Нужна полочка или шкафчик, где ты будешь хранить посуду и вещества для опытов отдельно от пищевых продуктов и кухонной посуды.
Нужны, наконец, эти самые вещества и посуда.
Не торопись бежать в магазин. Многое из того, что понадобится для начала, ты найдешь, не выходя из дому.
Настоящие химики пользуются тонкими пробирками, пузатыми колбами, высокими химическими стаканами. А химики-новички вполне могут обойтись стеклянными тубами с плоским донышком (например, из-под таблеток от кашля), пенициллиновыми флакончиками, майонезными баночками и чайными стаканами. Десятка склянок разного калибра на первое время вполне хватит. Запасись также воронкой (любого образца) и бельевой прищепкой — ею удобно переносить самодельные пробирки, то бишь флакончики. Не помешает и ершик, которым отмывают посуду (если грязные склянки после опыта выбрасывать — не напасешься). Размешивать жидкость в пузырьке удобнее всего стеклянной палочкой, а в стакане можно мешать и старой чайной ложкой. Старой для того, чтобы не портить новую.
Иногда вещества можно брать примерно, на глазок, и в первых главах этой книжки подобраны как раз такие опыты. Удобно работать с маленькой мерной ложкой, обычно пластмассовой, которую прикладывают иногда к сыпучим лекарствам. Но в общем-то можно обойтись и без нее, а взять несколько деревянных палочек, которыми едят мороженое, или еще одну (тоже старую) чайную ложку. На кончик такой палочки или ложки набери небольшую горку вещества — это и будет мерка.
Позже придется отмерять и более точно. Нелишне будет раздобыть или купить в аптеке рюмочку с делениями — ее называют еще мензуркой. А может быть, и простенькие весы — такие, как продают в фотомагазинах. Гирями могут служить копеечные монеты: они весят ровно один грамм.
Пожалуй, вот и все. С таким набором можно смело открывать свою домашнюю лабораторию.
Но как же вещества — те самые, которые будут чудесным образом превращаться? Для этого, наверное, нужно что-то особенное, редкое…
Ничего подобного. Постараемся обойтись только тем, что доступно каждому юному химику. Тем, что есть дома или в ближайшей аптеке. Или в хозяйственном магазине. Или в магазине, где продают разные товары для фотолюбителей. И что стоит совсем недорого, сущие копейки. А что это за вещества и где их можно взять или купить, я скажу тебе позже, когда то или иное вещество понадобится нам по ходу опытов.
Этикетки, которыми нужно помечать склянки и коробочки с веществами, проще всего вырезать из белой бумаги и, сделав требуемую надпись, приклеить прозрачной липкой лентой. Не пожалей ленты, пусть она закроет листок бумаги полностью — тогда надпись не сотрется. А еще можно воспользоваться аптечным пластырем. Он хорошо приклеивается к стеклу, а на его нелипкой стороне удобно писать шариковой ручкой.
Наверное, было бы лучше всего делать опыты подряд, в том порядке, в котором они расположены в книжке, но это не обязательно. Если ты захочешь пропустить опыт-другой и перейти сразу к третьему, никто возражать не станет. Более того, если опыты в какой-то главе тебе покажутся неинтересными, можешь пропустить ее целиком (только прочти ее все же, чтобы ясно было, о чем там речь: вдруг пригодится). А можешь, к примеру, сначала сделать опыты из четвертой главы, а потом из третьей. Если тебе так удобнее — недаром книжка называется «Чудеса на выбор». Какое химическое чудо тебе любопытнее, то и выбирай. Но если ты не захочешь чему-либо отдать предпочтение, то и выбор у тебя будет самый богатый.
Ну, довольно предисловий. Обо всем договорились, пора браться за дело.
Глава первая. Чудеса для разминки
Для начала — химическая разминка. Без тренировки чудеса ни у кого не получаются. Так что будем учиться, практиковаться, набивать себе руку на самых простых превращениях. А дальше, когда дело пойдет на лад, возьмемся и за что-нибудь посерьезнее.
Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться.
Для первого опыта нужны два вещества, которые, наверное, найдутся дома: пищевая сода (химики называют ее бикарбонатом или гидрокарбонатом натрия) и уксус. Налей в стакан воды на треть, добавь несколько капель уксуса, а потом набери примерно четверть чайной ложки соды и высыпь ее в стакан. Смесь сразу же запузырится, как будто вскипит. Так и должно быть: из раствора выделяется углекислый газ, тот самый, что в лимонаде и в газированной воде.
Теперь чуть изменим опыт: соду в раствор уксуса не высыпай, а опускай прямо в ложке и сразу размешивай. Вот теперь кипение так кипение — жидкость в стакане бурлит и клокочет.
Давай испробуем и третий вариант. Приготовь чистую стеклянную пластинку или кафельную плитку, положи ее на стол и капни в середину немного воды, чтобы получилась небольшая лужица. В двух пузырьках приготовь по отдельности два раствора: все той же пищевой соды (немного порошка разболтай в воде) и уксуса (капни в пузырек с водой несколько капель). Из растворов соды и уксуса устрой еще две лужицы, по бокам от первой — той, что из чистой воды. А теперь возьми палочку или пластмассовую соломинку и аккуратно, чтобы случайно не перемешать жидкости, соедини крайние лужицы со средней каналами.
Что будет дальше, ты, конечно, уже догадался: будет выделяться углекислый газ. Но где же он?
Имей терпение. Один раствор слева, другой — справа, и нужно время, чтобы они встретились. А как только они встретятся, то примерно посередине, на границе между областью соды и областью уксуса, появятся пузырьки.
Сделав первый химический опыт (может быть, первый в жизни), не мешает передохнуть и поразмыслить. Давай подумаем о том, отчего сода и уксус взаимодействуют друг с другом то бурно, а то лениво, не торопясь.
Все вещества состоят из молекул — это тебе, надо полагать, известно. Углекислый газ в нашем опыте выделяется, как только молекулы соды и молекулы уксуса соприкоснутся. Когда ты всыпал соду в раствор уксуса, она тоже стала растворяться в воде и ее молекулы начали сталкиваться с молекулами уксуса. Говорят, что началась реакция — этим словом химики называют превращения веществ, их взаимодействие. Запомни его, пожалуйста, оно еще не раз встретится, и не только в этой книжке.
А потом ты принялся размешивать содержимое стакана. И конечно, помог большему числу молекул соды и уксуса встретиться, столкнуться, соединиться. При этом интенсивно высвобождались молекулы углекислого газа — и жидкость словно вскипела.
В третьем же опыте, с лужицами на стекле, мы все сделали наоборот: разделили молекулы, помешали им сразу встретиться. Однако вспомни, как распространяется по квартире запах варенья или духов — пройдет некоторое время, пока их молекулы достигнут, наконец, твоего носа и ты ощутишь приятный аромат. Вот так же неспешно двигались в воде многочисленные молекулы соды и уксуса, а когда встретились посередине лужицы, то сообщили об этом пузырьками…
Опыт совсем простой, а объяснения долгие. Дальше будет большей частью наоборот. Но здесь, на нехитром примере, ты узнал сразу немало нового: что такое химическая реакция, с чего она начинается (помнишь — со встречи молекул), как эту встречу ускорить или замедлить. На всякий случай добавлю, что очень часто для ускорения реакции, для ее усиления вещества нагревают. По мере нагрева молекулы движутся все быстрее и быстрее, поэтому им еще легче, даже без нашей помощи, найти друг друга и вступить в реакцию.
И последнее замечание, прежде чем мы перейдем к следующим опытам. Все, что происходит в колбах, стаканах и пузырьках, химики умеют сокращенно записывать в виде формул и уравнений. В нашем случае они бы написали так:
NaHCO3 +СН3СООН=CH3COONa +Н2O +СO2.
Но для тех, кто еще химии не знает, такая запись — как ребус без отгадки. Поэтому там, где нужно, будем описывать реакцию полностью, словами. В нашем случае так: при реакции соды с уксусной кислотой образуются ацетат натрия, вода и углекислый газ. Объяснение долгое, но означает оно то же самое, что написано в уравнении.
Продолжаем разминку. Проведем несколько красивых опытов один за другим и без особых объяснений. Но сначала купи в аптеке пузырек настойки йода, пачку фенолфталеина и пипетку. Да, пожалуй, еще, чтобы лишний раз не ходить, по флакончику нашатырного спирта и хлорида кальция. Все это стоит буквально копейки. Флакончики поставь на место, а таблетки фенолфталеина растолки в порошок, всыпь в стакан и налей в него на два-три пальца воды. Размешай как следует, дай постоять и перелей жидкость без осадка в чистый пузырек. Чтобы не спутать, приклей к пузырьку, как мы договорились, этикетку с такой надписью: «Раствор фенолфталеина».
В два чистых стакана налей воды из-под крана — не больше, чем на треть высоты. В первый стакан капни пипеткой две-три капли раствора фенолфталеина, во второй — насыпь полчайной ложки кальцинированной (стиральной) соды и размешай. Обе жидкости совершенно прозрачны. Но как только ты перельешь жидкость из одного стакана в другой, смесь станет малиновокрасной. Выглядит совсем как фокус. А химики очень часто используют эту реакцию. Она помогает им сразу распознать вещества — наподобие тех, что находятся в растворе стиральной соды. Таких веществ есть немало; их общее имя — основания.
Давай теперь обесцветим красную жидкость из предыдущего опыта. А сделать это проще простого. У оснований есть противники, с которыми они не могут ужиться вместе: это кислоты. В том числе и уксусная кислота. Несколько чайных ложек уксуса, добавленных к малиновому раствору, сделают его опять бесцветным. А попутно вырвется на свободу углекислый газ (как и в опытах с пищевой содой).
Это свойство — вступать в реакцию с основаниями — присуще всем кислотам, не одной только уксусной. Можешь взять вместо нее, скажем, лимонную кислоту, растворив несколько крупинок в воде; результат будет тот же.