Опыты с красным фосфором в школе

Обновлено: 03.07.2024

Активным веществом чиркалки на спичечном коробке является красный фосфор. Переворачивая картонку черной стороной вниз, мы затрудняем доступ кислорода - не даем всему фосфору сгореть. Он частично окисляется до низшего оксида P4O6, частично возгоняется и оседает на металлической пластинке как более реакционноспособный желтый (неочищенный белый) фосфор. Белый фосфор ядовит, гораздо опаснее красного, опыт опасен для здоровья! Белый фосфор и оксид P4O6 легко окисляются кислородом воздуха до высшего оксида P4O10, из маленьких частиц которого и состоит видимый нами белый дым. При нагревании, вызванном трением пальцев, реакция усиливается - больше дыма!

Для опыта понадобятся: спичечный коробок, ножницы, металлическая или керамическая подставка, резиновые перчатки.

Скопируйте код и вставьте в окошко создания записи на LiveInternet, предварительно включив там режим "Источник"

Опыт зрелищный, познавательный, но ОПАСНЫЙ! Осторожнее!
Активным веществом чиркалки на спичечном коробке является красный фосфор. Переворачивая картонку черной стороной вниз, мы затрудняем доступ кислорода - не даем всему фосфору сгореть. Читать полностью

Построим каркасный дом вашей мечты

Каркасный дом с гаражом на 2 машины V278 "Ричардсон"

Каркасный дом с 4 спальнями V112 "Деминг"

Каркасный дом с бассейном и сауной V134 "Валлингфорд"

Каркасный дом V451 "Де-Мойн"

Вот читаю я посты частые, слезы девичьи, что жизнь замужем не ладится, что семья не крепится, а с каждым днем все более разлад, да ссоры и обиды появляются. А предки наши секреты знали, опыт древний, многовековой, как жить правильно. Вот только забыли мы опыт предков, забыли наставления, а потом дивимся, мол мужик хилый стал. Решила поделиться с вами - простые советы для семейного счастья, которыми многие сейчас пренебрегают.

Моей бабушке 90 лет, у нее 5 детей. Деда нет уже более 40 лет. Изменял, даже были дети на соседней улице. Это я к чему? К тому, что мне бабушка всегда говорит, что мол, если приперло мужику то самое, то даже если блины печешь, бросила и пошла. Народ, тока честно. Кто так делает? Кто бросает все и идеть, даже если совсем не хочется? Те, у кого "голова болит", тоже могут написать.

Еще полгода назад мало кто знал о существовании подобных сайтов, но сейчас почти каждый знает, что выгодную покупку можно сделать через инет, приложив к этому минимум усилий и в конечном итоге радоваться хорошему результату и дешевым ценам. Мы с мужем засели туда в ноябре прошлого года. Так как мой муж работает в сфере компьютерной техники и оборудования, начали именно с этого.

Для проведения этого опыта готовят насыщенный при 80С раствор английской соли (MgSO 4 *7H 2 O) и осторожно, не встряхивая, медленно охлаждают его до комнатной температуры.
Затем вносят в раствор несколько крупинок английской соли и наблюдают мгновенное выпадение крупных кристаллов. Этот опыт можно демонстрировать в виде фокуса, предварительно положив затравочные кристаллы на край декоративного флакона с раствором, и затем незаметно смахнув их в раствор "волшебной палочкой" - обычным карандашом

Существует множество веществ с сильной температурной зависимостью растворимости. Именно на этом явлении и основан данный опыт. Для проведения этого опыта необходимо взвесить равные количества ацетата свинца(||) и йодида калия. Я советую по 0,5г. Далее готовят два раствора. В два химических стакана наливают по 50 мл дистиллированной воды. В один добавляют ~1мл столового уксуса (или ~0,2 мл концентрированной уксусной кислоты) и растворяют ацетат свинца. Кислота добавляется для того, чтобы подавить гидролиз ионов Pb 2+ . Во втором растворяют KI. Затем оба раствора сливают в колбу из огнеупорного стекла объёмом 150мл. При этом происходит реакция двойного обмена между ацетатом свинца и йодидом калия:

Pb(CH 3 COO) 2 + 2KI => 2KCH 3 COO + PbI 2

После смешивания растворов выпадает жёлтый осадок йодида свинца(||). Смеси растворов в колбе необходимо дать отстояться, чтобы осадок осел полностью. После этого с осадка осторожно сливают жидкость и вместо неё доливают 100мл дистиллированной воды. Теперь раствор необходимо нагреть до кипения и кипятить втечении 2-3мин. Осадок должен раствориться полностью.
Если всё было сделано правильно, то после охлаждения раствора выпадет множество золотистых кристалликов, которые при встряхивании колбы будут парить в толще воды. Размер кристалликов очень сильно зависит от скорости охлаждения: чем медленнее охлаждать, тем более крупными и красивыми будут кристаллики. Для большей их прочности перед кипячением в раствор добавляют немного глицерина (~0,5мл на 100 мл раствора).

Оборудывание: пробирка, спиртовка, 10% расстворы иодида калия (KI) и нитрата свинца II (Pb(NO 3 ) 2 ).
В пробику налейте 5мл KI (иодида калия) и прилейте 4мл Pb(NO 3 ) 2 , при их смешивании выпадает желтый осадок иодида свинца (PbI 2 ). Хорошо прогрейте пробирку на спиртовке, затем резко охладите под краном или влажной тряпкой. На солнце или при свете настольной лампы можно наблюдать кристаллический дождик в пробирке

Выделение и возгорание фосфина .

Фосфин (PH3) ядовитый газ, светится в темноте легко воспламеняется.

Оборудование: красный фосфор (можно обводнившийся), пробирка, металлический натрий, спиртовка.
На дно пробирки киньте 0,5 гр влажного красного фосфора (очень хорошо если фосфор обводнившийся). Туда же опустите маленький кубик (0,4 см3) металлического натрия. Начните греть пробирку на спиртовке и вскоре из пробирки вырвется пламя. Это возгорелся фосфин образовавшийся при гидролизе фосфида натрия.

На белом листе плотной бумаги делается надпись или рисунок 10-20% раствором серной кислоты. После высушивания надпись или рисунок на бумаге незаметны. Если теперь лист подержать над пламенем (oсторожно !) горелки, то через некоторое время на бумаге появляется надпись или рисунок черного цвета. Вместо пламени спиртовки можно использовать настольную электрическую лампу или утюг, нагрев которыми осуществляется более равномерно и исключает воспламенение бумаги.

Вода" зажигает костер

На асбестовую сетку ставится небольшая фарфоровая чашечка (можно часовое стекло) с небольшим количеством смеси перманганата калия с серной кислотой. На фарфоровую чашечку и вокруг нее накладывают сухие лучинки, имитирующие костер. Для зажигания полученного костра смачивают кусок ваты "водой" (этиловым спиртом) и выжимают над ним так, чтобы капли попали в чашечку. Спирт (можно брать денатурат) воспламеняется, поджигая затем лучинки

Синее вырывающееся пламя.

Дома очень легко можно получить "белый порох". Горит он очень хорошо. Его производство в больших количествах совсем не дорогое.

Оборудование: сахарный песок, нитрат калия (калийная селитра KNO 3 ), ступка для растирания, спички, железный лист.
Возьмите немного сахарного песка (сахарозы). Разотрите в кофемолке или в ступке до порошка. Добавьте такое-же количество нитрата калия (калийной селитры), который продается в магазинах для садоводов. Смешайте все и положите щепотку на железный лист. При поджигании смеси будет выделятся много дыма и со звуком будет вырывается красивое фиолетовое пламя .

В высокий химический стакан или широкий цилиндр наливают 5% раствор соляной кислоты. Затем в раствор опускают неочищенное куриное яйцо, которое в начале опускается на дно сосуда. Однако через некоторое время на поверхности скорлупы появляются пузырьки углекислого газа (вследствие реакции карбоната кальция скорлупы с соляной кислотой) и увлекают яйцо вверх. На поверхности пузырьки газа лопаются, и яйцо вновь "ныряет" на дно. Если яйцо окажется слишком тяжелым, то необходимо увеличить плотность раствора. Для этого в раствор следует добавить немного поваренной соли.

Горение фосфора в кислороде.

Многие вещества очень сильно повышают яркость горения в кислороде. Почему, всем понятно, так-как процесс окисления ускоряется. Попробуем провести подобный опыт с красным фосфором.
Оборудование : диоксид марганца (M n O 2 ), 30% пероксид водорода (H 2 O 2 ), красный фосфор (можно обводнившийся), колба, резиновая пробка к ней, металлическая ложечка с длинной спицей.

Шилом или ручной дрелью проделайте в пробке дырочку. Проденьте в нее спицу ложечки и вставьте пробку с ложечкой в горло колбы (ложечка не должна касаться дна колбы). Прибор для проведения опыта готов (см. рисунок). На дно колбы налейте 10-15 мл концентрированной перекиси водорода. Туда-же всыпьте 0,2 гр диоксида марганца, колба тот-час наполнится дымом (выделился кислород). Затем на ложечку насыпьте немного красного фосфора и подожгите, а затем быстро вставьте ложечку с горящим фосфором в колбу. Тотчас яркость горения фосфора увеличится в несколько раз.
Из перекиси водорода (при помощи катализатора M n O 2 ) мы выделили кислород: M n O 2 +H 2 O 2 =O 2 +H 2 O+MgO
Затем произошло окисление фосфора: 2P+5O 2 =2P 2 O 5 Опыт очень эффектен в темноте.

Из белой бумаги делают розу, которую опрыскивают раствором фенолфталеина и слегка подсушивают. Цветок (он пока еще белый) помещают в стакан, на дне которого налито немного концентрированного раствора аммиака, и накрывают стеклом. Через некоторое время роза преобретает красный цвет.
Если цветок перенести в стакан с концентрированной соляной кислотой на дне, то роза вновь станет белой. Если бумажные цветки смочить предварительно раствором бромида и иодида калия, а затем опустить в цилиндр с хлором , то цветы окрашиваются в желто-бурые цвета с разными оттенками.

Среди всех химических опытов этот - один из моих самых любимых. Для его проведения требуется не очень много реактивов да и почти не тратится время на различные приготовления.
Итак, для проведения этого опыта вам необходим химический стакан примерно на 200мл. Красивей всего этот опыт получается в более высоких стаканах. Налейте в стакан около 100мл водного раствора метасиликата натрия (канцелярский, или силикатный клей) и добавте около 60-70мл воды. Перемешайте. Теперь внесите в раствор кристаллики хлоридов различных металлов, и сразу каждый из них пускает "отросточек": вверх начинает двигаться пузырёк, оставляя за собой след, похожий на водоросль. Цвет водоросли зависит от того, хлорид какого металла вы погрузили в раствор.

Вот некоторые цвета:
CoCl 2 *6H 2 O - сначала розовые, потом синие;
NiCl 2 *6H 2 O - зелёные;
FeCl 3 *6H 2 O - буро-коричневые;
MnCl 2 *4H 2 O - телесного цвета;
FeSO 4 *7H 2 O - чёрно-зелёного;

Появление цветных водорослей объясняется тем, что растворение кристалликов в воде сопровождается реакцией двойного обмена соли и силиката и появлением на кристаллике осадка силиката в виде плёнки. Принцип появления водорослей очень интересен: осадок имеет свойство пропускать воду только к кристаллику. После этого растворение кристаллика происходит в своеобразном мешочке с полупроникающими стенками. Стенки этого мешочка под давлением жидкости разрываются и создаётся новая плёнка-осадок. Кристаллик будто преврвщается в кустик.

Уравнения реакций:
CoCl 2 + Na 2 SiO 3 => CoSiO 3 + 2NaCl
NiCl 2 + Na 2 SiO 3 => NiSiO 3 + 2NaCl

Вспышка оксида меди и алюминия.

Оборудование: порошковый оксид меди II (CuO), алюминиевая пудра (продается в строительных магазинах как "серебрянка"), металлический лист, спиртовка, спички.
На металлический лист насыпьте смесь состоящей из равного по объему количества алюминиевой пудры и оксида меди II. Если у вас нет оксида меди, то его можно получить при сливании горячих растворов медного купороса (сульфата меди II) и гидроксида натрия (едкого натра), далее осадок фильтруется и сушится.
Начните греть лист на газу или на спиртовке. Через некоторое время вставьте в горочку спичку, так что-бы головка слегка торчала. Затем поднесите горящую лучинку к спичке, так что-бы она могла возгореться. При возгорании спички произойдет слабый хлопок с яркой вспышкой.
Произошла реакция: 3CuO+2Al=Al2O3+3Cu

>Фейерверк в цилиндре

В стеклянный цилиндр объемом 100-200 мл наливают 50-100 мл концентрированной серной кислоты, затем по стенке сосуда, стараясь не допустить смешивания, медленно приливают 30-60 мл этанола (можно использовать денатурат). Если теперь в цилиндр понемногу подсыпать не слишком мелкие кристаллики перманганата калия, то на границе между слоем серной кислотой и слоем спирта возникают огненные вспышки в виде фейерверка.

Опыт прост как ящик и может быть поставлен даже на кухне. Хорошо подходит для иллюстрации некоторых свойств углекислого газа, на которых основано его применение в огнетушителях. Внутри высокого цилиндра или стакана укрeпляют свечу так, чтобы пламя ее было на 3-4см ниже края сосуда. На дно стакана насыпают равномерно столовую ложку соды. Свечу зажигают, и убеждаются, что она горит. Затем на дно стакана выливают столовую ложку уксуса (или любой другой кислоты). Свеча гаснет. Опыт окончен.
Человек наблюдательный может извлечь отсюда следующие факты: а)углекислый газ образуется по реакции соды с кислотой; б)он тяжелее воздуха; в) он не поддерживает горения. Для сомневающихся опыт можно усложнить, поместив еще одну свечу в сосуд, ее фитиль должен быть выше стенок. Эта свеча не погаснет никогда

Вы поджигаете небольшую палочку, вспыхивает слегка заметный огонёк и из палочки, извиваясь, начинает выползать чёрно-зелёная пористая масса, по форме напоминающая змею.
Это одна из разновидностей опыта, известного под названием "Фараоновы змеи". Далее будет описана наиболее безопасная разновидность этого опыта, т. к. существует несколько вариаций, но почти во всех используются высокотоксичные соединения ртути. Для того, чтобы провести этот опыт вам понадобятся три довольно доступных вещества: нитрат калия, дихромат калия и сахар. Вот состав смеси:

KNO 3 --------------5гр
K 2 Cr 2 O 7 ----------10гр
C 12 H 22 O 11 -------10гр

Все компоненты смеси тщательно растирают в ступке и смешивают. Далее небольшими порциями (буквально по несколько капель) добавляют воду. После каждой новой порции воды смесь тщательно перемешивают. Увлажнение необходимо прекратить тогда, когда смесь будет иметь консистенцию творога. Теперь у вас довольно легко получится скатать из неё палочки диаметром ~5-8мм и длиной около 5см.
Лучше всего проводить этот опыт на керамической плитке или на листе железа.

Примечание1: Этот опыт получится ещё интересней, если из смеси сформировать не палочки, а шарики диаметром ~1-2см. Но поджигать их необходимо с трёх сторон сразу, тогда получится не змея, а настоящий дракон.
Примечание2: Пористая масса, которая составляет "змею", - это большей частью токсичный оксид хрома(|||), так что прорводите этот опыт очень осторожно и обязательно вымойте руки после его проведения

8. "Серебрение" медных монет.

В фарфоровую чашечку наливают 10-15%-ный раствор нитрата ртути ( ll ) или другой растворимой соли ртути. С помощью пинцета в раствор помещают несколько монет достоинством 1-5 копеек (1или 5 рублей), выдерживают их в чашке 20-40 секунд, вынимают из раствора и протирают салфеткой. Медные монеты превратились в "серебрянные", которые через некоторое время вновь станут медными вследствие стирания и испарения ртути с поверхности монет.

В этом крутом опыте будет много дыма, таинственное исчезновение и изменение цвета раствора!

Реагенты и оборудование:

красный фосфор;
колба (2 л);
спиртовка;
раствор лакмуса;
дистиллированная вода;
ложка для сжигания;
пробка.

Пошаговая инструкция

В двухлитровую колбу наливаем дистиллированную воду и добавляем раствор лакмуса. Затем в ложку для сжигания набираем немного красного фосфора и поджигаем его в пламени спиртовки. Опускаем горящий фосфор в колбу и закрываем ее пробкой. Образуется облако из оксида фосфора(V). Цвет лакмуса меняется на красный, а белый дым постепенно исчезает.

Пояснение процессов

При горении фосфор окисляется до оксида (V):

Поскольку Р₂О₅ является кислотным оксидом, он взаимодействует с водой, образуя фосфорную кислоту:

Лакмус является кислотно-основным индикатором, его цвет зависит от рН среды:

красный (кислая среда);
фиолетовый (нейтральная);
синий (щелочная).

Под действием фосфорной кислоты окраска лакмусового индикатора меняется с фиолетовой на красную.

Меры предосторожности

Работайте в защитных перчатках и очках. Проводите эксперимент в хорошо проветриваемом помещении. Соблюдайте технику безопасности при работе с горючими веществами.

Внимание! В эксперименте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Фосфор может существовать в нескольких формах, или, как говорят, в нескольких модификациях.

Белый фосфор — твердое кристаллическое вещество, причем в химически чистом виде кристаллы белого фосфора совершенно бесцветны, прозрачны и очень хорошо преломляют свет. На свету они быстро желтеют и утрачивают прозрачность. Поэтому в обычных условиях фосфор внешне очень похож на воск, но тяжелее его (плотность белого фосфора 1,84). На холоду фосфор хрупок, но при комнатной температуре сравнительно мягок и легко режется ножом. При 44° С белый фосфор плавится, а при 280,5° С кипит. Белый фосфор, окисляясь кислородом воздуха, светится в темноте и легко воспламеняется при слабом нагревании, например от трения.

Температура воспламенения совершенно сухого и чистого фосфора близка к температуре человеческого тела. Поэтому его хранят только под водой. В первую мировую войну белый фосфор использовался в качестве зажигательного материала в артиллерийских снарядах, авиационных бомбах, гранатах, пулях.

Красный фосфор, в противоположность белому, или желтому, как его иногда называют, не ядовит, на воздухе не окисляется, в темноте не светится, в сероуглероде не растворяется и загорается только при 260°С. Красный фосфор получается из белого путем длительного нагревания без доступа воздуха при 250-300°С.

История открытия фосфора

В результате Бранд получил вещество, обладающее необыкновенными свойствами: оно светилось в темноте; брошенное в кипящую воду, выделяло пары, загоравшиеся на воздухе с выделением густого белого дыма, растворявшегося в воде с образованием кислоты.

Интерес к новому вещества был огромный, и Бранд надеялся извлечь из своего открытия изрядную прибыль: недаром он был в прошлом гамбургским купцом. Сохраняя способ изготовления в строжайшей тайне, Бранд показывал новое вещество за деньги, а желающим продавал его небольшими порциями только за чистое золото. Спустя некоторое время Бранд продал также и секрет изготовления фосфора дрезденскому химику Крафту, который, подобно Бранду, стал ездить по дворцам влиятельных особ, показывая фосфор за деньги, наживая огромное состояние.

Чудеса со свечением и воспламенением фосфора

Блуждающие огни на болотах и кладбищах

Читайте также: