Я буду вам признателен, если вы разместите кнопку этого сайта на своем ресурсе. Если вы хотите видеть свою кнопку на этом сайте, пишите в гостевой книге или в личке.
Оборудование: выпрямитель ВС-24М или ВС-12, преобразователь
высоковольтный типа «Разряд-1», «Разряд-2» или более новой модификации (2), две
металлические стойки (3), самодельный озонатор (4), состоящий из стеклянной
трубки длиной 60 – 80 мм,
диаметром 18 – 20 мм,
двух металлических трубок – искроразрядников диаметром 2 – 3 мм, длиной 40 – 60 мм или двух инъекционных
игл (5), промывалки – 2 шт. (6, 7), газометр с кислородом.
Приготовьте
иодокрахмальный раствор. Соберите установку согласно рисунку.
Металлические
стойки (3) целесообразно изготовить из проволоки с изоляцией (И). При
отсутствии на металле изоляционного слоя стойку покрывают изоляционной лентой
или вставляют в полихлорвиниловую (резиновую) трубку. При заполнении промывалок
иодокрахмальным раствором надо следить за уровнем жидкости, чтобы ее не
перелить во избежание попадания раствора в озонатор (капли воды в озонаторе нарушают
образование искры). Демонстрацию опыта начинают с подачи кислорода из газометра
через промывалки. Изменений в промывалках нет. После включения одной клавиши
(К) прибора появляется прерывистый искровой разряд в озонаторе (4) между концамиискроразрядников (молния в миниатюре).
Для ускорения
демонстрации включают вторую клавишу, чтобы наблюдался непрерывный разряд.
Через 40 – 60 с в промывалке (7) появится характерная синяя окраска крахмала
от действии молекулярного иода. Промывалка (6) служит для доказательства того,
что кислород, являясь окислителем, не может окислить иодид-ион, а поскольку в
промывалке (7) появляется синее окрашивание, значит, озон – газ (аллотропное
видоизменение кислорода), имеет иной состав и обладает специфическими свойствами,
является более сильным окислителем, чем кислород.
Наблюдаемые эффекты
надо объяснить, используя уравнения реакций.
Впромывалке (6): O2 + KI ≠ нет реакции;
В озонаторе (4): 3О2= 2O3;
Н2О
Впромывалке(7): O3 + 2KI = I2 + 2KOH + O2 ↑
При ознакомлении
учащихся со свойствами озона можно продолжить опыты, показав обесцвечивание
окраски – белящее действие озона. Для этого в промывалку (7) наливают раствор
красного индиго. При пропускании через синий раствор индиго происходит
обесцвечивание его за счет сильных окислительных свойств озона.
Окисление серебра можно показать на свежеочищенной
серебряной пластинке или монете выпуска 1922 – 1924 гг. Для этого слегка
нагретую пластинку поднесите щипцами к газоотводной трубке (5) и направьте на
нее ток озона. На поверхности пластинки появится темныйналет оксида серебра:
6Ag+ O3 = 3Ag2O
Вместо серебряной
пластинки можно использовать пробирку, на стенках которой осталось серебро
после реакции «серебряного зеркала».
Если пластинку еще
раз нагреть, то оксид серебра разложится, а пластинка вновь станет блестящей:
2Ag2O = 4Ag + О2↑
На основании
окислительных свойств озона можно провести опыт-загадку
«Невидимыйпроявитель». Для этого
приготовьте несколько растворов, например раствор, состоящий из смеси иодида
калия с крахмальным раствором, и свежеприготовленный раствор хлорида железа
(II) с роданидом аммония (или калия), подкисленные серной кислотой (в кислой
среде озон обладает еще большими окислительными свойствами). Чтобы раствор
хлорида железа (II) до смешения с роданидом аммония не окислялся в хлорид
железа (III), в склянку с раствором добавьте порошок железа. Железо в данном
случае восстанавливает образовавшийся хлорид железа (III) до хлорида железа
(II):
2FеС13 + Fe = 3FeCl2
Роданид-ион с
хлоридом железа (II) не дает кроваво-красного окрашивания. Но поскольку хлорид
железа (II) может окисляться до хлорида железа (III), то раствор хлорида
железа (II) после смешения с роданидом аммония (калия) иногда слегка изменяет
окраску до желто-розового цвета. Появившаяся окраска не помешает опыту, так
как ее легко замаскировать акварельной краской или использовать для рисунка
цветную промокашку.
Приготовленными
растворами с помощью кисточек (плакатных перьев) нанесите рисунок или надпись
на фильтровальную бумагу и слегка подсушите ее (полного высушивания не допускать).
Подготовленную фильтровальную бумагу покажите учащимся, а затем поместите ее в
большой химический стакан (лучше в батарейный). Затем стакан наполните озоном.
Через некоторое время на бумаге проявляется разноцветный рисунок или надпись.
В случае
пересушивания бумаги с невидимым рисунком смочите бумагу водой из
пульверизатора или методом наложения влажного листа фильтровальной бумаги.
«Проявление» объясняется
тем, что озон окисляет иодид-ион в свободный иод, который с крахмалом дает
синее окрашивание:
О3 + 2КI + H2SO4 = K2SO4
+ O2 ↑ + I2 + Н2O
Хлорид железа (III)
с роданидом аммония (калия) вступает в обменную реакцию с образованием соли
роданида железа кроваво-красного цвета: