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EXPERIÊNCIAS DE ENTRETENIMENTO EM CASA
Acenda a lâmpada com um fósforo! experimentos químicos
Experiências divertidas em casa / Experiências de química para crianças Para esta experiência, é mais conveniente levar um candeeiro de mesa. Desconecte um de seus fios do plugue e alongue, não esquecendo de um bom isolamento. Pegue um pequeno tubo de vidro estreito com paredes finas (a maneira mais fácil é usar gavetas de vidro com pontas desenhadas). Insira os eletrodos no tubo de ambas as extremidades - fios com diâmetro de cerca de 1 mm; prenda-os ao tubo com fita isolante. Os eletrodos não devem se tocar, a distância entre eles é de 1-2 mm. Conecte o fio estendido da lâmpada a um dos eletrodos e conecte o outro eletrodo com um fio ao soquete livre do plugue e isole. Você obterá um circuito aberto em uma área - entre os eletrodos. Fixe o tubo de vidro na posição horizontal. Isso é muito fácil de fazer se os fios forem rígidos, com isolamento de plástico: prenda o fio e o tubo o prenderá. A preparação para o experimento acabou, você pode ligar o plugue na rede. A lâmpada, claro, não vai queimar.
Traga um fósforo aceso para o tubo no qual os eletrodos são inseridos. Se o tubo não for feito de vidro refratário, o vidro amolecerá e o tubo cederá um pouco. E então a lâmpada acenderá, apesar do circuito ainda estar aberto. O fato é que os sais que compõem o vidro são ionizados quando aquecidos e o vidro se torna um condutor. Se o experimento não funcionar porque o tubo é largo, em vez de um fósforo, pegue uma vela ou uma lamparina. Acender uma lâmpada com uma vela também é uma experiência espetacular. E você também pode acendê-lo com salitre derretido. Fixe um tubo de ensaio verticalmente, no fundo do qual é derramado um pouco de nitrato de potássio ou sódio (potássio ou nitrato de sódio), e abaixe dois fios de cobre nele. Para evitar que os eletrodos de cobre se toquem, passe-os pela rolha. Conecte a lâmpada aos eletrodos da mesma forma que no experimento anterior. Quando você liga a corrente, a lâmpada, claro, não acende: o nitrato sólido não conduz corrente.
Aqueça o salitre até derreter com a ajuda de pastilhas de combustível seco - a lâmpada piscará. Os íons que compunham a rede cristalina do sal adquirem mobilidade e o circuito se fecha. A lâmpada queimará mesmo depois de remover a chama: o salitre fundido tem uma alta resistência elétrica e o calor que é liberado durante a passagem da corrente mantém o salitre em estado fundido. Da mesma forma, você pode experimentar não com um derretimento, mas com uma solução, por exemplo, de sal comum. Nesse caso, é melhor usar eletrodos de grafite. Mergulhe-os primeiro simplesmente em uma jarra de água e, em seguida, adicione sal em pequenas porções, e a lâmpada ficará cada vez mais brilhante. A propósito, é conveniente verificar a condutividade elétrica das soluções dessa maneira. Verifique, por exemplo, como soluções de soda, açúcar e ácido acético de diferentes concentrações conduzem eletricidade. E mais uma experiência não muito comum com uma lâmpada elétrica, mas não com uma grande, mas com uma lanterna. Fixe-o em uma tira de estanho, dobrada em ângulo reto, e insira a tira em um pequeno béquer de forma que o bulbo de vidro da lâmpada fique dentro do béquer e voltado para o fundo do béquer. Conecte a lâmpada à bateria: a saliência na base, conecte sua seção mais externa ao pólo negativo e a tira de estanho ao positivo. Observação: você não pode soldar os condutores, porque durante o experimento a solda pode derreter. Você precisa criar um contato mecânico ou usar um cartucho de uma lanterna antiga. Antes de iniciar o experimento, retire a lâmpada do vidro e despeje nitrato de sódio nela (o nitrato de potássio não é adequado neste caso; por que - ficará claro mais tarde). Colocar o vidro sobre uma malha de amianto ou placa de metal e aquecer na chama de um bico de gás ou lamparina; o álcool seco não é muito conveniente, pois é difícil controlar a temperatura do fundido. O salitre derrete a 309 °C e a 390 °C já se decompõe; Aqui em tal intervalo e é necessário manter a temperatura. Para fazer isso, altere o tamanho da chama ou a distância até o vidro. Certifique-se de que o derretimento não solidifique, mesmo na superfície.
Abaixe cuidadosamente a lâmpada no salitre derretido. A maior parte da garrafa de vidro deve ser imersa no fundido, mas certifique-se de que a parte superior da base, à qual o condutor está soldado, não entre em contato com o salitre - ocorrerá um curto-circuito. Segure a lâmpada acesa em salitre por cerca de uma hora, depois desligue a corrente, desligue o queimador e traga a lâmpada com cuidado. Quando esfriar, enxágue com água e você verá que o interior da lâmpada fica coberto com uma camada de espelho! Já dissemos que quando aquecidas, as partículas carregadas no vidro adquirem mobilidade (por isso a lâmpada foi acesa quando o tubo foi aquecido com um fósforo). Os principais atores são os íons de sódio: já em temperaturas acima de 300 ° C, eles se tornam bastante móveis. O vidro em si permanece completamente sólido. Quando você imergiu a lâmpada acesa no salitre fundido, o vidro do qual a lata foi feita ficou em um campo elétrico: a espiral é o pólo negativo, o fundido que está em contato com a tira de estanho é positivo. Os íons de sódio móveis começaram a se mover no vidro em direção ao cátodo, ou seja, em direção à espiral. Em outras palavras, eles se moveram em direção à parede interna do balão. Então, o revestimento do espelho é sódio por dentro? Sim. Mas como os íons se transformaram em metal? Metais quentes (incluindo aqueles dos quais a espiral é feita) emitem elétrons. Da espiral, eles atingiram a superfície interna do vidro e se conectaram com íons de sódio. Foi assim que o sódio metálico foi formado. Mas por que o nitrato de potássio não é adequado para o experimento? Afinal, o nitrato não parece estar envolvido no processo... Não, está. Quando o íon de sódio se tornou um átomo neutro, um buraco de íon carregado negativamente permaneceu no vidro. É aqui que o nitrato de sódio é necessário: a partir de sua fusão, sob a influência de um campo elétrico, os íons de sódio penetram no vidro e preenchem os orifícios. E os íons de potássio são cerca de uma vez e meia maiores que os íons de sódio, eles não poderão entrar no vidro. No nitrato de potássio, a lâmpada simplesmente racha. Uma eletrólise tão incomum através do vidro às vezes é usada na prática para obter uma camada de sódio muito puro ou, mais estritamente, espectralmente puro. Autor: Olgin O.M.
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