Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков

Химическая лаборатория для новичков закрывается. Хотя бы по той причине, что человек, проделавший столько опытов, никак не может считать себя начинающим химиком. Конечно, rw «в крупный знаток веществ и их превращений — до этого пока далеко. Но ведь и не новичок!

Так что на прощанье говорю с полным основанием: „До свидания, дорогой юный химик".

А еще не мешает почаще говорить „спасибо".

Так вот — спасибо всем, кто делал эту книжку.

А делали ее химики — ученые, инженеры, учителя. Надеюсь, ты не подумал, будто автор придумал все эти опыты сам, в одиночку? Правда, он собрал их вместе под одной обложкой — ему за них и отвечать, если что-то напутано или пропущено.

Делали ее и редакторы: они старались, чтобы книга была понятной, не слишком длинной, но и не очень короткой.

Рецензенты, ученые люди, заметили все неточности, а то и оплошности.

Корректоры, знатоки русского языка, следили внимательно, чтобы, например, слово «уксус» всюду было написано через два «у», а слово «порошок» — через три «о».

Старался фотограф, старались и художники…

Наборщики набирали текст, печатники печатали…

Всем этим людям — большое спасибо.

И ещё большое спасибо — тебе. За то, что ставил опыты, учитывал пожелания и не пренебрегал советами. За внимание и аккуратность. За то, что ты дочитал книжку вот до этой, прощальной страницы. И надо думать, прочтешь еще немало других книг — в том числе и по химии…

Помещенные здесь фотографии введут тебя в мир химической лаборатории

Почти все снимки сделаны с помощью ребят — участников химического кружка Московского дворца пионеров и школьников. Они познакомят тебя с некоторыми приборами и приемами работы.

Химические опыты нельзя начинать «на пустом месте». Сначала надо обзавестись самым необходимым. Когда ты найдешь себе место для домашней лаборатории, то во избежание неприятностей положи на рабочий стол клеенку, а сверху поставь поддон. Вещества для опытов можно хранить в аптечных склянках, пузырьках и коробочках; не забудь сделать этикетки с четкими надписями! Если ты не знаешь химических формул, пиши названия веществ словами. Посуду на первых порах тоже можно взять самую простую — хорошо вымытые склянки и флакончики из-под лекарств. Не забудь про стеклянную палочку для размешивания и ложечку или совок, которыми ты будешь набирать вещества. Пробки годятся любые — резиновые, корковые, стеклянные. А со временем, надо полагать, ты обзаведешься и настоящей химической посудой — как на нижнем фото.

На верхних снимках ты видишь обстановку обычной (не домашней) химической лаборатории. Обрати внимание на сушилку для посуды (фото слева): очень удобная и полезная вещь. В уменьшенном размере, на три-четыре склянки, такая сушилка не помешает и в твоей лаборатории. А одеваться для опытов лучше всего так, как показано на нижнем снимке: рабочий халат плюс резиновые перчатки. Если ты не уверен в своей аккуратности или во время опыта могут лететь брызги, то поверх халата надень еще фартук, лучше клеенчатый.

Внизу — фрагмент настоящей (и довольно сложной) лабораторной установки для получения химических веществ. Но до этого нам пока далеко. Слева — гораздо более простые, но оттого не менее полезные устройства: рычажные весы, на которых фотолюбители отмеряют вещества для обработки пленки и бумаги; подставка для пробирок (в упрощенном виде ты и сам сможешь ее сделать); мерная посуда для измерения объемов жидкостей. Бутылочки с делениями для наших опытов ничуть не хуже, чем химические мерные стаканы.

На верхнем снимке: так надо открывать склянки с веществами. И так же работать — не наклоняясь над сосудом, в котором идет химическая реакция. А после того как опыт закончен, не забудь сразу же тщательно вымыть всю посуду (снимок внизу).

Водяная баня: металлический сосуд с горячей водой, в котором нагревается другой сосуд, обычно стеклянный, с реакционной смесью. В домашних условиях такую водяную баню вполне заменит старая кастрюля. Запомни, что стеклянный сосуд должен быть только из тонкостенного стекла, иначе он лопнет! Склянку можно заменить и жестяной баночкой. В любом случае не ставь их прямо на дно водяной бани.

Переливай жидкости и сливай их с осадка без спешки, аккуратно, лучше всего — по стеклянной палочке. А сухие вещества никогда не бери голыми руками!

Вот так надо нагревать небольшие количества веществ. Пробирка должна быть из тонкого стекла и с круглым дном. Ее ни в коем случае нельзя держать рукой, только держалкой (сделанной, например, из бельевой прищепки). Для нагревания можно использовать таблетки сухого горючего. Никогда не поджигай их прямо на столе — только на специальном поддоне! Гасить таблетку удобнее всего пустой жестянкой, перевернутой вверх дном.

Довольно часто химикам приходится измельчать твердые вещества, превращать их в порошок. Чем сильнее вещество измельчено, тем легче оно вступает в реакцию. Для растирания нужна ступка с пестиком из какого-либо твердого материала. Химики предпочитают фарфоровые ступки: фарфор не разрушается даже под действием самых агрессивных веществ.

Так делают фильтр из листа промокательной (фильтровальной) бумаги. Квадрат складывают вдвое и еще раз вдвое, обрезают ножницами на дуге, а потом расправляют, чтобы получился кулек. Одна стенка у такого кулька в три слоя бумаги, другая — в один слой. Фильтр вкладывают в воронку и перед началом работы смачивают водой. Ни в коем случае не отрывай носик у фильтра!

Слева вверху — выпаривание жидкости на водяной бане. Чашечка должна быть достаточно широкой, чтобы вода легче испарялась. Справа — опыты с изменением цвета пламени удобно проводить, внося в него те или иные вещества на маленькой ложке с длинной ручкой. Внизу — образцы химической посуды.

Прибор для получения газов: сосуд с реакционной смесью, пробка, трубка, приемный сосуд. Вместо изогнутой стеклянной трубки можно взять резиновый или пластмассовый шланг.

Так работают с настоящими лабораторными весами (обрати внимание на листки бумаги, положенные на чашки весов, — это обязательно надо делать!).

Получение сажи — черного красящего вещества. Если на холодный массивный предмет направить пламя свечи, то образуется копоть. Она состоит из сажи, или, если говорить строго, из элементарного углерода.

Для опытов с кристаллизацией годится любой стакан, необязательно химический. В стакан наливают насыщенный раствор вещества, сверху кладут палочку, а вокруг нее обматывают нитку с кристалликом-затравкой.

Хроматография на бумаге не требует никакого специального оборудования, нужны только листок белой фильтровальной (промокательной) бумаги и пипетка, которой набирают исследуемое вещество.

Растительное царство на удивление богато разнообразными химическими веществами. Значит, с растениями можно ставить полезные и поучительные опыты.

Если стебель цветка срезать под водой, то цветок будет долго стоять в вазе, не увядая. Почему? Ответ на этот вопрос (и на многие другие) ты найдешь в главе «Летние чудеса».

Лепестки многих цветов содержат красящие вещества, которые изменяют свой цвет под действием кислот и щелочей. Значит, лепестки могут служить сырьем для приготовления индикаторов. А еще на них можно делать надписи и рисунки химическим способом…

Когда ты сливаешь две жидкости (фото вверху), не торопись и лей тонкой струйкой. Если надо, то одновременно перемешивай жидкости в сосуде стеклянной палочкой — реакция будет идти быстрее. Следующие два снимка иллюстрируют опыты с мягкой и жесткой водой. В мягкой воде мыло прекрасно пенится, а в жесткой оно вовсе не дает пены — ему мешают растворенные в воде соли. На снимке внизу — опыт с морковкой, которая работает, словно насос, перекачивая воду снизу вверх, — и в конце концов вода начинает выливаться из трубки.

Слева направо: как различить положительный и отрицательный полюса батарейки с помощью полоски фильтровальной бумаги; параллельное соединение батареек; последовательное соединение батареек. Внизу: простейший опыт с электролизом раствора соли. Эти иллюстрации — к главе «Электрические чудеса», последней в этой книжке.

Вполне возможно, что химические чудеса придутся тебе по вкусу и ты примешь решение стать химиком. Что ж, мы будем этому рады. Работать в настоящей лаборатории — что может быть интереснее!

Приложения

Казалось бы, книжка кончилась — зачем еще какие-то приложения?

А затем, чтобы легче было в ней ориентироваться.

Между прочим, многие очень серьезные научные книги тоже заканчиваются приложениями. В них читатель может найти таблицы и графики, которые поясняют текст, даты тех или иных открытий, имена ученых, сделавших эти открытия, а также многие другие сведения. Но чаще всего там бывают указатели.

Вот что такое указатель. Предположим, что, прочитав несколько книг, ты решил заняться выращиванием кристаллов, но вот беда — забыл, где об этом подробно рассказано — в книге «Чудеса на выбор» или в какой-то еще. Как же быть? Читать все заново? Нет. Надо взять «Чудеса на выбор», заглянуть в самый конец и проглядеть указатель, в котором перечислены по алфавиту все опыты, о которых в ней рассказывалось. На букву «к» есть слово «кристаллы» — значит, все в порядке.

Указатели очень удобны — и для ученого, и для начинающего химика, и для просто читателя. Тебе указатель сослужит еще одну службу. Вряд ли эту книжку надо читать насквозь — от первой страницы до последней. Наверное, придется останавливаться, ставить какие-то опыты, возвращаться к тем, что пропустил раньше. Словом, читать вразбивку. На самом деле только так и надо ее читать.

Но как же запомнить, где какой опыт описан? Можно, разумеется, завести блокнотик и делать в нем выписки, но указатель избавляет от такой ненужной работы. Не надо ничего запоминать или выписывать — достаточно найти по алфавиту тот опыт, который ты разыскиваешь, посмотреть, на какой странице начинается его описание, и открыть книгу на этой странице. Только и всего.

В этой книге тебе встречались некоторые «химические» слова, которых ты, скорее всего, не знал. Они обозначают предметы и явления, свойственные той или иной науке, и называются терминами. Понятно, что в нашей книжке больше всего химических терминов. И мы решили: тебе может пригодиться перечень этих терминов с пояснениями, что они значат. Подобные словарики часто бывают и в научных изданиях. Конечно, ученый может заглянуть и в толковый словарь, и в специальную энциклопедию, если не знает какой-то термин или вдруг забыл его, но это отнимает время и отвлекает от работы. А так — посмотрел в самый конец книги, и все стало понятно.

И тебе, наверное, принесет пользу такой краткий словарик. Поэтому мы поместили его после указателя опытов.

И наконец, третье приложение посвящено различным химическим наукам.

Как ты помнишь, химия изучает вещества и их превращения. В прежние времена, когда химическая наука делала только первые шаги и о мире веществ было известно совсем немного, ученый мог сказать о себе: «Я химик». Теперь получены и исследованы более пяти миллионов веществ. Мыслимое ли дело удержать в памяти все их свойства и все превращения?

Вот почему современный ученый-химик на вопрос о специальности ответит, скорее всего, не вообще, а конкретно: «Я биохимик», или: «Я кристаллохимии», или как-то еще в этом роде. Он обязательно уточнит, какая область химии ему ближе всего.

И в самом деле, когда научная территория становится такой обширной, ее просто необходимо разбить на области — чтобы легче было ориентироваться. Разумеется, хороший химик знает основы всей своей науки, он представляет, что происходит в соседних областях; но то, что делается в его собственной области, он обязан знать досконально. Только тогда можно сказать в науке свое слово.

Как ни удивительно, но ты, ставя самые первые опыты, невольно вторгался в самые разные, и порою весьма сложные, области химической науки. Это напоминает историю, происшедшую с героем одной из комедий Мольера: он вдруг обнаружил, что всю жизнь, не подозревая о том, говорил прозой. Вот так и ты, сливая растворы и перемешивая вещества, становился то биохимиком, то кристалло-химиком…

Заключительное приложение поможет тебе разобраться в том, какие сегодня есть в химии области, чему они посвящены и не вторгался ли ты в них, когда занимался простыми экспериментами. Конечно, мы не сможем дать полного списка. Мы ограничимся только самым главным, в пояснение дадим несколько примеров. Однако, надо полагать, и этого будет достаточно, чтобы ты получил представление о том грандиозном научном сооружении, которое называется современной химией.

Словарь, указатель и другие подобные им сведения для справок печатают отдельно от основного текста, и их не надо читать насквозь: такой «справочный аппарат» нужен, чтобы отыскать в книге то, что особенно интересует читателя. А так как, надо думать, многие из читателей этой книги, став взрослыми, будут заниматься научной работой, то и здесь, хотя нашей книжке далеко до строгих научных монографий, помещен справочный аппарат.

Вполне умышленно. Чтобы ты постепенно приучался работать со справочниками. Без этого умения в настоящей науке и шагу не ступить…

Итак, три справочника:

1) перечень опытов с указанием, где их отыскать;

2) перечень терминов с краткими объяснениями;

3) перечень химических наук с примерами.

Во всех трех справочниках слова расположены по алфавиту.