Фараонова змея что это

Фараонова змея

На фото — так называемая «фараонова змея», результат реакции разложения тиоцианата (роданида) ртути(II) (Hg(NCS)₂). Вообще, фараоновыми змеями называют целый ряд химический превращений, которые сопровождаются образованием большого объема пористого продукта реакции из небольшого объема исходных веществ. Их часто используют в качестве демонстрационного эксперимента для наглядной иллюстрации того, что в результате химической реакции может происходить многократное изменение объема реагирующих веществ. Такие химические процессы сопровождаются бурным выделением газа и выглядят так, как будто из смеси реагентов выползает большая змея или появляются щупальца невиданного пришельца.

Название эксперимента отсылает нас к тексту Ветхого Завета. В главе седьмой книги Исхода написано: «И бросил Аарон [старший брат Моисея и его сподвижник при освобождении евреев из египетского рабства] жезл свой пред фараоном, и он [жезл] сделался змеем. И призвал фараон мудрецов и чародеев; и эти волхвы египетские сделали то же своими чарами: каждый из них бросил свой жезл, и они сделались змеями, но жезл Ааронов поглотил их жезлы».

Возможно, александрийские алхимики и их последователи и пытались разгадать тайну фараоновых змей (хотя, наверное, правильнее было бы назвать их «аароновыми змеями»), но первый рецепт «химической змеи», к тому же наиболее зрелищной, был обнаружен случайно.

Тиоцианат ртути(II) впервые получил Йёнс Якоб Берцелиус в 1821 году как продукт реакции тиоциановой кислоты (HSCN) и оксида ртути(II) (HgO). В том же 1821 году двадцатилетний студент медицинского отделения Гейдельбергского университета Фридрих Вёлер получил тот же тиоцианат, впервые смешав водные растворы тиоцианата аммония (NH₄NCS) и нитрата ртути(II) (Hg(NO₃)₂). Выпавший в осадок тиоцианат ртути(II) он отделил фильтрованием и высушил, после чего поджог полученный белый порошок (правила описания новых веществ того времени предписывали испытывать их на отношение к огню). Тиоцианат ртути не загорелся, но белый порошок видоизменился. Как записал Вёлер: «. разматываясь, как несколько червей одновременно, смесь увеличивалась во много раз относительно первоначального размера, образуя очень легкий материал цвета графита. ».

Вероятно, этот эксперимент стал одним из факторов, повлиявших на дальнейший выбор профессии Вёлером: он стал химиком. В 1824 году Вёлер открыл щавелевую кислоту, а в 1828 году также показал возможность получения мочевины (органического вещества) из неорганического — цианата аммония. Правда, вопреки распространённому мнению, эксперимент Вёлера не стал доказательством несостоятельности теории витализма (необходимости некой «жизненной силы», «vis vitalis», для получения органических соединений). Эксперимент Вёлера, долго остававшийся единственным примером превращения «неорганического» в «органическое», сторонники витализма игнорировали, и окончательно теория витализма в химии была опровергнута только в 1860-е годы благодаря работам по синтезу углеводородов, жиров и этилового спирта французского химика-органика Марселена Бертло.

Некоторое время находка Вёлера — фейерверк под названием «фараонова змея» («Pharaoschlange») — был популярен в Германии на научных шоу, но потом его запретили показывать где-либо кроме стен химических лабораторий. Запрет на фараоновы змеи был введен тогда, когда при трагических обстоятельствах были открыты токсичные свойства Hg(NCS)₂ — несколько детей получили смертельные отравления, приняв тиоцианат ртути(II) за конфеты и съев его.

Тиоцианат ртути(II) — твердое вещество белого цвета, практически не растворимое в воде (при 20°С в 100 миллилитрах воды растворяется 0,069 грамм Hg(NCS)₂). Получают его почти так же, как его получил Вёлер, — с помощью реакции между растворами нитрата или хлорида ртути(II) с тиоцианатом калия. При нагревании тиоцианата ртути(II) до 165°С начинается его самопроизвольное разложение с выделением тепла, и белый порошок превращается в объемную и пористую коричневую массу, которая не растворяется в воде. В основном змея состоит из нитрида углерода (C₃N₄). Основная реакция разложения тиоцианата ртути(II) описывается следующим уравнением:

При нагревании C₃N₄ частично разлагается с образованием дициана и молекулярного азота:

Образующийся в результате разложения тиоцианата ртути(II) сульфид ртути(II) может далее реагировать с кислородом воздуха, в результате чего образуется металлическая ртуть, пары которой летучи. Поэтому для безопасности при проведении демонстрационного эксперимента разлагающийся тиоцианат ртути(II) обычно накрывают стеклянным колпаком.

Дисульфид углерода (CS₂), образующийся при разложении тиоцианата ртути, легко воспламеняется и тоже может гореть в кислороде воздуха с образованием углекислого и сернистого (SO₂) газов:

Как и все соли ртути, тиоцианат токсичен. Его полулетальная доза (LD₅₀), составляет 46 мг/кг (для крыс при оральном введении), особенно быстро это вещество попадает в организм через слизистые оболочки, всасывается через кожу. По этой причине, а также из-за возможного выделения паров ртути, подготовка к эксперименту и его проведение требуют не только осторожности и внимания, но и соблюдения техники безопасности — змею из Hg(NCS)₂ можно показывать только в специальном лабораторном помещении с хорошей вытяжной вентиляцией. Этот опыт очень зрелищный: из 0,5 грамм Hg(NCS)₂ можно получить змею длиной до 30 см.

Если же вы хотите посмотреть фараонову змею у себя на кухне или показать ее на утреннике в актовом зале школы или детского сада, то самый безопасный вариант — глюконатная фараонова змея. Для получения такой змеи достаточно нагреть таблетку глюконата кальция, который можно купить в любой аптеке, до 120°С (во время экспериментов чаще всего глюконат кальция размещают на таблетке сухого горючего, которую поджигают). Глюконат кальция начнет разлагаться, и из его таблетки выползет светло-серая змея с белыми пятнами. Из одной таблетки массой 0,5 грамм можно получить змею длиной до 10–15 см.

Разложение глюконата кальция приводит к образованию оксида кальция, углерода, углекислого газа и воды:

Светлый оттенок фараоновой змее из глюконата кальция придает оксид кальция. Недостатком образующейся змеи является — ее хрупкость: она легко рассыпается.

Источник

Сегодня своими руками будем делать фараоновых змей.

Самые первые видео появились очень давно и вызывали много споров в комментариях.

Я знаю несколько рецептов по созданию этих самых змей.

Давайте же попробуем их сделать сами и выберем наиболее зрелищных из них.

Самым веществом для получения фараоновой змеи является родонит ртути.

Опыты с этим веществом необходимо проводить только в хорошо проветриваемых помещениях!

Несмотря на то что большинство веществ, из которых могут получиться «фараоновы змеи», считаются безопасными, опыты нужно проводить очень аккуратно. При разложении выделяются достаточно токсичные компоненты, которые могут привести к тяжелейшим отравлениям. Все опыты можно проводить на дому только в проветриваемом помещении или при наличии вытяжки высокой мощности. Опыты с роданидом ртути можно проводить только в специально оборудованной лаборатории или на открытом воздухе, соблюдая все правила техники безопасности.

Проще всего провести дома опыт «Фараоновы змеи» из лекарственных препаратов сульфаниламидной группы.

Это такие средства, как «Стрептоцид», «Бисептол», «Сульфадимезин», «Сульфадиметоксин» и прочие. Эти препараты есть в доме практически у каждого. «Фараоновы змеи» из сульфаниламидов получаются блестящего серого цвета, по структуре они напоминают кукурузные палочки. Если аккуратно подхватить зажимом или пинцетом «голову» змейки, то можно вытянуть из одной таблетки достаточно длинную рептилию.

Для того чтобы провести химический опыт «Фараонова змея», понадобится горелка или сухое горючее (так как не все эти составы могут поддерживать самостоятельное горение) и вышеперечисленные лекарственные препараты. Несколько таблеток выкладывается на сухой спирт, который поджигается. При протекании реакции выделяются такие вещества, как азот, сернистый газ, сероводород и водяные пары.

«Змеи» из глюконата кальция

Лучше всего проводить эксперименты из тех веществ, которые безопасны, даже если их использовать за пределами специально оборудованной лаборатории. «Фараонова змея» из глюконата кальция получается достаточно просто.

Для этого потребуется 2-3 таблетки лекарственного препарата и кубик сухого горючего. Под воздействием пламени начинается реакция, и из таблетки выползает серая «змея». Такие опыты с глюконатом кальция вполне безопасны, но все же стоит соблюдать осторожность при их проведении.

Фараонова змея из удобрений

«Фараонова змея» из пищевых продуктов

«Фараоновы змеи» получаются не только из медицинских препаратов или удобрений. Для опыта можно воспользоваться такими продуктами, как сахар и сода. Такие компоненты найдутся на любой кухне. Из речного песка формируется горка с углублением и пропитывается спиртом. Сахарную пудру и пищевую соду смешивают в соотношении 4:1 и высыпают в углубление. Спирт поджигают.

Еще одна «рептилия» из таблетки

Существует еще один простой способ получить «фараонову змею» из лекарственных препаратов. Для этого потребуется приобрести в аптеке препарат «Уротропин». Вместо таблеток также можно использовать сухое горючее, содержащее это вещество. Еще понадобится раствор аммиачной селитры. Препарат «Уротропин» необходимо пропитать им. Однако нельзя сразу наносить на исходный материал весь раствор, поэтому необходимо добавлять по несколько капель и высушивать. При этом высыхание должно происходить при комнатной температуре. После этого таблетку поджигают. В итоге получается даже не столько «змея», сколько «дракон». Однако, если разобраться, это тот же опыт «Фараоновы змеи». Но из-за свойств компонентов происходит более бурная реакция, что приводит к образованию объемной фигуре.

До новых встреч! Пока!

Если вам был интересен этот выпуск, то поставьте лайк этому видео, а также подпишитесь на канал. И не забудьте поделиться ссылкой на страничке в соцсетях со своими друзьями.

Ответ на пост «Научный эксперимент. Что быстрее индукционная поверхность или электрическая?»

Сперва я решил проверить методику на электрочайнике.

Заливаю в него литр холодной воды, температурой 14 градусов. Вообще, к точности измерения температуры пирометром у меня есть вопросы. Показания пирометра очень сильно зависят от типа поверхности, с которой снимаются показания. Но в данном случае, температура воды действительно по ощущениям была температурой около 14 градусов.

Литр отмерял стеклянной банкой, в интернетах пишут что если залить ее по специально сделанную риску, что тогда объем жидкости будет ровно 1 л.

Пока чайник греется, измеряем напряжение непосредственно в той розетке, куда подключен чайник, с помощью тройника. Напряжение 230,82В.

С измерением силы переменного тока есть некоторые проблемы. У мало каких широко распространенных в продаже приборов есть возможность измерения силы переменного тока.

Итак, считаем энергию.

Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*1*(98-14)= 351960 Дж.

Ереал = P*t=U*I*t=230,8*8,99*190=394229 Дж.

Энергетический КПД чайника: n=351960/394229*100%=89,3%.

Данный результат хорошо согласуется с теорией, следовательно можно сделать вывод что методика вполне рабочая. Чайник имеет такой высокий КПД благодаря тому что электрическая энергия практически сразу переходит в нагрев воды, поскольку ТЭН находится непосредственно в дне чайника, потери энергии наружу минимальны, сам чайник пластиковый, плохо проводит тепло. Также немалый вклад дает тот факт, что чайник очень быстро греет воду. За столь короткое время энергия просто не успевает рассеяться любыми способами.

Переходим к электроплите. Электроплита обычная, с чугунными комфорками. Наливаем 2 л той же воды, той же температуры. Сама кастрюля весит 500 г. Накрываем крышкой для уменьшения теплопотерь за счет испарения.

Засекаем время, измеряем напряжение и ток. Напряжение 233,85 В, ток 7,033А. Напряжение измерял в щитке, поскольку лезть в печь при ее работе затруднительно.

Время до закипания 15мин 28с. Расчетная мощность комфорки 1,645 кВт.

Итак, считаем энергию.

Етеор = c*m*(t2-t1)=4190*2*(98-14)= 703920 Дж.

К этой энергии нужно приплюсовать теплоемкость самой кастрюли (0,5 кг) и комфорки (1,1 кг).

Екаст = 500*0,5*(98-14)=21000 Дж

Екомф = 540*1,1*(346-25)=190674 Дж.

Ереал = P*t=U*I*t=233,85*7,033*928= 1526251 Дж.

Энергетический КПД плиты: n=(703920+21000+190674)/1526251*100%=60%.

Даже если выкинуть из расчета этот спорный момент, в этом случае расчетный КПД составит 47,5%, что лишь на 2,5% меньше чем у индукции.

В общем, я продолжаю утверждать, что индукция нисколько энергетически не выгоднее, никакой сколько-нибудь ощутимой экономии она не дает, а напротив, при высокой цене и высоких затратах на ремонт (при выходе из строя) обойдется своему владельцу существенно дороже.

Забавный опыт (не повторяйте дома!)

Вот, это я понимаю профессиональная солидарность

«Дезинфектор и дезинсектор из Екатеринбурга Александр Возжаев попробовал арбуз, вымоченный в отраве от насекомых, чтобы доказать, что им нельзя отравиться, как это произошло с подростком и пенсионеркой в Москве»

Фараоновы змеи. Эксперимент (запись №5)

Для опыта необходимы:

1) Глюконат кальция

4) Негорючая поверхность

Во время нагревания глюконата кальция, происходит реакция с выделением углерода, углекислого газа, оксида кальция и воды.

С12H22CaO14 + O2 = 10C + 2CO2 ↑ + СaO + 11H2O

Из-за выделения газа и происходит «рост».

«Фараоновы змеи» довольно хрупкие, достигают в длину около 15 см.

Вот что происходит с таблетками глюконата кальция при нагревании

Эксперимент с гексафторидом серы (SF)

Эксперимент с гексафторидом серы (SF₆) и мыльными пузырями. Взято из телеграм-канала «Планета в объективе»

Самые продолжительные эксперименты в мире (есть и в России)

С 1840 года экспериментальный электрический колокольчик почти постоянно звонит в Лаборатории Кларендона Оксфордского университета. Устройство, названное Кларендонская Сухая Батарея, состоит из двух гальванических «сухих батарей», соединенных при помощи слоя серы. Книга рекордов Гиннеса называет колокольчик «самой долговременной батарейкой в мире», хотя когда-нибудь он, конечно, перестанет звонить: либо износится язык колокольчика, либо иссякнет электрохимическая энергия.

Физики, судя по всему, любят длительные эксперименты, и Часы Беверли не исключение. Это атмосферные часы, стоящие в фойе Университета Отаго в новозеландском городе Дунедине с 1864 года, которые до сих пор идут. (Хотя, случайно их останавливали, например, когда кафедра физики переезжала).

Наблюдение за Везувием

Как бы вы наблюдали за спящим гигантом? Осторожно — и при этом, получая кучу данных о сейсмической активности. Именно этим с 1841 года занимаются сотрудники Обсерватории Везувия для того, чтобы предсказать возможные извержения. Раньше станция наблюдения находилась на одном из склонов вулкана, но затем в 1970 году переехала в Неаполь. Там ученые наблюдают сразу за несколькими вулканами, пытаясь понять когда они начнут извергаться вновь.

Эксперимент по проращению Уильяма Джеймса Била

В 1879 году, американский ботаник Уильям Джеймс Бил заполнил 20 бутылок смесью из песка и семян различных растений. Затем он закопал бутылки горлышком вниз, чтобы предотвратить попадание воды вовнутрь.

В чем смысл эксперимента? Автор хотел определить, прорастут ли семена после того, как очень длительное время пробудут в сухой среде. Поначалу, каждые пять лет (теперь уже каждые двадцать) исследователи откапывали одну из бутылок после чего сажали семена и смотрели, вырастет ли из них что-нибудь. В 2000 году, два из 21 семени проросли.

Завершится эксперимент в 2100 году.

Старая ротация хлопка

С 1896 года, ученые Университета Оуберна в Алабаме проводят на одном акре земли эксперимент, связанный с плодородностью почвы. Он входит в Национальный реестр исторических мест под названием «Старая ротация». В ходе него впервые выяснилось, что, если чередовать посевы хлопка и бобовых, это приводит к значительному увеличению плодородности первого.

Фрэмингемское исследование сердца

За 65 лет тысячи мужчин и женщин в возрасте от 30 до 32 лет прошли через руки исследователей из Национального института сердца, легких и крови, а также из Университета Бостона. Цель исследования — проверка маркеров и факторов риска сердечных заболеваний. Оно продолжается уже три поколения и в ходе него были выявлены главные факторы риска для сердечно-сосудистых заболеваний.

Отдельно хочу упомянуть так называемые длительные стационарные полевые опыты. Они нужны (и наиболее репрезентативны) в изучении плодородия почв, методах повышения урожая и улучшения его качества.

Наиболее известные полевые опыты в мире с продолжительностью 100 лет:

Ротамстед, 1843 (Великобритания);

Гриньон, 1875 (Франция);

Иллиноис, 1876, Коламбия, 1888; Дакота, 1892, Обурн, 1896 (США);

Галле, 1878, Вад Лаухштедт, 1902; Дикопсхоф, 1904 (Германия);

Саскачеван, 1911 (Канада);

РГАУ-МСХА, 1912 (Россия)

Опыту в РГАУ-МСХА (Тимирязевской академии) уже 109 лет.

Ниже приведу интервью на 106-летие опыта ведущего научного сотрудника Полевой опытной станции, профессора кафедры земледелия и методики опытного дела Ольги Савоськиной:

— Ольга Алексеевна, расскажите, в чем особенности участка, определенного под этот эксперимент?

— Он раскинулся на площади 1,5 гектара, отличается выровненной поверхностью, но при этом имеет слабый склон в северном и западном направлении. Тип почвы – дерново-подзолистый, характерный для Нечерноземной зоны, а по гранулометрическому составу – суглинок.

— В чем заключена цель опыта?

— Как и у других многолетних экспериментов, основная его задача – дать агроэкологическую оценку базовым приемам земледельческой практики во время длительного промежутка времени. Прежде всего нужно было доказать преимущество ведения севооборота, применения органоминеральной системы удобрений и известкования.

— Каким образом реализуется эта задача?

Изначально поле разделено на две части. На одной размещены бессменные культуры: рожь, картофель, ячмень, клевер, лен и поле «вечного» пара, а на другой части – те же культуры и пар в севообороте. Одновременно на каждом поле изучаются дифференцированные варианты внесения удобрений. В настоящий момент на один гектар пашни вносят 100 кг азота, 150 кг фосфора и 120 кг калия (в действующем веществе). На протяжении 106 лет ученые систематически собирают экспериментальные данные об урожайности культур и почвенном плодородии.

— Расскажите об основных вехах научных исследований.

— Для повышения эффективности производства трижды пересматривали схему опыта. В 1949 году для повышения плодородия почвы увеличили дозы внесения удобрений, стали применять известь, а в 1973 – «подпитали» минеральной подкормкой.

К 60-летию опыта ученые Василий Егоров и Борис Доспехов опубликовали несколько научных работ, в которых описали бесценный материал.

К 100-летию опыта тимирязевцы совместно с учеными института микробиологии имени С. Н. Виноградского, Почвенного института имени В. В. Докучаева провели углубленные исследования в области агрофизики, микробиологии и почвенной картографии.

— На Дне поля академии были продемонстрированы актуальные для экспериментальной агрономии инновации – методы георадиолокации и СВЧ- радиометрии. Что интересного можете об этом рассказать?

— В рамках сотрудничества с АО «Геологоразведка» и АО «Концерн «Вега» были апробированы уникальные приборы. Так, с помощью Георадара «ТР-ГЕО-01-08» получили геоэлектрические разрезы, выделили почвенные слои и техногенные включения. Используя прибор «Ранет-0,5» построили геопривязанные карты влагосодержания и поверхностных температур почвы.

Таким образом, тимирязевский научный полигон стал тестовой площадкой для апробации технических новинок.

— Тимирязевцы в шутку называют Длительный Полевой опыт «живым учебным пособием». Расскажите, почему?

-Этот эксперимент стал своеобразной лабораторией под открытым небом, он показывает всю чистоту и истинность научного эксперимента. С самого первого курса агрономы, почвоведы, агрохимики и экологи приходят к нам и изучают основы экспериментальной агрономии.

По материалам длительных исследований ученые кафедры получили 10 авторских свидетельств на изобретения, издали 20 монографий. На базе опыта подготовлено большое количество ученых и специалистов, которые внесли существенный вклад в развитие агрономической науки нашей страны.

Источник

Фараонова змея – опыт, который можно повторить дома

Приветствую уважаемых посетителей моего канала. Сегодня я хочу рассказать вам, как можно у себя дома провести красочный химический опыт, который понравится не только вашим детям, но и вам тоже. Речь пойдет про так называемую фараонову змею. Интересно? Тогда приступим.

Немного теории, без которой никуда

Итак, под довольно громким названием «Фараонова змея» скрывается «собирательный» образ сразу множества химических реакций, в ходе которых происходит кратное увеличение объема результирующего вещества. И во время этого процесса вещество извивается, тем самым напоминая змею.

Почему именно Фараонова? Достоверно неизвестно, но, вероятнее всего, в этом случае имеется в виду библейская отсылка к пророку Моисею, который и показал чудо для Фараона, бросив на пол посох, который тотчас превратился в извивающуюся змею.

Ну а теперь давайте перейдем к подготовке и непосредственному опыту.

Готовим ингредиенты

Для того чтобы успешно выполнить эксперимент, нам не нужны какие-либо особые ингредиенты, достаточно будет подготовить следующее:

1. Плоская тарелка. Подойдет абсолютно любая, которая будет у вас на кухне.

2. Высушенный песок. Так же подойдет абсолютно любой (даже из детской песочницы).

3. Чистый спирт (подойдет любой).

4. Сахарный песок или же сахарная пудра.

5. Обычная пищевая сода.

6. Зажигалка или же спички.

Это все, что вам понадобится для успешного проведения эксперимента. После того как все подготовлено, переходим к смешиванию компонентов и самому эксперименту.

Выполняем эксперимент

Итак, первым делом берем наш с вами песок и насыпаем его в тарелку. При этом формируем плоскую вершину нашей песчаной «горы».

Затем берем спирт и проливаем наш с вами песок.

Далее следует подготовить смесь из сахарного песка и соды. Для этого берем чайную ложку сахара и ¼ чайной ложки пищевой соды. Можно увеличить объем смеси, соблюдая пропорцию.

Затем тщательно перемешанную смесь сахара и соды насыпаем на пропитанный спиртом песок. И теперь все это поджигаем.

В результате у вас должно получиться нечто подобное, что представлено на видео.

Объясняем, что происходит

Если вы будете проводить эксперимент с детьми, то, безусловно, у них возникнет вопрос: «А как это происходит?»

Так вот в процессе горения спирта запускается реакция разложения соды и сахара. В результате этого процесса сода распадается на углекислый газ и водяной пар. Сформированные газы и поднимают нашу с вами «змею» над поверхностью горящего песка, а телом для нее выступают продукты горения уже сахара.

Вот таким образом и растет эта фараонова змея. Если вам понравился эксперимент, то не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропустить новые выпуски и оценить материал. Спасибо за ваше внимание!

Источник