Как сделать опыт с водой и марганцовкой

Обновлено: 07.07.2024

Для опыта вам понадобятся: перекись водорода, марганцовка или сухие дрожжи, средство для мытья посуды, любой краситель, колба/пластиковая бутылка/бокалы и поднос.

1. Эксперимент "Зубная паста для слона" с марганцовкой

Разводим в 3/4 стакана воды столовую ложку марганцовки. Добавляем столовую ложку средства для мытья посуды и аккуратно перемешиваем.

Переливаем раствор в колбу и быстро добавляем столько же перекиси водорода. Смотрите, какая реакция получилась!

Еще попробовали с бокалами, так нам понравилось гораздо больше — очень эффектно!

Дети обожают смотреть разные опыты. Представляете, как они обрадуются, когда вы предложите им устроить научную лабораторию прямо на вашей кухне.

О том, какие эксперименты легко провести самостоятельно, Letidor попросил рассказать экспертов — учителя по химии и биологии московской школы №1391 Галину Браташ и учителя физики школы №1392 им. Д. Рябинкина Андрея Кузнецова.

Учитель по химии и биологии Галина Браташ и учитель физики Андрей Кузнецов

Только будьте внимательны: опыты требуют соблюдения техники безопасности и обязательного участия взрослых.

Провести такой опыт в домашних условиях можно, используя таблетки глюконата кальция.

Что понадобится:

таблетки глюконата кальция (продаются в аптеке) – 6-7 шт.
сухое горючее
металлический пинцет
песок – 300-500 г.
спирт или жидкость для розжига – 15-30 мл
сахар – 4-5 ст. л.
сода – 1-2 ст. л.

Что делать:

На днях вспомнил детство. Без всяких интернетов мы знали кучу рецептов истинного развлечения для мальчишек. Зачастую хватало посещения хозмага и аптеки, чтобы веселье началось! Опыт тогда передавался из уст в уста и информация распространялась ничуть не хуже, чем сейчас, с помощью продвинутых средств коммуникаций. И никто не записывал - все просто запоминали.

Ну да ладно - вот вам четыре варианта, как развлекали себя школьники из СССР.

Докатились, обыкновенная химия стала недоступной и наказуемой. В детстве марганцовку и серебрянку (да и золотянку тоже) можно было купить без проблем. Бертолетову соль доставали, карбид и селитра это понятно. Магний и фосфор вот это было сложно. В общем было весело, никому мы не мешали, к счастью и сами никто не пострадал)

Марганцовка+ алюминиевая пудра (магниевая стружка)= петарда.

Марганцовка+серная кислота (глицерин)= загорается само.

Марганцовка+перекись водорода= выделение кислорода

Марганцовка+красный фосфор= почти атомная бомба.

Прекурсоры же, вы чё?

Доплеровский радар

Разбираемся с принципом работы доплеровского радара. Этот тип радарных устройств используется для измерения скорости движения объекта, например, транспортного средства.

В настоящих радарах используются радиоволны, а в нашей настольной модели - тоже волны, но ультразвуковые.

Итак, выкладываю свои данные и расчеты. Для оценки КПД нагревателя я планировал измерить потребляемый ток, напряжение (желательно, непосредственно на нагревателе или как можно ближе к нему - чтобы исключить падение напряжения на подводящих проводах) - чтобы посчитать потребляемую из сети мощность. Умножив эту мощность на измеренное время мы посчитаем затраченную энергию. Считать энергию электросчетчиком не очень точно, поскольку счетчит считает намного большие величины. Ваттметр же не у каждого есть под рукой. Затем полученное значение энергии сравнивается с идеальным значением, рассчитанным по формуле из учебника средней школы.

Сперва я решил проверить методику на электрочайнике.

Заливаю в него литр холодной воды, температурой 14 градусов. Вообще, к точности измерения температуры пирометром у меня есть вопросы. Показания пирометра очень сильно зависят от типа поверхности, с которой снимаются показания. Но в данном случае, температура воды действительно по ощущениям была температурой около 14 градусов.

Литр отмерял стеклянной банкой, в интернетах пишут что если залить ее по специально сделанную риску, что тогда объем жидкости будет ровно 1 л.

Пока чайник греется, измеряем напряжение непосредственно в той розетке, куда подключен чайник, с помощью тройника. Напряжение 230,82В.

Также замеряем ток, его удобнее измерить в щитке, сунув щупы прибора в клеммы автомата и выключив его. Да, необходимо не забыть выключить все приборы из розеток, подключенных к этой шине. Ток составляет 8,986 А. Соответственно, расчетная мощность нагревателя - 2,075 кВт.

С измерением силы переменного тока есть некоторые проблемы. У мало каких широко распространенных в продаже приборов есть возможность измерения силы переменного тока.

Чайник закипел примерно через 3 мин - 3 мин10сек. Еще один тонкий момент - определить точный момент закипания. Вода начинает кипеть где-то с 96 градусов и этот процесс плавно нарастает.

Итак, считаем энергию.

Ереал = P*t=U*I*t=230,8*8,99*190=394229 Дж.

Энергетический КПД чайника: n=351960/394229*100%=89,3%.

Данный результат хорошо согласуется с теорией, следовательно можно сделать вывод что методика вполне рабочая. Чайник имеет такой высокий КПД благодаря тому что электрическая энергия практически сразу переходит в нагрев воды, поскольку ТЭН находится непосредственно в дне чайника, потери энергии наружу минимальны, сам чайник пластиковый, плохо проводит тепло. Также немалый вклад дает тот факт, что чайник очень быстро греет воду. За столь короткое время энергия просто не успевает рассеяться любыми способами.

Переходим к электроплите. Электроплита обычная, с чугунными комфорками. Наливаем 2 л той же воды, той же температуры. Сама кастрюля весит 500 г. Накрываем крышкой для уменьшения теплопотерь за счет испарения.

Засекаем время, измеряем напряжение и ток. Напряжение 233,85 В, ток 7,033А. Напряжение измерял в щитке, поскольку лезть в печь при ее работе затруднительно.

Время до закипания 15мин 28с. Расчетная мощность комфорки 1,645 кВт.

Итак, считаем энергию.

К этой энергии нужно приплюсовать теплоемкость самой кастрюли (0,5 кг) и комфорки (1,1 кг).

Примем, что кастрюля нагревается до той же температуры, что и вода (98 градусов). Комфорка же нагревается намного сильнее - до 346 градусов.

Екомф = 540*1,1*(346-25)=190674 Дж.

Ереал = P*t=U*I*t=233,85*7,033*928= 1526251 Дж.

Энергетический КПД плиты: n=(703920+21000+190674)/1526251*100%=60%.

Многие, вероятно, скажут что я ошибочно включил теплоемкость комфорки в расчет, поскольку нагрев самой комфорки - это, по сути, потери, не относящиеся к нагреву воды. В данном эксперименте это действительно так, но при приготовлении реальной еды, накопленная тепловая энергия комфорки вполне может использоваться. Например, при приготовлении супа, когда он уже почти готов, можно отключить комфорку, а суп будет продолжать несколько минут кипеть. Энергия при этом не тратится, а готовка блюда тем не менее идет. С газом или индукцией это не работает. Там при выключении кипение прекращается сразу же.

Даже если выкинуть из расчета этот спорный момент, в этом случае расчетный КПД составит 47,5%, что лишь на 2,5% меньше чем у индукции.

В общем, я продолжаю утверждать, что индукция нисколько энергетически не выгоднее, никакой сколько-нибудь ощутимой экономии она не дает, а напротив, при высокой цене и высоких затратах на ремонт (при выходе из строя) обойдется своему владельцу существенно дороже.

Забавный опыт (не повторяйте дома!)

Вот, это я понимаю профессиональная солидарность

"Дезинфектор и дезинсектор из Екатеринбурга Александр Возжаев попробовал арбуз, вымоченный в отраве от насекомых, чтобы доказать, что им нельзя отравиться, как это произошло с подростком и пенсионеркой в Москве"

Фараоновы змеи. Эксперимент (запись №5)

Для опыта необходимы:

1) Глюконат кальция

2) Сухое горючее

4) Негорючая поверхность

Во время нагревания глюконата кальция, происходит реакция с выделением углерода, углекислого газа, оксида кальция и воды.

С12H22CaO14 + O2 = 10C + 2CO2 ↑ + СaO + 11H2O

Из-за выделения газа и происходит "рост".

"Фараоновы змеи" довольно хрупкие, достигают в длину около 15 см.

На "змеях" присутствует белый налет - это оксид кальция, образовавшийся в результате реакции.

Эксперимент с гексафторидом серы (SF)

Эксперимент с гексафторидом серы (SF₆) и мыльными пузырями. Взято из телеграм-канала "Планета в объективе"

Самые продолжительные эксперименты в мире (есть и в России)

Много где писали о так "самом длительном эксперименте в мире" - с капающим пеком. Оказывается, среди ветеранов опытов он считается еще молоднячком (всего-то 77 лет). Вот список еще нескольких, идущих до сих пор (про некоторые писали на Пикабу, но не про все):

Звонящий колокольчик

Часы Беверли

Физики, судя по всему, любят длительные эксперименты, и Часы Беверли не исключение. Это атмосферные часы, стоящие в фойе Университета Отаго в новозеландском городе Дунедине с 1864 года, которые до сих пор идут. (Хотя, случайно их останавливали, например, когда кафедра физики переезжала).

Наблюдение за Везувием

Как бы вы наблюдали за спящим гигантом? Осторожно — и при этом, получая кучу данных о сейсмической активности. Именно этим с 1841 года занимаются сотрудники Обсерватории Везувия для того, чтобы предсказать возможные извержения. Раньше станция наблюдения находилась на одном из склонов вулкана, но затем в 1970 году переехала в Неаполь. Там ученые наблюдают сразу за несколькими вулканами, пытаясь понять когда они начнут извергаться вновь.

Эксперимент по проращению Уильяма Джеймса Била

В 1879 году, американский ботаник Уильям Джеймс Бил заполнил 20 бутылок смесью из песка и семян различных растений. Затем он закопал бутылки горлышком вниз, чтобы предотвратить попадание воды вовнутрь.

В чем смысл эксперимента? Автор хотел определить, прорастут ли семена после того, как очень длительное время пробудут в сухой среде. Поначалу, каждые пять лет (теперь уже каждые двадцать) исследователи откапывали одну из бутылок после чего сажали семена и смотрели, вырастет ли из них что-нибудь. В 2000 году, два из 21 семени проросли.

Завершится эксперимент в 2100 году.

Старая ротация хлопка

Фрэмингемское исследование сердца

За 65 лет тысячи мужчин и женщин в возрасте от 30 до 32 лет прошли через руки исследователей из Национального института сердца, легких и крови, а также из Университета Бостона. Цель исследования — проверка маркеров и факторов риска сердечных заболеваний. Оно продолжается уже три поколения и в ходе него были выявлены главные факторы риска для сердечно-сосудистых заболеваний.

Полевые опыты

Отдельно хочу упомянуть так называемые длительные стационарные полевые опыты. Они нужны (и наиболее репрезентативны) в изучении плодородия почв, методах повышения урожая и улучшения его качества.

Наиболее известные полевые опыты в мире с продолжительностью 100 лет:

Ротамстед, 1843 (Великобритания);

Гриньон, 1875 (Франция);

Иллиноис, 1876, Коламбия, 1888; Дакота, 1892, Обурн, 1896 (США);

Галле, 1878, Вад Лаухштедт, 1902; Дикопсхоф, 1904 (Германия);

Асков, 1894 (Дания);

Саскачеван, 1911 (Канада);

РГАУ-МСХА, 1912 (Россия)

Опыту в РГАУ-МСХА (Тимирязевской академии) уже 109 лет.

Ниже приведу интервью на 106-летие опыта ведущего научного сотрудника Полевой опытной станции, профессора кафедры земледелия и методики опытного дела Ольги Савоськиной:

- Ольга Алексеевна, расскажите, в чем особенности участка, определенного под этот эксперимент?

- Он раскинулся на площади 1,5 гектара, отличается выровненной поверхностью, но при этом имеет слабый склон в северном и западном направлении. Тип почвы – дерново-подзолистый, характерный для Нечерноземной зоны, а по гранулометрическому составу – суглинок.

- В чем заключена цель опыта?

- Как и у других многолетних экспериментов, основная его задача – дать агроэкологическую оценку базовым приемам земледельческой практики во время длительного промежутка времени. Прежде всего нужно было доказать преимущество ведения севооборота, применения органоминеральной системы удобрений и известкования.

- Каким образом реализуется эта задача?

- Расскажите об основных вехах научных исследований.

К 60-летию опыта ученые Василий Егоров и Борис Доспехов опубликовали несколько научных работ, в которых описали бесценный материал.

К 100-летию опыта тимирязевцы совместно с учеными института микробиологии имени С. Н. Виноградского, Почвенного института имени В. В. Докучаева провели углубленные исследования в области агрофизики, микробиологии и почвенной картографии.

- На Дне поля академии были продемонстрированы актуальные для экспериментальной агрономии инновации – методы георадиолокации и СВЧ- радиометрии. Что интересного можете об этом рассказать?

Таким образом, тимирязевский научный полигон стал тестовой площадкой для апробации технических новинок.

-Этот эксперимент стал своеобразной лабораторией под открытым небом, он показывает всю чистоту и истинность научного эксперимента. С самого первого курса агрономы, почвоведы, агрохимики и экологи приходят к нам и изучают основы экспериментальной агрономии.

По материалам длительных исследований ученые кафедры получили 10 авторских свидетельств на изобретения, издали 20 монографий. На базе опыта подготовлено большое количество ученых и специалистов, которые внесли существенный вклад в развитие агрономической науки нашей страны.

Интересная наука химия не перестает нас удивлять своими интересными химическими реакциями. Провести некоторые химические опыты можно и дома самому. Знаете ли вы, как сделать много пены из стаканчика жидкости? На самом деле, это сделать очень просто и познавательно.

С детьми можно еще попробовать сделать кинетический песок своими руками.

Чтобы сделать пену, понадобится:

марганцовка — пол чайной ложки,
таблетки гидроперита (20-30 шт.),
жидкое мыло — 30 мл.,
горячая вода — 100 мл,
колбочки и молоток.

Химический опыт для детей — Делаем пену в домашних условиях

1. Первое что нужно сделать – это побить молоточком таблетки гидроперита. Если не использовать молоток, то в обычном виде они будут долго растворяться. Затем залить полученный порошок горячей водой (50 мл). Раствор перемешать. В итоге получим 30% раствор перекиси водорода.

2. Далее добавить к полученному раствору перекиси водорода жидкое мыло.

3. В другом сосуде необходимо сделать раствор перманганата калия в воде, то есть марганцовку. Марганцовки брать нужно немного, буквально на кончик чайной ложки и растворить в теплой воде (50 мл). Хорошо перемешиваем.

4. Теперь надо соединить в колбе две жидкости: Перекись водорода с мылом + раствор марганцовки.

Вы увидите, что мгновенно появится много пены.

Много пены. Химический опыт для детей в домашних условиях — Видео:

Такую же пену можно сделать и из раствора медного купороса и гидроперита. Но, по сравнению с опытом с марганцовкой, в пене из медного купороса более выраженный запах.

Для того чтобы сделать такую пену необходимо:

смешать жидкое мыло и 30% перекись водорода.
Затем смешать аммиак с медным купоросом и получится сульфат аммония.
После смешать две смеси и наблюдать за пенообразованием.

Читайте также: