구리선을 이용한 실험. 집에서 재미있는 화학 실험

구리선을 이용한 실험. 화학 실험

재미있는 화학 실험

구리로 몇 가지 흥미로운 실험을 할 수 있으므로 이에 대한 특별한 장을 할애할 것입니다.

구리선 조각에서 작은 나선형을 만들고 나무 홀더에 고정하십시오 (충분한 길이의 자유 끝을 남겨두고 일반 연필에 감을 수 있음). 화염에 나선을 점화하십시오. 그 표면은 구리 산화물 CuO의 검은 코팅으로 덮일 것입니다. 검게 변한 전선을 묽은 염산에 담그면 액체가 파란색으로 변하고 금속 표면이 다시 붉게 빛납니다. 가열하지 않으면 산은 구리에 작용하지 않지만 산화물을 용해하여 CuCl 염으로 전환합니다.₂.

그러나 여기에 질문이 있습니다. 산화 구리가 검은 색이라면 왜 골동품 구리 및 청동 물체가 검은 색이 아니라 녹색 코팅으로 덮여 있으며 이것은 어떤 종류의 코팅입니까?

촛대와 같은 오래된 구리 물체를 찾으십시오. 녹색 찌꺼기를 긁어내어 시험관에 넣으십시오. 끝이 석회수로 내려간 가스 배출 튜브가있는 코르크로 테스트 튜브의 목을 닫습니다 (준비 방법, 이미 너 알지.). 시험관의 내용물을 가열하십시오. 벽에 물방울이 모이고 가스 배출관에서 기포가 방출되어 석회수가 흐려집니다. 그래서 이산화탄소입니다. 검정 가루가 시험관에 남는데 산에 녹이면 파란색 용액이 됩니다. 짐작할 수 있듯이 이 분말은 산화구리입니다.

그래서 우리는 녹색 플라크가 분해되는 구성 요소를 배웠습니다. 공식은 다음과 같이 작성됩니다. CuCO₃*Cu(OH)₂ (염기성 탄산구리). 공기 중에 항상 이산화탄소와 수증기가 있기 때문에 구리 물체에 형성됩니다. 녹색 플라크를 파티나라고 합니다. 같은 소금이 자연에서 발견됩니다. 그것은 유명한 광물 공작석에 지나지 않습니다.

녹청과 공작석에 대한 실험으로 돌아갈 것입니다. "섹션에서유용한 정보". 이제 검게 변한 구리선에 다시 주목합시다. 산의 도움없이 원래의 광택을 복원하는 것이 가능합니까?

약용 암모니아를 시험관에 붓고 구리선을 뜨겁게 가열하여 바이알에 넣습니다. 나선형은 쉭쉭거리며 다시 붉어지고 반짝거립니다. 순식간에 반응이 일어나 구리, 물, 질소가 형성됩니다. 실험을 여러 번 반복하면 시험관의 암모니아가 파란색으로 변합니다. 이 반응과 동시에 또 다른 소위 착화 반응이 발생합니다. 매우 복잡한 구리 화합물이 형성되어 이전에는 반응 혼합물의 파란색으로 암모니아를 정확하게 결정할 수 있었습니다.

그건 그렇고, 암모니아와 반응하는 구리 화합물의 능력은 아주 고대부터 사용되었습니다 (화학 과학이 보이지 않았던 때부터). 암모니아 용액, 즉 암모니아로 구리 및 황동 물체를 청소하여 빛을 발했습니다. 그런데 경험 많은 주부들이 지금하고 있습니다. 더 큰 효과를 위해 암모니아는 분필과 혼합되어 기계적으로 먼지를 닦아내고 용액에서 불순물을 흡착합니다.

다음 경험. 약간의 암모니아-암모늄 클로라이드 NH를 시험관에 붓습니다.₄납땜시 사용되는 Cl (암모니아 NH와 혼동하지 마십시오.₄암모니아 수용액인 OH). 시뻘겋게 달아오른 구리 나선형으로 시험관 바닥을 덮고 있는 물질 층을 만지십시오. 다시 쉭쉭 소리가 나고 흰 연기가 올라올 것입니다. 이것은 암모니아 입자가 빠져 나가는 것이며 나선형은 원래 구리 광택으로 다시 반짝입니다. 반응이 일어났고, 그 결과 이전 실험에서와 동일한 생성물이 형성되었고, 추가로 염화구리 CuCl₂.

암모니아가 납땜에 사용되는 것은 산화물에서 금속 구리를 복원하는 능력 때문입니다. 납땜 인두는 일반적으로 열을 잘 전달하는 구리로 만들어집니다. "스팅"이 산화되면 구리는 표면에 주석 땜납을 고정하는 능력을 잃습니다. 약간의 암모니아 - 산화물이 사라졌습니다.

그리고 구리 나선을 사용한 마지막 실험. 테스트 튜브에 약간의 오 드 코롱(더 좋은 것은 순수한 알코올)을 붓고 다시 뜨거운 구리선을 추가합니다. 아마도 실험 결과를 이미 상상할 수 있습니다. 와이어가 다시 산화막에서 제거되었습니다. 이번에는 복잡한 유기 반응이 일어났습니다. 구리가 환원되고 향수에 포함된 에틸 알코올이 아세트알데히드로 산화되었습니다. 이 반응은 일상생활에서는 사용되지 않지만 때때로 실험실에서 알코올로부터 알데히드를 얻을 때 사용됩니다.

저자: Olgin O.M.

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거의 절대 영도까지 냉각 22.09.2017

Imperial College London의 연구원들은 자기장과 레이저 광의 조합을 사용하는 새로운 냉각 기술을 개발하고 테스트했습니다. 실험 동안 자기장이 일불화칼슘 분자를 가두었고 여러 레이저의 빛을 사용하여 이 분자를 절대 영도(섭씨 -50도)보다 50천만분의 273,15도 높은 XNUMX마이크로켈빈의 온도로 냉각했습니다.

새로운 기술이 물질의 개별 분자를 저온 냉각하는 최초이자 유일한 기술은 결코 아닙니다. 그러나 새로운 기술은 기존의 레이저 냉각 방법보다 더 넓은 범위의 분자 종의 사용을 허용합니다. 새로운 방법을 사용하면 자연에 존재하지 않고 실험실에서 합성되는 가장 이국적인 물질의 분자까지도 냉각할 수 있습니다.

학교 물리학 과정에서 우리는 온도가 입자, 원자 또는 분자, 모든 물질, 기체, 액체 또는 고체의 무질서한 운동 속도의 척도라는 것을 알고 있습니다. 그리고 입자를 식히려면 가능한 가장 낮은 속도로 입자를 늦춰야 합니다.

여러 면에서 분자를 향하는 여러 레이저의 빛을 사용하는 경우 일불화칼슘 분자의 이동 속도를 늦추는 것입니다. 첫 번째 레이저는 냉각된 분자를 왼쪽에서 비추고 이 분자는 광자 중 하나를 흡수합니다. 이 광자는 당구공이 다른 당구공과 충돌하는 것처럼 분자에서 운동 에너지의 일부를 빼앗습니다. 그러나 처음부터 분자는 운동량을 완전히 잃지 않고 반대쪽에 설치된 레이저의 광자에 의해 추월되는 다른 방향으로 움직이기 시작합니다. 분자의 움직임과 도플러 효과로 인해 두 번째 레이저 광의 광자의 파장이 감소하고, 이 광자는 분자에 흡수되어 이보다 더 느려집니다.

이 레이저 "핑퐁"의 결과로 공처럼 작용하는 분자가 점차 느려지고 차가워집니다. 동시에 추가 레이저의 빛은 분자를 여기된 에너지 상태로 유지하여 "느린" 레이저의 광자를 흡수한 직후 광자를 방출할 수 있습니다. 이 광자는 임의의 방향으로 방출되며 분자 운동의 운동 에너지 양을 크게 변경하지 않지만 분자가 항상 약간 "따뜻한" 상태를 유지하기에 충분합니다.

도플러 냉각 기술의 최소 온도 한계를 극복하기 위해 과학자들은 분자에 대한 트랩 역할을 하는 자기장을 사용하여 주어진 방향으로 공간에서 방향을 지정하고 초기 방향에 비해 특정 높이로 끌어 올렸습니다. 위치 에너지의 증가와 운동 에너지 분자의 비례 감소로 이어졌습니다. 그리고 이러한 트릭으로 분자의 운동 에너지를 50마이크로켈빈의 온도에 해당하는 수준으로 줄일 수 있었습니다.

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