Los indicadores, que adoptaban un color u otro, nos ayudaban a distinguir un ácido de una base. Por ejemplo, vinagre de amoníaco. Pero muchas veces esto no es suficiente. ¿Cómo, digamos, distinguir un ácido de otro? Para este objetivo tan importante, los químicos han ideado y probado muchas reacciones, quizás para todas las sustancias más o menos comunes. Estas reacciones siempre son perceptibles de alguna manera, permiten identificar de forma inmediata y precisa tal o cual sustancia mediante algún signo. Este signo suele ser el color.

Ya conoces una reacción cromática que ayuda a identificar una sustancia común: el almidón, que se encuentra en muchas plantas, se vuelve azul en presencia de un pequeño aditivo, incluso trazas de yodo. Desafortunadamente, este es un caso raro y la mayoría de los análisis químicos requieren sustancias que probablemente no se puedan comprar en ningún lado. Pero, sin embargo, se te puede ocurrir algo...

Digamos, amoníaco, cuya solución acuosa, amoníaco, ya has comprado en la farmacia. ¿Cómo descubrir el amoníaco? En primer lugar, por el olfato: una vez que lo hueles, lo recordarás para siempre. Pero no siempre es conveniente olerlo (y a veces es simplemente imposible). Luego - reacción de color.

Eche unos granos de sulfato de cobre en un vaso o matraz con agua y revuelva bien. La solución debe ser de color azul pálido; si resulta oscuro, dilúyalo con agua. Vierte un poco de amoníaco en este líquido azul pálido. La solución inmediatamente se volverá azul brillante. Fue el amoníaco el que se combinó con el sulfato de cobre para formar una sustancia tan brillante. Y se delató por completo.

Otra reacción también es con sulfato de cobre. Prepare una solución en un vaso, pero no tan pálida como antes, sino de un azul brillante (es decir, tome más sulfato de cobre). Coloque allí objetos de hierro innecesarios, al menos clavos o tornillos viejos, pero no oxidados. Y hacer algunas otras cosas, sin embargo, a veces mirando la solución con las uñas. Después de un tiempo, notarás que la solución ha cambiado de azul a verde. Y cuando le quites las uñas (pero no con los dedos, sino con unas pinzas o al menos con una pinza para la ropa; esta es una regla general para todos los casos químicos), verás que se han vuelto de color rojo cobrizo.

Cuando los clavos estaban sumergidos en sulfato de cobre, el hierro desplazaba gradualmente al cobre y ocupaba su lugar. El resultado fue sulfato de hierro verde. ¿A dónde se fue el cobre desplazado? A menos que se asiente justo en la uña. Y eso fue lo que hizo, cubriendo la uña con una película de cobre rojo.

Para identificar determinadas sustancias, los químicos las prueban con fuego. El truco aquí es que muchas sustancias simples que forman parte de sustancias complejas (por ejemplo, cobre - en sulfato de cobre, calcio - en cloruro de calcio) tienen la propiedad de colorear la llama.

Y no en el mismo color, sino en una variedad de colores.

Si tienes una lámpara de alcohol en casa, puedes utilizarla. O puedes llevar una vela. Pero en cualquier caso, haga el experimento sólo delante de adultos: ¡no se debe jugar con el fuego! Y ojo: no debe haber cerca papeles, trapos ni ningún otro objeto que se incendie fácilmente.

Busque un alambre blando, preferiblemente de nicromo; este alambre se utiliza para hacer espirales de tejas eléctricas, planchas, etc. Por supuesto, no es necesario romper la teja o la plancha para esto; Una bobina quemada de un aparato eléctrico viejo también funcionará bastante bien. Como último recurso, compre la bobina más barata en una tienda de suministros eléctricos.

Enderece un trozo no muy largo de la espiral y asegúrelo en algún tipo de soporte: por ejemplo, envuelva un extremo del cable alrededor de un lápiz o sujételo con una pinza para la ropa. En el otro extremo, haz un pequeño bucle con un diámetro de no más de medio centímetro. Calienta el lazo al fuego y bájalo en un vaso de agua limpia; esto es necesario para que el cable quede limpio, sin contaminantes que puedan distorsionar toda la imagen. Haga esto varias veces hasta que la llama deje de cambiar de color al agregar alambre.

Tome un poco de sal de mesa, la misma que está en el salero; su nombre químico es cloruro de sodio. Mezcle sal con una cantidad igual de amoníaco (cloruro de amonio). No confunda el amoníaco con el amoníaco: el primero es un polvo blanco que se usa para soldar, por eso se vende en ferreterías; el segundo es un líquido de olor acre. Según nuestra experiencia, al igual que con la soldadura, el amoníaco limpia el cable y ayuda a que la sal se evapore rápidamente.

Echa dos o tres gotas de agua en una mezcla de sal y amoníaco, sumerge un lazo de alambre y llévalo al fuego. Inmediatamente se volverá amarillo brillante. Así es como reacciona con el sodio. Para ser honesto, el sodio, incluso en pequeñas cantidades, hace que la llama se vuelva amarilla, y no sería necesario hacer ninguna preparación especial para este experimento: simplemente “salar” la llama. Pero en todos los demás casos es muy recomendable una preparación cuidadosa: no todas las sustancias actúan sobre la llama con tanta fuerza.

La siguiente sustancia podría ser el cloruro de calcio. Si tiene polvo, trátelo de la misma manera que se describe anteriormente. Si hay líquido, sumerja el bucle limpio directamente en él. El calcio colorea la llama de color rojo brillante, pero el problema es que estas sustancias rara vez prescinden de impurezas de sodio y, como resultado, el color amarillo suprime el color rojo característico. Por lo tanto, sería bueno abastecerse de vidrio azul (o gafas de sol azules) y mirar la llama a través de él: el vidrio azul bloquea los rayos amarillos. Esto, por cierto, también es útil al examinar una llama con otras sustancias, que pueden contener una mezcla de compuestos de sodio.

Repite el mismo experimento, sin olvidar limpiar el alambre cada vez con fuego y agua, con sulfato de cobre y tres sustancias que puedes comprar en la farmacia: cloruro de potasio, óxido de zinc y ácido bórico (este ácido es sólido, se vende en forma de polvo). Mira y anota, por si acaso, cómo las sustancias que contienen potasio, zinc y boro cambian el color de la llama. Y en estos experimentos, si la llama resulta amarilla debido a las impurezas de sodio, coge un filtro azul.

Tratemos milagros de otro tipo. Si antes tenías color, ahora desaparecerá.

Echa un poco de tinta azul para bolígrafo en una botella de agua para que la solución sea de color azul pálido. Coloque una tableta de carbón activado triturada en la misma botella. Cierra el cuello con el dedo y agita la mezcla. Se iluminará ante tus ojos. El hecho es que dicho carbón literalmente absorbe moléculas de tinte en su superficie, extrayéndolas del agua. Y cuando la sustancia coloreada es absorbida por el carbón, por supuesto, ya no es visible.

Pruebe el mismo experimento con otras sustancias colorantes, por ejemplo, con tintas de diferentes colores y con pinturas gouache (pero en todos los casos utilice soluciones muy diluidas).

Encontrará que el carbón es capaz de absorber muchas sustancias.

Esta capacidad no es exclusiva del carbón. Algunas arcillas se llaman arcillas blanqueadoras. El polvo de tiza húmedo también absorbe la pintura (y por eso a veces se limpian con tiza varios objetos contaminados). Podrás experimentar cómo los trozos de papel secante, los trozos de tela vieja y la tierra de una maceta absorben y absorben los tintes. O, digamos, palitos de maíz. Si coloca varias varillas en un frasco, en el que previamente deja caer una gota de colonia con una pipeta y luego cierra el frasco con una tapa, después de diez minutos, cuando abra la tapa, ya no sentirá el olor. : ha sido absorbido por la sustancia porosa que forma los palitos de maíz. Los químicos llaman a esta absorción, ya sea de color u olor, adsorción.

Volvamos al color que apareció, cambió y desapareció. Ahora pasará de una sustancia a otra.

Llene un tubo de ensayo o una botella con aproximadamente un tercio del agua y agregue una docena de gotas de tintura de yodo para obtener una solución de color marrón no muy oscura. Vierte la misma cantidad de gasolina encima de la solución (puede que tu hogar familiar la tenga, pero si no, tendrás que acudir a una ferretería).

Al realizar este experimento, así como cualquier otro en el que intervenga gasolina y otras sustancias inflamables, recuerde que no debe haber fuego cerca, ni un quemador de gas, ¡ni siquiera una cerilla!

Después de cerrar el frasco con un tapón, agitar bien su contenido y dejar reposar unos minutos. La gasolina es más liviana que el agua, por lo que la mezcla se separará: el agua permanecerá en el fondo y la gasolina flotará hacia arriba; no se mezcla con el agua. Pero cuando emprende el ascenso, se llevará yodo consigo, porque el yodo se disuelve mal en agua, pero bien en gasolina. Como resultado, la capa inferior de agua resultará casi incolora y la capa de gasolina será de color marrón oscuro.

Con cuidado, sin revolver, vierte la capa superior de gasolina en otra botella, tápala y déjala reposar. Mientras tanto, prepare un poco de cobre fresco; este experimento lo realizó recientemente, sumergiendo clavos de hierro en una solución de sulfato de cobre. De un clavo que se haya puesto rojo en la solución, raspe el depósito de cobre recién depositado con una cuchara vieja o algún trozo de hierro. Cuando tengas una pizca de polvo rojo húmedo, viértelo inmediatamente en una botella de solución de gasolina y vuelve a cerrar el tapón.

Ahora agite el frasco varias veces y observe el color de la solución. Después de uno o dos minutos desaparecerá, o al menos se volverá casi invisible. Este yodo reaccionó con cobre y se obtuvo un compuesto incoloro: yoduro de cobre.

El mismo experimento se puede hacer con trozos de papel de cobre (es similar al papel de aluminio plateado en el que se envuelve el chocolate, solo que de color rojizo). Sin embargo, en este caso la reacción será mucho más lenta y tendrás que agitar la solución durante varios minutos antes de que desaparezca el color.

Lo que sucedió en el frasco de yodo cuando se vertió gasolina en él se llama científicamente extracción. Esta es una técnica muy común, y no sólo en química. Utilizando disolventes, el aceite se extrae de las semillas de girasol y de las nueces. Y cuando los granos de café se extraen, obtienen un líquido marrón, del que luego se evapora el agua y el resto, un polvo esponjoso, se coloca en frascos con la etiqueta "Café instantáneo".

Hagamos otro experimento con extracción. Esta vez haremos que el verde sea incoloro y el verde incoloro.

Nuestra fuente de verduras serán las hojas frescas de cualquier planta: desde lechuga hasta ortigas. Para acelerar el proceso, puedes moler una o dos hojas, pero puedes dejarlas intactas, como desees. Ponlos en un vaso de paredes finas (necesariamente de paredes finas: grueso, facetado, puede reventar) y llénalo con una pequeña cantidad de alcohol diluido. Puedes tomar, digamos, un vaso de vodka (en mi opinión, este es el uso más apropiado para experimentos químicos), o puedes tomar colonia: también contiene alcohol. Probablemente ya hayas adivinado lo que sucederá a continuación. Pero a temperatura ambiente el alcohol se volverá verde durante bastante tiempo. Por eso, coloca el vaso en un cazo con agua caliente (los químicos lo llaman baño maría), y es recomendable colocar el vaso no directamente en el fondo, sino sobre una especie de círculo de madera. Cuando el agua del cazo se haya enfriado, utiliza unas pinzas para retirar las hojas del vaso. Se decoloraron y el alcohol se volvió verde esmeralda. ¿Sabes qué extrajimos de las hojas? Clorofila, un tinte verde que ayuda a las plantas a "alimentarse" de la energía solar.

De esta experiencia se pueden extraer dos conclusiones útiles. En primer lugar, si accidentalmente te manchas las rodillas con hierba, puedes limpiarlas con alcohol o colonia. En segundo lugar, para decorar pasteles, tartas y otros dulces caseros, a menudo se necesita un tinte verde que sea inofensivo para los humanos. Ahora ya sabes cómo cocinarlo. El alcohol no te hará daño aquí, porque necesitarás unas gotas de tinte. Pero si usted extrae clorofila para la alimentación, entonces por favor no use colonia y asegúrese de que las hojas sean comestibles y no amargas: lechuga, espinacas, etc. De lo contrario, terminará con una crema con olor a cebolla...

La extracción, como habrás notado, se basa en el hecho de que diferentes sustancias se disuelven de manera diferente. Volvamos al ejemplo del café, que, por cierto, es casi insoluble en agua fría. La achicoria se disuelve mucho mejor. Si echas un poco de café molido con achicoria en una botella de agua fría, verás que parte del polvo flota en la superficie (esto es café), y otra parte se disuelve y se hunde, dejando un rastro marrón (esto , por supuesto, es achicoria).

Un método interesante y frecuentemente utilizado para reconocer y separar impurezas se basa en la capacidad de las sustancias de disolverse de forma diferente en el mismo líquido. Este método se llama cromatografía.

Espero que todavía tengas un poco de solución de clorofila de hojas verdes. Ahora comprobaremos si se trata de una sustancia o de una mezcla.

Tome un papel secante blanco limpio de su cuaderno (estrictamente hablando, tiene un nombre científico: papel de filtro). Colóquelo sobre vidrio o azulejos y aplique una gota de solución de clorofila con una pipeta en el medio. Espere hasta que la mancha se desdibuje y deje caer una gota de alcohol en el medio (puede usar alcohol isopropílico, se usa para limpiar vidrio y se vende con el nombre de IPA). Cuando se absorba la gota, deje caer la siguiente; y así varias veces. La mancha se hará cada vez más grande y en ella se verán claramente dos anillos de diferentes colores: uno de color verde amarillento y otro de color verde grisáceo. Se trata de dos variedades de clorofila, ambas estaban en las hojas, pero ahora están separadas en el papel debido a que se disuelven de forma diferente en alcohol. Los químicos llaman a este método “cromatografía en papel”; utilizan papel poroso especial que, como puede ver, se puede sustituir fácilmente por un papel secante.

Aquí hay otra versión de la cromatografía. Quizás sea más accesible, ya que el disolvente será simplemente agua pura.

Recorta una tira de papel de filtro (es decir, papel secante) de uno o dos dedos de ancho y dibuja una línea con tinta en uno de sus extremos, aproximadamente a un centímetro del borde. En el otro extremo de la tira, haz un agujero, inserta un palo o lápiz en él y colócalo en los bordes de un vaso alto para que la tira quede dentro del vaso, pero no toque las paredes y apenas llegue al fondo. Con mucho cuidado, para que las salpicaduras no caigan sobre la tira de papel, vierte un poco de agua por el costado del vaso. Tan pronto como el borde inferior de la tira esté en el agua, deje de verter agua y observe atentamente lo que sucede a continuación.

Lo que sucederá es esto: el agua empezará a subir por el papel. Y dejar leudar hasta que llegue casi al final. Luego saca la tira del vaso y déjala secar. Verás en él no una, sino varias líneas de diferentes colores y a diferentes alturas. Esta agua, que sirve como disolvente de la tinta, dispersa diversas sustancias colorantes por todo el papel.

Hay que decir que la tinta de cualquier color rara vez se elabora a partir de un solo tinte: mucho más a menudo a partir de una mezcla. Por lo tanto, puede probar tinta azul, roja, verde y negra, pinturas gouache, varios tintes para telas (se venden en ferreterías) y cualquier otro líquido coloreado, incluidos jugos y agua de frutas, en su cromatógrafo doméstico.

También puede ocurrir que el agua pura no separe bien las sustancias. Entonces prueba otras opciones, sobre todo porque la experiencia es sencilla y no te llevará mucho tiempo. Intente usar una mezcla de cantidades iguales de agua y vinagre en lugar de agua; será un solvente ácido. Pruebe con el disolvente principal: dos o tres cucharadas de amoníaco por vaso de agua. Por supuesto, puedes tomar alcohol o alcohol isopropílico.

Para la cromatografía no solo se utiliza papel. Se pueden realizar experimentos sencillos con almidón. Agita de dos a tres cucharaditas de almidón con una pequeña cantidad de alcohol isopropílico (IPA) o colonia, aplica la mezcla líquida al vaso y déjalo secar. Luego coloca una gota de una sustancia coloreada en un plato seco, déjalo secar, aplica una gota de alcohol y observa cómo la mancha se difumina. Si fuera una mezcla de sustancias, aparecerán anillos de colores. Intente dividir algunos líquidos del botiquín de su casa de esta manera, por ejemplo, gotas de valeriana, jarabe para la tos o tintura de caléndula.

Y la última opción para uso doméstico es verter almidón en un tubo largo y transparente. Tapar el extremo inferior del tubo con un algodón, verter una capa de almidón de unos 10 cm de altura, verter un poco de líquido coloreado (solución de clorofila, tinta diluida, jugo, etc.) encima y, cuando sature la capa de almidón a la mitad. , agregue un poco de alcohol u otro solvente. Aparecerán hermosas rayas multicolores sobre el almidón blanco. Intente elegir usted mismo sustancias de diferentes colores y diferentes disolventes. Y para no terminar confundido acerca de lo que sucedió como resultado de estos experimentos tan serios, anota la información que obtuviste en un cuaderno (preferiblemente en forma de tabla).

En general, debo decir, usted ya se considera, con razón, un joven químico, y todo químico que se precie lleva un cuaderno (o diario) de laboratorio donde anota sus observaciones y resultados experimentales. Es hora de que empieces un diario de laboratorio de este tipo. Escriba en él qué, cuándo y cómo lo hizo, qué resultados obtuvo y qué conclusiones sacó usted mismo. Todo esto le llevará literalmente unos minutos, pero le proporcionará muchos beneficios y elementos en los que pensar. De lo contrario, ¿por qué los experimentadores adultos dedicarían tiempo a escribir en revistas?

Después de una tarea tan seria, tomemos un pequeño descanso y realicemos algunos milagros coloridos sólo por diversión. Para ellos, necesitará abastecerse de vidrio, no de vidrio normal para ventanas, sino de vidrio líquido. Existe tal sustancia: el silicato de sodio, su solución en agua, espesa y pegajosa, se llama vidrio líquido. Se utiliza frecuentemente en la construcción; sin embargo, también en la vida cotidiana, pero con otro nombre: pegamento de silicato para oficina. Quizás el pegamento quede un poco espeso para nuestro propósito, así que viértelo en una botella pequeña y mezcla mitad y mitad con agua. Ten en cuenta que el vidrio líquido, una vez seco, no se puede quitar con nada, y por tanto, si pones una mancha de cola de silicato en una mesa o en la ropa, lávalo con agua, y de inmediato. Por lo mismo, no te aconsejo que pegues fotografías a un álbum o dibujos a la pared con este pegamento.

Vierta aproximadamente un tercio del cloruro de calcio de farmacia en un tubo de ensayo o botella y deje caer unas gotas de solución de fenolftaleína. Vierta aproximadamente la misma cantidad de pegamento de silicato diluido en otra botella. Ahora vierte el contenido de la primera botella en la segunda y agita la mezcla. En primer lugar, se pondrá rojo y, en segundo lugar, se espesará como gelatina o gelatina. Una vez más, la experiencia es como un truco de magia.

Otra versión del experimento truco con vidrio líquido: en lugar de cloruro de calcio, tome dos o tres pizcas de sulfato de magnesio (en la farmacia se vende con el nombre de sal amarga o sal de Epsom) y tírelo en una botella llena hasta la mitad con agua. . Agite, agregue tres o cuatro gotas de pegamento de silicato diluido y revuelva bien. De nuevo se forma una gelatina en la burbuja, sólo que esta vez es de color rosa pálido.

Puedes utilizar tu habilidad para obtener gelatina roja a partir de soluciones incoloras para colorear dibujos sin pinturas ni lápices de colores. Al menos de esta manera. Dibuja el contorno del dibujo en una hoja de papel con un lápiz y “pinta” todo el interior del contorno con una solución transparente de fenolftaleína. Cubra completamente otra hoja de papel con pegamento de silicato diluido. Dobla ambas hojas, presiona una contra la otra y déjalas juntas durante tres o cuatro minutos. Separa con cuidado las hojas y verás que el dibujo que dibujaste se ha puesto rojo por sí solo.

Hacer visible lo invisible no es un milagro tan especial. Hay muchas recetas para esto y todas se conocen desde hace mucho tiempo. Por ejemplo, esto: tome amoníaco en polvo en la punta de una cuchara y viértalo en una pequeña botella de agua. La solución transparente te servirá como tinta. Sumerja un bolígrafo limpio en él y escriba o dibuje algo en papel de escribir normal. Deja que el papel se seque bien, pero ni se te ocurra ponerlo en un lugar cálido, por ejemplo, sobre un radiador, sólo para acelerar el proceso. Todavía no se ve nada; después de todo, la solución era transparente.

Ahora calentemos nuestro trozo de papel. Para evitar que se incendie accidentalmente, lo mejor es calentarlo sobre una estufa eléctrica con espiral cerrada, sujetando la sábana con unas pinzas o una pinza para la ropa. Si no existe tal baldosa, puede calentarla con una vela (o lámpara de alcohol). Sin embargo, el papel con un patrón invisible debe mantenerse lo suficientemente alto por encima del fuego para que se caliente, ¡pero no se incendie! Verás cómo, a medida que se calienta, empezará a aparecer en una hoja de papel en blanco un dibujo o una inscripción, lo que dibujaste con un bolígrafo.

Para convertir lo invisible en visible, no es necesario comprar ninguna sustancia especial. En lugar de tinta, puedes utilizar algunos productos que es muy probable que se encuentren en el frigorífico o en el mueble de la cocina. Digamos leche. O jugo de limón. O jugo exprimido de cebollas. O al menos vinagre de mesa. Pero en todos los casos, para desarrollar una inscripción o una imagen, es necesario calentar un trozo de papel sobre un azulejo o una vela, asegurándose -permítanme recordarles de nuevo- que esté lo suficientemente lejos del azulejo o de la llama.

Autor: Olgin O.M.

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