Опыты с перманганатом калия в школе
Обновлено: 05.07.2024
Разбавляем немного порошка марганцовки с водой. В другой стакан наливаем воду, и добавляем немного разбавленной марганцовки,чтобы вода стала ярко розового цвета. Далее пол чайной ложки сахара растворяем в небольшом количестве воды и доливаем средство для очистки труб. Этот раствор выливаем в стакан с марганцовкой и наблюдаем за реакцией. Окраска начинает меняться. Сначала раствор становится синим, потом – зеленым, потом постепенно идет переход в желтый цвет. Марганцовка окислила сахар в щелочной среде (средство для очистки труб), с образованием желтого диоксида марганца.
ОПЫТ № 2
Для опыта вам понадобится:
- Стакан
- Вода
- Зеленка
- Перекись водорода
- Средство для очистки труб
Добавляем в стакан с водой немного зеленки чтобы вода окрасилась. Затем добавляем немного перекиси, и в конце небольшое количество средства для очистки труб. Наблюдаем за реакцией. Раствор зеленки обесцветился. В состав зеленки входит краситель — бриллиантовый зеленый, который в щелочной среде (средство для очистки труб) в присутствии перекиси обесцвечивается.
Увлекательных вам наблюдений!
Посмотрите видео
Давно мы что-то с Катей не химичили :) Захотелось каких-то простых, но зрелищных опытов. А что может быть проще, чем получение разноцветных жидкостей? Главное выбрать такие реакции, чтобы все необходимые ингредиенты для них можно было бы найти дома. И их не так уж мало! А что еще хорошо при работе с жидкостями, так это то, что если не брать уж совсем какие-то едкие кислоты, проведение таких опытов можно доверить самому ребенку. Под присмотром, конечно. Но, по крайней мере, смешивать, капать и переливать он сможет сам. Например, в прошлый раз мы делали цветной огонь - там все манипуляции проводила я сама, Катя лишь наблюдала. А в это раз Катя сама "колдовала" - и восторга было в сто раз больше! :)
Итак, нам понадобятся: крахмал, соль, молоко, уксус (все это есть на кухне), марганцовка, йод, перекись водорода, раствор аммиака, более известный как нашатырный спирт (все это покупается в аптеке) и медный купорос (последний можно купить в садоводческих магазинах - он продается как удобрение).
Начинаем опыты с того, что подготавливаем нужные вещества. Так потом будет удобнее экспериментировать - не придется по сто раз замешивать нужные жидкости. В отдельных емкостях (например, в стеклянных стаканах) делаем растворы, тщательно перемешивая их:
- медного купороса (1 ч.л. на 150 г воды)
- насыщенный солевой (6 ч.л. соли на 150 г воды)
- марганцовки (буквально несколько крупинок перманганата калия на 150 г воды: так, чтобы получился ярко-малиновый цвет)
- йода (капаем 3-5 капель йода в 100 г воды)
- крахмала (1ч.л. на 100 г воды)
Понадобится: насыщенный солевой раствор, раствор медного купороса, пустая стеклянная емкость (например, стакан).
В пустой стакан наливаем около 50 г солевого раствора (прозрачная жидкость), добавляем тоже около 50 г раствора медного купороса (голубая жидкость) и смотрим, как в результате реакции жидкость становится зеленой!
Понадобится: нашатырный спирт, раствор медного купороса, пустая стеклянная емкость (например, стакан).
Перед тем, как проводить опыт, я еще раз рассказала и показала Кате, как надо нюхать вещества при проведении химических опытов. И только после этого открыла пузырек с нашатырем. Теперь Катя на себе поняла, почему не стоит сразу совать свой нос в банку и нюхать))))
В пустой стакан наливаем 50 г раствора медного купороса (голубой цвет) и капаем буквально пару капель прозрачного нашатырного спирта. Голубая жидкость тут же превращается в синюю!
Общеизвестную йодную реакцию на крахмал мы уже делали с Катей, когда изучали клубни картофеля при наших опытах с растениями. Но в таком виде реакция происходит гораздо зрелищнее.
Взбалтываем раствор крахмала (непрозрачный, белого цвета) и наливаем грамм 50 в пустой стакан. Добавляем туда 50 грамм раствора йода (золотисто-желтого цвета). В результате у нас в стакане получается жидкость темно-фиолетового цвета!
 |
| марганцовка и молоко |
Наливаем грамм 50 молока в пустой стакан. Получаем жидкость белого цвета. Добавляем туда столовую ложку раствора марганцовки (малинового цвета). В результате молоко темнеет и становиться бледно-коричневым!
Понадобится: раствор марганцовки, столовый уксус, перекись водорода, пустая стеклянная емкость (например, стакан).
 |
| Марганцовка, уксус, перекись водорода |
Добавляем в него 1 ч.л. уксуса (прозрачный цвет). Жидкость окраски не поменяла - все такая же ярко-малиновая .
А теперь добавьте в нее пол чайной ложки перекиси. Прямо у вас на глазах жидкость начнет светлеть! И уже буквально через минуту в стакане будет кристально-прозрачная вода!
Это так неожиданно и так интересно, что потом мы еще несколько раз проделывали этот опыт в разных вариантах.
Например, если к марганцовке сначала добавить перекись, то жидкость станет коричневой и начнет активно выделять пузырьки газа. Но тоже обесцвечивается, если к ней добавить чайную ложку уксуса.
 |
| Слева - марганцовка, справа - результат ее смешения с перекисью водорода |
Если вместо уксуса в ту жидкость, которая получилась после соединения марганцовки и перекиси в прошлом опыте, добавить жидкое мыло, то жидкость станет сильно пениться. Чтобы реакция шла быстрее, жидкость можно помешать. Через некоторое время она начнет по виду напоминать пенистое пиво :)
А если вам интересно еще поэкспериментировать , то вот здесь у меня собраны простые химические опыты. Кроме того, множество самых разных опытов по другим наукам есть у меня на страничке "Клуб почемучек и опыты для детей".
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.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
МБОУ СОШ п. Пеледуй МО Ленский район РС(Я)
Марганцовка – обычная и необычная
Когутовская Евгения, Бычкунова Полина
Научный руководитель – Брюхова Е. Г.
Обоснование актуальности : в аптечке у всех есть марганцовка, но не все знакомы с ее интересными свойствами. Поэтому мы считаем выбранную тему актуальной.
Цель работы : узнать получше свойства марганцовки.
Задачи : 1. Сбор информации о веществе.
2. Подготовка и проведение опытов с марганцовкой.
3. Оформление выводов.
Гипотеза : с марганцовкой можно провести интересные опыты.
Объект исследования : марганцовка или перманганат калия.
Теоретическая часть.
Марганцовка по научному называется перманганат калия и имеет химическую формулу KMnO 4 . Этого вещества в природе нет. Его получают на химических заводах из марганцевой руды. Кристаллы перманганата калия имеют темно-фиолетовый цвет. Они хорошо ратворимы в воде. В зависимости от концентрации раствор марганцовки может быть розовым, красноватым или фиолетовым. Совсем маленькое количество вещества , буквально щепотка , может окрасить много литров воды.
Зачем марганцовка в аптечке?
Перманганат калия – сильный окислитель. Что значит окислитель? Это означает, он может отдавать кислород разным другим веществам. При этом вещества изменяются и из вредных могут стать безвредными. Поэтому марганцовку и держат в домашней аптечке. Она обеззараживает ранки, уничтожает многие опасные микробы. Кристаллик марганцовки может обезвредить стоячую воду. Поэтому в сложной ситуации, если поблизости нет питьевой воды, при наличии марганцовки можно обезвредить воду даже из лужи. Марганцовкой обрабатывают ожоги. Для этого используют раствор с концентрацией 2-5%. При отравлениях желудок промывают бледно-розовым раствором марганцовки. Чтобы пркратился понос, утром и вечером рекомендуют выпивать по одному стакану слабого раствора марганцовки. Марганцовка помогает при змеиных укусах. Если нет специальной сыворотки, то в место укуса вводят раствор марганцовки. Что же происходит с марганцовкой, когда она попадает на кожу? В этот момент перманганат калия разлагается, образуя активный атомарный кислород, который и есть злейший враг микробов и неприятных запахов. В комнатах, где есть лежачий больной воздух часто бывает тяжелым и дурно-пахнущим. В комнате ставят стакан с раствором марганцовки. Она впитывает плохие запахи.
При ангине, скарлатине, стоматите проводят полоскание розовым раствором марганцовки.
Марганцовка и растения
Еще наши прабабушки знали, что марганцовка помогает от вредителей растений. Поэтому семена помидоров перед посадкой замачивают в слабом растворе марганцовки. В составе марганцовки есть элементы, необходимые растениям. Это калий и марганец. Поэтому ей поливают растения. А еще дезинфицируют почву и борятся с ее помощью с фитофторозом. Фитофтороз – это заболевание картофельных клубней. Перед посадкой их следует обработать раствором: 10г KMnO 4 , 2г медного купороса в 10л воды.
Экспериментальная часть
Бросим несколько крупинок перманганата калия в стакан с водой и размешаем. Раствор – темно-фиолетовый. Отольем половину раствора в раковину и добавим воды. И так еще 10 раз. Наконец раствор стал бледно-розовым.
Вывод: для приготовления слабо-розового раствора следует брать очень мало марганцовки.
В розово-красный раствор марганцовки добавим 3% перекись водорода, которая есть в любой аптечке. Раствор обесцветился.
Вывод: с помощью перекиси водорода можно отмыть следы марганцовки в раковине.
Химический хамелеон
В три стаканчика нальем малиновый раствор перманганата калия. В первый стакан добавим немного серной кислоты, во второй воды, а в третий раствор щелочи. Теперь во все растворы добавим раствор сульфита калия. Цвет растворов поменялся. Во втором стакане появились бурые хлопья.
Вывод: в присутствии разных веществ реакция проходит по-разному.
Разотрем в ступке немного кристаллов марганцовки и нанесем на них несколько капель глицерина. Смесь вскоре воспламеняется. Таким образом можно зажечь костер без спичек.
Вывод : антифриз – незамерзающая жидкость содержит глицерин. Поэтому , если вы попали в сложные условия, то для разведения костра вы можете воспользоваться марганцовкой и этой жидкостью.
Гроза в пробирке
В пробирку нальем концентрированную серную кислоту (осторожно!), добавим спирт . образовалась граница раздела. Добавим несколько кристаллов марганцовки. Ждем. В пробирке вскоре появляются вспышки и звуки, напоминающие гром. В пробирке настоящая гроза!
Читайте также: