Ինչո՞ւներ քիմիական պատասխաններով

Ինչո՞ւ է կարմիր լոլիկը

Բոլորը կպատասխանեն, իսկ ի՞նչն է զարմանալի, լոլիկը պարունակում է բնական ներկանյութ (այդ ներկանյութը կարոտինն է), որը գունավորում է լոլիկը, բայց իրո՞ք դա ճիշտ է։

Եկեք ծանոթանանք կարոտինի հատկություններին։

Առաջին անգամ կարոտին և դրան նման ներկանյութեր 1837 թ. աշնանային տերևներից ստացել է Բերցելիուսը, միայն յոթանասուն տարի անց քիմիկոսներին հաջողվեց մարգագետնային խոտերից, կարմիր պղպեղից, գազարից և արմավային կարմիր յուղից ստանալ բյուրեղային մաքուր ներկանյութեր։

Գոյություն ունեն նշված ներկերի անջատման տարբեր եղանակներ, բայց դրանք բոլորը վտանգավոր են, քանի որ ներկանյութերի քանակությունը բույսերում շատ չնչին է և դրանց անջատման համար պետք է օգտագործել մեծ ծավալով տարբեր օրգանական լուծիչներ։
Կարոտինը լուծահանում են հիմնականում գազարի և կարմիր պղպեղի փոշուց պետրոլեինի եթերով։ Որպեսզի անջատեն 1.5 գ. մաքուր բյուրեղային կարոտին, պետք է 5 կգ կարմիր պղպեղ և տասնյակ լիտր օրգանական լուծիչներ, այդ պատճառով կարոտին ստանում են սինթետիկ եղանակով։

Ի՞նչ գույն ունի կարոտինը, բոլորը կասեն, քանի որ լոլիկը կարմիր է, ուրեմն` կարոտինը կարմիր է, սակայն այն մանուշակագույն է, բայց ինչո՞ւ է լոլիկը կարմիր։ Պարզվում է, որ կարոտինի հետ լոլիկում պարունակվում է նույն բաղադրությամբ` C40H56, լիկոպին իզոմերը, որը նույնպես կարելի է անջատել լոլիկից և սինթետիկ եղանակով։ Մաքուր լիկոպինի բյուրեղները դեղնա-նարնջագույն են։ Լոլիկի կեղևվում, նշված երկու նյութերի համադրումը առաջացնում է կարմիր գույնի տարբեր երանգներ։

Իսկ ինչո՞ւ են լիկոպինը և կարոտինը գունավոր։ Բանը նրանում է, որ այդ երկու միացությունները պարունակում են շատ կրկնակի կապեր, որոնք կլանում են որոշակի երկարությամբ լուսային ալիք և մեզ թվում են գունավորված։

Թանաք` թեյից

Հնարավո՞ր է արդյոք թանաք ստանալ թեյից։ Պարզվում է այո, բայց ինչպե՞ս։ Դրա համար 2գ. չոր թեյը լուծել 50 մլ տաք ջրում ու եռացող ջրային բաղնիքի վրա տաքացնել 30-40 րոպե։ Լուծույթը ֆիլտրել, նստվածքի վրա ավելացնել 25 մլ ջուր և տաքացնել մինչև եռալը ու նորից ֆիլտրել։ Երկու լուծույթները միացնել ու գոլորշիացնել մինչև ծավալը հասնի 8-10 մլ։ Ստացվում է մուգ դարչնագույն լուծույթ, այդ լուծույթի, յուրաքանչյուր 2 մլ-ի հաշվարկով, ավելացնել երկաթարջասպի` FeS04 *7H2O 20% -անոց 0,5 մլ լուծույթ։ Ահա և ստացվեց թանաք, այն թանձրացնելու համար ավելացնել 100-200 մգ շաքարավազ։

Արդեն կարելի է վերցնել գրիչը և գրել, բայց գրելուց առաջ հարկավոր է մտածել թե ի՞նչ գրել, չէ որ այդ գրությունը մնում է տարիներով։ Բանը նրանում է, որ այդ թանաքը օժտված է հրաշալի հատկությամբ` շատ կայուն է, ժամանակի ընդացքում չի գունազրկվում և չի լուծվում լուծիչներում։

Այս բոլորը պայմանավորված է թեյի բաղադրության մեջ գտնվող գալական թթվով, որը երկաթի (III) աղերի հետ առաջացնում է մուգ գույնով լուսադիմացկուն կոմպլեքսային միացություն։

Շաքարի ստացումը ճակնդեղից

Բոլորը գիտեն, որ շաքարը ստացվում է շաքարի ճակնդեցից, բայց ինչպե՞ս, փորձեք ստանալ ինքներդ։

Լավ լվացված կես կիլոգրամ շաքարի ճակնդեղն աղալ մսաղացով, այնուհետև տրորել հախճապակե հավանգում։ Ստացված մածուկը տեղափոխել մեկ լիտրանոց սրվակ և ավելացնել 600 մլ 15% -անոց հանգած կրի լուծույթ։ Սրվակի բերանը փակել խցանով և մի քանի ժամվա ընթացքում պարբերաբար թափահարել։

Կալցիումի հիդրօքսիդը չեզոքացնում է օրգանական թթուները, առաջացնելով անլուծելի աղեր և միաժամանակ նստեցնում է նաև կարբոնատները։

Ստացված հյութը շորի կտորով ճզմելով քամել, լցնել մեկ այլ ապակյա ամանի մեջ, իսկ պինդ մնացորդի վրա ավելացնել 400 մլ սառը ջուր, թողնել մոտ երեք ժամ և նորից քամել նույն ձևով։ Ստացված հյութերը խառնել իրար և դրա միջով դանդաղ անցկացնել CO2-ի հոսք (Կիպի սարքից)։ Այս գործընթացը կատարվում է, որպեսզի չեզոքացվի կրաջրի պատճառով առաջացած ավելցուկ հիմնայնությունը։ Ածխաթթու գազը պետք է անցկացնել մինչև չեզոք կամ թույլ թթվային ռեակցիա (ստուգել լակմուսի թղթով)։ Խառնուրդը ֆիլտրել և լուծույթը անցկացնել ածխի շերտով։ Ածուխը լուծույթը գունազրկում է և վերացնում անդուր հոտը։

Անգույն հյութը տեղափոխել հախճապակե թաս և գոլորշիացնել ջրային բաղնիքի վրա այնքան ժամանակ, մինչև հեղուկի ծավալը փոքրանա 7-8 անգամով։ Թողնել բյուրեղանա։ Բյուրեղացումը արագացնելու համար կարելի է լուծույթի մեջ գցել մի քանի բյուրեղ շաքարավազ (որպես բյուրեղախայծ)։

Կես կիլոգրամ ճակնդեղից կարելի է ստանալ 40 գ շաքարավազ։

«Կրակածին» բամբակ

Ինչպե՞ս կրակ վառել, եթե չկա լուցկի և հրահան։

Իհարկե, բոլորը գիտեն, թե դեռևս հին ժամանակներում ինչպես էին ստանում կրակ, ունենալով չոր փայտե ձողիկ և քարե սալ։

Լեռնային բարձրադիր շրջաններում և բևեռներում կրակ կարելի է ստանալ ապակյա ոսպնյակի օգնությամբ, վերջինիս բացակայության դեպքում ոսպնյակ պատրաստում են մաքուր սառույցի կտորից։

Պարզվում է, որ կրակ կարելի է ստանալ նաև սովորական բամբակից։

Վերցնել բամբակե երկու կնձին, նրանցից յուրաքանչյուրը կողքերից ձգելով պատրաստել 5 մմ շառավղով և 1 մմ-ից պակաս հաստությամբ ցանց (թերթիկներ)։ Ստացված բամբակե թերթիկներից մեկից պատրաստել փաթթոց, այնուհետև ձեռքի ափերի մեջ մի քանի անգամ գլորել մեկ ուղղությամբ։ Լավ պտտված բամբակը պետք է հիշեցնի միջինը 5 մմ հաստությամբ և 5 սմ երկարությամբ սուր ծայրերով քուղ։ Ստացված քուղը խիտ փաթաթել երկրորդ բամբակե ցանցով այնպես, որ հաստությունը ստացվի 7 մմ։

Քուղը հորիզոնական դնել հարթ չոր տախտակի վրա, մեկ այլ նման տախտակով ծածկել և այն տախտակների արանքում գլորել մեկ` այս, մեկ` այն կողմ։ Մի քանի րոպե հետո, երբ կզգացվի մարմրող բամբակի հոտը, քուղը հանել և բաժանալ երկու մասի։ Կտրված մասերը պահելով 1 մմ հեռավորության վրա, արագ պտտել, կստեղծվի օդի մրրկացում, որի հետևանքով քուղին կփչի օդ, վերջինս կբերի մարմրացող քուղի մեջ կրակի առաջացման։
Մի քանի վարկյան հետո կերևա ծուխ, այնուհետև` կրակ որից կարելի է վառել չոր տերևներ և փայտի մանր տաշեղներ, այսինքն ստացվեց կրակ առանց լուցկու և հրահանի։

«Պերմանգանատ առանց մանգանի»

Մանուշակագույն աղը, որը օքսիդիչ է և տաքացման ժամանակ քայքայվում է անջատվելով թթվածին, ի՞նչ է դա։ Հարցրեք քիմիայից շատ թե քիչ գիտակ մարդու և դուք կլսեք պատասխան, դա իհարկե, կալիումի պերմանգանատն է։ Սակայն կան աղեր, որոնք ճիշտ համապատասխանում են վերը ներկայացվածին, բայց իրենց բաղադրության մեջ ոչ թե մանգան են պարունակում, այլ ուրիշ մետաղ, օրինակ երկաթ։

Երկաթի միացությունների մասին խոսելիս, մենք սովորաբար համարում ենք, որ երկաթը առաջացնում է +2 և +3 օքսիդացման աստիճաններով միացություններ։

Ուշադրություն դարձրեք տարրերի պարբերական համակարգին, երկաթը գտնվում է VIII խմբում, հետևաբար այն պետք է առաջացնի միացություններ ավելի բարձր օքսիդացման աստիճաններով։

Այդպես էլ կա, գոյություն ունեն +6 օքսիդացման աստիճանով երկաթական թթվի՝ H2FeO4 աղերը՝ ֆերրատները։ Եկեք ստանանք այդ աղերից մեկը։

Հայտնի են դրանց ստացման տարբեր եղանակներ, բայց ընտրենք այնպիսի եղանակ, որ հեշտ լինի անջատել մաքուր վիճակում, այլապես դժվար կլինի ուսումնասիրել դրա հատկությունները։

Խառնել իրար 10գ երկաթի փոշի և լավ մանրացված 20գ կալիումի նիտրատ (տրորել չի կարելի)։ Խառնուրդը լցնել հալքանոթի մեջ, ավելացնել 3մլ սպիրտ և վառել։ Սկվում է բուռն ռեակցիա.

2 KNO3+Fe=K2FeO4+2NO

Ռեակցիան ուղեկցվում է կայծերի անջատմամբ, այդ պատճառով հալքանոթի բերանը պետք է փակել երկաթե թիթեղով, սակայն ոչ կիպ, քանի որ միաժամանակ անջատվում է գազ, որը օդի թթվածնի հետ առաջացնում է թունավոր NO2։ Փորձը պետք է կատարել քարշիչ պահարանում։

Երբ հալքանոթը սառի, նրա պարունակությունը լուծել 200 մլ ջրում, կստացվի մանուշակագույն լուծույթ, այն ֆիլտրել ապակե բամբակով։ Ֆիլտրի վրա կմնա չռեակցված երկաթ և երկաթի (III) օքսիդ։ Լուծույթը պահել կես ժամ, դրանից կանջատվի Fe2O3 , նորից ֆիլտրել նույն ֆիլտրով։ Ահա և պատրաստ է K2FeO4 – ի լուծույթը, սակայն կալիումի ֆերրատի լավ լուծելիության պատճառով այն հնարավոր չէ անջատել լուծույթից (գոլորշիացնելիս քայքայվում է ), այդ պատճառով այն պետք է փոխարկել դժվարալուծ աղի։

Առանձին բաժակում 20 մլ տաք ջրում լուծել BaCl2*2H20 և ավելացնել կալիումի ֆերրատի (VI) լուծույթին, կնստի բարիումի ֆերրատ (VI).

K2FeO4+ BaCl2=2KCl+BaFeO4

Նստվածքը ֆիլտրել ապակե բամբակով, լվանալ 5-6 անգամ սառը ջրով։ Չորացնել չոր տեղում, պահել սառը տեղ լավ փակված սրվակում (խոնավ օդում և տաքությունից քայքայվում է)։

Ահա և ստացվեց մանուշակագույն աղ, որը իր բաղադրությունում մանգան չի պարունակում, բայց նման է պերմանգանատին։ Ստուգել, թե ստացված աղը միայն արտաքին տեսքով է նման պերմանգանատին, թե՞ նման է նաև քիմիական հատկություններով։ Դրա համար հարկավոր է ստուգել թե ստացված աղը մասնակցո՞ւմ է պերմանգանատին բնութագրական ռեակցիաների թե՝ ոչ։

Հայտնի է, որ կալիումի պերմանգանատը հեշտությամբ օքսիդացնում է աղաթթվին մինչև Cl2 , որն օգտագործվում է լաբորատոր եղանակով քլոր ստանալու համար, իսկ ձեր ստացված աղը ինչպե՞ս է իրեն պահում այս դեպքում։

Փորձանոթի մեջ լցնել 0.2 գ ստացված աղից և ավելացնել 3 մլ խիտ աղաթթու։ Խառնուրդը թեթև տաքացնել, կնկատվի քլորի անջատում։

2BaFeO4 + 16HCl = 2BaCl2 + 2FeCl3 + 3Cl2 + 8H2

Գիտեք, որ կալիումի պերմանգանատը 200 0C տաքացնելիս քայքայվում է, անջատելով թթվածին (թթվածնի ստացման լաբորատոր եղանակ).

2KMnO4=K2MnO4 + MO2+O2

Փորձանոթում վերցնել 1գ բարիումի ֆերրատ և տաքացնել ստիրտայրոցի վրա, մեկ րոպե հետո նրա մեջ մտցնել մարմրող մարխ, այն անմիջապես կբռնկվի։

4 BaFeO4= 4BaO + 2Fe2O3+O2

Այսպիսով, երկաթական թթվի աղը պերմանգանատից վատ օքսիդիչ չէ, նույնիսկ որպես օքսիդիչ այն ավելի ուժեղ է, դա ապացուցելու համար պետք չէ փորձ կատարել, նշենք միայն, որ բոլոր ֆիլտրման գործընթացները կատարվեցին ոչ թե սովորական ֆիլտրով, այլ ապակե բամբակով։

Գրականություն

1. Химия и Жизнь. 1985, И 2, ст 72
2. Химия и Жизнь. 1989, И 3, ст 78
3. Иванова М. А., Кононова М. А. Химический Демонстрационный эксперимент. М.”Высшая школа”, 1969

Տպագրված է՝ Կրթությունը և գիտությունը Արցախում, 3-4, 2011, էջ՝ 98-101

Կարդացեք նաև.

Հեղինակ` Ռոբերտ Ադամյան

ԵՊՀ քիմիայի ֆակուլտետի անօրգանական քիմիայի դոցենտ, քիմիական գիտությունների թեկնածու:

ՀԵՏԱՔՐՔԻՐ , , , , , , , ,

9 comments


  1. Ինձ շատ դուր եկան վերևում գրված <>:
    Ես պետք է անպայման փորձեմ,որքան որ կարող եմ:

  2. Ni

    iskapes amen in4 shat hetaqrqire matucvac, )

  3. Nayiri

    Shat u shat hetakerkrakan yev ogtakar teghekutyunner en. Shnorhakalutyun.

  4. Ողջույն: Իմ անունը Սոնա է, ես Հայաստանի Պատանի Ընթերցասերների Միավորման փոխնախագահն եմ: Մեր միավորումը իրականացնում է մի հետաքրքիր նախագիծ` <> ինտերնետային ամսագիր, ուր ուզում ենք անդրադառնալ նաև հետաքրքիր բլոգերին: Հարգելի պարոն Ադամյան և բլոգի ադմիններ, թույլ կտա՞ք հրապարակել մեր ամսագրում Ձեր այս հոդվածը, իհարկե ոչ առանց հեղինակի անունը և սկզնաղբյուրի լինքը նշելու: Ինձ կարող եք գրել sarsenyan@mskh.am հասցեով: Անհամբեր սպասում եմ պատասխանի: Հարգանքներով, Սոնա:

    • Սոնա ջան ես խոսեցի Ադամյանի հետ: Մենք համաձայն ենք, բայց եթե անպայման պահպանվեն հետևյալ պայմանները.
      1. պարտադիր երևացող պետք է նշվի հեղինակի անունը
      2. պետք է նշվի ամսագիրը որտեղ տպագրված է հոդվածը (ինչպես ես եմ նշել հոդվածի ամենաներքևում)
      3. Եվ վերջապես պետք է նշվի նաև քիմիական բլոգի հղումը, որպես աղբյուր, որից օգտվել եք:

      Եթե պահպանվեն վերոնշյալ պայմանները ուրախ կլինենք տեսնել այս հոդվածը Ձեր մոտ:
      Շնորհակալություն

  5. Հա, կներեք, մի հարց էլ. նկարները Դուք եք տեղադրել, թե հեղինակը? Այսինքն. իրավունք ունեմ դրանք փոխելու, թե չէ?

  6. Շատ շնորհակալություն նման ուսուցողական եւ չափազանց հետաքրքիր նյութի համար: Այս եւ նմանատիպ այլ նյութեր հնարավորություն են տալիս հարստացնել մեր գիտելիքները, որի համար ես անչափ շնորհակալ եմ:

Պատասխանել

Ձեր էլ. փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պարտադիր դաշտերը նշված են *-ով


+ 3 = 9

Դուք կարող եք օգտագործել հետեւյալ HTML թեգերը եւ ատրիբուտները. <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>