白糖变“黑雪”
白糖,是大家经常食用的一种物质,它是白色的小颗粒或粉未状,象冬天的白雪。然而,我却能将它立刻变成“黑雪”。如果你不信,那就请看下面的实验吧。在一个200毫升的烧杯中投入5克左右的白糖,再滴入几滴经过加热的浓硫酸,顿时白糖就变成一堆蓬松的“黑雪”,在嗤嗤地发热冒气声中,“黑雪”的体积逐渐增大,甚至满出烧杯。白糖顿时变成了“黑雪”,真有意思,谁知道这里的奥妙在什么地方?
原来白糖和浓硫酸发生了一种叫做“脱水”的化学反应。浓硫酸有个特别古怪的爱好,就是它与水结合的欲望特别强烈,它充分利用空气中的水分,就是其他物质中的水分它也不放过,只要一相遇,它就非得把水夺过来不可。白糖是一种碳水化合物,当它遇到浓硫酸时,白糖分子中的水,立刻被其夺走,可怜的白糖就剩下炭了,变成了黑色。浓硫酸夺过水为己有之后,并不满足,它又施展另外一个本领一氧化,它又把白糖中剩下来的炭的一部分氧化,生成了二氧化碳气体跑出来。由于反应后所生成的二氧化碳和二氧化硫气体的跑出,所以体积越来越大,最后变成蓬松的“黑雪”。浓硫酸夺水的“战斗”是个放热过程,所以发出嗤嗤的响声,并为浓硫酸继续氧化碳的过程提供热量。
小木炭跳舞
取一只试管,里面装入3一4克固体硝酸钾,然后用铁夹直立地固定在铁架上,并用酒精灯加热试管。当固体的硝酸钾逐渐熔化后,取小豆粒大小木炭一块,投入试管中,并继续加热。过一会儿就会看到小木炭块在试管中的液面上突然地跳跃起来,一会儿上下跳动,一会儿自身翻转,好似跳舞一样,并且发出灼热的红光,有趣极了。原来在小木炭刚放入试管时,试管中硝酸钾的温度较低,还没能使木炭燃烧起来,所以小木炭还在那静止地躺着。对试管继续加热后温度上升,使小木炭达到燃点,这时与硝酸钾发生激烈的化学反应,并放出大量的热,使小木炭立刻燃烧发光。因为硝酸钾在高温下分解后放出氧来,这个氧立刻与小木炭反应生成二氧化碳气体,这个气体一下子就将小木炭顶了起来。木炭跳起之后,和下面的硝酸钾液体脱离接触,反应中断了,二氧化炭气体就不再发生,当小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸钾上面时,又发生反应,小木炭第二次跳起来。这样的循环往复,小木炭就不停地上下跳跃起来。一定要注意用量!
烧不着的棉布
拿着三块颜色和大小都相同的棉布条,全部让观众看过之后用火点着。结果,第一块
布燃烧得特别旺盛,不一会儿就烧光了;第二块布也慢慢地烧光了;第三块布怎么也烧不着。几百名观众都感到奇怪:三块相同的棉布条,为什么有的燃烧得快,有的燃烧得慢,有的干脆烧不着?最根本的原因还得从化学方面来解释。棉布是由棉花制成的,棉花主要的化学成分是纤维素分子,它含有碳、氢、氧元素,所以是可燃的物质。第一块布条是事先用30%高锰酸钾溶液浸过之后晾干的,高锰酸钾遇热后,分解释放出氧气来,因为氧有助燃作用,所以,第一块布条越烧越旺,很快被烧光了。第二块棉布条没有经过化学处理,所以燃烧得就慢些。第三块布条事先浸过30%的磷酸钠溶液,晾干后再浸入30%的明矾溶液中,再晾干,这样第三块布条上就有两种化学药品,磷酸钠和明矾,磷酸钠在水中显碱性,而明矾在水中显酸性,它们反应之后除生成水外,还生成不溶于水的氢氧化铝,所以实际上第三块棉布条被一层氢氧化铝薄膜包围了,氢氧化铝遇热后又变成了氧化铝和水,就是这层致密的氧化铝薄膜保护了布条,才免于火的袭击。经过这样处理过的棉布在工农业生产和国防建设上都广泛的应用。
火造纸币
火也能造出纸币来,你一定会感到这是奇闻。可是,事实上确实存在此事。取出一张白纸来,这张纸的大小和十元的票面一样大,将白纸往烟头上一触,说时迟那时快,只见火光一闪,眼前出现了一张十元钱的人民币。其实,这张白纸是在人民币上贴了一层火药棉制成的。火药棉在化学上叫做硝化纤维,是用普通的脱脂棉放在按照一定比例配制的浓硫酸和浓硝酸发生了硝化反应,反应后生成硝化纤维,即成了火药棉,然后把火药棉溶解在乙醚和乙醇的混合液中,便成了火棉胶,把火棉胶涂在十元的人民币票面上,于是一张“白纸币”造成了。这种火药棉有个特殊的脾气,就是它的燃点很低,极易燃烧,一碰到火星便瞬间消失,它燃烧速度快得惊人,甚至燃烧时产生的热量还没有来得及传出去就已经全部烧光了。所以,十元钱的纸币还没有受到热量的袭击时,外层的火药棉就已经燃光了,因此,纸币十分安全。“火造纸币”是有趣的,不过,这里要郑重说明:千万不要随便玩它,弄不好,不但火药棉制不出来,还容易发生危险。要玩 “火造纸币”就更不容易了,如果掌握不好药品的数量,那么十块钱就要和火药棉同归于尽了。
酸碱花
在化学魔术表演会上,有一个同学制作的酸碱花最引人注目。这簇花五颜六色,有红色的、浅橙色的、浅蓝色的,等等。这些花之所以讨人喜欢,并不是因为它的美丽鲜艳,而
是由于它的特殊性格,因为对酸碱的反应非常灵敏,所以人们送给它一个美称——酸碱花。别看这簇花没有芳香,可是却有一个非常重要的用途,它能及时无误地告诉人们空气中是否污染,准确地显示出空气的酸碱度来。你要不信,请看这簇花的制作者的表演吧!只见他千里拿着喷雾器,向花束喷去,当喷出的雾落到花上时,花的颜色全变了:大红色的变成深蓝色的,浅橙色变成粉红色的,浅蓝色变成淡红色??过一会儿,这个表演者又拿起另外一个喷雾器,再向这些花喷雾时,又出现了另外的景象:洁白的花变成了鲜艳的玫瑰红,粉红色的花则变成了闪闪发亮的黄色,棕蓝色的花又恢复了其艳丽的鲜红,淡红色变成淡蓝色,棕红色变成浅蓝,等等。真是变化多端,美不胜举。
原来,这些纸花都分别浸在如下的化学药品中:石蕊、酚酞、甲基红、甲基橙、刚果红。然后取出晾干,就成为五颜六色的酸碱花了。浸刚果红的纸花是大红色,浸过甲基红的是浅橙色,浸过石蕊的是浅蓝色,浸过甲基橙的是黄色,而浸过酚酞的是白色。浸过的这些化学药品都是人们通常所称的“指示剂”。这些指示剂会随溶液的酸碱性不同而变化其颜色。表演者第一次喷出的是浓度为0.2%的稀盐酸,第二次喷出的0.6%的烧碱溶液。
晴雨花
说明书上写着:这花并没有浓郁的芳香和美丽的色彩,但是这花却有一个绝妙的用途,就是它能告诉我们今天的天气是晴还是阴,所以人们给它起了一个很合适的名称——晴雨花。“怎样才能判断是晴天还是雨天呢?”有个小同学不解其意地问道。“别着急呀!把说明书看完就知道了。”兰兰说。说明书写道:“晴雨花在天气晴朗的日子里,它是一朵蓝色的花,在将要下雨前,它就变成一朵紫色的花;到了下雨时,它就变成粉红色的花了”“不可能,花也知道晴天和下雨,简直不能叫人相信!”“这是科学,你懂吗?”这些小伙伴们争论起来。说也巧,他们学校教化学的黄老师也来参观。老师对他们笑了笑,然后详细他讲起这瓶晴雨花的变色原理来。亲爱的读者,你们知道黄老师是怎样讲的吗?
晴雨花为什么会变颜色呢?原来,这是个十分有趣的化学现象。制成这瓶花所用的纸是用二氯化钴溶液浸泡过了,二氯化钴这种物质有个非常奇怪的脾气一对水特别敏感,常温下,无水的二氯化钻是蓝色的,但它容易吸收空气中的水分,一旦吸了水,就变成了粉红色钴的络合物了。天气晴朗时,空气中的水分少,二氨化钻难以吸水,呈蓝色的;在下雨前,空气中的水分有所增加,吸收了一小部分水,其中一部分氯化钴变成了钴的络合物,此时蓝红两色混合而呈紫色:当下雨时,空气中水分急剧增加,使花中的二氯化钴全部变成钴的络合物,而呈现出粉红色。