Фараоновы змеи

«Фараонова змея» — название опыта не только разложения глюконата кальция, но и других соединений. Так называют целый ряд химический превращений, которые сопровождаются образованием большого объема пористого продукта реакции из небольшого объема исходных веществ.

Например, реакция горения тиоцианата ртути (тиоцианат ртути(II) — твердое вещество белого цвета, практически не растворимое в воде). Образуется желто-серый продукт реакции. Основной продукт реакции — нитрид углерода.

2Hg(SCN)₂ = 2HgS + C₃N₄ + CS₂

Эксперимент с тиоцианатом ртути небезопасен. Это обуславливается тем, что сульфид ртути реагирует с кислородом с образованием металлической ртути, а ее пары летучи и опасны для человека (отравление парами ртути сопровождается следующими симптомами: сильные боли в животе, одышка, повышенная температура тела, сильный озноб).

HgS + O₂ → Hg + SO₂

Безопаснее будет провести опыт с глюконатом кальция.

Са[CH₂OH(CHOH)₄COO]₂ + O₂ → 10C + 2CO₂↑ + CaO + 10H₂O↑

Первый этап проведения опыта:

Подготовить сухое горючее, глюконат кальция, тигель, негорючую поверхность.

Глюконат кальция — зернистый или кристаллический порошок белого цвета. Химическое соединение, кальциевая соль глюконовой кислоты, в медицине в основном используется в качестве минеральной добавки при гипокальциемии (состояние, при котором содержание общего кальция в плазме крови ниже 1,87 ммоль/л).

Второй этап:

На тигель выкладываем сухое горючее и глюконат кальция (реакция происходит интенсивнее, если положить таблетки глюконата кальция на поверхность таблетки горючего).

Глюконат кальция разлагается, образуя углерод, оксид кальция, углекислый газ и воду.

Реакция на видео ускорена в 10 раз.

Светлые вкрапления «змее» обеспечивает присутствие оксида кальция.

Подобный опыт проводится и с норсульфазолом (противомикробное бактериостатическое средство). Эксперимент сопровождается специфическим запахом. Механизм реакции идентичен опыту с глюконатом кальция. В данный момент норсульфазол запрещен, и вышеописанный опыт — хороший аналог эксперименту с норсульфазолом.

Помимо эксперимента с глюконатом дома возможно провести и еще один.

Понадобятся следующие вещества:

• просеянный песок

• 95% спирт

• сахарная пудра

• пищевая сода

1. Насыпаем небольшую горку песка;

2. Пропитываем ее спиртом, а на вершине этой горки делаем небольшое углубление;

3. Затем смешиваем чайную ложку сахарной пудры и четверть ложки соды. Полученную смесь засыпаем в углубление;

4. Поджигаем спирт.

Во время горения спирта выделяется вода и углекислый газ:

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

Сода при нагревании разлагается:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Углекислый газ вспучивает массу и заставляет ее подниматься. Телом образовавшейся «змеи» является уголь (который в процессе горения не успел превратиться в углекислый газ) и карбонат натрия. К слову о горении сахара. Здесь уточним, что сахар не горит, а скорее, плавится и обугливается. И только в присутствии соды и спирта сахар преображается в движущуюся субстанцию.

Следующий способ создать адскую гадюку:

Понадобится 10 г дихромата калия K₂Cr₂O₇, 5 г нитрата калия KNO₃ и 10 г сахара (сахарозы) C₁₂H₂₂O₁₁.

Смесь нужно растереть в ступке и увлажнить этиловым спиртом. Затем ее помещают в стеклянную трубочку, чтобы сформировать столбик. Дальше его выталкивают из трубочки и поджигают. Змея формируется достаточно быстро (около 2 мм в секунду).

Механизм эксперимента:

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O — горение спирта

C₁₂H₂₂O₁₁ + 8K₂Cr₂O₇ = 4СO₂ + 11H₂O + 8K₂CO₃ + 8Cr₂O₃ (змея имеет зеленоватый оттенок за счет присутствия оксида хрома)

5C₁₂H₂₂O₁₁ + 48KNO₃ = 36CO₂ + 55H₂O + 24K₂CO₃ + 24N₂

В процессе реакции выделяется много газов, поэтому твердая смесь — наша змея, которая активно двигается ввысь.

Существует второй вариант этого эксперимента.

Смешать 1 г дихромата аммония (NH₄)₂Cr₂O₇, 2 г нитрата аммония NH₄NO₃ и 1 г сахарной пудры. Смочить смесь водой, сформировать из нее палочку и высушить на воздухе. Если палочку поджечь, то из нее в разные стороны поползут черно-зеленые «змеи».

При поджигании смеси происходят следующие реакции:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O,

NH₄NO₃ = N₂O ­ + 2H₂O (бесцветный газ — оксид N₂O, он уже при слабом нагревании разлагается на O₂ и N₂)

C₁₂H₂₂O₁₁ + 6O₂ = 6CO₂ + 11H₂O + 6C.

При разложении дихромата аммония образуются азот, водяной пар и зеленый оксид хрома(III). Реакция протекает с выделением теплоты. Горение сахара дает еще один газ — диоксид углерода CO₂, вдобавок происходит обугливание — выделение углерода.

Cульфаниламидные лекарственные препараты

С помощью термического разложения лекарственных средств (сульфаниламидных препаратов) можно создать множество причудливых перламутровых змей, например, стрептоцид, сульгин, сульфадиметоксин, сульфадимезин, фталазол, бисептол, а также вышеупомянутый норсульфазол. Каждый препарат «порождает» разных змей.

Для примера рассмотрим реакцию окисления сульгина. Выделяются газы, провоцирующие рост змеи, длина которой достигает фантастических размеров. Например, при сжигании сульфадиметоксина длина черно-серой змеи составила 54 см. Техника проведения опыта не отличается от опытов с глюконатом кальция: на таблетку сухого горючего помещают 1 таблетку лекарственного препарата и поджигают горючее.

Продолжение следует!

Фотографии глюконатной змеи взяты из личного архива. Опыт проведен в домашних условиях.

Автор: https://vk.com/chembiolog