Химичим с детьми: 10 незабываемых домашних опытов

В условиях самоизоляции самое время заняться чем-нибудь необычным и интересным вместе с детьми! Например, домашними химическими опытами. Пользу такого совместного времяпрепровождения трудно переоценить: дети под надзором, не крушат всё вокруг, да и время проходит весело, незаметно, а главное — полезно. Ребёнок (даже дошкольник) на личном примере убедится в том, как удивительна химия, и сможет пополнить свою копилку знаний.

Опыт №1: Завораживающая пена

Оказывается, если смешать марганцовку (перманганат калия) и перекись водорода (пероксид водорода), то получится удивительное «нечто»: большое количество плотной пены, которое будет выползать из ёмкости стремительно, подобно огромной танцующей кобре.

Лучше всего проводить такой опыт во дворе частного дома, либо максимально сократив количество компонентов. Достаточно смешать в одной ёмкости четверть стакана воды, щепотку марганцовки (чтобы вода приобрела характерный насыщенный пурпурный цвет), средство для мытья посуды (около одной чайной ложки), перемешать и добавить в смесь перекись водорода.

Суть опыта: перманганат калия и перекись водорода вступают в бурную реакцию. Из смеси начинает выделяться небольшой дым (образовавшийся кислород) и бурый осадок (оксид марганца).

Опыт №2: Лава-лампа

Из малого количества ингредиентов, которые наверняка есть дома у каждого под рукой, можно сделать завораживающую вещицу. Потребуются только вода, стакан любого растительного масла, пищевой краситель, соль и красивая банка, которая и будет основой для лавовой лампы. 

Надо залить банку водой на 2/3, смешать масло с пищевым красителем (особенно красиво смотрятся неоновые оттенки — красные, салатовые, кобальтово-синие) и влить его в воду. После этого медленно всыпать в жидкость чайную ложку соли (лучше мелкой йодированной).

Суть опыта: так как масло имеет меньшую плотность, чем вода, оно не растворяется в воде, а плавает на её поверхности. Но как только в масло попадают крупинки соли, масляные капли тяжелеют и медленно начинают опускаться под их тяжестью, красиво перетекая из одного положения в другое.

Опыт №3: Гуттаперчевое яйцо

Попробуйте взять стеклянную бутылку и через горлышко поместить в неё варёное яйцо. «Это же невозможно!» — скажете вы и будете правы, однако… Правы отчасти! На самом деле есть опыт, который покажет, что в мире возможно почти всё.

Вооружитесь стеклянной бутылкой и варёным яйцом. Пропитайте кусочек ваты или бумаги спиртом, подожгите его и бросьте его на дно бутылки. Пока ватка горит, расположите яйцо на горлышке. Бутылка сама втянет его внутрь, как резиновое!

Суть опыта: бутылка представляет собой замкнутое пространство. Когда там горит вата, воздух в емкости нагревается и расширяется. В этот момент, когда мы прислоняем яйцо к горлышку, внутри бутылки воздух начинает остывать, а значит, уменьшаться в объёме. Из-за разницы давления в бутылке и вне бутылки яйцо и проскакивает в горлышко как по маслу.

Опыт №4: Кристаллы

В домашних условиях можно вырастить великолепные кристаллы, которые по своей красоте наверняка не уступят сокровищам из знаменитой малахитовой шкатулки. 

Для выращивания кристаллов потребуется только насыщенный солевой раствор. Это вода, в которой соль растворена в таком большом объёме, что больше уже не растворяется. Раствор необходимо очистить от разного мусора (крупинок пыли, грязи) через сито или стерильный бинт. 

Температура раствора должна быть тёплой. В него необходимо опустить ниточку или проволоку с небольшой петлёй на конце. А ещё следует оставить в воде один кристаллик соли! В таком положении раствор оставляется в сухом тёплом месте на несколько дней. Через опредёленное время можно увидеть, как на ниточке начинают нарастать набольшие кристаллы. С каждым днём они будут становиться всё больше и больше, порой превращаясь в очень замысловатые фигуры.

Суть опыта: тёплый соляной раствор, остывая, начинает выпадать в осадок, поскольку его растворимость понижается (ведь в горячей воде соль растворяется лучше, чем в холодной). Эти «излишки» влаги и превращаются в кристаллики, которые цепляются друг к другу на нитке, образуя настоящие шедевры.

Опыт №5: Неньютоновская жидкость

Что такое неньютоновская жидкость? Это вещество, на которое не действуют законы физики! Простыми словами, такая смесь одновременно и жидкая, и вязкая. А приготовить её очень просто. Нужно смешать в одной емкости крахмал и воду до кашеобразной консистенции (в пропорции примерно 1:1), напоминающей густую сметану. Можно ещё окрасить ингредиенты с помощью пищевого красителя. 

Если ударять пальцем быстро по смеси, то она будет казаться твердой, как глина или цемент. Но если медленно опустить палец в ёмкость, то она внезапно превратится в жидкость!

Суть опыта: крахмал состоит из мельчайших молекул, которые связаны между собой специальными связями, похожими на прочные пружинки. Когда на них оказывается сильное резкое воздействие (удары, нажимы), эти самые пружинки как бы растягиваются и стягиваются обратно, выталкивая наружу предметы (попробуйте попрыгать на пружинистой кровати — принцип примерно тот же). Но если воздействие оказывается медленное, то эти самые «пружинки» рвутся и пропускают объект. Поэтому медленно опустить палец в неньютоновскую жидкость можно, а быстро и с нажимом — нет, можно и ушиб получить.

Опыт №6: Несгораемая банкнота

Такой опыт и взрослых удивит, что уж говорить про детей! Для начала потребуется сделать 50% спиртовой раствор, смешав напополам воду и спирт. На пару минут в полученную жидкость следует поместить банкноту, затем достать (лучше не голыми руками, а пинцетом), дать стечь лишней жидкости и поджечь. Вуаля! Пламя загорелось, потом погасло, а купюра так и осталась нетронутой.

Суть опыта: в момент горения спирт распадается на компоненты (вода, углекислый газ, тепло). Поскольку температура горения у спирта намного меньше температуры горения бумаги, то спирт испаряется быстрее вместе с огнём, а уже потом испаряется вода. Под ней-то и оказывается совершенно невредимая банкнота!

Опыт №7: Волшебный стакан

Простой и наглядный опыт удивит малышей. Наполните любой стакан водой лишь наполовину. Возьмите листок бумаги или картона и накройте ими отверстие стакана. Переверните ёмкость вверх дном, придерживая листок, и отпустите руку. Вы увидите, что листок держится, а вода даже не думает проливаться!

Суть опыта: смысл опыта в разнице давления внутри стакана и снаружи. Когда мы переворачиваем ёмкость, внутри стакана образуется небольшой вакуум, который и «присасывает» листок к отверстию. А из-за того что снаружи давление более высокое, листок прижимается к стакану ещё плотнее.

Опыт №8: Самоцветы изо льда

Минимум компонентов — максимум пользы и эстетики. Заморозьте на ночь много ледяных заготовок (в детских формочках для песочницы, в тарелках, чашках, стаканах, молдах для мыловарения и пр.). На следующий день достаньте все ледяные фигурки и приступайте к опыту. Для этого понадобятся крепкие растворы соли. Их следует окрасить пищевыми красителями в любые понравившиеся цвета.

Наберите пипеткой или чайной ложкой цветную солёную воду и капните несколько капель на одну из ледяных заготовок. Вы увидите, как постепенно прозрачные фигурки начнут украшаться затейливыми узорами снаружи и изнутри. Чем ярче и красочнее соляные растворы — тем интереснее!

Суть опыта: натрий в составе соли вступает в химическую реакцию со льдом. Из-за этого выделяется тепло, которое вынуждает лёд медленно таять. А когда лёд тает, внутри него открываются мельчайшие пузырьки, дорожки и трещинки (как по цепочке), по которым цветная вода всё дальше и дальше пробирается вглубь. 

Опыт №9: Живое радужное молоко

Необходимо взять молоко (но не обезжиренное!), добавить в него несколько капель пищевого красителя. Чем ярче и разнообразнее — тем интереснее! Опустите ватную палочку в средство для мытья посуды, а затем окуните в центр ёмкость с молоком. Дальше произойдёт интересное: все цвета начнут в хаотичном порядке перемешиваться вместе с молоком, создавая красивые переливы, узоры и орнаменты.

Суть опыта: средство для мытья посуды контактирует с жировыми молекулами молока, из-за чего они начинают активно двигаться. По этой причине и нужно именно жирное молоко.

Опыт №10: Персональная радуга

Хотите поймать свою радугу? Проще простого! Наберите воду в любую ёмкость, положите на её дно небольшое зеркало и возьмите белый лист бумаги. Фонариком (можно использовать тот, что в телефоне) необходимо посветить на зеркало в воде. Оно моментально начнет отражать свет, который нужно поймать листочком белой бумаги. Когда это получится — на бумаге будет видна самая настоящая радуга!

Суть опыта: световой луч на самом деле состоит из нескольких оттенков. Когда он попадает в воду, там происходит преломление света, из-за чего луч распадается на составные элементы — радужные цвета (от красного до фиолетового).