Занимательная химия - [48]
Чем не аналогия с биологическим законом приспособляемости организма к окружающей среде?
Но, конечно, химические "растения" отличаются от настоящих: семян они не дают, клеток органических не имеют.
Словом, они не живые!
"Сатурново дерево"
Алхимики называли металлы именами мифологических богов древней Эллады. Свинец они называли Сатурном (бог времени - отец всех богов), ртуть - Меркурием (бог воровства - был и такой) и т. д.
Вот почему дендритные (растениеобразные) скопления искусственно выкрашенных кристалликов свинца и носили у них название "сатурнова дерева".
Но не кажется ли вам задача получения металла, хотя бы и такого легкоплавкого, как свинец, в правильных кристаллах, при наших более чем скромных средствах, при отсутствии плавильной печи и огнеупорных тиглей, неразрешимой?
Нет, плавить свинец или хотя бы растворять его в чем-либо, чтобы выделить, как делали с кристаллами солей, осаждением из раствора, нам не придется.
В этом опыте мы пойдем совсем другим путем, мы вытесним металлический свинец другим металлом из раствора его уксуснокислой соли (свинцового сахара).
Рис. 49. Получение «Сатурнова дерева»
Для этого мы нальем в небольшую широкогорлую баночку (рис. 49) профильтрованный насыщенный раствор названной соли и закроем банку пробкой, в которую снизу вколота спирально изогнутая цинковая проволока. Проволока предварительно должна быть очищена наждачной бумагой от покрывающего ее поверхность окисла и обезжирена промывкой в эфире или крепком спирте.
Уже через несколько минут мы заметим, что поверхность проволоки по всей длине спирали начнет покрываться крохотными кристалликами свинца. Оставьте прибор на сутки, и у вас получится ветвистое "сатурново дерево" древних алхимиков.
Цинк вытеснит из раствора свинцовой соли металлический свинец, а в растворе окажется уксуснокислая соль цинка.
Кристаллизация металлов
Лет 20 тому назад химик В. Александров усовершенствовал постановку предыдущего опыта алхимиков, сконструировав для него особый приборчик.
Как видите (рис. 50), это обыкновенная пробирка, самая широкая, какую мне удалось найти. Через плотно входящий в нее кружок желтого картона, вдвинутого до половины высоты пробирки, пропущена медная проволока, верхним концом припаянная к цинковому кольцу. Ширина кольца 1 см, таково же и расстояние его от картонного кружка. Снизу проволока доходит почти до дна пробирки. На расстоянии между цинковым кольцом и картонным кружком она покрыта слоем расплавленного сургуча, сургучем же она приклеена к картону.
Рис. 50. Кристаллизация металлов
Наливаю предварительно в пробирку насыщенный раствор свинцового сахара до половины высоты пробирки, на него опускаю картонный кружок и сверху последнего наливаю раствор селитры так, чтобы он стоял выше цинкового кольца.
Пробирку ставлю в станочек. Наш приборчик - маленький гальванический элемент. В нем возникает ток, ускоряющий выделение металлического свинца.
Смотрите. Не прошло и 15 минут, а наше "сатурново дерево" уже выросло внутри пробирки.
Приборчик хорош тем, что в нем можно получать кристаллы и других металлов, а не только свинца.
Заменив свинцовую соль раствором хлористого олова, подкисленного несколькими каплями соляной кислоты, а раствор селитры - раствором поваренной соли, заметим через 15 минут возникновение у перегородки блестящих кристалликов олова. Через несколько часов они заполнят всю нижнюю часть пробирки.
Глава IX. Немного электрохимии
На предыдущих страницах вам уже не раз приходилось знакомиться с электрохимическими процессами. Если вы сможете раздобыть два-три гальванических элемента Гренэ, то ваше знакомство с химическим действием электрического тока станет более близким.
Для любительских занятий электрохимией элементы Гренэ наиболее удобны, они работают часами, не уменьшая силы тока, и не выделяют вредных для дыхания газов. Их положительным электродом служит кокс, отрицательным - цинк, действующей жидкостью - раствор в теплой воде хромпика (двухромовокислого калия) или, что лучше, двухромовокислого натрия, к которому добавляют серной кислоты. На 100 частей воды 12 ч. хромпика, на 100 куб. см воды 25 куб. см серной кислоты (считая на безводную). Раствор лучше заказать в аптеке, если же готовить самим, то с величайшей осторожностью, вливая кислоту малыми порциями, защитив глаза очками и имея под руками нашатырный спирт и большое количество воды для смывания брызг кислоты.
Элементы соединяются параллельно для увеличения силы тока (цинк одного с цинком другого, кокс одного с коксом другого). Когда элементы не в работе, электроды поднимают выше уровня жидкости.
Разложение воды
В невысокую и широкую банку налейте воды, подкислив ее несколькими каплями серной кислоты, тою же водой наполните две пробирки и, закрыв их пальцем, опустите в сосуд. К концам медных проводов, идущих от электродов вашей гальванической батареи, прикрепите две узенькие полоски мягкого железа - они, с грехом пополам, заменят вам дорогие платиновые электроды. Установив наполненные пробирки над этими электродами (не вынимая их выше уровня воды в сосуде), замкните ток.
Тотчас на электродах появятся крохотные пузырьки газов: они станут отрываться от железных пластинок и всплывать вверх. Вскоре пробирки начнут наполняться газами, причем в той, которая над электродом, соединенным с цинком батареи (на катоде), вдвое скорее. Не дожидаясь, пока она наполнится, снимите ее, держа донышком кверху, выпустите остаток воды и поднесите к пламени спиртовой горелки, как я это вам показал, проделывая опыты с водородом.
