Фараонова змея как сделать в домашних условиях

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Фараоновыми змеями называют целый ряд реакций, которые сопровождаются образованием пористого продукта из небольшого объема реагирующих веществ. Эти реакции сопровождаются бурным выделением газа. В итоге выглядит реакция так, будто из смеси реагентов выползает большая змея и ползет по столу, как настоящая.

На этой страничке вы узнаете про реакции, сопровождающиеся образованием "фараоновых змей", познакомитесь с уравнениями этих реакций и сможете посмотреть впечатляющие видеоролики, демонстрирующее ход таких реакций. Часть из этих реакций можно воспроизвести даже в домашних условиях или в школьной лаборатории - с соблюдением всех правил безопасности, разумеется. А другая часть реакций, к счастью, требует наличия таких реагентов, которых вы нигде, кроме как в специализированных лабораториях, не найдете. К счастью - потому что многие из них высокотоксичны, и экспериментировать с ними категорически не рекомендуется.

1. Разложение роданида (тиоцианата) ртути - Hg (CNS)₂

Термическое разложение роданида ртути идёт по уравнению:

При нагревании роданида ртути образуются черная соль - сульфид ртути, нитрид углерода желтого цвета и дисульфид углерода CS₂. Последний на воздухе воспламеняется и сгорает, образуя диоксид углерода CO₂ и диоксид серы SO₂.

Нитрид углерода вспучивается образующимися газами, при движении он захватывает черный сульфид ртути (II), и получается желто-черная пористая масса.

В результате из кусочка роданида ртути вылезает большая "змея" черно-желтого цвета, похожая на ужа, а то и не одна. Голубое пламя, из которого выползает "змея" - это пламя горящего сероуглерода CS₂. Из 1 г тиоцианата аммония и 2,5 г нитрата ртути в умелых руках может получиться змея длиной 20-30 см.

Разложение тиоцианата ртути - первая из открытых реакций этого типа. Ее первооткрыватель - студент Гейдельбергского университета Фридрих Вёлер (1800—1882). Как-то раз осенью 1820 года, смешивая водные растворы тиоцианата аммония NH₄NCS и нитрата ртути Hg(NO₃)₂, он обнаружил, что из раствора выпадает белый осадок. Вёлер отфильтровал раствор и высушил осадок полученного тиоцианата ртути Hg(NCS)₂. Из любопытства исследователь поджег его. Осадок загорелся и произошло чудо: из невзрачного белого комочка, извиваясь, выползла и стала расти длинная черно-желтая "змея".

Cоли ртути ядовиты, и работа с ними требует осторожности и внимания. Безопаснее показывать змею дихроматную.

2. Дихроматная змея

Способ 1. Смешивают 10 г дихромата калия K₂Cr₂O₇, 5 г нитрата калия KNO₃ и 10 г сахара (сахарозы) C₁₂H₂₂O₁₁. Затем растирают смесь в ступке и увлажняют этиловым спиртом C₂H₅OH или коллодием (он продается в аптеке). Затем эту смесь спрессовывают в стеклянной трубочке диаметром 5–8 мм.

Реакция горения сахарозы в присутствии двух окислителей – нитрата калия и дихромата калия – довольно сложна. Продукты реакции - черные частицы сажи, зеленый оксид хрома (III) Cr₂O₃, расплав карбоната калия K₂CO₃, диоксид углерода CO₂ и нитрит калия KNO₂. Углекислый газ CO₂ вспучивает смесь твердых продуктов и заставляет ее двигаться.

При поджигании смеси происходят следующие реакции:

3. Гадюка из соды и сахара

Для проведения этого опыта в столовую тарелку насыпают 3–4 ложки сухого просеянного речного песка и делают из него горку с углублением в вершине. Затем готовят смесь, состоящую из 1 чайной ложки сахарной пудры и 1/4 чайной ложки гидрокарбоната натрия NaHCO₃ (питьевая сода). Песок пропитывают 96–98%-м раствором этанола C₂H₅OH и насыпают в углубление горки приготовленную реакционную смесь. Затем поджигают горку.

В этой массе происходят следующие реакции:

4. Нитратный червяк

Вместо гидрокарбоната натрия можно использовать нитрат аммония NH₄NO₃. В столовую тарелку насыпают 3-4 ложки просеянного речного песка, делают из него горку с углублением в вершине и готовят реакционную смесь, состоящую из 1/2 чайной ложки нитрата аммония и 1/2 чайной ложки сахарной пудры, тщательно перетертых в ступке. Затем в углубление горки наливают 1/2 столовой ложки этилового спирта и насыпают 1 чайную ложку приготовленной нитратно-сахарной смеси. Теперь, если поджечь спирт, на поверхности смеси сразу же появляются черные шарики обугленного сахарного песка, и вслед за ними вырастает черный блестящий и толстый "червяк". Если нитратно-сахарной смеси было взято не более 1 чайной ложки, то длина червяка не превысит 3-4 см. А его толщина зависит от диаметра углубления горки.

Появление червяка вызвано взаимодействием нитрата аммония с сахаром, которое выражается следующим уравнением:

"Червя" приводят в движение газы: азот N₂, диоксид углерода CO₂ и пары воды.

Этот опыт представляет собой впечатляющее зрелище. Сахарную пудру в количестве 75 г помещают в высокий стеклянный стакан, смачивают ее 5–7 мл воды и перемешивают длинной стеклянной палочкой. Потом к влажному сахару приливают по этой палочке 30–40 мл концентрированной серной кислоты H₂SO₄. Затем смесь быстро перемешивают стеклянной палочкой и оставляют в стакане.

Через 1–2 минуты содержимое стакана начинает чернеть, вспучиваться и в виде объемистой, рыхлой и ноздреватой массы подниматься, увлекая вверх стеклянную палочку. Смесь в стакане сильно разогревается, даже немного дымится, - и медленно выползает из стакана.

Серная кислота отнимает от сахара (сахароза C₁₂H₂₂O₁₁) воду, разрушая его молекулярную структуру, и окисляет его, превращаясь при этом в диоксид серы SO₂. При окислении сахара получается диоксид углерода CO₂. Эти газы вспучивают образующийся уголь и выталкивают его из стакана вместе с палочкой.

Уравнение, передающее эти химические превращения, выглядит так:

Диоксиды углерода и серы вместе с парами воды увеличивают объем реакционной массы и заставляют ее подниматься вверх в узком стакане.

6. Уротропиновая змея

Для проведения этого опыта вам следует запастись терпением, но оно того стоит!

Для опыта понадобится уротропин (гексаметилентетрамин - (CH₂)₆N₄). Таблетки уротропина можно купить в аптеке - это антисептический препарат. Подойдет также “твердый спирт” (сухое горючее) — его можно приобрести в хозяйственном магазине. Только убедитесь что сухое горючее, которое вы покупаете, содержит уротропин - оно бывает разных видов. Чтобы убедиться, что сухое горючее содержит уротропин, проведите простой опыт. Отломите несколько кусочков сухого горючего, положите их в пробирку и немного нагрейте. Если оно состоит из уротропина, вы почувствуете запах аммиака.

Чтобы сделать "змею", нужно произвести следующие действия. Одну таблетку “твердого спирта” или аптечного уротропина положите на блюдце и 3-4 раза пропитайте концентрированным водным раствором нитрата аммония NH₄NO₃, капая его из пипетки, а потом высушивая. Каждый раз надо наносить по 5-10 капель (0,5 мл раствора).

Высушивание таблеток - самая утомительная часть опыта: при комнатной температуре на воздухе оно продолжается слишком долго. Но повышать температуру для ускорения процесса нельзя - уротропин разлагается при высокой температуре. Тем более нельзя сушить таблетки на открытом огне: они могут загореться.

Пропитанную и высушенную таблетку на блюдце следует поджечь с одной стороны. И тут начнутся чудеса: появятся черные шарики кипящей жидкости, которые сливаются вместе и образуют подобие вырастающего “хвоста”. Он изгибается, а за ним из огня вырастает толстое тело “змеи”. “Змея” растет, упирается хвостом в блюдце, начинает изгибаться.

Разложение уротропина (CH₂)₆N₄ в смеси с нитратом аммония NH₄NO₃ приводит к образованию пористой массы, состоящей из углерода, и большого количества газов - диоксида углерода СО₂, азота N₂ и воды:

Интересно, что если смешать химически чистый уротропин и нитрат аммония, то разлагаются, не образуя твердых продуктов. Но в таблетки на стадии их формования добавляют связующие вещества - парафин и тальк. Вот почему появляется “тело змеи”. А выделяющиеся газы вспучивают и двигают его.

7. Глюконатная змея

Это самый простой и безопасный способ получения глюконатной змеи - для этого достаточно поднести к пламени таблетку глюконата кальция, который продается в каждой аптеке. Можно положить таблетку глюканата кальция на таблетку сухого спирта и поджечь его. Из таблетки выползет светло-серая "змея" с белыми пятнами, объем которой намного превышает объем исходного вещества - она может достигнуть длины 10-15 см.

Разложение глюконата кальция, имеющего состав Са[CH₂OH(CHOH)₄COO]₂ · H₂O приводит к образованию оксида кальция, углерода, углекислого газа и воды.

8. Фараонова змея из сульфаниламида

Опыт проводят только под тягой!

9. Разложение нитроацетанилида

Для опыта понадобятся: фарфоровый тигель, треугольник, штатив, горелка, стеклянная палочка, шпатель. Соблюдать правила работы с концентрированной серной кислотой. При выполнении опыта не наклоняться над тиглем. Опыт выполняется под тягой.

Смешаем в фарфоровом тигле органическое вещество белого цвета - нитроацетанилид и серную кислоту. Нагреем смесь. Через несколько секунд из тигля выстрелит масса черного цвета. Выделяющиеся газы делают массу очень пористой и рыхлой.

Черный цвет массе придает углерод, образующийся в больших количествах. В еще больших количествах в ходе реакции образуются газы SO₂, NO₂ и CO₂, которые вспенивают углерод.

Кстати.

А почему "фараоновы змеи"? Змеи - понятно, но почему фараоновы? В литературе можно найти следующее объяснение: "В одном из библейских преданий говорится, как пророк Моисей, исчерпав все иные аргументы в споре с фараоном, совершил чудо, превратив жезл в извивающуюся змею. Фараон был посрамлен и напуган, Моисей получил разрешение покинуть Египет, а мир получил очередную загадку". Звучит исчерпывающе, но только есть загвоздка: согласно Библии (книга "Исход"), пророк Моисей убедил фараона отпустить из рабства евреев, использовав куда мощные аргументы; их назвали "Десять казней египетских". Это были разные беды, которые Господь насылал на Египет после очередного отказа фараона отпустить еврейский народ. Ни одна из них, к слову, никак не была связана со змеями. Часть из этих ужасных чудес действительно сопровождались взмахами знаменитым жезлом. А знаменит он тем, что ему действительно приходилось побыть змеей, но сотворил это чудо вовсе не Моисей, а сам Господь, когда возлагал на него великую миссию, а Моисей стал проявлять малодушие.
Таким образом, остается непонятным, почему химических змей назвали "фараоновыми". Возможно, лишь потому, что такое название звучит солидно - под стать эффектности этого типа реакций.

Для этого нам потребуются следующие ингредиенты:
-глюконат кальция
-сухое горючие

Не нужно бежать в химический магазин так как все можно достать в обычных бытовых магазинах-глюконат кальция (в аптеке), а сухое горючее (в туристических или рыболовно–охотничьих магазинах).
Первым делом на подготовленную поверхность (в качестве которой может выступать обычная консервная банка) мы положим таблетку сухого горючего, а сверху поместим несколько таблеток кальция глюконата, теперь поджигаем сухое горючее наблюдаем интересный эффект.

При реакции почти не выделяется и дыма и постороннего запаха, но все же лучше эксперимент проводить в проветриваемом помещении. Реакция продолжается довольно долго, в зависимости от количества таблеток кальция глюконата.

Видео процесса изготовления и реакции:

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:

Фараонов змей – реакция одного вещества на другое, которая провоцирует увеличение объема реагента. Со стороны это похоже на расползающихся змей. Это красивое зрелище не оставит равнодушным ни одного ребенка. Опыт проводится с самыми различными реагентами, однако для проведения его с ребенком необходимо выбирать только безопасные варианты.

Как сделать фараоновых змей?

Фараоновыми змеями называют химические опыты, в ходе которых количество вещества резко и быстро увеличивается в несколько раз. Все это напоминает движущихся змей. Реактивы смешиваются, вступают в реакцию и происходит многократное увеличение их объема. Такое зрелище порадует ребенка и, конечно, вызовет множество вопросов, желание продолжить эксперименты и узнать больше.

Суть опыта заключается в том, что глюконат кальция поджигается сухим горючим, что провоцирует яркую химическую реакцию.

Безопасность при соблюдении инструкции
Простота проведения опыта
Наличие необходимых реагентов в одном наборе
Интересное зрелище и возможность развития

Набор предназначен для детей старше 6 лет, но и дошкольники будут рады посмотреть на эксперимент. Можно рассказать детям увлекательную историю о Моисее, чей посох превращался в змею. Именно этот библейский сюжет был отражен в названии эксперимента.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Для многих уроки химии являются реальным мучением. А ведь если хоть незначительно разбираться в этом предмете, то можно проводить занятные опыты и получать от этого наслаждение. Ну и учителям не помешает заинтриговать собственных учеников. Для этого прекрасно подойдут так именуемые фараоновы змеи.

Происхождение наименования

Таковой опыт необходимо проводить очень аккуратненько, так как сернистый газ очень токсичен, так же, как и сероводород. Потому если нет способности проветривать во время опыта комнату либо включить вытяжку, лучше заняться этим на улице либо в специально оборудованной лаборатории.

Если у вас есть огород на приусадебном участке либо дача, то непременно имеются и разные удобрения. Более распространенное, которое можно отыскать в кладовой хоть какого дачника и фермера – селитра либо нитрат аммония. Для опыта будет нужно просеянный речной песок, половина чайной ложки селитры, половина чайной ложки сладкой пудры, ложка этилового спирта.

Реакция при всем этом происходит последующая:

Выделение ядовитых веществ при опыте обязует соблюдать технику безопасности.

Смесь разлагается на карбонат натрия, углекислый газ и водяные пары. Конкретно газы принуждают раздуваться и расти кальцинированную соду, которая не сгорает в процессе реакции.

Данный опыт ни при каких обстоятельствах нельзя проводить в домашний критериях! Не считая того, что выделяются ядовитые газы, происходит выделение ртутных паров. Ртуть же ядовита сама по для себя и может вызвать наисильнейшее хим отравление.

Безопасность при проведении опытов

Читайте также: