성냥으로 램프를 켜십시오. 집에서 재미있는 화학 체험

성냥으로 램프에 불을 붙여보세요! 화학 실험

재미있는 화학 실험

이 실험에서는 테이블 램프를 사용하는 것이 더 편리합니다. 좋은 절연을 잊지 말고 플러그에서 전선 중 하나를 분리하고 연장하십시오.

벽이 얇은 작고 좁은 유리관을 사용합니다(가장 쉬운 방법은 끝이 그려진 유리 펜을 사용하는 것입니다). 양쪽 끝에서 튜브에 전극을 삽입하십시오 - 직경이 약 1mm 인 와이어; 절연 테이프로 튜브에 고정합니다. 전극은 닿아서는 안 되며, 전극 사이의 거리는 1-2mm입니다.

램프에서 연장된 와이어를 전극 중 하나에 연결하고 다른 전극을 와이어로 플러그의 프리 소켓에 연결하고 절연합니다. 전극 사이의 한 영역에서 열린 회로가 완성됩니다. 유리관을 수평 위치로 고정합니다. 와이어가 단단하고 플라스틱 절연체를 사용하는 경우 이 작업을 수행하는 것은 매우 쉽습니다. 와이어를 고정하면 튜브가 와이어를 고정합니다. 실험 준비가 완료되면 플러그를 꽂으면 됩니다. 물론 램프는 켜지지 않습니다.

성냥으로 램프를 켜십시오!

전극이 삽입되는 튜브에 불이 붙은 성냥을 가져옵니다. 튜브가 내화 유리로 만들어지지 않은 경우 유리가 부드러워지고 튜브가 약간 처지게 됩니다. 그리고 회로가 여전히 열려 있음에도 불구하고 램프가 즉시 켜집니다. 사실 유리를 구성하는 염분은 가열되면 이온화되고 유리는 전도체가 됩니다.

튜브가 넓어 실험이 실패하면 성냥 대신 양초나 알코올 램프를 사용하세요. 촛불로 램프를 켜는 것도 멋진 경험입니다.

녹은 초석으로 불을 붙일 수도 있습니다. 시험관 바닥에 질산칼륨이나 질산나트륨(질산칼륨이나 질산나트륨)을 조금 뿌려 수직으로 고정한 뒤 구리선 XNUMX개를 아래로 내려놓는다. 구리 전극이 닿는 것을 방지하려면 플러그를 통과시키십시오. 이전 실험과 같은 방법으로 램프를 전극에 연결합니다. 전류를 켜면 램프는 자연스럽게 켜지지 않습니다. 고체 질산염은 전류를 전도하지 않습니다.

성냥으로 램프를 켜십시오!

건조 연료 정제를 사용하여 초석이 녹을 때까지 가열합니다. 램프가 깜박입니다. 소금의 결정 격자를 구성하는 이온은 이동성이 있게 되고 사슬은 닫힙니다. 불꽃을 제거한 후에도 램프는 탈 것입니다. 용융된 초석은 전기 저항이 높으며 전류가 흐르는 동안 방출되는 열은 초석을 용융 상태로 유지합니다.

비슷한 방식으로 용융물이 아닌 용액(예: 식염)을 사용하여 실험을 수행할 수 있습니다. 이 경우 흑연 전극을 사용하는 것이 좋습니다. 먼저, 물병에 담그고 소금을 조금씩 첨가하면 램프가 더 밝게 빛납니다.

그런데 이 방법은 용액의 전기 전도도를 확인하는 데 편리합니다. 예를 들어, 다양한 농도의 소다, 설탕, 아세트산 용액이 전류를 어떻게 전도하는지 확인하세요.

그리고 또 하나는 전구에 대한 아주 평범하지는 않지만 큰 것은 아니지만 손전등을 사용한 경험입니다. 직각으로 구부린 주석 스트립으로 강화하고 전구의 유리 전구가 비커 내부에 있고 바닥을 향하도록 스트립을 작은 비커에 삽입합니다. 전구를 배터리에 연결하십시오. 베이스의 돌출부를 연결하고 가장 바깥쪽 부분을 음극에 연결하고 주석 스트립을 양극에 연결하십시오. 참고: 실험 중에 땜납이 녹을 수 있으므로 도체를 납땜할 수 없습니다. 기계적 접점을 마련하거나 오래된 손전등의 소켓을 사용해야 합니다.

실험을 시작하기 전에 유리에서 램프를 제거하고 질산 나트륨을 그 안에 붓습니다 (이 경우 질산 칼륨은 적합하지 않습니다. 이유는 나중에 명확해질 것입니다). 석면 메쉬 또는 금속판 위에 유리를 놓고 가스 버너 또는 알코올 램프의 불꽃으로 가열합니다. 건조 알코올은 용융 온도를 조절하기 어렵기 때문에 그리 편리하지 않습니다. 질산염은 309°C에서 녹고 390°C에서 이미 분해됩니다. 이는 온도를 유지해야 하는 범위입니다. 이렇게 하려면 불꽃의 크기나 유리까지의 거리를 변경하세요. 용융물이 표면에서부터 굳어지지 않는지 확인하십시오.

성냥으로 램프를 켜십시오!

조심스럽게 전구를 녹인 초석에 내려 놓습니다. 대부분의 유리 용기는 용융물에 담가야 하지만 도체가 납땜된 베이스의 상부가 질산염과 접촉하지 않도록 하십시오. 그러면 단락이 발생합니다. 불이 켜진 전구를 초석에 약 XNUMX시간 동안 담가둔 후 전류를 끄고 버너를 끄고 조심스럽게 전구를 꺼냅니다. 식힌 후 물로 헹구어내면 전구 안쪽이 거울층으로 덮여있는 걸 보실 수 있어요!

우리는 가열되면 유리에 있는 하전 입자가 이동하게 된다고 이미 말했습니다(이것이 성냥으로 튜브를 가열할 때 램프가 켜진 이유입니다). 주요 특성은 나트륨 이온입니다. 이미 300°C 이상의 온도에서는 상당히 이동성이 있습니다. 유리 자체는 완전히 단단하게 유지됩니다.

스위치가 켜진 전구를 녹은 초석에 담그면 캔을 만든 유리가 전기장에서 발견되었습니다. 나선형은 음극이고 주석 스트립과 접촉하는 용융물은 양극입니다. 이동성 나트륨 이온은 유리 내에서 음극 방향, 즉 나선형 방향으로 이동하기 시작했습니다. 즉, 그들은 풍선의 내벽을 향해 이동했습니다.

그럼 안쪽에서 나오는 거울코팅은 나트륨인가요? 예. 그러면 이온은 어떻게 금속으로 변했습니까?

뜨거운 금속(나선형을 이루는 금속 포함)은 전자를 방출합니다. 나선에서 그들은 유리의 안쪽 표면에 떨어져서 나트륨 이온과 결합했습니다. 이것이 금속 나트륨이 형성된 방식입니다.

그런데 질산칼륨이 실험에 적합하지 않은 이유는 무엇입니까? 결국, 질산염은 이 과정에 관여하지 않는 것 같습니다... 아니요, 그렇습니다. 나트륨 이온이 중성 원자로 변하면 음으로 하전된 이온 정공이 유리에 남게 됩니다. 여기에 질산 나트륨이 필요합니다. 용융물에서 전기장의 영향을 받아 나트륨 이온이 유리에 침투하여 구멍을 채웁니다. 그리고 칼륨 이온은 나트륨 이온보다 약 XNUMX배 더 크기 때문에 유리에 들어갈 수 없습니다. 질산칼륨에서는 램프가 깨질 수 있습니다.

유리를 통한 이러한 특이한 전기분해는 때때로 매우 순수한 나트륨 층, 더 엄밀히 말하면 스펙트럼적으로 순수한 나트륨 층을 얻기 위해 실제로 사용됩니다.

저자: Olgin O.M.

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