Медный купорос выращивание кристаллов химия

Как сделать кристалл из медного купороса

Химические драгоценности из сульфата меди

Существует много несложных и увлекательных химических опытов, которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!

В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.

Что понадобится

Приобрести медный купорос можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.

Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.

Емкость для рабочего раствора

Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.

Основа для кристаллизации

В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая медная проволока, предварительно зачищенная наждачной бумагой.

Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.

Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.

Карандаш или палочка для закрепления основы

На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.

Прозрачный лак для ногтей

Чтобы сохранить кристалл

Одноразовая пластиковая ложка

Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.

Как сделать кристалл: этапы работы

Рабочий раствор высокой концентрации

В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.

Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.

Среда для выращивания кристалла

Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. Здесь вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.

Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции — обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком — он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.

Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.

Источник

Тема: «Выращивание кристаллов из медного купороса»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Тема: «Выращивание кристаллов из медного купороса».

МБОУ Добринского лицея

3. Появление кристаллов ……………………………… стр. 5

4. Основные технологические этапы выращивания

любого крупного кристалла ………………………… стр. 5

5. Практическая работа………………………………….. стр. 5-8

Тема: «Выращивание кристаллов из медного купороса».

Цель: вырастить кристаллы медного купороса в домашних условиях

Задачи:

узнать, что такое кристалл, выяснить, какие условия нужно создать для роста кристаллов, наблюдать процесс роста, доказать, что можно вырастить кристаллы в домашних условиях.

Объект исследования: минерал.

Предмет исследования: кристаллы медного купороса.

Методы исследования:

эксперимент, наблюдение, Практическое значение исследования в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, на занятиях кружка,

Приёмы и навыки, которыми предстоит овладеть в процессе работы:

1.Правила работы с текстом, справочным материалом;

2.Правила пользования компьютером;

3. Умение работать с информацией, с оборудованием и материалами.

4. Практические умения.

В ходе проведенной исследовательской работы, узнают, как можно вырастить кристаллы. Подготовить итог в виде презентации.

Гипотеза: проверить возможность роста кристаллов соли без применения специальной техники.

Этапы работы над проектом: выбор проекта, планирование деятельности, подбор материалов, анализ и сравнение.

Самостоятельные размышления и наблюдения: получение информации из различных источников.

Кристаллы притягивают человека. Ни них можно любоваться долгое время, рассматривая грани. Они привлекают своим цветом. Это: аметисты, гранат, хрусталь и т. д.Каких только кристаллических форм не создала природа!. Нас всех с детства манили и притягивали к себе разноцветные камушки. Интуитивно мы чувствовали в них какую-то загадочность и не могли оторвать глаз от их естественной природной красоты. Нам всегда хотелось узнать по-больше о кристаллах, как они формируются, растут, какова их структура, функция и что их делает такими не похожими друг на друга. Возможно кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный ка­мень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл!

В природе существуют сотни веществ, образу­ющих кристаллы. Вода — одно из самых распро­страненных из них. Замерзающая вода превраща­ется в кристаллы льда или снежинки, выросшие из паров воды

В этом году на уроках окружающего мира мы изучали полезные ископаемые. Меня очень заинтересовали кварцы. Я решил узнать, можно ли самому вырастить такие кристаллы. Ведь многие поделочные камни выращены в лабораториях. Изучив литературу по выращиванию кристаллов, поняли, какое это увлекательное занятие, максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома. Тщательная подготовка и выполнение оттачивают навыки в умении аккуратно обращаться с веществами и правильно организовывать план работы. Кристаллы люди используют в строительстве, при производстве ювелирных изделий, часов, электронных приборов, компьютерной техники кристаллы применяются для изготовления призм и линз оптических приборов. А также неотъемлемой частью нашей жизни стали приборы на основе жидких кристаллов, поэтому эта тема актуальна для современного человека.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) лёд. По данным энциклопедии, кристалл — это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия, соблюдать технологический процесс.

Изучив литературу, мы узнали, что медный купорос – это соль (соль — с химической точки зрения) голубого цвета, не ядовитая для человека (если только ее не кушать) и применяется она не только в садоводстве, но и в медицине, в строительстве и даже в пищевой промышленности! Но самым интересным для меня оказалось то, что каждая отдельная частица этой соли — это кристалл! Процесс образования кристалла называется кристаллизацией. Один из методов получения кристаллов является постепенное удаление воды из насыщенного раствора. «Лишнее» вещество при этом кристаллизуется. И в этом случае, чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы.

4. Основные технологические этапы выращивания любого крупного кристалла

— Перенасыщенный раствор соли
— Постоянная температура воздуха
— Постоянная температура раствора
— Отсутствие дополнительных «затравок»
— Тщательная фильтрация раствора

5. Практическая работа.

Для проведения опыта нам необходимо: медный купорос, нитка, 2 банки, ложка, картон, ножницы, ложка, стакан, средства защиты, фильтр.

1. На начальном этапе готовим перенасыщенный раствор. Наливаем в банку или стакан примерно 300 мл воды. Начинаем добавлять медный купорос.

Насыпаем столовую ложку, размешиваем. Купорос очень быстро растворится. Добавляем еще ложку, снова размешиваем. Делаем так до тех пор, пока соль не начнет оседать на дне. Раствор получился перенасыщенным. Поместим банку в кастрюлю с водой и поставим кастрюлю на огонь. Необходимо добиться полного растворения купороса в воде, чтобы кристаллы получились красивые и чистые, для этого необходимо полученный раствор отфильтровать, причем как можно быстрее, пока не произошла кристаллизация.

2. Пока раствор остывает, приготовим «затравку». Затравкой может быть крупный кристалл медного купороса или бусина или пуговица. Закрепляем затравку на нитке.

3. Затравку на нитке можно нужно поместить внутрь банки с раствором. При этом затравка не должна касаться стенок сосуда или его дна. Поэтому привяжем нитку к палочке или карандашу по середине. Положим карандаш поперек горлышка банки.

4. Оставляем конструкцию в покое и ждем, пока начнут образовываться кристаллы. Когда кристалл достигнет желаемого размера, извлекаем его из раствора, обрезаем нитку.

Концентрированный раствор медного купороса не должен попадать на руки, поэтому используйте перчатки

1.Не пробовать на вкус соль медного купороса.

2.Избегать попадания вещества в нос и в глаза.

3.Из посуды, которая была использована в ходе эксперимента, кушать строго запрещено.

4.Во время роста кристаллика не трогать его руками, потому что на нем останутся следы от пальцев, и кристалл будет расти неправильной формы.

5.Всегда мыть руки по окончании опытов.

Банку с раствором поставили в открытом виде в теплое место. Следили за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не поднимая, не поворачивая и не сотрясая стакан с раствором, иначе кристалл может быть нарушен. Через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса.

На 26 день опыта, мы извлекли кристаллы из банки.

Кристаллы, полученные в процессе выращивания из соли медного купороса, можно применять для украшения интерьера помещений, для создания разнообразных декоративных композиций и панно. Выращенные кристаллы в виде разнообразных цветов, фигурок, веточек можно использовать для изготовления сувениров и подарков для друзей и знакомых.

В ходе работы мы исследовали очень интересное свойство кристаллов — их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких — либо усилий.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы медного купороса в домашних условиях.

1. Большая детская энциклопедия: Химия, сост. К. Люцис. М. : Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

2. Владимиров ёное золото: Научно-художественная литература. М. : Детская литература. 1986.

3. Интерактивная энциклопедия «Всё обо всём», М. : Махаон 2007.

4. Леенсон химия. М. : Дрофа. 1996.

5. Энциклопедия для любознательных «Что, зачем и почему? » М. : Махаон 2012.

Источник

Медный купорос выращивание кристаллов химия

Исследовательские работы и проекты

Выращивание кристаллов медного купороса с использованием воды различной степени очистки

В процессе исследовательской работы по биологии на тему «Выращивание кристаллов медного купороса с использованием воды различной степени очистки» автором была поставлена цель, научиться правильно выращивать кристаллы из медного купороса, выяснить, с применением воды какой степени очистки получаются лучшие кристаллы.

Подробнее о работе:

В исследовательском проекте по биологии «Выращивание кристаллов медного купороса с использованием воды различной степени очистки» учащаяся школы проводит практическое исследование, в рамках которого описывает воздействие разных типов воды на рост кристаллов, проводит сравнительный анализ получившихся образований на дне емкостей с растворами из разных типов воды, дает характеристику роста и изменения кристаллов в длительном временном промежутке.

Оглавление

Введение
1. Выращивание кристаллов.
1.1 Последовательность выращивания кристалла медного купороса.
2. Выращивание кристаллов из разных типов воды.
2.1 Кристалл из фильтрованной воды.
2.2 Кристалл из водопроводной воды.
2.3 Кристалл из минеральной воды.
3. Воздействие разных типов воды на рост кристаллов.
4. Сравнительный анализ получившихся образований на дне емкостей с растворами из разных типов воды.
5. Рост и изменение кристаллов в длительном временном промежутке.
Заключение
Список литературы

Введение

Кристаллизация — это процесс образования кристаллов. Начинается он лишь при определённой концентрации вещества в растворе и при наличии очага кристаллизации. Кристаллы (от греч. krystallos, первонач. — лед), твердые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру (кристаллическую решетку). Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл). [1, 2],

В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и, наконец, медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. На просторах интернета находится достаточно обобщенная информация о выращивании кристаллов [3, 4], однако точной последовательности действий не представлено.

После нескольких неудачных попыток у меня получилось сформировать удобную для меня последовательность действий.

Цель работы: научиться правильно выращивать кристаллы из медного купороса.

• ознакомиться с процессом выращивания кристаллов;
• провести наблюдение за ростом кристаллов из разных типов воды;
• провести ряд исследований и опытов;
• провести анализ полученных результатов.

Оборудование, необходимое для выращивания кристалла:

• сосуд, в котором будет выращиваться кристалл;
• сосуд для приготовления раствора;
• леска без покрытия, толщиной 0,15-0,20 мм;
• деревянная палочка для приготовления раствора;
• деревянная палочка, длиннее, чем диаметр сосуда для выращивания кристалла;
• резиновые перчатки, для защиты кожи рук во время приготовления раствора.

Сами упаковки медного купороса (CuSO4●5H2O) приобретаются в зависимости от того, сколько и какого размера вы собираетесь выращивать кристаллы.

Последовательность выращивания кристалла медного купороса

1. Для приготовления перенасыщенного раствора возьмем емкость, палочку и пакетики с медным купоросом.

В моем случае была взята чистая стеклянная банка объемом 1000мл, заполненная 700мл теплой воды и два пакетика медного купороса, каждый из которых весит 100 грамм (Рисунок 1).

2. В теплую воду начинаем понемногу всыпать медный купорос, постоянно помешивая для более быстрого и интенсивного растворения. Всыпаем кристаллики медного купороса до того момента, когда они перестают растворяться и оседают на дне емкости (Рисунок 2).

3. Остужаем наш раствор до комнатной температуры. Убеждаемся, что кристаллики купороса на дне не растворились. Перенасыщенный раствор готов, остается только отфильтровать его через марлю.

4. Приготавливаем сосуд для выращивания и вливаем в него профильтрованный через сложенную в несколько слоев марлю. Достаем из упаковки несколько щепоток медного купороса и бросаем их в раствор. Кристаллики осели на дне. (Рисунок 3).

Из щепотки кристалликов на следующий день вырастет затравка, из которой мы сможем выбрать подходящий по размеру и форме кристаллик для дальнейшего выращивания. (Рисунок 4)

5. Примерно через 9-14 часов мы сможем увидеть, что на дне нашей емкости образовалось множество маленьких кристаллов-затравок. Переливаем раствор в другой сосуд и достаем со дна эти кристаллики. Выбираем понравившийся по форме кристаллик и отделяем его от остальных.

7. Маленький кристаллик, выбранный нами ранее, подвешиваем на леску. Процесс довольно кропотливый, чтобы надежно привязать кристаллик нужно постараться. После этого мы привязываем другой конец лески к деревянной палочке, обматываем ее вокруг палочки, регулируя длину. Обращаю ваше внимание на то, что длину лески нельзя делать слишком короткой. Так как в процессе роста кристалла она с каждым днем будет становиться короче.

8. Кладем нашу палочку на горлышко сосуда, тем самым помещая кристаллик в раствор. Сверху кладем сложенную в несколько раз чистую марлю и убираем наш сосуд в затемненное место.

9. На следующий день повторяем процедуру обновления раствора. Необходимо обязательно проверять то, чтобы раствор был перенасыщенным, иначе, кристалл начнет растворяться в воде, уменьшаться в размере, а может и полностью раствориться.

10. Через несколько дней или недель таких действий, когда кристалл вырастет до нужного вам размера, нужно покрыть его прозрачным лаком для ногтей, тем самым завершая выращивание своего кристалла.

Обращаю ваше внимание, что главное, следить за качеством роста своего кристалла. Когда он достигнет определенного размера, он начнет слоиться по бокам. В таком случае, нужно завершать выращивание.

Выращивание кристаллов из разных типов воды

1. Фильтрованную через бытовой фильтр водопроводную воду;
2. Нефильтрованную водопроводную воду;
3. Минеральную воду.

Кристалл из фильтрованной воды

Через 11 часов после приготовления раствора на дне банки образовалось множество мелких кристалликов различных форм. Выбрав самый подходящий по форме и размеру (0,5 см), я продолжила выращивание.

Измерения размера кристалла:

• день 1 – 0,5 см;
• день 2 – 2 см (Рисунок 6);
• день 3 – 3 см;
• день 4 – 4 см (Рисунок 7);
• день 7 – 5 см;
• день 10 – 6 см (Рисунок 8);
• день 12 – размер остался прежним, но кристалл значительно вырос в ширину и стал намного массивнее (Рисунок 9);
• день 17 – 6,5 см, кристалл по-прежнему растет в ширину;
• день 21 – 8 см.

Кристалл из водопроводной воды

В отличие от первого эксперимента, кристалл из водопроводной воды у меня не получилось вырастить с первого раза. Вместо кристалликов-затравок на дне банки образовалась кашица.

На второй раз, я накрыла сосуд с кристаллом плотной темной тканью и убрала его в неосвещенное место.

На следующее утро на дне банки находились крупные, красивые кристаллики-затравки правильной формы. Причем, намного крупнее, чем из фильтрованной воды (Рисунок 10).

Измерения размера кристалла:

• день 1 – 1 см;
• день 2 – 1,8 см (Рисунок 11);
• день 5 – 2,3 см;
• день 8 – 3,5 см (Рисунок 12);
• день 10 – 4 см;
• день 15 – 5,5 см.

Кристалл из минеральной воды

На дне банки не образовалось ни кристалликов, ни кашицы, получилась просто жижа (Рисунок 13). После того, как я попробовала сделать так же, как и с кристаллом из водопроводной воды и подержать все это подольше, ничего не изменилось.

Когда спустя неделю абсолютно ничего не изменилось, я сделала новый перенасыщенный раствор в соотношении минеральной и фильтрованной воды 1:1. За ночь, в кашице сформировались маленькие образования неправильной формы (Рисунок 14). Кристалликами их назвать нельзя, так как они разваливаются в руках в первые же секунды, соответственно подвесить хоть один из них на леску невозможно.

Тогда я сделала новый перенасыщенный раствор в соотношении минеральной и фильтрованной воды 1:3, а затем и 1:6 (Рисунок 15). В итоге, получилась кашица из мелких кристалликов-образований. Из которой также невозможно было выбрать ни один нормальный кристаллик-затравку.

Для выращивания была взята минеральная вода «НАРЗАН» (Рисунок 16).

Исходя из состава воды и приведенных примеров, можно предположить, что ионы минералов и углекислый газ (CO2), содержащиеся в минеральной воде, мешают образованию кристаллической решетки кристаллов.

Воздействие разных типов воды на рост кристаллов

После того, как я закончила выращивание кристаллов из фильтрованной и водопроводной воды, я решила провести небольшой эксперимент.

Я смешала перенасыщенный раствор из фильтрованной воды и перенасыщенный раствор из водопроводной воды в отношении 1:1. После этого я разлила равное количество раствора в две одинаковые емкости и погрузила в одну из них кристалл из фильтрованной воды, а в другую кристалл из водопроводной воды. Через 14 часов оба кристалла полностью растворились.

Спустя две недели я повторила эксперимент, вырастив по одному кристаллу из водопроводной и фильтрованной воды. Результат оказался тем же.

Сравнительный анализ получившихся образований на дне емкостей с растворами из разных типов воды

Они очень легко разъединяются между собой, стоит чуть потрясти банку.

2. В банке, где растет кристалл из водопроводной воды, образуются кристаллики намного меньше. Они как бы прилипают к дну банки. Разъединяются они намного сложнее и при помощи деревянной палочки (Рисунок 18).

Рост и изменение кристаллов в длительном временном промежутке

Я приготовила перенасыщенный раствор из фильтрованной воды и бросила в него несколько щепоток медного купороса. Емкость я накрыла темной плотной тканью и убрала в неосвещенное место. Все это я оставила ровно на 2 месяца. В течение этого времени я не притрагивалась к сосуду и не снимала ткань.

Каково было мое удивление, когда я, достав банку, увидела множество крупных кристаллов неправильной формы (Рисунок 19). Также можно увидеть, что небольшое количество раствора, оставшееся после образования этих кристаллов, позеленело и помутнело.

Таким образом, сравнивая размеры кристаллов, выращенных на очищенной и на водопроводной воде (Рисунок 20), можно сделать вывод, что кристаллы на очищенной воде растут быстрее и получаются более крупными, чем на водопроводной. На минеральной воде вырастить крупные кристаллы не получается вообще.

Заключение

Сначала немногие из беспорядочно движущихся молекул или атомов растворенного вещества собираются в том примерно порядке, который нужен для образования кристаллической решетки. Такую группу атомов или молекул называют зародышем. Опыт показывает, что зародыши чаще образуются при наличии в растворе каких-либо центров кристаллизации. Центрами кристаллизации могут служить загрязнения на стенках посуды с раствором, пылинки, мелкие кристаллики растворенного вещества, поэтому если посуда не чистая, то кристаллы растут на дне и стенках сосуда.

Медный купорос — химически активная соль. Именно поэтому в опыте на водопроводной воде кристаллы росли медленнее, чем на очищенной воде, не содержащей других растворённых в ней солей. Водопроводная вода, во-первых, содержит растворённые соли и, во-вторых, может быть сильно хлорированной.

Примеси (особенно карбонаты в жёсткой водопроводной воде и соли в минеральной воде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего сильно тормозится или вообще прекращается рост кристаллов. Моя работа имеет практическую значимость, потому что материалы исследования могут быть использованы для подготовки к уроку, для подготовки к экзаменам. Цель работы достигнута. Я научилась выращивать кристаллы медного купороса.

Список использованных источников и литературы

1. Интернет.
2. Макарова О.В., Щадрина Л.В. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 7. – С. 148-149;
3. Будаев А. Г., Третьякова Н. В. Выращивание кристаллов в домашних условиях // Юный ученый. — 2015. — №1. — С. 66-68.

Источник