Опыты с сухим льдом. Занимательные физические опыты дома

Сухим этот лед называется потому, что он никогда не тает, не бывает мокрым, не растекается лужицей. Попав в теплую среду, он, минуя жидкое состояние, начинает испаряться - превращается в газ, углекислый газ, из которого его и получают. Его температура - минус 78,9°. Если взять его голой рукой, он может обжечь кожу. Кусочек такого льда так же трудно держать на ладони, как и горящий уголек. Чтобы не получить "ожога", его приходится непрерывно подбрасывать.

Когда будете покупать мороженое, попросите кусочек сухого льда для опытов. Надо его хорошо завернуть вместе с мороженым в газету: тогда лед не скоро испарится, а мороженое не скоро растает.

Если в стакан, в котором на две трети налита вода, бросить кусочек сухого льда, он начнет бурно превращаться в газ. Клубы пара окутывают стакан. Что это за пар? Проводя сквозь него рукой, вы чувствуете, что он совсем холодный.

Тот пар, который мы с вами обычно видим над кипящей водой,- это уже туман, сконденсировавшиеся в холодном воздухе частицы воды. При испарении сухого льда происходит несколько другое явление. Здесь выделяющийся углекислый газ не сам конденсируется, а конденсирует в себе пары воды, незримо присутствующие в воздухе. Холодный углекислый газ окрашивается в белый цвет, и мы видим клубы пара, вырывающиеся из стакана. Это напоминает явление, когда мы дышим ртом на холодное зеркальце. Его поверхность становится матовой от осевших на ней мельчайших частиц воды. В воде испарение твердой углекислоты происходит более энергично, потому что вода лучше проводит тепло, чем воздух.

Понаблюдайте за пузырями, которые образуются в воде около сухого льда. Создается впечатление, что они посеребрены изнутри или как бы наполнены ртутью. А вы уже знаете из одного прошлого опыта, что при попадании светового луча (при определенном угле) на границу между водой и воздухом происходит полное отражение этого луча. Вот поэтому, если лучи света, проходя через воду, падают на пузырек воздуха или другого газа под таким углом, свет полностью отражается, как от зеркала.

Если кусочек сухого льда положить на теплую алюминиевую тарелку и наклонять ее, то лед легко по ней скользит. Выделяющийся при соприкосновении с металлом тарелки углекислый газ образует своеобразную газовую подушку, которая, предохраняя сухой лед от бурного испарения, дает ему возможность легко скользить по тарелке.

Смотрите другие статьи раздела .

Интересный опыт по химии:

Химические фокусы имеют большую популярность среди людей всех возрастов. Многие из них способны изумить не только школьников, но и взрослых людей. Главное преимущество химических фокусов заключается в том что они не требуют никаких обманов из специальных трюков. Весь секрет состоит в химических свойствах веществ использующихся подобных фокусах. Особое место среди подобных представлений по праву занимают фокусы с сухим льдом.

Учимся делать фокус из сухого льда

Несмотря на странное название, сухой лед давно уже не является секретом для ученых. Это вещество представляет собой диоксид углерода, хорошо известный школьникам по формуле «CO2», теоретически, именно из него состоят ледяные шапки нашего космического соседа – Марса. Впрочем, для того, чтобы сделать интересное представление с сухим льдом, лететь в космос не нужно: достаточно включить специальную углекислотную установку.

В «обычном» состоянии диоксид углерода имеет твердую форму и, попав в теплую комнату, почти мгновенно переходит в газообразное состояние. Именно благодаря этому и многим другим его свойствам стали возможными множество увлекательных и интересных фокусов. Например, с его помощью можно надуть шарик без использования насоса, создать гигантских размеров мыльный пузырь, мгновенно заморозить огонь, воткнуть в кусок льда монету и смотреть, как она пытается вырваться… А можно просто бросить кусочек льда в воду и следить, как комнату заполняют клубы белого пара.

Такие «волшебные» опыты будут интересны не только малышам, но и взрослым зрителям, и помогут превратить любой праздник в веселое и развивающее представление.

Как сделать фокус из сухого льда в домашних условиях

Сухой лед есть в свободной продаже, и устроить представление с его участием не составляет труда даже в домашних условиях. Большинство таких фокусов выглядят очень эффектно, не требуя, в то же время, никаких особых приспособлений и приготовлений. Вы можете снискать себе славу настоящего волшебника, вооружившись лишь знаниями по химии. Или, наоборот, объяснить детям причины наблюдаемых превращений. Ведь даже химия может быть увлекательной и интересной, если обучение ей происходит на таких примерах.

Для фокуса с диоксидом углерода вам понадобятся:

• Прозрачный бокал;
• несколько сдутых резиновых шариков;
• свеча;
• спички;
• пластиковая бутылка с водой;
• монета;
• металлическая ложка;
• средство для мытья посуды;
• моток бечевки или длинная атласная лента;
• кастрюля или глубокая тарелка.

Это важно! Перед тем как сделать фокус из сухого льда, стоит запастись перчатками. Температура такого составляет -78,5 градусов и, прикоснувшись к нему голыми руками, можно обжечься. Впрочем, получить серьезную травму от недолгого прикосновения практически невозможно, благодаря чему показывать фокусы с этим веществом можно даже маленьким детям.

Волшебный огнетушитель

Даже маленькие детишки знают, что играть с огнем опасно. Ребятам наверняка понравится фокус, позволяющий мгновенно затушить свечу без использования воды

Возьмите прозрачный широкий бокал поставьте в него горящую свечу таким образом, чтобы она не выступала за край стеклянных стенок. Пламя будет ровно подниматься вверх, его горению ничего не мешает. Теперь положите в бокал несколько кусочков сухого льда. На глазах удивленных зрителей свеча начнет гореть все более тускло и через несколько секунд погаснет.

Секрет этого необычного фокуса заключается в сверхнизкой температуре льда и его химическом составе. Попадая в теплое пространство, сухой лед начинает переходить в газообразную форму и заполнять собой стакан. Углерод, из которого состоит лед, быстро вытеснит необходимый для горения кислород, и огонь погаснет. Теперь попробуйте вновь зажечь свечу, или же предложите сделать эту кому-нибудь из ваших зрителей. Вы увидите, что спичка мгновенно гаснет, стоит ей оказаться внутри стакана.

Фокус из сухого льда: как надуть шарик?

Скажите вашим зрителям, что вы можете надуть шарик, не прикасаясь к нему губами и не пользуясь для этого насосом. Для этого вам понадобится всего лишь несколько кусочков сухого льда. Бросьте их в пустой шарик и плотно завяжите его горлышко. Всего через несколько минут шарик надуется до огромных размеров.

Разгадка такого «надувательства», на самом деле, очень проста: объем СО2 в газообразном состоянии намного больше, чем объем твердых кусочков. Превращаясь в пар, сухой лед быстро заполняет собой весь шарик и начинает растягивать его стенки. Будьте осторожны: в случае, если льда окажется слишком много, шарик может лопнуть.

Фокус из сухого льда: дым-машина

Все, должно быть, видели представления, во время которых сцену быстро заволакивает дымом. Имея под рукой диоксид углерода, можно повторить этот фокус. Для этого вам понадобится всего лишь емкость с водой и немного сухого льда. Возьмите несколько кубиков льда и бросьте их в воду. Мгновенное превращения льда в густой пар изумит ваших зрителей и создаст впечатление настоящего чуда.

Такой фокус не только выглядит очень зрелищно сам по себе, но и отлично подходит для украшения детского праздника или игры: кому из детишек не хочется представить себя в заполненном туманом доисторическом лесу? Особенно эффектным фокус с превращением льда в пар смотрится в саду или вазе с цветами. Белый дым быстро заволакивает растения, не причиняя им, в то же время, никакого вреда.

Чтобы представление было более предсказуемым, стоит запомнить маленькую хитрость: чем выше температура воды, тем более бурно происходит реакция.

Фокус из сухого льда: гигантский мыльный пузырь

Кто из нас не любил в детстве пускать мыльные пузыри? Разумеется, чем он больше, чем красивее выглядит. А как насчет огромного, размером с кастрюлю, пузыря?

Перед тем как сделать фокус из сухого льда, налейте в кастрюлю или глубокую тарелку немного теплой воды и поставьте ее на стол. Теперь вам понадобится веревка или лента: ее длина должна быть немного больше диаметра выбранной вами посуды. Намочите ленту в моющем средстве и проведите ей по бортику посуды, плотно прижимая к краю. После этого вам остается лишь наблюдать, как на тарелке медленно растет гигантский мыльный пузырь.

Превращающийся в пар лед будет раздувать мыльную пленку все больше, до тех пор, пока напряжение изнутри не разорвет ее. Когда же это случится, белый пар вырвется из посуды и растечется по столу зрелищным клубящимся потоком.

Посмотреть несколько любопытных фокусов с сухим льдом можно на этом видео:

Сухой лед обладает множеством удивительных свойств, и фокусы с ним изумляют не только малышей и школьников, но и взрослых людей, давно, казалось бы, разучившихся верить в чудеса. Опыты с этим веществом способны быстро поднять настроение и превратить любой праздник в поистине незабываемое приключение.

Перед тем не как сделать фокус из сухого льда, лучше открыть окна: в замкнутом помещении концентрация С02 быстро повысится, что может вызвать головную боль.

В этом материале мы рассмотрим некоторые интересные свойства сухого льда, а также выясним, как именно он взаимодействует с водой и некоторыми щелочными индикаторами.

Первым делом ознакомимся с процессом опытов в видеоролике

В ходе опытов нам понадобится:
- сухой лед;
- фенолфталеин;
- тимолфталеин;
- гидроксид натрия;
- тимоловый синий;
- индигокармин;
- колбы;
- мерный цилиндр;
- аммиачный раствор.

Первые индикаторы, то есть фенолфталеин и тимолфталеин бесцветны в нейтральной среде. Однако стоит подщелочить их гидроксидом натрия, как индикаторы поменяют свои цвета.

Добавляем в раствор сухой лед. В результате начинает вырабатываться углекислый газ, который входит в реакцию с раствором гидроксида натрия. При этом образуется карбонат или гидрокарбонат натрия, в зависимости от пропорций. Кислотность в растворе меняется, в результате чего индикаторы также меняют свои цвета.

Следующие индикаторы, которые будут использоваться в ходе опыта, это тимоловый синий и индигокармин. Первый индикатор в нейтральном растворе имеет желтую расцветку, а второй – синюю.

Подщелачиваем раствор. Тимоловый синий становится синим, а индигокармин зеленым. Индигокармин в сильно щелочной среде желтеет.

Попробуем добиться этого.

Кидаем в колбы сухой лед. Спустя некоторое время тимоловый синий становится желтым, а потом оранжевым, а индигокармин становится синим.

Напоследок представим последний опыт, в ходе которого будет использован универсальный индикатор, который заливаем в мерный цилиндр, добавляем теплую воду, после чего добавляем аммиачного раствора, после чего раствор меняет цвет в синий.

Добавляем еще немного воды.

И в конце концов кидаем в цилиндр небольшие кусочки сухого льда.

Само название «сухой лед» звучит немного странно, не правда ли? Мы привыкли, что лед быстро тает и превращается в обычную воду… Но тут всё гораздо сложнее. Сухой лед - это на самом деле газ! Поэтому такой лед не тает, а возгоняется, то есть переходит из твердого состояния сразу в газообразное! В этом эксперименте мы рассмотрим различные физические и химические свойства сухого льда.

Реагенты и оборудование:

• сухой лед;
• дистиллированная вода;
• жидкое мыло (жидкость для мытья посуды);
• тимолфталеин;
• фенолфталеин;
• лакмус;
• стеклянная чаша;
• 3 химических стакана.

Пошаговая инструкция

Возьмем кусочек сухого льда и положим его на металлическую ложку. Через несколько секунд он начнет слегка подпрыгивать и дребезжать.

Бросим сухой лед в стеклянную чашу с водой - наблюдаем белый дым и бурное выделение пузырьков газа.

Если же добавить в воду несколько капель , появится густая пена из мыльных пузырей, наполненных белым дымом.

Теперь возьмем 3 химических стакана с растворами индикаторов: (синий цвет), фенолфталеином (без цвета) и лакмусом (красно-оранжевый цвет). Далее добавим немного гидроксида натрия. Растворы изменили свою окраску: индигокармин стал зеленым, фенолфталеин – малиновым, а лакмус – синим. Добавим в каждый стакан по несколько кусочков сухого льда. Через некоторое время наблюдаем изменение цвета растворов до первоначальной окраски.

Пояснение процессов

Сухой лед - это очень простое вещество (твердая фаза CO₂). Находится в свободной продаже и применяется в основном для транспортировки пищевых продуктов или очистки технических поверхностей. Но в домашней лаборатории сухой лед превращается в бесценный реагент! «Изюминка» сухого льда заключается в том, что он из твердого состояния сразу переходит в газообразное без промежуточной жидкой фазы (такой процесс называется ).

Температура сублимации составляет -78,5°С. При контакте с водой сухой лед стремительно переходит из твердого состояния в газообразное. Со стороны это похоже на кипение, только с более ярким и характерным парообразованием. Причем испаряющаяся двуокись углерода тяжелее воздуха (плотность 1,9768 кг/м³ против 1,225 кг/м³), и потому « » не поднимается, а стелется по поверхности вокруг емкости с водой.

При добавлении жидкого мыла пузыри выделяющегося газа быстро его вспенивают, и образуется густая пена, наполненная белым углекислым газом.

Если положить сухой лед в металлическую ложку, он будет прыгать и дребезжать. Дело в том, что на теплой металлической поверхности сухой лед очень быстро сублимируется, образуя очаги повышенного давления, из-за чего наша льдинка и «подпрыгивает».

При сублимации сухого льда в воде выделяющийся углекислый газ реагирует с водой, образуя угольную кислоту и меняя кислотность. Это свойство сухого льда можно использовать для красивых цветных превращений с растворами индикаторов. В нейтральной среде индигокармин имеет синюю окраску, лакмус - красно-оранжевую, а фенолфталеин не имеет цвета. При добавлении гидроксида натрия среда становится щелочной, и растворы изменяют свою окраску на зеленую, синюю и малиновую соответственно. При добавлении сухого льда в щелочных растворах образуется угольная кислота. В результате кислотность растворов повышается, среда становится нейтральной и цвет растворов изменяется до первоначального.

Меры предосторожности

Обязательно проводите опыт в перчатках и не допускайте контакта кожи с сухим льдом, чтобы не получить холодный ожог (температура сухого льда равна -78,5 °С).

Вдыхание испарений CO₂ может вызвать головную боль.

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Это очень здорово, уметь делать что-то, что не умеют другие, знать какие-то секреты. Но иногда для того, чтобы удивить публику, не нужно ни обмана, ни особой ловкости или специальных навыков.

Достаточно лишь иметь хорошие знания химии и сухой лёд. С ним вы сможете творить настоящие чудеса.

Что такое сухой лёд?

Привычный лед нас не интересует. Эта вещь представляет собой газ в замороженном состоянии

Привычный для нас материал, представляющий собой H2O в замороженном состоянии – вот что обычно называется льдом.

Но эта вещь не представляет для нас сейчас особого интереса. Наш материал не имеет никакого отношения к воде. Это углекислый газ в твёрдом состоянии . Основная особенность его в том, что он не тает.

В жидком состоянии углекислый газ может находиться только под очень сильным давлением . Тем не менее, материал выглядит именно как замороженная вода. Он похож на замороженную воду ещё и тем, что сам по себе достаточно холодный и в тёплой окружающей среде теряет твёрдую форму.

Только вот в отличие от воды, углекислый газ переходит из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую форму. По-научному это называется сублимировать. Именно на этом свойстве основано множество необычных экспериментов.

Некоторые опыты выглядят по-настоящему и, имея необходимы материалы, можно сделать настоящее шоу, состоящее из необычных трюков и спецэффектов.

Но будьте осторожны. Замороженный углекислый газ – очень холодный, его температура – минус семьдесят девять градусов. Используя его, ни в коем случае не сжимайте его в руках и вообще не держите долго. Можно получить обморожение.

5 удивительных фокусов с сухим льдом смотрите в видео:

Кипение

Удивить публику бурлящей газообразной массой вы сможете благодаря отличному знанию законов физики

Для опыта вам понадобится стакан с горячей или сильно тёплой водой и несколько кубиков твёрдого газа.

Вы берёте кубики, и просто бросаете их в воду. И тут же вода начинает очень сильно бурлить, а из стакана густыми клубами валит пар, который больше даже похож на туман, так как очень густой, белый и, выходя из стакана, стелется понизу. Незнающие люди будут поражены. Особенно, если они будут думать, что это обыкновенная замороженная вода.

Почему получается такая реакция?

• Температура замерзания углекислого газа очень низкая. Он сублимирует даже на воздухе.
• Попробуйте оставить стакан с кубиками на какое-то время, и вы увидите, что через определённый временной промежуток стакан станет пустым. А в тёплой воде процесс протекает быстрее.
• Так как из твёрдого состояния вещество сразу переходит в газообразное, получается то, что получается. При этом, чем горячее будет вода, тем сильнее будет эффект.

Для зрелищности можно добавить в воду немного жидкого мыла или шампуня. Тогда будет образовываться много пены с крупными пузырьками . Ей можно зачерпнуть в ладошку и размять в руках. Тогда из лопнувших пузырьков будет выходить туман.

Прыгающий кубик

Поймать прыгающий кубик льда будет уже невозможно!

Этот эксперимент надо проводить в тёплом помещении, так как вам понадобится тёплая металлическая поверхность, а если в помещении будет холодно, металл тоже будет холодным, и ничего не получится.

Вам будет нужна любая металлическая поверхность (покрытие раковины, дно алюминиевой кастрюли, металлический поднос – что угодно).

Главное, чтобы поверхность не была холодной. Вы кладёте на неё кубик. И он начинает прыгать. При этом поймать его, после того, как он начал прыгать, практически невозможно.

Такая реакция происходит опять из-за свойства твёрдой формы газа сублимировать . На тёплой поверхности это происходит быстрее. Пузырьки газа лопаются, и кусочек подскакивает. А со стороны выглядит, как настоящая .

Музыка с помощью льда

Попробуйте извлекать музыку из льда — получится удивительное шоу!

Ещё один трюк, который работает за счёт сублимации . Положите кусочек на какую-нибудь мягкую поверхность, возьмите металлический предмет, например, алюминиевую ложечку, и надавите на кубик.

• Предмет из металла будет продавливать поверхность, а сам кубик при этом будет дребезжать.
• Дребезжит, на самом деле, конечно, не кусочек, а газовые пузырьки, которые при испарении бьются о металлические стенки.

Вещество используют в своём ремесле профессиональные иллюзионисты. Например, на его применении основан известный фокус с картой и льдом.

Зная свойства этого вещества, можно творить настоящие и поражать зрителей своим искусством.

Предыдущая статья: Правила маринования шампиньонов Следующая статья: Чем отличается борщ от щей: особенности приготовления, состав и отзывы Борщ чье блюдо