Za mnoge so lekcije kemije prava muka. Če pa vsaj malo razumete to temo, potem lahko izvajate zabavne eksperimente in uživate. Da, in učiteljem ne bo škodilo zanimati svoje učence. Za to so tako imenovane faraonske kače popolne.
Izvor imena
Nihče ne ve zagotovo izvora imena "faraonove kače", vendar ga datirajo v svetopisemske dogodke. Da bi naredil vtis na faraona, je prerok Mojzes po Gospodovem nasvetu vrgel svojo palico na tla in ta se je spremenila v kačo. Ko je bil v rokah izbranca, je plazilec spet postal palica. Čeprav v resnici ni nič skupnega med načinom pridobivanja teh poskusov in svetopisemskimi dogodki.
Od tega, kar lahko dobite "faraonske kače"
Najpogostejša snov za pridobivanje kač je živosrebrov tiocianat. Poskusi z njim pa se lahko izvajajo le v dobro opremljenem kemičnem laboratoriju. Snov je strupena inima neprijeten vonj. "Faraonovo kačo" doma lahko ustvarite iz tablet, ki se prodajajo v kateri koli lekarni brez recepta, ali mineralnih gnojil v trgovini s strojno opremo. Za poskus so uporabljeni kalcijev glukonat, urotropin, soda, sladkor v prahu, salitra in številne snovi, ki jih je mogoče kupiti v lekarni ali trgovini.
"Kače" iz tablet, ki vsebujejo sulfonamide
Najlažji način je, da doma izvedete poskus "Faraonova kača" iz zdravil iz skupine sulfanilamidov. To so sredstva, kot so "streptocid", "biseptol", "sulfadimezin", "sulfadimetoksin" in druga. Skoraj vsi imajo ta zdravila v hiši. "Faraonove kače" iz sulfonamidov se pridobivajo v bleščeče sivi barvi, po strukturi spominjajo na koruzne palčke. Če s sponko ali pinceto previdno poberete "glavo" kače, lahko iz ene tablete izvlečete precej dolgega plazilca.
Za izvedbo kemičnega poskusa "Faraonova kača" boste potrebovali gorilnik ali suho gorivo in zgornja zdravila. Več tablet položimo na suh alkohol, ki ga zažgemo. Med reakcijo se sproščajo snovi, kot so dušik, žveplov dioksid, vodikov sulfid in vodna para. Reakcijska formula je naslednja:
C11H12N4O2S+7O2=28C+2H2S↑+2SO2↑+8N2↑+18H 2O
Ta poskus je treba izvesti zelo previdno, saj je žveplov dioksid zelo strupen, tako kot vodikov sulfid. Če torej med poskusom ni mogoče prezračiti prostora ali vklopiti nape, je to bolje narediti na ulici ali v posebej opremljenem laboratoriju.
"Kače" iz kalcijevega glukonata
Najbolje je izvajati poskuse s snovmi, ki so varne, tudi če se uporabljajo zunaj posebej opremljenega laboratorija. "Faraonovo kačo" iz kalcijevega glukonata dobimo precej preprosto.
Za to boste potrebovali 2-3 tablete zdravila in kocko suhega goriva. Pod vplivom plamena se začne reakcija in iz tablete prileze siva "kača". Takšni poskusi s kalcijevim glukonatom so precej varni, vendar morate biti pri njihovem izvajanju previdni. Formula kemične reakcije je naslednja:
C12H22CaO14+O2=10C+2CO 2↑+CaO+11H2O
Kot lahko vidite, pride do reakcije s sproščanjem vode, ogljikovega dioksida, ogljika in kalcijevega oksida. Rast je posledica sproščanja plina. "Faraonske kače" dobimo v dolžino do 15 centimetrov, vendar so kratkotrajne. Ko jih poskušaš pobrati, se razpadejo.
"faraonska kača" - kako narediti gnojilo?
Če imate vrt na svojem dvoriščuparcele ali koče, potem so nujno različna gnojila. Najpogostejši, ki ga lahko najdemo v shrambi vsakega poletnega prebivalca in kmeta, je salitra ali amonijev nitrat. Za poskus boste potrebovali presejan rečni pesek, pol čajne žličke salitre, pol čajne žličke sladkorja v prahu, žlico etilnega alkohola.
Treba je narediti vdolbino v peščenem griču. Večji kot je premer, debelejša bo "kača". Dobro zmleto mešanico salitre in sladkorja vlijemo v vdolbino in prelijemo z etilnim alkoholom. Nato se alkohol zažge in postopoma tvori "kačo".
Reakcija v tem primeru je naslednja:
2NH4NO3 + C12H22 O11=11C + 2N2 + CO2 + 15H 2O.
Sproščanje strupenih snovi med poskusom zahteva upoštevanje varnostnih ukrepov.
Faraonova kača za hrano
"faraonove kače" se ne pridobivajo samo iz zdravil ali gnojil. Za izkušnje lahko uporabite izdelke, kot sta sladkor in soda. Takšne komponente lahko najdete v kateri koli kuhinji. Iz rečnega peska se oblikuje hrib z vdolbino in namočen z alkoholom. Sladkor v prahu in sodo bikarbono zmešamo v razmerju 4: 1 in vlijemo v vdolbino. Alkohol je zažgan.
Mešanica začne postajati črna in počasi nabrekne. Ko alkohol skoraj preneha goreti, se iz peska prileze več zvijajočih se »plazilcev«. Reakcija je naslednja:
2NaHCO3=Na2CO3 +H2O + CO2, C2H5OH + 3O2=2CO2 + 3H2O
Mešanica se razgradi v natrijev karbonat, ogljikov dioksid in vodno paro. Plini povzročajo nabrekanje in rast natrijevega pepela, ki med reakcijo ne izgori.
Še en "plazilec" iz tabletke
Obstaja še en preprost način, kako dobiti "faraonovo kačo" iz mamil. Če želite to narediti, boste morali kupiti zdravilo "Urotropin" v lekarni. Namesto tablet se lahko uporabi tudi suho gorivo, ki vsebuje to snov. Potrebovali boste tudi raztopino amonijevega nitrata. Z njim je treba impregnirati zdravilo "Urotropin". Vendar pa je nemogoče takoj nanesti celotno raztopino na začetni material, zato je treba dodati nekaj kapljic in posušiti. V tem primeru naj se sušenje izvede pri sobni temperaturi.
Po tem se tableta zažge. Rezultat ni toliko "kača" kot "zmaj". Vendar, če pogledate, je to ista izkušnja "faraonove kače". Toda zaradi lastnosti komponent pride do močnejše reakcije, ki vodi v nastanek tridimenzionalne figure.
"Snake" iz živosrebrovega tiocianata
Prvi kemični poskus "faraonova kača" je dobil študent medicine leta 1820. Friedrich Wöhler je zmešal raztopini živosrebrovega nitrata in amonijevega tiocianata ter dobil belo kristalno oborino. Študent je nastalo oborino živosrebrovega tiocianata posušil in jo samo zaradi radovednosti zažgal. Iz goreče snovi se je začelo plaziti črno-rumenoserpentinasta masa.
"faraonske kače" iz živosrebrovega tiocianata se pridobiva preprosto. Snov je treba vžgati na toplotno odporni površini. Reakcija bo:
2Hg(NCS)2=2HgS + C3N4 + CS 2
CS2 + 3O2=CO2 + 2SO 2
Pod toplotnim delovanjem se živosrebrov tiocianat razgradi v živosrebrov sulfid (daje "plazilcu" črno barvo), ogljikov nitrid (odgovoren za rumeno barvo kače) in ogljikov disulfid (ogljikov disulfid). Slednji se vžge in razpade v plina – ogljikov dioksid in žveplov oksid, ki nabrekneta ogljikov nitrid. To pa zajame živosrebrov sulfid in dobimo črno-rumene "faraonove kače".
Tega poskusa nikoli ne bi smeli izvajati doma! Poleg sproščanja strupenih plinov se sproščajo hlapi živega srebra. Živo srebro je samo po sebi strupeno in lahko povzroči hudo kemično zastrupitev.
Poskusna varnost
Kljub temu, da večina snovi, ki lahko naredijo "faraonove kače", veljajo za varne, je treba poskuse izvajati zelo previdno. Kot je razvidno iz zgornjih formul, se med razgradnjo sproščajo precej strupene sestavine, ki lahko povzročijo hudo zastrupitev. Vse poskuse je mogoče izvajati doma samo v prezračevanem prostoru ali z visoko zmogljivo napo. Poskusi z živosrebrnim tiocianatom se lahko izvajajo le v posebej opremljenem laboratoriju,upoštevanje vseh varnostnih predpisov.
Za zaključek lahko rečemo, da lahko učitelj z izvedbo kemičnega poskusa "Faraonove kače" v razredu zainteresira učence za svoj predmet. Lekcija bo verjetno zanimiva tudi za tiste, ki ne razumejo in ne marajo kemije. In tisti, ki imajo raje prakso kot dolgočasni teoretični izračuni, bodo imeli dodatno spodbudo za študij znanosti.
