"Фараонові змії": цікава хімія. Як зробити "фараонових змій" в домашніх умовах?

Для багатьох уроки хімії є справжньою мукою. А адже якщо хоч трохи розбиратися в цьому предметі, то можна проводити цікаві досліди і отримувати від цього задоволення. Та й учителям не завадить зацікавити своїх учнів. Для цього відмінно підійдуть так звані фараонові змії.

Походження назви

Достовірно походження назви "фараонові змії" не знає ніхто, але приурочують його до біблійних подій. Для того щоб справити враження на фараона, пророк Мойсей за порадою Господа кинув свій посох про землю, і він перетворився на змію. Опинившись в руках у обраного, плазун стало знову посохом. Хоча насправді між тим, як виходять ці досліди, і біблійними подіями немає нічого спільного.

З чого можна отримати "фараонових змій"

Найбільш поширеним речовиною для отримання змій є роданид ртуті. Однак досліди з ним можна проводити тільки в добре обладнаній хімічної лабораторії. Речовина токсична і має неприємний стійкий запах. А "фараонова змія" в домашніх умовах може бути створена з таблеток, які продаються в будь-якій аптеці без рецепта, або мінеральних добрив з господарського магазину. Для проведення досліду використовується глюконат кальцію, уротропін, сода, цукрова пудра, селітра і багато речовин, які можна придбати в аптеці або магазині.

"Змії" з таблеток, що містять сульфаніламіди

Найпростіше провести вдома досвід "Фараонові змії" з лікарських препаратів сульфаніламідної групи. Це такі засоби, як "Стрептоцид", "Бісептол", "Сульфадимезин", "Сульфадиметоксин" та інші. Ці препарати є в будинку практично у кожного. "Фараонові змії" з сульфаніламідів виходять блискучого сірого кольору, по структурі вони нагадують кукурудзяні палички. Якщо акуратно підхопити затискачем або пінцетом "голову" змійки, то можна витягнути з однієї таблетки достатньо довгу рептилію.

Для того щоб провести хімічний досвід "Фараонова змія", знадобиться пальник або сухе пальне і вищеперелічені лікарські препарати. Кілька таблеток викладається на сухий спирт, який підпалюється. При протіканні реакції виділяються такі речовини, як азот, сірчистий газ, сірководень і водяні пари. Формула реакції наступна:

З₁₁H₁₂N₄O₂S + 7O₂ = 28C + 2H₂S ^ + 2SO₂^ + 8N₂^ + 18H₂O

Такий досвід потрібно проводити дуже акуратно, оскільки сірчистий газ дуже токсичний, так само, як і сірководень. Тому якщо немає можливості провітрювати під час експерименту кімнату або включити витяжку, краще зайнятися цим на вулиці або в спеціально обладнаній лабораторії.

"Змії" з глюконату кальцію

Найкраще проводити експерименти з тих речовин, які безпечні, навіть якщо їх використовувати за межами спеціально обладнаній лабораторії. "Фараонова змія" з глюконату кальцію виходить досить просто.

Для цього буде потрібно 2-3 таблетки лікарського препарату і кубик сухого пального. Під впливом полум`я починається реакція, і з таблетки виповзає сіра "змія". Такі досліди з глюконатом кальцію цілком безпечні, але все ж варто дотримуватися обережності при їх проведенні. Формула хімічної реакції наступна:

C₁₂H₂₂CaO₁₄+O2 = 10C + 2CO₂^ + CaO + 11H₂O

Як бачимо, відбувається реакція з виділенням води, вуглекислого газу, вуглецю та оксиду кальцію. Саме виділення газу і зумовлює зростання. "Фараонові змії" виходять в довжину до 15 сантиметрів, але вони недовговічні. При спробі взяти їх у руки вони розпадаються.

"Фараонова змія" - як зробити з добрива?

Якщо у вас є город на присадибній ділянці або дача, то обов`язково є й різні добрива. Найбільш поширене, яке можна знайти в коморі будь-якого дачника і фермера - селітра або нітрат амонію. Для досвіду потрібно просіяний річковий пісок, половина чайної ложки селітри, половина чайної ложки цукрової пудри, ложка етилового спирту.

Необхідно в гірці з піску зробити поглиблення. Чим більше діаметр, тим товщі буде "змія". Добре перетерту суміш селітри і цукру засипають у поглиблення і заливають етиловим спиртом. Потім спирт підпалюють, поступово утворюється "змія".

Реакція при цьому відбувається наступна:

2NH₄NO₃ + C₁₂H₂₂O₁₁ = 11C + 2N₂ + CO₂ + 15H₂O.

Виділення токсичних речовин при досвіді зобов`язує дотримуватися техніки безпеки.

"Фараонова змія" з харчових продуктів

"Фараонові змії" виходять не тільки з медичних препаратів або добрив. Для досвіду можна скористатися такими продуктами, як цукор і сода. Такі компоненти знайдуться на будь-якій кухні. З річкового піску формується гірка з поглибленням і просочується спиртом. Цукрову пудру і харчову соду змішують у співвідношенні 4: 1 і висипають в поглиблення. Спирт підпалюють.

Суміш починає чорніти і повільно розбухати. Коли спирт практично перестає горіти, з піску виповзає кілька звиваються "рептилій". Реакція наступна:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O - + CO₂,

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

Суміш розкладається на карбонат натрію, вуглекислий газ і водяні пари. Саме гази змушують роздуватися і рости кальциновану соду, який не згорає в процесі реакції.

Ще одна "рептилія" з таблетки

Існує ще один простий спосіб отримати "фараонового змію" з лікарських препаратів. Для цього потрібно придбати в аптеці препарат "Уротропин". Замість таблеток також можна використовувати сухе пальне, що містить цю речовину. Ще знадобиться розчин аміачної селітри. Препарат "Уротропин" необхідно просочити ім. Однак не можна відразу наносити на вихідний матеріал весь розчин, тому необхідно додавати по кілька крапель і висушувати. При цьому висихання має відбуватися при кімнатній температурі.

Після цього таблетку підпалюють. У підсумку виходить навіть не стільки "змія", скільки "дракон". Однак, якщо розібратися, це той же досвід "Фараонові змії". Але через властивостей компонентів відбувається більш бурхлива реакція, що призводить до утворення об`ємної фігурі.

"Змія" з роданида ртуті

Вперше хімічний досвід "Фараонова змія" вийшов у студента-медика в 1820 році. Фрідріх Велер змішував розчини нітрату ртуті та тиоцианата амонію і отримав білий кристалічний осад. Одержаний осад роданида ртуті студент висушив і підпалив просто заради цікавості. З палаючого речовини початку виповзати чорно-жовта змієподібна маса.

"Фараонові змії" з роданида ртуті виходять просто. Речовину потрібно підпалити на термостійкої поверхні. Послідує реакція:

2Hg (NCS)₂ = 2HgS + C₃N₄ + CS₂

CS₂ + 3O₂ = CO₂ + 2SO₂

Під термічним впливом відбувається розкладання роданида ртуті на сульфід ртуті (надає "рептилії" чорний колір), нітрид вуглецю (відповідає за жовте забарвлення змії) і сірковуглець (дисульфід вуглецю). Останній займається і розкладається на гази - вуглекислий газ і оксид сірки, які спучують нітрид вуглецю. Він, у свою чергу, захоплює сульфід ртуті, і виходять чорно-жовті "фараонові змії".

Даний досвід в жодному разі не можна проводити в домашній умовах! Крім того, що виділяються токсичні гази, відбувається виділення ртутної пари. Ртуть ж отруйна сама по собі і може викликати сильне хімічне отруєння.

Безпека при проведенні дослідів

Незважаючи на те що більшість речовин, з яких можуть вийти "фараонові змії", вважаються безпечними, досліди потрібно проводити дуже акуратно. Як видно з вищенаведених формул, при розкладанні виділяються досить токсичні компоненти, які можуть призвести до важких отруєнь. Всі досліди можна проводити вдома тільки в провітрюваному приміщенні або при наявності витяжки високої потужності. Досліди з роданідом ртуті можна проводити тільки в спеціально обладнаній лабораторії, дотримуючись усіх правил техніки безпеки.

На закінчення можна сказати, що, проводячи на заняттях хімічний досвід "Фараонові змії", викладач може зацікавити учнів своїм предметом. Уроком, швидше за все, зацікавляться навіть ті, хто не розуміє і не любить хімію. А ті, хто віддає перевагу практику замість нудних теоретичних викладок, отримають додатковий стимул до вивчення науки.