Posible bang magpatubo ng mga kristal sa bahay? Subukan nating magkasama upang mahanap ang sagot sa tanong na ito, upang magmungkahi ng mga pamamaraan para sa pagsasagawa ng eksperimentong ito.
Alam na alam namin na ang mga kristal na may iba't ibang hugis at sukat ay matatagpuan sa kalikasan. Sa taglamig, pinalamutian ng mga snowflake ang mga bintana, mga sanga ng puno. Ang ilan sa mga kristal ay mga dumi ng ilang mga organismo.
Intro
Halimbawa, ang paglaki ng mga kristal ay tipikal para sa mga mollusk na nahuhulog sa shell. Pagkalipas ng 5-10 taon, isang magandang perlas ang nabuo dito, kakaiba sa hitsura at kakaibang kinang.
Ang mga sapphires, rubi, diamante, at iba pang mahahalagang bato ay maaaring ituring na mga kristal. Ang kahalagahan ng mga natural na kristal sa industriya, agham, electronics, optika ay mahusay.
Ang paglaki ng mga kristal sa bahay ay isang masayang aktibidad para sa mga baguhan na research chemist. Ligtas ito, kaya angkop ito kahit para sa mga mag-aaral sa elementarya.
Sa pamamagitan ng masusing paghahanda, maselang pagsasagawaeksperimento, ang pagbuo at pagbuo ng mga kasanayan sa pag-set up ng mga eksperimento ay nagaganap.
Mahalagang simulan ang paglaki ng mga kristal pagkatapos ng mga ideya tungkol sa pinagsama-samang estado ng materya, mga paraan upang makontrol ang proseso ng paglaki ng kristal.
Kung magpapatuloy ang crystallization sa mababang rate, maaasahan mong makakuha ng malaking kristal. Sa pamamagitan ng pagtaas ng bilis ng proseso, maaaring asahan ng isa na makakuha ng polycrystalline na maliliit na kristal.
Mahalagang impormasyon
Ang Crystal Growing Project ay maaaring simulan sa mga teoretikal na termino at konsepto. Ang mga kristal ay ang solidong estado ng bagay. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na hugis, ang bilang ng mga mukha na nauugnay sa mga detalye ng pag-aayos ng mga atomo. Ang mga kristal ng parehong substance ay palaging may parehong hugis, ngunit pinapayagan ang mga pagkakaiba sa laki.
Ang mga lumalagong kristal ay nauugnay sa isang pagbabago sa mga thermodynamic na parameter ng solusyon, ang paglipat ng solusyon sa isang solidong estado ng pagsasama-sama.
Sa kalikasan, maraming iba't ibang substance na maaaring bumuo ng mga kristal.
Halimbawa, ang lumalaking water crystal ay kinabibilangan ng pagpapababa ng temperatura. Habang nagyeyelo ang tubig, bumubuo ito ng mga snowflake o mga kristal ng yelo. Ayon sa katulad na pamamaraan, ang pagbuo ng mga mineral na kristal ay isinasagawa sa panahon ng ilang partikular na proseso ng pagbuo ng bato.
Malaking dami ng natunaw at mainit na mga bato sa loob ng daigdig ay mga solusyon sa mineral.
Kapag itinutulak sila sa ibabawearth, nangyayari ang mabagal na paglamig, na humahantong sa paglipat sa isang solidong anyo.
Halimbawa, ang mountain granite ay naglalaman ng mga kristal ng mineral: feldspar, quartz, mika. Milyun-milyong taon na ang nakalilipas, ang granite ay umiral bilang isang tunaw na masa ng mga mineral. Sa ating panahon, mayroong iba't ibang mga nitunaw na bato sa crust ng lupa, na may unti-unting paglamig kung saan nabubuo ang iba't ibang uri ng mga kristal.
Ang mga paraan ng lumalagong mga kristal ay nag-iiba at nakadepende sa kemikal na istraktura ng substance, temperatura, paggamit ng mga karagdagang bahagi.
Mga detalye ng proseso
Maaaring hatiin ang proseso sa ilang magkakahiwalay na punto:
- natural, nauugnay sa edukasyon sa kalikasan;
- artipisyal.
Ang pangalawang opsyon ay in demand sa mga sumusunod na kaso:
- para sa mga layuning pang-agham at teknikal;
- kapag nagsasagawa ng ekstrakurikular, praktikal, eksperimental na gawain;
- random na pagbuo ng kristal.
Paano magaganap ang paglaki ng kristal sa huling kaso? Itinuturing ng Chemistry ang variant ng crystallization na ito bilang isang hindi sinasadyang kinalabasan ng eksperimento, kung saan sa kasong ito ay walang kontrol sa bahagi ng mananaliksik. Ang kusang pagkikristal ay sinusunod sa pagkakaroon ng karagdagang pisikal o kemikal na mga proseso: pagsingaw ng solvent, oksihenasyon ng mga bahagi ng solusyon.
Mga katangiang pisikal at kemikal
Mga lumalagong kristalmula sa asin ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng solubility ng sangkap sa mga solvents, na sinamahan ng pagkasira ng istraktura ng kristal. Ang init na kinakailangan para sa naturang proseso ay kinuha mula sa kapaligiran. Halimbawa, sa kaso ng pagtunaw ng ammonium thiocyanate NH4SCN at potassium iodide, ang pagbabago ng temperatura ay mararamdaman sa pamamagitan ng direktang pagdikit sa test tube.
Gayundin, ang mga lumalagong kristal mula sa asin sa bahay ay nauugnay sa diffusion. Halimbawa, ang pagkuha ng ilang mga kristal ng potassium permanganate (potassium permanganate) at dissolving ang mga ito sa tubig, mapapansin ng isa kung paano nabubuo ang pink swirls sa volume ng cylinder. Sa masiglang pagpapakilos, ang buong solusyon ay nakakakuha ng pare-parehong kulay rosas na kulay. Kung ito ay nagyelo, maaasahan mong makakuha ng magagandang kristal ng potassium permanganate.
Ang mga lumalagong kristal para sa mga bata ay pinakamahusay na isinasaalang-alang sa sodium chloride, copper sulfate (2).
Mahalagang aspeto
Kapag pumipili ng materyal para sa eksperimental na gawain, mahalagang isaalang-alang ang ilang partikular na katotohanan:
- Ang panimulang materyal ay hindi dapat nakakalason. Halimbawa, hindi pinapayagan ng proyektong "Growing crystals at home" para sa mga bata ang paggamit ng potassium cyanide, sodium sulfate, dahil ang hydrolysis ng mga naturang s alts ay naglalabas ng mga nakakalason na compound na maaaring magdulot ng pagkalason.
- Ang mga piniling sangkap ay dapat magbigay ng matatag na resulta. Halimbawa, ang mga kristal na sodium sulfate, iron-ammonium at chromium-potassium alum, mga manganese s alt, na may pagkawala ng moisture, ay nagiging mga di-descript na pulbos, at samakatuwid, silaay hindi kasama sa crystal growing kit.
- Katanggap-tanggap na gastos at availability ng mga napiling reagents. Paano lumago ang mga kristal? Kasama sa mga kit para sa mga bata ang mga naa-access na bahagi pati na rin ang mga detalyadong tagubilin para sa paggawa ng praktikal na gawain.
- Paggamit ng mga stable substance. Ang pagpili ng mga sangkap na sumasailalim sa reversible hydrolysis ay hindi inirerekomenda. Kaya, ang mga ammonium s alts, na sobrang hygroscopic, ay magre-react sa tubig, bilang resulta kung saan mahirap asahan na makuha ang ninanais na resulta.
Ano pa ang dapat malaman ng isang batang alchemist? Ang lumalagong mga kristal ay nagsasangkot ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga aksyon (algorithm). Kung ang lahat ng mga kinakailangan at yugto ng trabaho ay natutugunan, maaari kang umasa sa pagkuha ng nais na resulta.
Mas mainam na mag-imbak ng mga kristal sa refrigerator, upang hindi mapukaw ang pagkasira nito. May ilang substance na maaaring umiral sa isang matatag na mala-kristal na anyo sa loob ng mahabang panahon.
Halimbawa, ang pinakamagandang opsyon para sa mga mag-aaral ay ang pagpapatubo ng mga kristal mula sa copper sulphate, asin. Available ang mga bahaging ito sa hanay ng presyo, na angkop para sa kanilang kemikal-pisikal, biyolohikal na katangian.
Sa karagdagang patong ng mga resultang kristal na may walang kulay na barnis, maaari mong makabuluhang pahabain ang kanilang "habambuhay".
Kinakailangan ang kagamitan
Paano palaguin ang mga kristal? Kasama sa mga set para sa mga bata ang mga chemical glassware: mga basong lumalaban sa init,filter paper, funnel, glass rod, reagents.
Kung ang eksperimento ay isinasagawa sa bahay, maaaring gamitin ang toilet paper (mga napkin) sa halip na filter na papel, at ang lumang kaldero na nakalagay sa electric stove ay maaaring gumanap ng papel na paliguan ng tubig.
Ang isang alternatibo sa isang tunay na funnel ng kemikal ay ang leeg ng isang lumang plastik na bote.
Ano pa ang mahalagang isaalang-alang kapag gumagawa ng eksperimento sa Crystal Growing? Bilang karagdagan sa direktang paglilinang, mahalagang makuha ang mga kasanayan upang mapanatili ang resulta ng mga eksperimentong aktibidad.
Mga opsyon sa edukasyon
May tatlong magkakaibang opsyon para sa pagbuo ng kristal:
- mula sa natunaw;
- mula sa solusyon;
- mula sa gas phase.
Bilang halimbawa ng crystallization mula sa isang molten state, mapapansin natin ang hitsura ng yelo mula sa tubig, gayundin ang pagbuo ng mga batong bulkan.
Ang lumalagong mga kristal mula sa vitriol ay isang tipikal na halimbawa ng paglipat mula sa isang likidong bahagi patungo sa isang solidong estado ng pagsasama-sama.
Sa kaso ng paglamig ng singaw o gas, dahil sa electric forces of attraction, ang pagsasamahan ng mga atom o molekula sa isang mala-kristal na estado ay sinusunod. Kabilang sa mga pinakakaraniwang opsyon para sa artipisyal na produksyon ng mga solong kristal, na maaaring isagawa ng mga mag-aaral sa elementarya, itinatangi namin ang paglilinang ng mga kristal mula sa tansong sulpate. Ang pagiging kumplikado ng proseso ay nakasalalay sa hindi gaanong bilis ng daloy nito.
Isang halimbawa ng gawaing proyekto ng mag-aaral
Ang kaugnayan ng paksa ay ibinigay itomga detalyadong tagubilin para sa lumalaking mga kristal, pati na rin ang mga partikular na resulta.
Ang hypothesis ng proyekto: ang magaganda at kakaibang mga kristal ay maaaring palaguin sa bahay.
Ang layunin ng proyekto: pagpapalaki ng mga kristal ng asin nang mag-isa.
Mga Layunin ng Proyekto:
- analyse theoretical information on the research question;
- ihayag ang halaga ng asin para sa buhay ng tao;
- magtanim ng mga kristal ng asin gamit ang iyong sariling mga kamay;
- linawin ang mga kondisyon para sa pagbuo ng mga kristal;
- suriin ang mga resultang nakuha sa kurso ng mga praktikal na aktibidad.
Makasaysayang background
Ang
Sodium chloride ay isang karaniwang produktong pagkain. Sa likas na katangian, ang tambalang ito ay nangyayari bilang mineral halite, na tinutukoy din bilang "rock s alt". Ang sodium chloride ay matatagpuan sa malaking halaga sa tubig dagat. Ang tambalang ito ay matatagpuan sa mga bituka ng lupa, sa pampang ng mga ilog, sa mga bundok.
Walang tiyak na dami ng table s alt, maraming buhay na organismo ang nagsisimulang magutom sa asin. Ang mga mandaragit ay bumubuo sa kakulangan ng sodium chloride na may karne at dugo ng biktima, ang mga herbivore ay dumila sa maalat na mga lupa.
10-15 gramo ng asin bawat araw ay sapat na para sa isang tao (hindi hihigit sa 1 kutsara), ang labis sa kemikal na ito ay humahantong sa mga sakit sa bato. Noong sinaunang panahon, ginagamit ang asin upang gumawa ng mga barya, para sa 5 tile ng asin maaari kang bumili ng alipin.
Sa sinaunang Roma, ang mga upahang sundalo ay binabayaran ng asin, hindi ng pera. Naniniwala ang British na isang solusyon ng sodium chloride,nawiwisik sa isang bagay, pinipigilan ang kasawian. Ito ay asin na itinuturing na simbolo ng pagkakaibigan at mabuting pakikitungo. Mayroong isang tanyag na palatandaan, ayon sa kung saan, kapag ito ay nakakalat, kailangan mong maghanda para sa kabiguan, isang away.
Sa Kievan Rus, ang substance ay nagmula sa mga s alt lake ng Azov at Black Seas. Ito ay napakamahal na kalakal na inihain lamang para sa mga marangal na bisita.
May mga lungsod na lumitaw sa mga lugar kung saan minahan ang sodium chloride:
- Solikamsk.
- Solvychegodsk.
- Bursol.
- Solikamsk.
- Soligalich.
- Sol-Iletsk.
Kawili-wili tungkol sa mga kristal
Ang salita ay nangangahulugang "yelo" sa Greek. Mayroon silang iba't ibang mga hugis, istraktura, sukat. Halimbawa, ang mga higanteng sample ay umabot sa bigat na ilang tonelada. Naniniwala ang mga sinaunang tao na ang kristal ay maaaring makuha mula sa yelo, at ang mga diamante ay maaaring makuha mula sa kristal. Sila ay pinagkalooban ng mga mahiwagang katangian, naniniwala sila na ang mga kristal ay nagpapagaling sa mga nakamamatay na sakit, nakakaapekto sa kapalaran at buhay ng isang tao.
May mga espesyal na anyo ng mga kristal: sanga, balahibo, karayom, puno, bulaklak. Ang isang halimbawa ay ang mga pattern sa mga bintana sa taglamig. Ang mga tao ay natutong magtanim ng mga rubi sa artipisyal na paraan. Kailangan ng mga bato para sa industriya ng alahas, gayundin para sa paggawa ng mga galaw ng relo na tumpak.
Pagsasanay
Ang lumalagong mga kristal ng asin ay hindi nagsasangkot ng mga espesyal na kemikal. Bawat tahanan ay may asin para sa pagkain. Ang mga kristal ng tambalang kemikal na ito aytransparent na walang kulay na mga cube. Ang pamamaraan para sa paglaki ng mga kristal ng asin ay nahahati sa ilang yugto:
- Pagtunaw ng asin sa maligamgam na tubig. Nagpatuloy ang proseso hanggang sa dumating ang ganoong sandali, hanggang sa tumigil ang pagkatunaw ng substance (saturated solution).
- Ang inihandang timpla ay ibubuhos sa isa pang lalagyan, kung saan maaaring palaguin ang mga huling kristal. Upang ang mga mote ay hindi makagambala sa proseso ng pagkikristal, ang solusyon ay sinasala muna sa pamamagitan ng isang napkin o toilet paper.
- Isang maliit na bato ang itinali sa isang sinulid, na ibinababa sa inihandang solusyon.
- Ang lalagyan ay natatakpan ng metallized foil upang maiwasang makapasok ang mga labi at alikabok sa loob.
Mahalagang puntos
Upang makakuha ng malalaki at magagandang kristal, hindi kanais-nais na maglabas ng maliit na bato nang walang espesyal na pangangailangan.
Hindi dapat makapasok ang mga labi sa saturated solution, dahil hahantong ito sa pagbaba sa rate ng crystallization, at negatibong makakaapekto sa laki ng mga particle na nabuo.
Huwag gumamit ng mga pangkulay kapag nagtatanim ng mga kristal, dahil hindi lang nito masisira ang solusyon mismo, ngunit makakaapekto rin ito sa huling resulta.
Sa paghusga sa mga review, ang mga unang kristal sa thread ay nabuo 2-3 araw pagkatapos ng simula ng eksperimento. Unti-unti, lumalaki sila sa laki, lumalaki sa ibabaw ng bawat isa. Sa kalaunan, nabuo ang isang medyo malaking transparent na kristal ng sodium chloride.
Paglilinang ng mga kristal na copper sulfate
Para makakuha ng magagandang sulfate particlemabibili ang tanso sa hardware store na copper sulfate powder. Ginagamit ang sangkap na ito sa agrikultura upang labanan ang mga mapaminsalang mikroorganismo na sumisira sa mga pananim na gulay at prutas.
Dapat tandaan na ang copper sulfate ay isang aktibong compound ng kemikal. Ito ay lason! Kinakailangang maghugas ng kamay pagkatapos ng proseso ng pagtunaw ng pulbos, gayundin kapag nagtatrabaho sa mga kristal na tansong sulfate.
Una kailangan mong maghanda ng puspos na solusyon ng asin na ito. Upang gawin ito, ang pulbos ay natunaw sa mainit na tubig hanggang sa huminto ang proseso ng paglusaw. Susunod, ang isang maliit na maliit na bato (binhi) ay nakakabit sa sinulid, ito ay sinuspinde sa isang lalagyan na may solusyon ng tansong sulpate upang hindi ito hawakan sa ilalim. Ang sisidlan ay iniwang bukas sa loob ng mahabang panahon, ang temperatura ng silid ay pinananatili. Upang maiwasang makapasok ang mga labi at alikabok sa loob, maaaring takpan ng food foil ang lalagyan.
Sa panahon ng pagsingaw, may lalabas na crust sa ibabaw ng solusyon, na unti-unting nagiging asul na makintab na kristal. Pagkatapos ng 3-4 na araw, ang "binhi" ay tinutubuan ng mga asul na kristal na kahawig ng mga mamahaling bato. Pagkatapos ng tatlong linggo, makakakuha ka ng malaking kristal ng copper sulfate.
Kung gusto mo, maaari mong armasan ang iyong sarili ng isang handa na set ng isang batang chemist, na idinisenyo upang magpatubo ng iba't ibang mga kristal.
Ammonium dihydrogen phosphate ay ginagamit bilang isang substance, kung saan idinaragdag ang powdered food coloring. Gayundin sa set mayroong mga pebbles na kinakailangan para sa "binhi", isang plastic na lalagyan na may takip at sinusukat na mga dibisyon para sa paglaki, sipit,magnifying glass, stirring paddle.
Para sa eksperimento, sinusukat ang 40 ML ng mainit na tubig, pagkatapos ay ibuhos ang halo, ito ay natunaw sa tubig habang hinahalo gamit ang isang spatula. Ang pangunahing bato ay nakakalat sa ilalim ng lalagyan, ang solusyon ay ibinuhos sa lalagyan. Ito ay inilalagay sa isang maliwanag na lugar, halimbawa, sa isang windowsill. Habang sumingaw ang tubig, lumilitaw ang mga kristal na asin na hugis karayom sa lalagyan. Pagkatapos ng 2-3 linggo, ang tubig ay ganap na sumingaw, makikita mo ang malalaking kristal ng ammonium s alt.
Sa pagsasara
Kapag nagsasagawa ng gawaing pananaliksik ayon sa algorithm na iminungkahi kanina, maaasahan ng isa ang pagpapatupad ng gawain. Ang mga kristal na lumaki sa bahay ay medyo malaki.
Sa panahon ng mga independiyenteng eksperimento, maaaring gawin ng isang batang chemist ang mga sumusunod na konklusyon:
- ihambing ang proseso ng paglaki ng kristal ng iba't ibang kemikal;
- suriin ang mga pagkakaiba sa kulay, laki, hugis ng mga lumaking kristal;
- maaaring tumubo ang mga particle kapag nag-aalis ng mga damo, nag-aalis ng mga hindi gustong tumubo;
- ang proseso ng paglaki ng kristal ay isinasagawa habang ang tubig ay sumingaw;
- ang kanilang hugis at sukat ay apektado ng temperatura.
Sa paghusga sa mga pagsusuri, ang mga kristal ay medyo pabagu-bago, kailangan nilang tratuhin nang may pag-iingat, buong pagsunod sa rehimen ng temperatura, ang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon, ang paggamit ng "binhi". Kung mayroon kang pasensya, maingat at maingat na tinatrato ang proyektong ito, lubos na posible na magpatubo ng mga kristal na hindi pangkaraniwang hugis, kulay, sukat sa bahay nang mag-isa.
Hindi natin dapat kalimutan na ang mga crystalline substance ay kailangan ng isang tao para sa paggawa ng mga machine tool, pagtatayo ng mga bahay, domestic purposes.
Sa kaloob-looban ng lupa ay may mga batong napakagandang hugis, na parang may nagpakintab, nagpakintab, pinutol ng mataas ang kalidad.
Nagulat ang bawat isa sa amin sa walang kamali-mali na mga snowflake, maliliit na butil ng buhangin sa pampang ng ilog, hinahangaan ang mga mamahaling bato.
Mahirap paniwalaan na likas, nang walang anumang interbensyon ng tao, ang lumikha ng mga mala-kristal na sangkap na ito.
Sa proseso ng mga praktikal na aktibidad, nakikilala ng mga mag-aaral ang mga teoretikal na materyales, mga kasanayan sa mga eksperimentong aktibidad, pag-aralan ang mga pangunahing panuntunan sa kaligtasan.
