Вещества для опытов с кристаллами
Проще всего выращивать кристаллы из водных растворов. Но для этой цели годятся далеко не все растворимые в воде кристаллические соединения. Трудно, например, вырастить большие кристаллы поваренной соли, так как ее растворимость в воде почти не зависит от тем-пературы.
Поэтому трудно получить большой затравочный кристалл (что это такое, будет рассказано чуть позже). Не менее трудно получить и большие кристаллы сахара. Здесь причина другая: насыщенный раствор сахара (сахарный сироп) очень вязкий, а вязкие жидкости кристал.']изуются с большим трудом. Например, глицерин имеет температуру плавления +20 "С, но попробуйте получить его в кристалли-ческом виде — вряд ли вам это удастся. Дело в том. что при комнатной температуре глицерин очень вязкий, а при охлаждении становится совсем густым. При этом молекулам глицерина, которые к тому же не очень симметричны, весьма трудно выстроиться в строгом порядке и образовать кристаллическую решетку. Вместо этого они застывают как попало, образуя прозрачную массу, похожую на стекло. Такое состояние вещества так и называют — стеклообразным. Примером может служить обычное оконное стекло. Если стекло долго держать сильно нагретым, когда частицы в нем достаточно подвижны, в нем начнут расти кристаллы. Такое стекло теряет прозрачность.Какие же доступные вещества можно использовать для выращи-вания кристаллов? Вам будет интересно познакомиться с некоторыми из них. В аптеках продаются квасцы (более точно — алюмокалиевые квасцы или двойной сульфат калия - алюминия), Кваснами с древних времен называют различные соли серной кислоты, содержащие два металла, один из которых обычно - алюминий, хром или железо, а второй - калий, натрий и др. Откуда такое название? Еше в «Повести временных лёт», датируемой XI веком, описан квас как «особый кислый напиток». До сих пор в польском языке слово «квас» означает «кислота».
Так что если вам случится побывать в Польше и зайти в химическую лабораторию, то не вздумайте пить из склянки, на которой написано «Kwas»! В ней не утоляющий жажду вкусный напиток, а кислота.Квасцы действительно обладают некоторыми свойствами кислот. Например, они имеют кислый вкус. Только не вздумайте проверять это сами! Вкус многих химических соединении (в том числе и исключительно ядовитых, например, синильной кислоты) известен потому, что в прошлом химику, открывшему новое соединение, полагалось описать различные его свойства, в том числе и вкус. Сейчас пробовать на вкус различные вещества в лабораториях считается верхом химической безграмотности,
Алюмокалиевые квасцы применяют при крашении тканей, в кожевенной промышленности - при выделке кож, в бумажной - при Про- клеивании бумаги (на непроклеенной бумаге - газетной, фильтровальной — чернила будут расплываться). В медицине квасцы применяют как кровоостанавливающее средство — в виде карандаша, а прокаченные (жженые) квасцы, которые хорошо впитывают влагу, используются при повышенной потливости,
В красивых прозрачных кристаллах квасцов содержится также вода, причем в довольно большом количестве, но она не «выливается» из кристаллов, даже если их очень сильно потрясти. Дело в том, что молекулы воды в кристаллах квасцов химически связаны; эту воду так и называют — кристаллизационная. Если квасцы оставить открытыми в сухом воздухе, они начнут выветриваться: это означает, что вода в кристалле связана не очень прочно и постепенно улетучивается. При этом кристаллы теряют свою прозрачност ь и превращаются в белый порошок. (Как видим, для выветривания ветер вовсе не обязателен. Геологи выветриванием называют процесс постепенного разрушения горных пород под действием различных природных факторов — перепада температур, дождя и г. д.).
Хорошие кристаллы получаются из медного купороса — красивого синего порошка. Это вещество хорошо известно садоводам, так как его используюі іля борьбы с вредителями растений.
Купорос — тоже старинное название некоторых солей серной кислоты. Современное название медной соли серной кислоты — сульфат меди. В медном купоросе тоже содержится кристаллизационная вода. Если медный купорос сильно нагреть, он полностью потеряет воду и превратится в невзрачный серый порошок безводного сульфата меди. Но стоит только смочить этот порошок водой или просто оставить на влажном воздухе, как синяя окраска появится снова. Так химики узнали, что своим красивым цветом медный купорос п многие другие соединения меди обязаны совместному присутствию положительно зараженных атомов — ионов меди п молекул воды. Кроме медного бывают желез-ный и цинковый купоросы.Растворимые соли меди, к которым относится и медный купорос, ядовиты не только для вредителей растений, но и для человека. Поэтому при работе с этим веществом надо быть аккуратным, старайтесь организовать работу так. чтобы полностью исключить возможность попадания крупинок синего порошка на пищевые продукты. Для этого используйте посулу, которая не применяется дія пищевых целей. Лучше всего такую посуду пометить, например, наклеить на стенку кусочек пластыря с надписью: «Для опытов». После работы с медным купоросом вымойте руки это соединение хорошо растворяется в воде и потому легко смывается с кожи, особенно если вымыть руки с мылом.
Очень интересные опыты можно поста вить с тиосульфатом натрия. Если, это веш.ество не содержит воды, оно имеет вид белого порошка. Если же в тиосульфате есть кристаллизационная вода, он образует прозрачные кристаллики, напоминающие сахарный песок. Тиосульфат натрия хорошо знаком всем фотолюбителям. Они часто называют его «гипосульфитом» и используют в качестве фиксажа (закрепителя) при проявлении фотопленок и печатании черно-белых фотографии. Раствор тиосульфата натрия «закрепляет» полученное фотографическое изображение. Раньше существовало еще одно название этого вещества — «антихлор»: растворы тиосульфата' натрия очень быстро обезвреживаю! ядовитый газ хлор. Это свойство использовали солдаты во время І Іервой мировой войны: при газовой атаке хлором они дышали через марлю, смоченную раствором тиосульфата.
Тиосульфат натрия не ядовит.
Его используют в медицине: пару ж но — для лечения различных кожных заболеваний, в том числе чесот-ки; внутрь — при отравлении мышьяком, ртутью, свинцом, синильной кислотой и ее солями; вводят внутривенно — при аллергических и некоторых других заболеваниях. Но это не значит, что вы можете разбрасывать тиосульфат где попало. Даже работая с относительно безвредными веществами, надо быть внимательным и аккуратным! Кроме того, кристаллики тиосульфата очень похожи на крупный сахарный песок, поэтому будьте внимательны, чтобы никто не мог случайно перепутать химикат с пищевым продуктом. На воздухе тиосульфат натрия тоже выветривается, при этом на прозрачных кристалликах появляется белый налет.И медный купорос, и тиосульфат натрия можно приобрести в магазинах: первый - в торгующих удобрениями, второй - фототоварами.