Возгонка йода опыт в школе

Обновлено: 05.07.2024

Возгонка йода или сублимация

Возгонка (или сублимация) — это переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Йод не может находиться в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении. Именно поэтому при нагревании он из твердых горошин переходит в газ. Но после снова оседает на холодной колбе в виде твердого вещества. Обратный процесс называется десублимация.

Фонтан из бусин

Признаюсь, этот опыт у нас получился не очень эффектно. Гораздо эффективнее использовать цепочку из металлических шариков. Вот отличный пример.

Огненная музыка

Работая над Трубой Рубенса мы попробовали сделать прямоугольный вариант и дальше того, что вы увидели мы не пошли. И вот недавно я натыкаюсь в интернете на отличную реализацию прямоугольного варианта. Всем рекомендую посмотреть на него.

К нам тут обратились с забавным предложением: продавать книгу в Китае. Затея на первый взгляд кажется полным абсурдом, но чем черт не шутит :)

Вот даже перевели один из разворотов:

Урок под таким названием можно провести в 7-м классе. Перед изучением химии учащимся будет интересно узнать, что изучает химия, чем занимаются на уроках химии. Урок проводят старшеклассники (четыре ученика-химика). Перед началом посвящения кабинет химии оформляют стенгазетами, макетами, химической посудой. Демонстрируются занимательные опыты, что способствует появлению интереса к химии.

Цель. В игровой форме дать ребятам представление о науке химии, о химических превращениях, о значении химии в жизни человека.

ХОД УРОКА

Ну, конечно, без сомненья,
Надо химию учить,
Без познанья всех явлений
Невозможно нынче жить.

Надо лучше успевать
Нам, друзья, в учении
И не следует вздыхать,
Что химия – мучение!

Если б химии не знали,
Топали б пешком всегда:
Без горючего автобус
Не поедет никогда!

Чтобы мы росли нормально,
Крепкими и сильными,
Витамины выпускает
Тоже наша химия!

Чтоб растения росли,
Вещества изобрели.
Хорошо бы нам такие –
Быстро б выросли большие.

Каучук в природе редок,
Без него не проживешь.
Мы ходили бы по лужам
В валенках и без калош.

Широко вошли к нам в быт
Разные пластмассы.
За короткий очень срок
Их признали массы!

Полимер пусть для волос,
Стимулирующий рост,
Поскорей изобретут,
Тогда косы вырастут.

1-й ХИМИК. Сегодня – ваше первое знакомство с химией. Мы покажем вам некоторые фокусы, которые вы сможете, изучая химию, скоро проделывать сами.

2-й ХИМИК. Да, действительно, химия – волшебная страна. Ведь больше вы нигде не увидите таких чудес.

Для опыта приготовить кашицу из КМnO₄ и Н₂SO₄ (конц.). В эту кашицу опустить стеклянную палочку и дотронуться ею до ваты, пропитанной спиртом. Происходит реакция с выделением большого количества теплоты и освобождением кислорода:

3-й ХИМИК. В середине века жили люди, которые много времени проводили в небольших лабораториях, изучая различные вещества. Это были алхимики. Алхимики пытались превратить металлы в золото. Цари и короли держали во дворцах алхимиков, чтобы они получали для них золото.
4-й ХИМИК. Но алхимикам так и не удалось превратить металлы в золото, поэтому алхимию запретили во многих странах. Людей, которые занимались алхимическими исследованиями, обвиняли в колдовстве и сжигали на кострах.

В лаборатории алхимика

1-й ХИМИК. А я вот запросто могу получить золото из простого железного гвоздя.

В стакан налить раствор хромата калия, подкислив его несколькими каплями серной кислоты. Помешивая оранжевый раствор стеклянной палочкой, прилить раствор пероксида водорода: появляется синяя окраска, которая вскоре становится зеленой.

4-й ХИМИК. Тоже мне чудо – эликсир. Вот посмотри, я моментально могу получить вино или молоко из воды, а из вина, наоборот, получить воду.

Получение вина взаимодействием растворов фенолфталеина и щелочи; получение молока взаимодействием растворов серной кислоты и хлорида бария.

В стакан налить раствор КМnO₄, подкислить его Н₂SO₄ (конц.), затем добавить к этому раствору по каплям H₂O₂. Малиновый раствор становится бесцветным.

1-й ХИМИК. Применяя самое распространенное вещество на Земле, можно проводить много разных превращений. Какое вы знаете самое распространенное вещество на Земле? Да. Это вода.
2-й ХИМИК. Послушайте стихотворение о воде:

Формула этого удивительного вещества – Н₂О. С водой можно провести много интересных и занимательных превращений.

В стакан с водой добавить 3 капли раствора фенолфталеина и внести небольшой кусочек металлического калия.

В фарфоровую чашку поместить растертые кристаллы КMnO₄, а затем из пипетки прикапать к ним 3–4 капли глицерина. Через некоторое время глицерин воспламеняется и сгорает.

В ложке для сжигания веществ накалить на пламени порошок магния, затем ложку погрузить в колбу с водой. Происходит бурная реакция с выделением газообразного водорода, который воспламеняется.

Пробирку закрепить в пробиркодержателе и наполнить на 1/3 кусочками парафина. Нагреть парафин до бурного кипения и вылить с высоты 10 см тонкой струей в банку с водой. Парафин вспыхивает, образуя большое пламя.

Воспламенение парафина

В первом стакане – 100 мл воды, воду переливают во второй стакан, содержащий 2–3 кристалла хлорида железа(III), кристаллы растворяются. Этот раствор переливают в третий стакан, где находится 1 мл раствора гексацианоферрата(II) калия. Появляется голубая окраска вследствие образования берлинской лазури. Переливают голубой раствор в четвертый стакан, куда помещены 3–4 гранулы гидроксида натрия. При этом во всем объеме возникает бурое окрашивание, обусловленное гидроксидом железа(III). Содержимое четвертого стакана переливают в пятый стакан с 5 каплями раствора фенолфталеина. Раствор приобретает малиновую окраску. Эту жидкость переливают в шестой стакан, на дне которого – 5–6 капель концентрированной соляной кислоты. В результате нейтрализации щелочи кислотой фенолфталеин теряет окраску, но вновь проявляется голубая окраска берлинской лазури.

Насыпать 30 г сахарозы в стакан и добавить 12 мл Н₂SO₄ (конц.). Смесь вскипает, образуя пористую массу.

3-й ХИМИК. А вы когда-нибудь видели горящий снег? Вот смотрите.

В банку насыпать снег и уплотнить его. Затем в нем сделать углубление, куда поместить кусочек карбида кальция. Поднести к нему зажженную спичку. Снег (точнее, выделяющийся газ) начинает гореть.

4-й ХИМИК. Как вы считаете, почему вещества способны гореть? В каких условиях вещества горят? (Должен быть доступ кислорода.) Реакция горения – это очень важная реакция в химии. Вот посмотрите, что может происходить с веществами при их горении.

Заранее приготовить порох: смесь 7 частей нитрата калия, 1 части серы и 1 части угля. Смесь выложить горкой и поджечь. Порох быстро с шипением сгорает.

Разложение дихромата аммония, к которому можно добавить порошок магния. При этом порошок (NH₄)₂Cr₂O₇ насыпают конусом в фарфоровую чашку и поджигают горящей лучинкой.

В круглодонной колбе заранее смочить стенки аммиаком. В ложку для сжигания веществ поместить оксид хрома(III), накалить его и сбросить в колбу с аммиаком. Образуется сноп искр.

Возгонка йода

В круглодонную колбу положить несколько кристалликов йода, колбу нагреть на пламени горелки. Йод возгоняется фиолетовым паром.

1-й ХИМИК. Оказывается, все может гореть, но не все способно сгорать.

Прополоскать платок в воде, затем слегка отжать и хорошо пропитать спиртом. Платок захватить тигельными щипцами и поджечь его. Спирт вспыхивает, но платок не сгорает.

Взаимодействие концентрированных растворов соляной кислоты и аммиака через воздушное пространство. Смочить этими растворами две стеклянные палочки и сблизить их. Образуется дым.

Руку смочить раствором хлорида железа(III). После этого нож смочить раствором роданистого калия и легко провести им по руке. Образуется кроваво-красный след.

4-й ХИМИК. Ну и напоследок мы хотим удивить вас вот чем. Наблюдайте.

Методом вытеснения воды в банку собрать небольшие 2 объема водорода и 1 объем кислорода. Когда банка заполнится, смесь газов поджечь лучинкой. Раздается оглушительный взрыв.

1-й ХИМИК. Вот и закончилось ваше путешествие. Вы все справились с трудностями и совсем не испугались. Вы доказали, что можете стать химиками. А поэтому мне выпала честь посвятить вас в химики.

Каждому ученику выдают эмблему и поздравляют его.

2-й ХИМИК. Мы поздравляем вас с тем, что с сегодняшнего дня вы можете считать себя настоящими химиками. А закончить наш вечер мы хотим гимном химиков:

Бром в обычных условиях — тяжелая красно-бурая жидкость. Бром — единственный жидкий неметалл. Бром ядовит, имеет резкий, неприятный, удушливый запах. Бром по свойствам сходен с хлором, но менее активен. легко испаряется, образуя бурые пары. В круглодонную колбу нальем немного брома. Опустим в колбу кусочек алюминиевой фольги. Закроем колбу пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которую насыпан активированный уголь. Уголь служит для поглощения паров брома. Через некоторое время алюминий раскаляется и энергично сгорает с образованием бромида алюминия.

2AI + 3 Br₂ = 2 AIBr₃

Оборудование: колба круглодонная, хлоркальциевая трубка с адсорбентом ( активированный уголь), пробка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с жидким бромом. Использовать резиновые перчатки при переливании брома. Переливание брома проводить только под тягой.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие галогенидов с хлорной водой

Хлор вытесняет бром и иод из их соединений. Проверим это. Приготовим пробирки с растворами иодида калия, хлорида натрия, бромида натрия. В каждую из пробирок добавляем равный объем хлорной воды. В пробирке с иодидом калия выделился иод,

2KI + Cl₂ = I₂ + 2KCl

в пробирке с бромидом натрия – бром.

2NaBr + Cl₂ = Br₂ + 2NaCl

Мы убедились в том, что хлор вытесняет иод и бром из их солей. В пробирке с хлоридом натрия, конечно, никаких изменений не произошло. Иод и бром в промышленности получают действием хлора на иодиды и бромиды.

Оборудование: пробирки, штативы для пробирок.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Возгонка йода

При обычных условиях йод – твердое вещество с молекулярной кристаллической решеткой. (При нормальных условиях: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, йод и астат — твёрдые вещества.) Молекулы йода двухатомны I₂. Когда молекулы улетучиваются с поверхности жидкости – это называется испарением. Когда молекулы улетучиваются с поверхности твердого вещества — это называется возгонкой. И при испарении, и при возгонке получаются пары. Фиолетовый дым — это пары йода, на наших глазах при легком нагревании происходит возгонка йода: переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. Пары йода поднимаются и оседают на более холодных стенках пробирки в верхней ее части.

Здесь снова образуется твердый йод. Твердый йод становится жидким при 113 о С, жидкий йод закипает при 184 о С.

Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирка.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не следует вдыхать пары йода во избежание поражения слизистых оболочек.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественная реакция на йод

Молекулярный йод I₂ можно обнаружить при помощи крахмала. В нашем стакане – крахмальный клейстер. Капля йода окрашивает крахмальный клейстер в синий цвет. Присутствие йода заметно по посинению крахмала, это качественная реакция на йод. Если аптечным йодом капнуть на срез картошки – он станет синим. Картофель содержит крахмал.

Оборудование: химические стаканы, стеклянная палочка.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-ионы

Галогенид-ионы можно определить с помощью нитрата серебра AgNO₃.

Приготовим пробирки с иодидом калия KI, бромидом натрия NaBr, хлоридом натрия NaCl. Добавляем нитрат серебра. В пробирках появляются творожистые осадки нерастворимых галогенидов серебра. Осадок хлорида серебра — белого цвета

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

Осадок бромида серебра -бледно-желтого цвета

NaBr + AgNO₃ = AgBr↓+ NaNO₃

Осадок иодида серебра — желтого цвета.

KI + AgNO₃ = AgI↓+ KNO3

Реакция с нитратом серебра – качественная реакция на хлорид-, бромид- и иодид-ионы.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Необходимо соблюдать осторожность при работе с раствором нитрата серебра.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение йодида алюминия

Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример — реакция соединения йода с алюминием.

2Al + 3I₂ = 2AlI₃

Порошок алюминия смешаем с порошком йода. Реакция не идет. Плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Добавим катализатор — капельку воды — начинается бурная реакция. Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется ‑ образуются фиолетовые пары йода

Оборудование: фарфоровые чашка и ступка, стальная пластинка, шпатель, пипетка.

Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Распознавание растворов хлорида натрия, бромида натрия и иодида калия (практическая работа)

Как различить растворы хлорида натрия NaCl, бромида натрия NaBr и иодида калия KI. По цвету осадков, образующихся при действии нитрата серебра. Отливаем в три пробирки пробы растворов и добавляем раствор нитрата серебра AgNO₃. Выпадают осадки разных цветов. В пробирке с раствором хлорида натрия образуется белый творожистый осадок хлорида серебра

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

с раствором бромида натрия – желтоватый осадок бромида серебра

NaBr + AgNO₃ = AgBr↓ + NaNO₃

с иодидом калия – желтый осадок иодида серебра

KI + AgNO₃ = AgI↓ + NaNO₃ .

Оборудование: колбы с растворами, пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Требуется осторожное обращение с раствором нитрата серебра. Остерегаться попадания раствора на кожу и на слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Растворение стекла в плавиковой кислоте

4 HF + SiO₂ = SiF₄ + 2 H₂O.

Плавиковая кислота используется для нанесения на стеклянные изделия рисунков, надписей, меток, а также для полировки стекла.

Оборудование: стакан полипропиленовый, штатив, стеклянный капилляр, свинцовый груз.

Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с плавиковой кислотой. Опыт проводить только под тягой. Не допускать попадания плавиковой кислоты на кожу.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Растворимость иода в воде и спирте

Вещество переходит в раствор, когда частицы растворенного вещества (молекулы или ионы) равномерно распределяются между молекулами растворителя. Растворителями могут быть разные жидкости. Например, вода: на основе воды получаются водные растворы. Или спирт: на основе спирта — спиртовые растворы. Всем нам знаком аптечный иод — это спиртовой раствор иода, раствор для дезинфекции ран. А растворяется ли иод в воде? В пробирках — кристаллики иода. В первую пробирку добавляем воды. Во вторую — этиловый спирт. В воде иод растворяется плохо, а в спирте – хорошо.

Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Не следует вдыхать пары иода во избежание поражения слизистых оболочек. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Травление стекла фтороводородом

Фтороводород при комнатной температуре — газ с резким запахом, дымит на воздухе. Фтороводород реагирует с оксидом кремния, входящим в состав стекла и образует фторид кремния.

4 HF + SiO₂ = SiF₄ + 2 H₂O

Получим фтороводород. Для этого в в пластиковую кювету насыпаем немного фторида натрия. Затем приливаем концентрированную серную кислоту. Сразу же выделяется фтороводород.

2NaF + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HF

Закроем кювету крышкой, к которой прикреплена стеклянная пластина. Через пять минут откроем крышку. Извлечем стекло и промоем водой. Стекло стало матовым. Этот процесс используется для получения матовых стекол.

Оборудование: кювета пластиковая, стеклянная пластинка, стеклянная палочка, щипцы тигельные, кристаллизатор, стакан, фильтровальная бумага.

Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с фтороводородом. Опыт проводить только под тягой.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Этот эксперимент красив тем, что из неприметных черных крупинок йода образуется красивое фиолетовое облако, которое постепенно исчезает по мере охлаждения.

Меры предосторожности

Pаботайте в защитных перчатках и очках и в хорошо проветриваемом помещении.
Соблюдайте технику безопасности при работе с электроприборами.

Реактивы и оборудование

кристаллический йод;
термостойкий стакан;
круглодонная колба;
лед;
сухое горючее;
нагревательное устройство.

Пошаговая инструкция

В стакан добавим пару грамм кристаллического йода и закроем его колбой со льдом. Поставим стакан на электрическую плитку или другое нагревательное устройство. Включим нагрев. Наблюдаем появление паров йода, которые оседают на колбе.

Пояснение процессов

При сильном нагревании йод переходит в газообразное состояние. Образовавшиеся пары йода, поднимаясь вверх, оседают на колбе со льдом и кристаллизуются. Данное свойство йода используется для его очистки от различного рода примесей.

Читайте также: