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解密生活中的化学小“魔术”

2015/9/9 9:52:31 次浏览

 化工707新闻网讯:

  化学可以使天空变得更蓝,可以使河水变得更清澈,可以使生活变得更美好。不得不说,我们的生活离不开化学,化学改变了我们整个世界。生活中我们总是用惯性思维解释一切,但细细品味,多数现象都能够用化学知识来解释。今天的轻松周末栏目,让我们一起来解密生活中的化学小魔术吧!

  可口可乐和雪碧都是夏令时节的理想饮料。可口可乐淡褐色的液体,而雪碧汽水则是清澈透明的液体。

  “可口可乐”变成“雪碧”

  取可口可乐空瓶一只,倒入四分之三体积的蒸馏水。取烧杯一只加入50亳升酒精,并加入适量碘片,制得深褐色酒精碘溶液。将配好的溶液倒入可乐瓶中,边加边振荡碘直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶"可乐"制好了。在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠(大苏打)粉末,然后取一张糯米纸盖在内粉末上,再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上,小心盖紧,注意不要使 大苏打粉末散落在瓶内。将可口可乐瓶用力一摇,很快一瓶“可乐”变成了无色透明的“雪碧”。

 

  原来,硫代硫酸钠和碘能发生氧化--还原反应,褪去碘溶液的颜色:

  自然趣味实验一:鸡蛋入瓶

  将鸡蛋浸在10%的醋酸中,待鸡蛋壳变软后,将蛋取出,找一个瓶口略比鸡蛋小的广口瓶,往广口瓶中投入一燃着的酒精棉球,火焰熄灭后,迅速将鸡蛋的小头对准瓶口,鸡蛋很快被吸入瓶中。这是因为瓶中压强低于外界大气压的缘故。过一段时间蛋壳会稍变硬,似鸡蛋原样。这是为什么呢?你能说出其中的原因吗?

  趣味实验二:蛋壳刻画

 

  取一只红壳鸡蛋(红壳鸡蛋的蛋壳稍硬),洗净,用布轻轻擦干。取10g~20g的蜡,加热使之熔化,用毛笔蘸取蜡液,在蛋壳上绘图或写字,待白蜡冷凝后,把鸡蛋慢慢浸入10%的醋酸中,用筷子拨动鸡蛋,使它均匀地跟溶液接触约20~30分钟。当蛋壳表面产生较多的气泡,蛋壳上有明显的腐蚀现象即可。取出鸡蛋,用清水漂洗,晾干。用铁钉在鸡蛋的两端各打一孔,用嘴吹出蛋清和蛋黄。待蛋清和蛋白全部滴出后,用小刀轻轻刮去涂在壳上的白蜡,最后将蛋壳放在热水中浸一下,就能看到明显的图案花纹或字迹,被腐蚀的蛋壳表面很容易上色。


  趣味实验三:蛋白留痕

  取一只鸡蛋,洗去表面的油污,擦干。用毛笔蘸取醋酸,在蛋壳上写字。等醋酸蒸发后,把鸡蛋放在稀硫酸铜溶液里煮熟,待蛋冷却后剥去蛋壳,鸡蛋白上留下了蓝色或紫色的清晰字迹,而外壳却不留任何痕迹。这是因为醋酸溶解蛋壳后能少量溶入蛋白。鸡蛋白是由氨基酸组成的球蛋白,它在弱酸性条件中发生水解,生成多肽等物质,这些物质中的肽键遇Cu2+发生络合反应,呈现蓝色或者紫色,这种“可口可乐”不会可口,“雪碧”也不会令人清爽,它们绝对不能饮用。

  通常,鸡蛋壳是比较硬的,如果没有学过化学,人们大概会被下面这个小魔术迷惑:拿一个普通鸡蛋,让观众看一看,捏一捏,试试它的硬度,再拿出两个花瓶(或烧杯),让其中一个瓶口稍大于鸡蛋,另一个稍小于鸡蛋,演示一下鸡蛋是无论如何也放不进小花瓶的,事先在大花瓶内装入稀盐酸,小花瓶内装入清水,保持其外观一致。先将鸡蛋放入大花瓶,稍待片刻,把鸡蛋倾倒而出,放入小花瓶。上面的魔术是什么原理呢?你也许已经猜到,由于鸡蛋壳主要是由CaCO3等物质组成,当浸入稀盐酸时,发生反应2CaCO3+2HCl==Ca(HCO3)2+CaCl2,鸡蛋壳溶解,所以鸡蛋变软,又由于鸡蛋内膜由非碳酸盐组成,不容于稀盐酸,所以又不会破裂,而保持鸡蛋原形。

  如果你想表演这个魔术,那么还要注意:

  1.花瓶(或烧杯)最好是透明的,以显示花瓶大小无变化。

  2.对瓶中的溶液或水应做如下解释:为保证鸡蛋在放入瓶中不会摔碎,所以都加入水以缓冲冲力。

  3.鸡蛋放入稀盐酸中的时间应在表演前试验好,以保证鸡蛋在所需的时间内变软,但仍能保持原来外形,只是表皮变得有弹性啦,如所需时间太长,可加大盐酸浓度。(用浓醋酸也可)

  4.当鸡蛋在大花瓶中时,应适当转移观众注意力,以免被发现瓶中有小气泡生成,如果离观众远,则不存在此问题汽水是由矿泉水或经过煮沸、紫外线照射消毒后的饮用水,充以二氧化碳制成的。属于含二氧化碳的碳酸饮料。工厂制作汽水是通过加压的方法,使二氧化碳气溶解在水里。汽水中溶解的二氧化碳越多,质量越好。市场上销售的汽水,大约是1体积水中溶有l体积~4.5体积二氧化碳。有的汽水中除含二氧化碳外,还加入适量白糖、果汁和香精。

  二氧化碳从体内排出时,可以带走一些热量,因此喝汽水能解热消渴。喝冰镇汽水时,由于汽水的温度更低,溶解的二氧化碳更多(0 ℃时,二氧化碳的溶解度比20 ℃时大1倍),有更多的二氧化碳要从体内排出,能带走更多的热量,所以更能降低肠胃的温度。

  因此,千万不能大量饮用冰镇汽水,以免对肠胃产生强烈的冷刺激,引起胃痉挛、腹痛,甚至诱发肠胃炎。此外,过量的汽水会冲淡胃液,降低胃液的消化能力和杀菌作用,影响食欲,甚至加 重心脏、肾脏负担,引起身体不适。

  在实验室和家庭中也可以自制汽水。取一个洗刷干净的汽水瓶,瓶里加入占容积80%的冷开水,再加入白糖及少量果味香精,然后加入2g碳酸氢钠,搅拌溶解后,迅速加入2g柠檬酸。并立即将瓶盖压紧,使生成的气体不能逸出,而溶解在水里。将瓶子放置在冰箱中降温。取出后,打开瓶盖就可以饮用。

  你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?

  实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。

  茶水——墨水——茶水

  星期天,晓明同学和爸爸在市工人文化宫看了一场魔术表演,其中有一个节目是:茶水变墨水,墨水变茶水。台上的魔术师手里端着不满一杯棕黄色的茶水,只见他用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变,此时,茶水立刻变成了蓝色的墨水。接着,这位魔术师又将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,果然,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了。

  答案:这是个非常有趣的化学反应。原来玻璃棒的一端事先蘸上绿矾(化学名称叫硫酸亚铁)粉未,另一端蘸上草酸晶体粉未。因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”。草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成两价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色。

  这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净所造成的。其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果上的单宁酸发生化学反应的结果。玻璃棒点燃了冰块玻璃棒能点燃冰块,你一定以为这是在说笑话吧。不过,我说的完全是真事。冰块可以燃烧,这会使人惊奇,而更使人惊奇的是不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻地燃烧起来,而且经久不熄。你如果有兴趣,可以做个实验看看。先在一个小碟子里,倒上1一2小粒高锰酸钾,轻轻地把它研成粉未,然后滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来。

  答案:道理很简单。冰块上的电石(化学名称叫碳化钙)和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气(化学名称叫乙炔)是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以能把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧,另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。