«Путешествие в глубь веков. История химии…»
Едва ли не каждый раздел химии, так или иначе, «исторически» начинается с алхимии. И каждый такой раздел начинается, несомненно, с какого-то определённого человека, назовём его тоже – «алхимиком». Об алхимиках, как о таковых, то есть людях разной судьбы и разных стремлений, но, так или иначе, предшествующих химикам, написано много и, одновременно, мало.
Фактически нет свидетельств, чтобы кто-то из алхимиков и впрямь получил огромное состояние на производстве алхимического золота.
И, тем не менее, алхимия не умерла. Вернее сказать, не умер, и никогда не умрет «алхимический подход», т.е. тот специфический подход к объекту, который еще крайне мало исследован, когда лишь только ещё «прощупываются» его Входы и Выходы, Взаимосвязи между этими Входами и Выходами.
Многие исследователи уверены, что алхимический эксперимент всегда неповторим. Искусство алхимии вполне сродни земледелию, потому что требует «выращивание» любого вещества до его наивысшей степени совершенства («зрелости»). Алхимики окутывали свои опыты покровом тайны. Из-за этого смысл многих алхимических процессов до сих пор невозможно расшифровать. Мы же провели некоторые эксперименты по «выращиванию» веществ – «химических водорослей» и «лечению металлов» и тайны из этого не делаем.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 презентация исследовательской работы | 2.3 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель работы: 1) Немного об алхимии. 2) Изучить применение алхимических открытий того времени в настоящей жизни. Задача работы: Доказать, что алхимия – это предхимия . Провести на практике алхимические опыты.
Практическая часть. «Болонский фосфор». В 1602 г. болонский сапожник и алхимик В. Касциароло нашел в горах около г. Болонья (Италия) очень тяжелый плотный камень серого цвета. Алхимик заподозрил в нем наличие золота. Чтобы выделить его, он прокалил камень вместе с углем и олифой. К удивлению Касциароло , охлажденный продукт реакции стал светиться в темноте красным светом. Алхимик дал найденному камню название «ляпис соларис » — солнечный камень. Известие о светящемся камне произвело сенсацию среди алхимиков. Камень стали называть «болонским самоцветом», «болонским фосфором». Барий химически очень активен. Он легко самовоспламеняется на воздухе, окрашивая пламя в зеленый цвет, энергично взаимодействует с водой. Поэтому приходится его хранить под слоем безводного керосина.
Опыт 1. «Болонский фосфор» Методика . Для получения болонского фосфора я сначала получила сульфат бария по уравнению, слив хлорид бария и серною кислоту, осадок (белый) отфильтровала, высушила. ВаСl2+Н2SO4=BaSO4 + 2HCI К осадку добавил активированный уголь и прокалил на плитке BaSO4 + 2C = BaS + 2CO2↑ (получил осадок черного цвета) оставила на подоконнике на солнце, а фосфоресценцию яркую не наблюдала даже в шкафу под одеялом, хотя она присуще сульфиду бария. Соединения бария внес в пламя спиртовки, оно окрасило пламя в зеленый цвет (качественная реакция на ион бария).
Продукт оазиса Амона. « Нушадир » - это нашатырь (хлорид аммония NH 4 Cl ), продукт естественного разложения мочи и испражнений верблюдов, караваны которых столетиями проходили через оазис. При взаимодействии NH 4 Cl с гашёной известью – гидроксидом кальция Ca ( OH ) 2 выделялся аммиак NH 3 : 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O Аммиак взаимодействует с газообразным хлороводородом , образуя в воздухе «дым», состоящий из мельчайших кристаллов NH 4 Cl . При добавлении аммиака к водному раствору медного купороса (содержащего сульфат меди CuSO 4 ) образуется комплексная соль – сульфат тетрааммин меди II [ Cu ( NH 3 ) 4 ] SO 4 : CuSO 4 + 4 NH 3 = [ Cu ( NH 3 ) 4 ] SO 4
Опыт 2. Продукт оазиса Амона. Методика. Чтобы получить продукт оазиса Амона я взяла хлорид аммония и нагрел с гидроксидом кальция: 2NH4Cl + Ca (OH)2 = 2NH3+ CaCl2 + 2H2O К газоотводной трубке поднесла палочку смоченную концентрированной соляной кислотой наблюдал «дым без огня» (белые кристаллы NH4Cl). NH3+HCl = NH4Cl Газоотводную трубку с NH3 опустил в раствор медного купороса (CuSO4 ) CuSO4 + 4NH3 = [ Cu (NH3)4]SO4 Получил комплексную соль- сульфат тетраамин меди (II) – ярко-синего цвета
Цианоферратные кустарники Ломоносова. Появление водных «растений» связано с реакциями, в которых выпадают в осадок малорастворимые комплексные соли типа K 2 Zn [ Fe ( CN ) 6 ] или KCr [ Fe ( CN ) 6 ]. Эти соединения покрывают внесенные кристаллики полупроницаемой пленкой. Через пленку просачивается вода из раствора. Давление под пленкой возрастает, в некоторых местах она прорывается, и там начинают расти длинные изогнутые «трубочки» - «ветки» диковинных растений. Рост будет продолжаться до тех пор, пока не израсходуется весь кристалл внесенной соли. Русский физикохимик Михаил Васильевич Ломоносов в 1750 году занялся разработкой способа получения синей краски, известной в то время как «берлинская лазурь». Химическая формула этого соединения, уточненная уже в наши дни, - KFe [ Fe ( CN ) 6 ), гексацианоферрат ( III ) железа ( II ) – калия. Попутно Ломоносов изучал взаимодействие желтой и красной кровяных солей, гексацианоферрата ( II ) и гексацианоферрата ( III ) с различными солями других металлов. Изумительные «растения», похожие на нитевидные «водоросли» или ветки «подводного кустарника», вырастают в сосудах при взаимодействии в водном растворе гексацианоферратов калия с хлоридом или сульфатом марганца ( II ), цинка ( II ), никеля ( II ), кобальта ( II ), хрома ( III ).
Опыт 3. Методика. К 30-50 г. желтой кровяной соли – гексоцианоферрата (II) калия в 1 литре воды, разлив по пробиркам и стаканам добавляла несколько кристаллов солей хлорида марганца (II), цинка, никеля (II), кобальта (II), хрома (III). Оставил в покое на несколько дней. После этого наблюдал рост кристаллов в виде веток, напоминающих растения. Аналогично провел опыт с сульфатом меди II. K3[ Fe (CN)6]+ CuSO4=KCu [ Fe (CN)6) + К2SO4 (СИНИЙ) Зеленовато-синие водоросли получаются, если добавить в хлорид никеля (II) гексацианоферрат (III) калия. K3[ Fe (CN)6]+NiCl2= KNi [ Fe (CN)6) + KCl
Химический осенний сад с желтой «травой» и золотистыми «листьями» вырастает, если в водный раствор, содержащий 30-50 г хромата калия K2CrO4 в 1 л воды, добавить кристаллик дигидрата хлорида бария ВаCl2·2Н2О. В желтом растворе будет протекать осаждение хромата бария ВаCrO4: K2CrO4 + ВаCl2 = ВаCrO4 + 2KCl Тонкие нити желтого цвета, похожие на траву, появятся и в водном растворе нитрата свинца (II) Pb (NO3)2, содержащем 100-150 г соли в 1 л воды, если в него опустить несколько кристалликов хромата калия. В этом случае «трава» - это малорастворимый хромат свинца PbCrO4: K2CrO4 + Pb (NO3)2 = PbCrO4 + 2KNO3
« Зашмелые камни.» На дно широкого стеклянного сосуда с достаточно толстыми стенками опускают речную гальку. Затем наливают на половину объёма сосуда концентрированный раствор сульфата меди ( II ) CuSO 4 . После этого в раствор добавляют смесь цинковой пыли и гранулированного цинка до исчезновения голубой окраски раствора. Частицы цинка покрываются лохматым налетом кирпично-красного цвета, похожим на мох, и оседают на камнях. Это говорит о выделении кристаллов меди в результате окислительно-восстановительной реакции: CuSO 4 + Zn → ZnSO 4 + Cu Цинк можно заменить алюминием Al , но в этом случае для предотвращения гидролиза сульфата алюминия Al 2 ( SO 4 ) 3 , образующегося в реакции: 3CuSO 4 + 2Al → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu , к раствору сульфата меди ( II ) CuSO 4 заранее добавляют 5-10 мл разбавленной серной кислоты, которая с медью не взаимодействует. То, что арабский алхимик Джабир аль-Хайян на рубеже I и II тысячелетий называл «превращением железа в медь», на самом деле было процессом, очень похожим на рассмотренные опыты. В растворе медного купороса железные клинки покрывались слоем меди, выделившейся по реакции: CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu Полная иллюзия превращения одного металла в другой! Жаль только, что алюминий во времена алхимиков еще не был известен.
Опыт 4. Методика. В химические стаканы положила гвоздь и гранулы цинка, в другой стакан к добавила алюминиевую пластинку и добавил раствор медного купороса CuSO4, (подкисленный серной кислотой), оставила на время. Со временем наблюдаю замшелость на дне стакана. CuSO4 + Zn → ZnSO4 + Cu 3CuSO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3Cu
Опыт 5. « Трансмутация металла» Методика. Железный гвоздь опустил в раствор медного купороса, через некоторое время наблюдал выделение чистой красной меди на гвозде. CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu Это явление объясняли в алхимическом духе: железо трансмутируется в медь. Изменяются отношения двух начал в металлах. Изменяется и их цвет. (Мы теперь хорошо знаем, что медь, вытесненная железом из раствора медного купороса, оседает на поверхности гвоздя по реакции замещения, где активный металл Fe вытесняет менее активный Cu из CuSO4), см. ряд напряжения металлов.
Заключение. Конечно, в своей работе я рассмотрел далеко не все особенности этого загадочного и интересного периода в истории химии. Ясно одно, алхимия внесла огромный вклад в развитие науки. Следует воздать должное алхимикам за те усилия, которые они вложили в дело становления химии. Даже если взгляды алхимиков о составе Веществ и сути химических превращений были наивными и ошибочными, современная наука не могла бы возникнуть без экспериментального базиса. Они были вдохновлены верой в магическую силу материальных операций с веществом, сулящих им возможность получения неограниченной власти над природой. Вклад алхимиков в науку, будучи чисто практическим, оказался равным по значению всем современным и будущим химическим теориям. Речь идёт о рукотворном создании исторически первого предмета химической науки – чистых веществ. Кто знает, если бы не период алхимии, каков был бы уровень развития современной химии. И я полагаю, что алхимия – это один из главных этапов в процессе прогрессивного развития общества.
Спасибо за внимание.
Человек несгибаем. В.А. Сухомлинский
Как я избавился от обидчивости
Любили тебя без особых причин...
"Не жалею, не зову, не плачу…"
У меня в портфеле