Занятие 1. Кристаллы и кристаллическая решетка. Строение атома. Ионы. Ионы в растворе. Сульфат меди и его пентагидрат.
Практическая часть. Приготовление раствора медного купороса. Записать в журнал количество ложек, растворившихся в половине стакана воды. Профильтровать раствор через самодельный фильтр из бумажного полотенца.
Материалы.
- Медный купорос : https://www.amazon.co.uk/Copper-Sulphate-Pentahydate-Fine-Powder/dp/B007BFV1MI/ref=sr_1_2?crid=2IXU186PLV25O&dchild=1&keywords=copper+sulphate+powder&qid=1613073590&sprefix=copper+su%2Caps%2C181&sr=8-2
- Стаканы прозрачные (лучше пластиковые)
- Чайная ложка
- Бумажные полотенца
- Перчатки
- Очки
Занятие 2. Растворимость солей. Растворимые и нерастворимые соли. Насыщенные растворы. Сравнение растворимости поваренной соли, соды, сахара и медного купороса при комнатной температуре.
Практическая часть. 1) Приготовление насыщенных растворов поваренной соли, соды, сахара и медного купороса. Наливаем по 100мл холодной воды из под крана в 4 стакана и по очереди добавляем в каждый разные соли, доводя до состояния насыщенного раствора. Записываем результаты. Желательно (но необязательно) найти кусок мела = карбонат кальция, чтобы убедиться в его нерастворимости. Сравниваем количества растворившегося вещества во всех случаях.
2) ВНИМАНИЕ! Потребуется помощь сильных рук взрослого! Или же вместо лампы накаливания придется использовать узкогорлую стеклянную прозрачную бутылку.
Приготовление лампочки и подставки для нее. Нужно будет вынуть внутренности лампочки. Для этого нужно будет аккуратно, но сильно сжать пласкогубцами нижнюю часть цоколя, чтобы черное стекло, окружающее контакт, начало трескаться. Лампочку лучше держать в толстых перчатках или в толстом конверте с пызырчатой прокладкой. Это необходимо на тот случай, если лампочка треснет или лопнет в руках. После того, как коричневое стекло начало трескаться, нужно покрутить лампочку вокруг оси, продолжая плоскогубцами дробить коричневое стекло. После этого нужно аккуратно выломать центральную часть со спиралью и небольшим напильником или узким ножом убрать острые края стекла внутри цоколя.
Материалы.
- Поваренная соль (5+ чайных ложек)
- Сода (3 чайных ложки)
- Сахарный песок (20 чайных ложек)
- Медный купорос
- 5 ПРОЗРАЧНЫХ одинаковых стаканов (лучше пластиковых)
- Лампочка накаливания, можно использовать перегоревшую, с БОЛЬШИМ цоколем (лучше винтовым – E27). Tesco: https://www.tesco.com/groceries/en-GB/products/294262959
Вместо лампочки можно использовать небольшую (не более 0.5л) прозрачную стеклянную бутылку. Можно цилиндрический (не плоский) пузырек от чего-нибудь, но отверстие горлышка не должно быть менее 1 см.
- Плоскогубцы (если используем лампочку)
- Толстые перчатки для предохранения рук от возможного пореза стеклом и padded envelope (если используем лампочку)
- Для подставки — Небольшую коробку/банку, в которую легко умещается лампочка/бутылка
- Для подставки — Бумажные полотенца или что-то мягкое в качестве прокладки между коробкой и лампочкой
Занятие 3. Зависимость растворимости соли от температуры. Графики. Сравнение растворимости медного купороса при комнатной температуре и в горячей воде.
Практическая часть.
1)Берем стакан с купоросом, оставшийся с предыдущего занятия. Ставим его в катрюльку с налитым кипятком, помешивая раствор. Все кристаллы на дне растворятся. Добавляем порошок купороса в раствор до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Записываем количество растворенного вещества.
2) Затравка и перемещение ее в лампу. Вынимаем один из кристаллов из самого первого стакана с первого занятия. Привязываем его на нитку/леску. Привязываем другой конец нитки к палочке для мороженого так, чтобы кристалл-затравка по высоте оказался в середине широкой части лампочки ли на высоте ~ 1/3 от дна бутылки. Наливаем отфильтрованный теплый насыщенный раствор медного купороса в лампу/бутылку так, чтобы кристалл оказался посередине высоты раствора.
Материалы.
- Подготовленная лампочка/бутылка
- Швейная нить или (Лучше) тонкая прозрачная леска
- Палочка для мороженого или бамбуковая палочка (skewer)
- Медный купорос
- Кастрюлька с горячей водой (высота воды в кастрюльке не более высоты половины стакана)
- Готовая подставка для лампы/бутылки
Занятие 4. Разнообразие кристаллов и подходящие соли для выращивания кристаллов разной формы и цвета. Выбор соли с помощью таблицы растворимости солей.
Практическая часть. Обновление раствора медного купороса в лампе для ускоренного роста кристалла. Нагревание и охлаждение раствора в лампочке. За неделю часть воды из раствора испарится и на дне появятся мелкие кристаллы. Нам нужно будет приподнять кристалл из раствора и нагреть нижнюю часть лампы/бутылки в горячей воде, чтобы перевести больше соли из кристаллов на дне обратно в раствор. После этого опустить кристал на нитке обратно в раствор. Возможно, понадобится добавить свежего насыщенного раствора.
Материалы.
Кастрюлька с горячей водой (не кипятком)
Занятие 5. Взаимодействие кристаллов с другими веществами. Влияние воздуха на стабильность кристалла медного купороса. Предохранение кристалла от разложения.
Практическая часть. Кристалл готов.Нам нужно будет аккуратно вылить остатки купороса из лампы/бутылки и промыть ее не задевая кристалл на нитке. После этого (возможно) мы отрежем и закрепим кристалл на дне с помощью клея. У конце мы запаяем дырку в цоколе лампочки с помощью клеевого пистолета и шарика из фольги.
Материалы.
- Тонкие ножницы
- Клей ПВА
- Клеевой пистолет (не обязательно), если есть
- Алюминиевая фольга