks on keemiatunnid tõeline piin. Kuid kui teil on sellest teemast vähem alt veidi arusaamist, saate teha meelelahutuslikke katseid ja nautida seda. Jah, ja õpetajatel ei tee paha oma õpilastele huvi pakkuda. Selleks sobivad suurepäraselt nn vaaraomaod.
Nime päritolu
Keegi ei tea kindl alt nime "vaarao maod" päritolu, kuid nad dateerivad selle Piibli sündmustega. Vaaraole mulje avaldamiseks viskas prohvet Mooses Issanda nõuandel oma kepi maapinnale ja see muutus maoks. Valitu käes olles sai roomajast jälle kepp. Kuigi tegelikult pole nende katsete ja piiblisündmuste vahel midagi ühist.
Sellest, mida saate osta "Vaarao maod"
Kõige tavalisem aine madude saamiseks on elavhõbetiotsüanaat. Sellega saab katseid teha aga ainult hästi varustatud keemialaboris. Aine on mürgine jaon ebameeldiv lõhn. Koduse "vaarao mao" saab luua tablettidest, mida müüakse igas apteegis ilma retseptita, või ehituspoe mineraalväetistest. Katse jaoks kasutatakse k altsiumglükonaati, urotropiini, soodat, tuhksuhkrut, soolpeetrit ja paljusid aineid, mida saab osta apteegist või poest.
"Maod" sulfoonamiide sisaldavatest tablettidest
Lihtsaim viis on "Vaarao mao" eksperiment kodus läbi viia sulfanilamiidi rühma ravimitest. Need on sellised vahendid nagu "Streptociid", "Biseptool", "Sulfadimesiin", "Sulfadimetoksiin" ja teised. Peaaegu kõigil on neid ravimeid kodus. Sulfoonamiididest pärit "vaarao maod" saadakse särava halli värviga, oma struktuurilt meenutavad nad maisipulki. Kui võtate mao "pead" ettevaatlikult klambri või pintsettide abil üles, saate ühest tabletist välja tõmmata üsna pika roomaja.
Keemilise eksperimendi "Vaarao madu" läbiviimiseks vajate põletit või kuiva kütust ja ülalnimetatud ravimeid. Mitu tabletti asetatakse kuivale alkoholile, mis pannakse põlema. Reaktsiooni käigus eralduvad sellised ained nagu lämmastik, vääveldioksiid, vesiniksulfiid ja veeaur. Reaktsiooni valem on järgmine:
C11H12N4O2S+7O2=28C+2H2S↑+2SO2↑+8N2↑+18H 2O
See katse tuleb läbi viia väga ettevaatlikult, kuna vääveldioksiid on nagu vesiniksulfiidki väga mürgine. Seega, kui katse ajal ei ole võimalik ruumi ventileerida või õhupuhastit sisse lülitada, on parem seda teha tänaval või spetsiaalselt varustatud laboris.
"Maod" k altsiumglükonaadist
Kõige parem on katsetada ainetega, mis on ohutud, isegi kui neid kasutatakse väljaspool spetsiaalselt varustatud laborit. K altsiumglükonaadist "vaarao madu" saadakse üsna lihts alt.
Selleks on vaja 2–3 tabletti ravimit ja kuubikut kuiva kütust. Leegi mõjul algab reaktsioon ja tahvelarvutist roomab välja hall "madu". Sellised katsed k altsiumglükonaadiga on üsna ohutud, kuid nende läbiviimisel peaksite siiski olema ettevaatlik. Keemilise reaktsiooni valem on järgmine:
C12H22CaO14+O2=10C+2CO 2↑+CaO+11H2O
Nagu näete, toimub reaktsioon vee, süsinikdioksiidi, süsiniku ja k altsiumoksiidi eraldumisega. Kasvu põhjustab gaasi vabanemine. "Vaaraomaod" saadakse kuni 15 sentimeetri pikkused, kuid need on lühiealised. Kui proovite neid üles võtta, kukuvad need laiali.
"Vaarao madu" – kuidas teha väetist?
Kui teie tagahoovis on aedkrunt või suvila, siis on tingimata mitmesuguseid väetisi. Kõige tavalisem, mida iga suvise elaniku ja põllumehe sahvrist leida võib, on salpeet ehk ammooniumnitraat. Katse jaoks vajate sõelutud jõeliiva, pool teelusikatäit salpeetrit, pool teelusikatäit tuhksuhkrut, lusikatäis etüülalkoholi.
Liivamäge on vaja teha lohk. Mida suurem on läbimõõt, seda paksem on "madu". Salpeetri ja suhkru hästi jahvatatud segu valatakse süvendisse ja valatakse etüülalkoholiga. Seejärel pannakse alkohol põlema, moodustades järk-järgult "madu".
Reaktsioon on sel juhul järgmine:
2NH4EI3 + C12H22 O11=11C + 2N2 + CO2 + 15H 2O.
Mürgiste ainete eraldumine katse ajal kohustab järgima ettevaatusabinõusid.
Toitvaarao madu
"Vaarao maod" saadakse mitte ainult ravimitest või väetistest. Kogemuste saamiseks võite kasutada selliseid tooteid nagu suhkur ja sooda. Selliseid komponente võib leida igast köögist. Süvendiga küngas on moodustatud jõeliivast ja immutatud piiritusega. Tuhksuhkur ja söögisooda segatakse vahekorras 4: 1 ja valatakse süvendisse. Alkohol süüdatakse.
Segu hakkab muutuma mustaks ja aeglaselt paisuma. Kui alkohol peaaegu lakkab põlemast, roomavad mitmed väänlevad "roomajad" liiva seest välja. Reaktsioon on järgmine:
2NaHCO3=Na2CO3 +H2O + CO2, C2H5OH + 3O2=2CO2 + 3H2O
Segu laguneb naatriumkarbonaadiks, süsinikdioksiidiks ja veeauruks. Gaasid põhjustavad sooda paisumist ja kasvu, mis reaktsiooni käigus läbi ei põle.
Järjekordne "roomaja" pillilt
On veel üks lihtne viis "vaarao mao" uimastitest kättesaamiseks. Selleks peate apteegis ostma ravimi "Urotropin". Tablettide asemel võib kasutada ka seda ainet sisaldavat kuivkütust. Teil on vaja ka ammooniumnitraadi lahust. Ravim "Urotropin" peab olema sellega immutatud. Siiski on võimatu kogu lahust kohe lähtematerjalile kanda, seetõttu on vaja lisada paar tilka ja kuivatada. Sellisel juhul peaks kuivatamine toimuma toatemperatuuril.
Pärast seda pannakse pill põlema. Tulemuseks pole mitte niivõrd "madu", kuivõrd "draakon". Kui aga vaadata, siis on see sama "vaarao mao" kogemus. Kuid komponentide omaduste tõttu tekib ägedam reaktsioon, mis viib kolmemõõtmelise kujundi moodustumiseni.
"Madu" elavhõbetiotsüanaadist
Esimese keemilise katse "Vaarao madu" sai üks arstitudeng 1820. aastal. Friedrich Wöhler segas elavhõbenitraadi ja ammooniumtiotsüanaadi lahused ning saadi valge kristalne sade. Õpilane kuivatas tekkinud elavhõbetiotsüanaadi sademe ja pani selle lihts alt uudishimu pärast põlema. Põlevast ainest hakkas roomama must ja kollaneserpentiinmass.
Elavhõbetiotsüanaadist "vaaraomaod" saadakse lihts alt. Aine tuleb süüdata kuumakindlal pinnal. Tekib reaktsioon:
2Hg(NCS)2=2HgS + C3N4 + CS 2
CS2 + 3O2=CO2 + 2SO 2
Soojusmõjul laguneb elavhõbetiotsüanaat elavhõbesulfiidiks (annab "roomajale" musta värvi), süsiniknitriidiks (vastutab mao kollase värvuse eest) ja süsinikdisulfiidiks (süsinikdisulfiid). Viimane süttib ja laguneb gaasideks – süsihappegaasiks ja vääveloksiidiks, mis paisutavad süsiniknitriidi. See omakorda püüab kinni elavhõbedasulfiidi ja saadakse mustad ja kollased "vaarao maod".
Seda katset ei tohiks kunagi kodus teha! Lisaks mürgiste gaaside eraldumisele eraldub elavhõbedaaur. Elavhõbe on iseenesest mürgine ja võib põhjustada tõsist keemilist mürgitust.
Eksperimentaalne ohutus
Vaatamata asjaolule, et enamik aineid, mis võivad "vaarao maod" valmistada, peetakse ohutuks, tuleb katseid teha väga ettevaatlikult. Nagu ül altoodud valemitest näha, vabanevad lagunemise käigus üsna mürgised komponendid, mis võivad põhjustada tõsist mürgistust. Kõiki katseid saab kodus läbi viia ainult ventileeritavas ruumis või suure võimsusega õhupuhastiga. Elavhõbetiotsüanaadi katseid saab läbi viia ainult spetsiaalselt varustatud laboris,järgides kõiki ohutusnõudeid.
Kokkuvõtteks võib öelda, et klassiruumis keemilise eksperimendi "Vaarao maod" läbiviimisega saab õpetaja õpilastele oma aine vastu huvi pakkuda. Tund pakub tõenäoliselt huvi isegi neile, kes keemiast aru ei saa ja kellele see ei meeldi. Ja need, kes eelistavad praktikat igavatele teoreetilistele arvutustele, saavad täiendava stiimuli loodusteaduste õppimiseks.
