Приготовь смесь, которая будет вступать с алюминием в реакцию. Три чайные ложки медного купороса хорошенько смешай с двумя чайными ложками поваренной соли; напоминаю, что нужно пользоваться ложкой, специально выделенной для опытов, а не той, которой едят. Может случиться, что в смеси попадутся большие крупинки, в несколько миллиметров. Разотри их ложкой, иначе будущая реакция может замедлиться.
К смеси соли и купороса добавь примерно 30 г древесных опилок. Так как опилки легкие, то чайной ложкой их отмерять долго. Требуемое количество — это примерно пять столовых ложек, или две пригоршни. Размешай вещества как следует и наполни смесью банку с алюминиевой проволокой, но не до самого верха, а на сантиметр-другой ниже. Потому что нам надо еще налить в банку воду — без нее грелка работать не начнет.
Теперь главная операция: вливаем в банку четверть стакана воды (если этого окажется слишком много, и часть воды не впитается опилками, лишнюю воду сразу слей). Подожди немного, буквально минуту-другую, и грелка начнет излучать тепло. Очень скоро температура достигнет примерно 50 °C. И еще часа два после этого химическая грелка будет теплой.
В стеклянной банке, набитой смесью, идет сразу несколько химических реакций. Когда ты будешь знать химию получше, ты без труда разберешься, что же там происходит с алюминием. А пока удовлетворимся результатом: грелка греет, и это главное.
Прежде чем закончить главу и перейти к другим химическим чудесам, может быть, не столь полезным, но не менее любопытным, поставим еще один опыт, который, наверное, когда-нибудь да пригодится. Сделаем на стекле морозный узор. Даже летом.
Налей в склянку теплую воду, не очень много, не больше столовой ложки. Небольшими порциями, каждый раз хорошо размешивая, всыпь нашатырь (хлорид аммония). Как только он перестанет растворяться, кисточкой нанеси раствор на кусок стекла или на зеркальце (гляди, не порежься!). Теперь придется подождать, пока вся вода не испарится. А когда воды не останется, на стекле появится узор, очень похожий на морозный. Только вместо льда — кристаллы хлорида аммония. Тепло им не страшно, но смотри, чтобы на них не попала вода. Несколько капель — и конец чуду…
Глава четвертая. Поучительные чудеса
Я не сразу догадался, как мне назвать чудеса, которые собраны в этой главе. Сам посуди: опыты, которые ты сейчас будешь делать, наглядно показывают, как идут химические процессы, используемые для серьезных дел.
Сначала я решил: пусть чудеса будут наглядными. Но потом засомневался: а разве бывают какие-нибудь другие чудеса? Тогда, может быть, назвать их показательными? И это как-то странно — зачем же делать чудеса, которые ничего не показывают? Наконец, придумал: поучительные! Пусть юный химик, проделывая эти опыты, немного поучится, пусть познакомится на простых примерах со сложными химическими процессами.
Прошлые чудеса мы закончили кристаллами, нынешние кристаллами начнем.
Выращивать кристаллы — не пустая забава. Кристаллизация — очень распространенный в химии процесс, редко какое производство без него обходится. Но, конечно, на заводах выращивают кристаллы не ради красоты. Там задача, сам понимаешь несколько иная. Но если заодно получается красиво — разве это плохо?
А иногда и вправду бывает красиво. Например, когда выращивают искусственные ярко-красные рубины. И не только для украшений. В наручных часах очень твердые рубины играют, к примеру, роль опор для вращающихся деталей. А теперь научились выращивать и синтетические алмазы, самые твердые на свете кристаллы…
Надеюсь, ты не огорчишься, узнав, что ни рубинов, ни алмазов, ни других драгоценных камней мы с тобой вырастить не сможем. Но и то, что нам по плечу, тоже, поверь мне, достаточно красиво.
Все кристаллы мы будем получать из насыщенных растворов, то есть из таких, в которых растворено так много вещества, что больше оно уже не растворяется. Воду будем нагревать, тогда она вместит больше вещества. Ты знаешь, что сахар лучше и быстрее растворяется в горячем чае, чем в холодной воде из-под крана.
Раствор готовь так: в горячую (но не кипящую) воду насыпай порциями вещество и размешивай стеклянной или деревянной палочкой до полного растворения. Как только вещество перестанет растворяться, это значит, что при данной температуре раствор насыщен. Потом, когда он будет охлаждаться, когда вода станет постепенно испаряться из него, «лишнее» вещество выпадет в виде кристалликов.