"Aproape toata lumea este cristalina.
În lume există un cristal și solidul său,
Academician Fersman A.E.
Este posibil să crească cristale la domiciliu? Pentru a-și îmbunătăți abilitățile și abilitățile, pentru a arăta creativitatea - ce poate fi mai relevant pentru un student modern? Vreau să-mi testez abilitățile, să găsesc răspunsurile la întrebări: Ce? Cum? De ce? Iar tema aleasă a acestei lucrări mi-a dat această ocazie: o să-mi dau seama! Voi explica! Această lucrare are un anumit aspect de noutate, pentru că nu am făcut niciodată așa ceva cu mâinile mele - cristalul "a crescut" înaintea ochilor mei, am privit-o și m-am uitat după ea. În opinia mea, "creșteți", obțineți un cristal - este un miracol!
Scopul lucrării. Creșteți cristalele acasă și explorați proprietățile lor.
Obiective: 1. Să studieze informații din surse literare pe această temă.
2. Creșteți un cristal dintr-o sare de sulfat de cupru.
3. Pentru a studia exemplul influenței condițiilor externe asupra creșterii cristalelor
4. Investigați proprietățile fizice și chimice ale cristalelor crescute.
Există o mulțime de lucruri interesante și neobișnuite în lume. În pământ uneori pietrele se găsesc într-o astfel de formă, ca și cum cineva le-a tăiat cu grijă, le-a lustruit, le-a lustruit cu cristale. Se întâlnesc în viața noastră de pretutindeni, atrăgându-le neobișnuit și misterios, provocând interesul pentru observare și studiu. Există cristale mici, înguste și ascuțite, ca acele, și sunt uriașe, ca niște coloane. Multe cristale sunt perfect curate și transparente, ca apa. Nu e de mirare că spun "transparent ca cristalul", "clar de cristal".
În timp ce trăiesc pe pământ, am mers prin cristal este construit din cristale, cristalele sunt de prelucrare la plantele, le cresc in laborator, este utilizat pe scară largă în inginerie și știință, mânca cristalele sunt tratate de acestea.
În laboratoare, sunt produse în mod artificial cristale unice de multe substanțe. Prin observarea măsurilor de precauție, este posibil să crească și unele cristale la domiciliu, de exemplu, din soluții suprasaturate de sulfat de cupru prin metoda îndepărtării treptate a apei din soluție. Prin această metodă mi-am crescut cristalele, rupând lucrarea în trei etape:
Observarea creșterii cristalelor.
Investigarea proprietăților fizice și chimice ale unui cristal.
Software-ul folosit pentru procesarea rezultatelor experimentelor cu cristale: un microscop digital, o cameră digitală, scale electronice.
Programe: Microsoft Office Picture Manager, Microsoft Photo Paint
1. Am crescut cristale de sulfat de cupru: un singur cristal și un policristal (drusa).
2. Cristalul cultivat într-un câmp magnetic are o formă aproape regulată de romb.
3. Au fost studiate proprietățile fizico-chimice: cristalele de sulfat de cupru se dizolvă bine în apă și slab în alcool; apariția culorii verzi în flacără indică prezența ionilor de cupru (CuSO4), densitatea unui cristal cultivate într-un câmp magnetic egal cu 2,07g / cm3 și este câmpul magnetic - 2,04 kg / cm3; indicele de refracție al cristalului este n = 1,54; cristal în experiment asupra conductivității a arătat proprietăți distincte izolator care corespunde în totalitate proprietăților electrice normale ale cristalelor cu structura ionice.
Ca rezultat al studiilor noastre, problema a fost rezolvată: am reușit să crească cristale de sulfat de cupru la domiciliu.
Semnificația practică a studiului constă în faptul că cristalele sunt cultivate de către noi pot fi utilizate pentru a demonstra lecțiile de chimie, fizica, pentru a crea picturi, culori, compoziții, bijuterii pentru fashioniste, etc. Deoarece cristalele am crescut am făcut :. brosa, rama foto decorate și un suport pentru lumanari, decorat casca. Rezultatele muncii noastre, ne-am reflectat în broșurile emise cu recomandări pentru creștere de cristale la domiciliu și a creat o prezentare care poate fi, de asemenea, utilizat în clasă și clase extrașcolare.
Capitolul 1. Partea teoretică
Ce este un cristal
Cuvântul cristal ("crystallos") este de origine greacă. Prin cristal, vechii greci au numit gheața și apoi cristalul de rocă, considerat a fi gheața pietrificată. Mai târziu, începând cu secolul al 17-lea, cristalele au fost numite toate corpurile solide care au forma naturală a unui polyhedron planar. Cristalele sunt corpuri solide ale căror atomi sau molecule ocupă poziții clare și ordonate în spațiu. În toate cristalele, în toate materiile solide, particulele sunt aranjate într-o structură obișnuită, bine definită, aranjată într-un model simetric, regulat, repetat. În timp ce există această ordine, există un corp solid, un cristal. Prin urmare, cristalele au fețe plate. Cristalele sunt de diferite forme.
Solidele cristaline se găsesc sub formă de cristale unice individuale - sub forma de monocristale si policristale reprezentând congestia mici cristale orientate aleatoriu - cristalite, altfel numit (cristaline) boabe. Conform proprietăților lor, cristalele singulare diferă de policriști. monocristale, cristale unice, au o formă geometrică regulată, ele sunt caracterizate de anizotropia, adică diferența dintre proprietățile în direcții diferite. Policristalele constau din multe cristale intergrupte, ele sunt izotropice. Aici, de exemplu, cristale de sulfat de cupru cultivate acasă:
1.2 Metode de creștere a cristalelor în natură.
Toată lumea putea observa cum apar cristalele de gheață de pe geamul ferestrei înghețate, cresc și treptat își schimba forma. Cristalele cresc. Ele cresc întotdeauna în poliedra dreaptă, simetrică, dacă nu le împiedică să crească. Cristalizarea poate fi efectuată în moduri diferite.
1 fel. Cristalele pot crește odată cu condensarea vaporilor - acest lucru duce la fulgi de zăpadă și modele pe geamul rece.
2 fel. Răcirea unei soluții fierbinți sau a topiturii fierbinți. Procesul de formare a rocilor vulcanice aparține, de asemenea, cristalizării din topitură. Din cauza răcirii, acum milioane de ani au apărut pe Pământ multe minerale. O "soluție" pentru această "experiență" a fost magma - masa topită de roci din intestinul Pământului. Ridicându-se la suprafață de la adâncimea încălzită, magma sa răcit. Ca rezultat al acestei răciri, care ar putea dura mai mult de o mie de ani, s-au format doar mineralele pe care le urmărim, pe care le urcăm. Acest proces este foarte lung.
3 moduri. Îndepărtarea treptată a apei dintr-o soluție saturată. În timpul evaporării ("uscarea"), apa se transformă în abur și scapă. Dar dizolvate în apă substanțele chimice nu se pot evapora cu ea și se pot depune sub formă de cristale. Cel mai simplu exemplu este sarea, care se formează atunci când apa se evaporă din saramură. Și în acest caz, cu cât se evaporă mai lent apa, cu atât mai bine se obțin cristalele. Prin această metodă mi-am crescut cristalul.
Un câmp magnetic este un tip special de materie, nu este perceput de simțuri, este invizibil. Un câmp magnetic apare în jurul corpurilor care păstrează magnetizarea pentru o perioadă lungă de timp - magneți, corpuri care au propriul câmp magnetic. Proprietatea principală a magneților este aceea de a atrage corpuri din fier sau din aliajele sale. Un magnet permanent are întotdeauna doi poli magnetici: nord (N) și sud (S). Cel mai puternic câmp magnetic al unui magnet permanent la poli. Polii asemănători ai magnetului sunt respinși și polii opuși sunt atrași. Magneții naturali (sau naturali) sunt bucăți de fier magnetic. În ceea ce privește compoziția lor chimică, ele constau în 31% FeO și 69% Fe2O3.
Capitolul 2. Partea practică.
Reguli de securitate:
Lucrul cu substanțele trebuie să fie foarte atent.
În nici un caz nu ar trebui ca cerealele să cadă în produsele alimentare.
Utilizați pentru a crește cristale necesare feluri de mâncare speciale.
După ce ați lucrat cu sulfat de cupru, asigurați-vă că vă spălați mâinile cu apă și săpun.
Concluzie: densitatea cristalului crescut într-un câmp magnetic este de 2,07 g / cm3, iar în afara câmpului magnetic este de 2,04 g / cm3 (comparabil cu datele tabelate)
2.6.Măsurarea indicelui de refracție al unui cristal.
Important în descrierea și identificarea cristalelor au proprietățile lor optice. Când lumina cade pe un cristal transparent, ea reflectă parțial și parțial trece în interiorul cristalului. Lumina reflectată de cristal îi conferă strălucire și culoare, iar lumina care trece în interiorul cristalului creează efecte care sunt determinate de proprietățile sale optice. Când raza înclinată a luminii trece din aer în cristal, viteza de propagare scade; Faza incidentă este deviată sau refractată. Raportul dintre unghiul de unghi al incidenței și unghiul de refracție este reprezentat de o valoare constantă și se numește indicele de refracție. Aceasta este cea mai importantă caracteristică optică a cristalului și poate fi măsurată foarte precis.
Pentru a măsura indicele de refracție, am folosit o rază de lumină care a trecut printr-un ecran cu o fantă. Punând cristalul în calea razei, am marcat două puncte la intrarea și ieșirea razei de pe cristal, apoi le-am conectat. După efectuarea unor construcții suplimentare, am măsurat unghiul de incidență al fasciculului, unghiul de refracție și utilizând formula, am calculat indicele de refracție al unui cristal cultivat într-un câmp magnetic.
Unghiul de incidență, α
Unghi de refracție, β
După efectuarea experimentului cu radiații vizibile, am verificat capacitatea cristalului de a absorbi undele radio, adică invizibilă radiație. Pentru a face acest lucru, am împachetat consola cu folie de aluminiu, care nu permite trecerea undelor radio. Am apăsat butonul de alimentare, dar placa nu a pornit. Apoi am deschis o deschizătură îngustă pentru trecerea razelor, am apăsat din nou butonul de alimentare și placa a pornit.
Oprind tabla, am repetat încercarea de ao activa, dar de data aceasta radiatorul a fost acoperit cu un cristal de vitriol. Când apăsați butonul de alimentare, placa nu pornește.
Concluzie: un cristal cu o grosime de 15 mm este un obstacol pentru valurile din domeniul radio.
Conductivitatea electrică este proprietatea unor organisme care conduc curent electric. Toate substanțele sunt împărțite în curent electric conductor (conductori), semiconductori și dielectrice (izolatoare).
Investigând conductivitatea electrică a cristalului rezultat, am folosit un bec pentru a fixa trecerea unui curent electric. Dacă curentul în circuit este - lumina este aprinsă, dacă nu, nu este. A fost aplicată o tensiune de 4,5 V.
Concluzie: Cristalul a prezentat proprietățile izolatorului în experiment, bulbul nu sa aprins, ceea ce corespunde complet proprietăților electrice normale ale cristalelor cu structură ionică.
Laboratorul fizic școlar regulat, folosind echipamentul, am crescut cristale dintr-o soluție saturată de sulfat de cupru prin evaporare, am urmărit să crească în câmpul magnetic și în afara ei, a dat seama de caracteristicile fizice, au examinat proprietățile chimice.
1. Am crescut cristale de sulfat de cupru: un singur cristal și un cristal policristalin.
2.Câmpul Magnitnoe are un efect clar asupra creșterii cristalelor, un cristal cultivat într-un câmp magnetic are o formă aproape regulată de romb.
3. Au fost studiate proprietățile fizico-chimice: cristalele de sulfat de cupru se dizolvă bine în apă și slab în alcool; Apariția unei nuanțe verzi în flacără indică prezența ionilor de cupru, adică CuSO4; densitatea cristalului crescut într-un câmp magnetic este de 2,07 g / cm3, iar în afara câmpului magnetic este de 2,04 kg / cm3; indicele de refracție al cristalului este n = 1,54; cristalul a prezentat proprietăți clar exprimate ale izolatorului în testul de conductivitate, care corespunde pe deplin proprietăților electrice normale ale cristalelor cu structură ionică.
Ca rezultat al studiilor noastre, am rezolvat problema: am reușit să crească cristale de sulfat de cupru la domiciliu. Pot spune cu certitudine că cristalele în creștere sunt o artă!
Acest subiect a fost foarte interesant pentru noi. Lumea cristalelor a fost uimitoare și variată. Ca rezultat, avem alte întrebări care necesită un studiu aprofundat. Prin urmare, intenționăm să continuăm studierea acestui subiect.
Fizica este o știință uimitoare și trebuie să o învățați pas cu pas.
Recomandări pentru creșterea cristalelor:
Pentru cristalele de creștere utilizați numai soluții proaspăt preparate.
Utilizați numai vase curate.
Asigurați-vă că filtrați soluția.
Cristalinul nu poate fi îndepărtat din soluție fără creșterea creșterii.
Nu lăsați resturile să intre într-o soluție saturată. Pentru a face acest lucru, acoperiți-l cu hârtie de filtru.
Periodic (o dată pe săptămână) modificați sau actualizați soluția saturată.
Scoateți cristalele mici condensate formate.
Cu cât soluția se răcește mai lent, cu atât mai mari se formează cristalele. Pentru a face acest lucru, puteți înfășura ochelarii cu o cârpă.
Cristalele obținute sunt atent acoperite cu un lac incolor împotriva intemperiilor
2. Seria "Erudite" Chimie, Fizică.
3. Shaskolskaya, Cristale MP. Editura "Știință". - M. 1978.
Resursele de pe Internet:
Formula chimică: CuSO4 * 5H2O1
Denumirea chimică: sulfat de cupru, cupru sulfat cupru (Cuprumsulfuricum), sulfat (II) pentahidrat
Descriere: pulbere cristalină de culoare albastră
Clasa de compuși: hidrat cristalin
Descrierea cristalelor: cristale albastre, ușor solubile în apă. Proprietăți. Higroscopice. Se dizolvă în apă, glicerină, acid sulfuric. Suntem insolubili în amoniac. În aer, sarea este stabilă.
Structura sulfatului de cupru este prezentată în figură. După cum se poate observa, în jurul ionului de cupru coordonat la doi anioni SO4 2- axe și patru molecule de apă (în plan) și molecula de apă cincea acționează ca o punte, care prin intermediul legăturilor de hidrogen ale moleculelor de apă combinate plane și un grup sulfat.
Se folosește pentru combaterea dăunătorilor și a bolilor plantelor (de la boli fungice și afide de struguri). Uneori folosite în piscine pentru a preveni creșterea algelor în apă.
În construcții, se utilizează o soluție apoasă de sulfat de cupru pentru a elimina petele de rugină, precum și pentru a elimina emisiile de sare din suprafețele de cărămidă și beton; precum și ca mijloc de prevenire a descompunerii lemnului.
Se utilizează, de asemenea, pentru producerea de vopsele minerale, în medicină și ca parte a soluțiilor de filare în producerea de fibre acetate.
În industria alimentară este înregistrată ca aditiv alimentar E519 (conservant).
În natură, există uneori un mineral numit Chalcantite, a cărui compoziție este aproape de CuSO4 * 5H2O
La punctele de cumpărare a resturilor de metale neferoase, o soluție de sulfat de cupru este utilizată pentru detectarea zincului, a manganului și a magneziului în aliaje de aluminiu și oțel inoxidabil. La detectarea metalelor de mai sus apar pete roșii de cupru pur.
Studiul cristalelor cu microscop digital.
Un cristal cultivat într-un câmp magnetic
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: