Sokak számára igazi kínszenvedés a kémiaóra. De ha legalább egy kicsit megérti ezt a témát, akkor szórakoztató kísérleteket végezhet és élvezheti. Igen, és a tanárok sem ártanak, ha érdeklik a diákjaikat. Erre az úgynevezett fáraókígyók tökéletesek.
A név eredete
Senki sem tudja biztosan a "Fáraó kígyói" elnevezés eredetét, de a bibliai eseményekre datálják. Mózes próféta, hogy lenyűgözze a fáraót, az Úr tanácsára ledobta botját a földre, és az kígyóvá változott. Miután a kiválasztott kezébe került, a hüllő ismét bottá vált. Bár valójában semmi közös nincs a kísérletek és a bibliai események között.
Amiből beszerezhető "Fáraókígyók"
A kígyók előállításához használt leggyakoribb anyag a higany-tiocianát. Kísérleteket azonban csak jól felszerelt kémiai laboratóriumban lehet vele végezni. Az anyag mérgező éskellemetlen szaga van. Az otthoni "fáraókígyó" elkészíthető bármely gyógyszertárban vény nélkül kapható tablettákból, vagy a bolti ásványi műtrágyákból. A kísérlethez kalcium-glükonátot, urotropint, szódát, porcukrot, salétromot és számos gyógyszertárban vagy boltban megvásárolható anyagot használnak.
„Kígyók” szulfonamidokat tartalmazó tablettákból
A legegyszerűbb módja a "Fáraókígyó" kísérlet otthoni elvégzése a szulfanilamid csoport gyógyszereiből. Ezek olyan eszközök, mint a "Streptocide", "Biseptol", "Sulfadimezin", "Sulfadimetoksin" és mások. Szinte mindenkinek vannak otthon ezek a gyógyszerek. A szulfonamidokból származó "fáraókígyók" ragyogó szürke színűek, szerkezetükben kukoricarudakra hasonlítanak. Ha óvatosan felveszi a kígyó "fejét" egy bilinccsel vagy csipesszel, egy meglehetősen hosszú hüllőt húzhat ki egy táblagépből.
A "Fáraókígyó" kémiai kísérlet elvégzéséhez égőre vagy száraz tüzelőanyagra és a fenti gyógyszerekre lesz szüksége. Több tablettát száraz alkoholra helyeznek, amelyet meggyújtanak. A reakció során olyan anyagok szabadulnak fel, mint a nitrogén, kén-dioxid, hidrogén-szulfid és vízgőz. A reakció képlete a következő:
C11H12N4O2S+7O2=28C+2H2S↑+2SO2↑+8N2↑+18H 2O
Ezt a kísérletet nagyon óvatosan kell elvégezni, mivel a kén-dioxid nagyon mérgező, akárcsak a hidrogén-szulfid. Ezért, ha a kísérlet során nem lehetséges a helyiség szellőztetése vagy a páraelszívó bekapcsolása, jobb, ha ezt az utcán vagy egy speciálisan felszerelt laboratóriumban végezzük.
"Kígyók" kalcium-glükonátból
A legjobb biztonságos anyagokkal kísérletezni, még akkor is, ha speciálisan felszerelt laboratóriumon kívül használják. A "fáraókígyó" kalcium-glükonátból meglehetősen egyszerűen előállítható.
Ehhez 2-3 tabletta gyógyszerre és egy kocka száraz üzemanyagra lesz szükség. A láng hatására reakció indul meg, és egy szürke "kígyó" mászik ki a tablettából. A kalcium-glükonáttal végzett ilyen kísérletek meglehetősen biztonságosak, de továbbra is óvatosnak kell lenniük. A kémiai reakció képlete a következő:
C12H22CaO14+O2=10C+2CO 2↑+CaO+11H2O
Amint látja, reakció megy végbe víz, szén-dioxid, szén és kalcium-oxid felszabadulásával. A növekedést a gáz felszabadulása okozza. A "fáraókígyókat" legfeljebb 15 centiméter hosszúságúak, de rövid életűek. Amikor megpróbálja felvenni őket, szétesnek.
"Fáraókígyó" – hogyan készítsünk műtrágyát?
Ha van kerted a hátsó udvarontelek vagy nyaraló, akkor szükségszerűen vannak különféle műtrágyák. A legelterjedtebb, amely minden nyári lakos és gazda spájzjában megtalálható, a salétrom vagy az ammónium-nitrát. A kísérlethez szüksége lesz szitált folyami homokra, fél teáskanál salétromra, fél teáskanál porcukorral, egy kanál etil-alkoholra.
Mélyedést kell készíteni a homokdombon. Minél nagyobb az átmérő, annál vastagabb lesz a "kígyó". Salétrom és cukor jól őrölt keverékét mélyedésbe öntjük, és etil-alkohollal felöntjük. Ezután az alkoholt felgyújtják, fokozatosan "kígyót" képezve.
A reakció ebben az esetben a következő:
2NH4NO3 + C12H22 O11=11C + 2N2 + CO2 + 15H 2O.
A kísérlet során mérgező anyagok felszabadulása kötelezővé teszi a biztonsági óvintézkedések betartását.
Élelmiszer-fáraókígyó
A „fáraókígyókat” nem csak gyógyszerekből vagy műtrágyákból nyerik. A tapasztalatszerzés érdekében olyan termékeket használhat, mint a cukor és a szóda. Az ilyen alkatrészek minden konyhában megtalálhatók. Folyami homokból és alkohollal átitatott domb mélyedéssel van kialakítva. A porcukrot és a szódabikarbónát 4: 1 arányban összekeverjük, és a mélyedésbe öntjük. Az alkoholt felgyújtják.
A keverék elkezd feketévé válni és lassan megduzzad. Amikor az alkohol már majdnem égni kezd, több vonagló "hüllő" mászik ki a homokból. A reakció a következő:
2NaHCO3=Na2CO3 +H2O + CO2, C2H5OH + 3O2=2CO2 + 3H2O
A keverék nátrium-karbonátra, szén-dioxidra és vízgőzre bomlik. Ezek a gázok okozzák a szóda megduzzadását és növekedését, amely nem ég ki a reakció során.
Újabb "hüllő" a tablettától
Van egy másik egyszerű módja annak, hogy a "fáraókígyót" eltávolítsa a drogoktól. Ehhez meg kell vásárolnia az "Urotropin" gyógyszert a gyógyszertárban. A tabletták helyett ezt az anyagot tartalmazó száraz üzemanyag is használható. Szüksége lesz ammónium-nitrát oldatra is. Az "Urotropin" gyógyszert impregnálni kell vele. Lehetetlen azonban azonnal a teljes oldatot a kiindulási anyagra felvinni, ezért néhány cseppet kell hozzáadni és szárítani. Ebben az esetben a szárítás szobahőmérsékleten történjen.
Ezután a pirulát felgyújtják. Az eredmény nem annyira „kígyó”, mint inkább „sárkány”. Viszont ha megnézed, ugyanaz a "Fáraókígyó" élmény. De az összetevők tulajdonságai miatt hevesebb reakció lép fel, ami egy háromdimenziós alak kialakulásához vezet.
"Kígyó" higany-tiocianátból
Az első kémiai kísérletet, a "Fáraó kígyóját" egy orvostanhallgató végezte 1820-ban. Friedrich Wöhler higany-nitrát és ammónium-tiocianát oldatát összekeverte, és fehér kristályos csapadékot kapott. A diák a keletkezett higany-tiocianát csapadékot megszárította, és csak az érdekesség kedvéért felgyújtotta. Az égő anyagból fekete és sárga kúszni kezdettszerpentin massza.
A "fáraókígyókat" higany-tiocianátból egyszerűen állítják elő. Az anyagot hőálló felületen kell meggyújtani. Lesz egy reakció:
2Hg(NCS)2=2HgS + C3N4 + CS 2
CS2 + 3O2=CO2 + 2SO 2
Hőhatás hatására a higany-tiocianát higany-szulfiddá (fekete színt kölcsönöz a "hüllőnek"), szén-nitridre (a kígyó sárga színéért) és szén-diszulfidra (szén-diszulfidra) bomlik. Ez utóbbi meggyullad és gázokra - szén-dioxidra és kén-oxidra - bomlik, amelyek megduzzasztják a szén-nitridet. Ez viszont felfogja a higany-szulfidot, és fekete és sárga „fáraókígyókat” kapunk.
Ezt a kísérletet soha nem szabad otthon elvégezni! A mérgező gázok felszabadulása mellett higanygőz is szabadul fel. A higany önmagában mérgező, és súlyos vegyi mérgezést okozhat.
Kísérleti biztonság
Annak ellenére, hogy a "fáraókígyókat" készítő anyagok többsége biztonságosnak tekinthető, a kísérleteket nagyon körültekintően kell elvégezni. Amint a fenti képletekből látható, a bomlás során meglehetősen mérgező komponensek szabadulnak fel, amelyek súlyos mérgezést okozhatnak. Minden kísérlet otthon csak szellőztetett helyiségben vagy nagy teljesítményű páraelszívóval végezhető el. A higany-tiocianáttal végzett kísérletek csak speciálisan felszerelt laboratóriumban végezhetők,minden biztonsági előírás betartása.
Összegzésként azt mondhatjuk, hogy a „Fáraókígyók” kémiai kísérlettel az osztályteremben a tanár érdeklődést kelthet a tanulók iránt a tantárgy iránt. A lecke valószínűleg még azok számára is érdekes lesz, akik nem értik és nem szeretik a kémiát. Azok pedig, akik a gyakorlatot részesítik előnyben az unalmas elméleti számításokkal szemben, további ösztönzést kapnak a természettudományok tanulmányozására.
