Химический светофор своими руками

Химический опыт Светофор

Сегодня мы проведем занимательный и очень красивый химический опыт под названием Светофор. Этот эксперимент можно смело отнести к лучшим химическим фокусам для детей. Но для того чтобы все получилось, сначало следует изучить немного теории.

Индигокармин

Главным действующим веществом в химическом опыте Светофор является индигокармин. Это его простое название, настоящее же звучит так: динатриевая соль индиго-5,5′-дисульфокислоты. По понятным причинам условимся далее называть этот краситель — индигокармин. Так вот. Индигокармин применяют как пищевые красители в производстве напитков, выпечки и прочих сладостей, которым нужно придать синий цвет. Индигокармин даже зарегистрирован как пищевая добавка Е132 или индиготин.

Также индигокармин используется в медицине и в химии как реагент с интересными свойствами. Например, его способность служить индикатором мы используем проводя химический опыт Светофор.

Как провести химический опыт Светофор

Для проведения химического опыта Светофор нам понадобятся:

• индигокармин,
• глюкоза,
• каустическая сода,
• статья на нашем сайте: Где взять реактивы для опытов,
• горячая вода,
• 2 стеклянных сосуда,
• защитные перчатки.

Обратите внимание, что для этого опыта мы обязательно должны использовать перчатки. Во-первых, можно испачкать руки индигокармином, а во-вторых, каустическая сода (гидроксид натрия) очень сильная щелочь способная нанести химический ожог.

Для начала в одном стеклянном сосуде растворим 4 таблетки глюкозы в небольшом количестве горячей воды. 4 таблетки это 2 грамма. Приливаем к раствору глюкозы раствор около 10 мг раствора каустической соды. Получили щелочной раствор глюкозы. Отставляем его пока в сторонку. Во втором сосуде растворяем некоторое количество индигокармина. Получается синий раствор. Теперь осторожно вливаем в синий раствор щелочной раствор глюкозы. Жидкость изменит цвет на зеленый. Это синий индигокармин окисляется кислородом воздуха, т.к. жидкость насыщается этим газом при переливании.

Постепенно зелёный раствор будет становиться красным, а затем жёлтым. Действительно, как светофор! Если жёлтый раствор резко встряхнуть, то он вновь станет зелёным, т.к. жидкость насытит кислород. И так далее, до тех пор пока не надоест.

Посмотрите этот замечательный опыт на видео, чтобы оценить его зрелищность и обязательно проведите этот и другие химические опыты для детей, представленные на нашем сайте по химии.

Химический эксперимент «Светофор»

Нам с Олесюнькой предложили протестировать два набора из серии «Лучшие химические эксперименты «. Нас — заядлых экспериментаторов — такое предложение очень обрадовало. И вот перед нами две чудесные коробочки:

• Химический светофор
• Вулкан и фараонова змея

Наше внимание сразу привлек настоящий — с огнем и пламенем — вулкан. Но, прочитав инструкцию мы поняли, что лучше этот эксперимент проводить на улице, дабы не попортить только что отремонтированную квартиру. Эксперимент получился классным, но о нем — в другой раз статье «Химические опыты«.

А пока будем химичить и делать светофор.

Перво-наперво, нужно пригласить друзей (хотя можно провести и вдвоем с ребенком).

Открываем коробочку, достаем инструкцию и раздаем всем защитные перчатки, все-таки будем иметь дело с химическими реактивами, а это дело серьезное и ответственное.

Что нужно для химического эксперимента «Светофор»

В наборе «Химический светофор» мы обнаружили:

• стеклянную колбочку и пробку к ней
• мерный стаканчик
• 4 баночки с порошками и гранулами
• мерную ложечку
• и перчатки (в наборе 1 пара, нужно докупить в аптеке перчатки, чтобы хватило каждому человеку, участвующему в эксперименте)

В инструкции тщательно прописана техника безопасности при проведении химических экспериментов и правила оказания необходимой помощи в случае, если щелочь брызнет на тело.

Предупреждены — значит, вооружены знаниями. Можно двигаться вперед!

Химический эксперимент «Светофор» — наш опыт №1

1. В начале нужно приготовить раствор индигокармина.

1.1.Для этого мы отмерили мерным стаканчиком 50 мл теплой воды (около 40 градусов).

1.2. Перелили воду в стеклянную колбочку.

1.3. Добавили в колбу несколько крупинок индигокармина.

Нужно, чтобы получился раствор голубого цвета. Мы слишком много насыпали индигокармина и раствор у нас получился темно-синим. Чтобы продолжить эксперимент, мы отлили немножко раствора и добавили чистой воды.

Потом еще отлили, потом еще добавили

В итоге, получился у нас голубоватый раствор.

2. Теперь готовим раствор глюкозы.

2.1. Наливаем 15 мл воды.

2.2. Добавляем в него 2 мерных ложечки порошка глюкозы.

2.3. Дожидаемся растворения глюкозы, помогая ей покачиванием стаканчика.

2.4. Переливаем раствор глюкозы в колбу.

3. Делаем раствор гидроксида натрия.

Это самый опасный этап нашего химического эксперимента, потому что гидроксид натрия — очень едкое вещество.

3.1. Наливаем в мерный стаканчик 25 мл. воды и добавляем 1 мерную ложечку гидроксида натрия (ок. 1 г)

3.2. Дожидаемся полного растворения. Чтобы ускорить этот процесс, осторожненько покачиваем стаканчик.

3.3. Переливаем полученный раствор в колбу и наблюдаем обыкновенное химическое чудо.

Сначала раствор должен быть синим, потом зеленым, желтым и красным.

Но у нас раствор красным не стал, видимо, не те пропорции у нас получились в растворе индигокармина. Но мы не растерялись и добавили еще несколько крупинок индигокармина в нашу колбу и у нас получился настоящий химический светофор.

Вот видео по нашему химическому эксперименту «Светофор»:

Когда колба стояла в покое, то цвет раствора был желтый.

Если мы легонько трясли колбу, то цвет становился красным.

Если мы сильно трясли колбу, то цвет становился зеленым.

Дети были в восторге и по-очереди трясли колбочку, каждый раз радостно удивляясь перемене цветов.

А здесь коротенькое видео, как работает наш химический «светофор».

Простейшее научное объяснение химического эксперимента «Светофор»

Что же такое происходит внутри колбы и как раствор меняет окраску?

Индигокармин восстанавливается глюкозой в щелочном растворе гидроксида натрия. В результате этого цвет зеленый цвет раствора меняется на красный. Затем в процессе встряхивания происходит обратимое окисление восстановленной формы индигокармина кислородом воздуха.

Кстати, индигокармин — очень сильный краситель и используется в производстве чернил, для подкраски пищевых продуктов и как диагностическое средство в медицине.

Важно!

В результате эксперимента «Химический светофор» получается опасный щелочной раствор, который нельзя сразу выливать в канализацию. Предварительно его нужно нейтрализовать. Нам в этом важном деле помогал обычный уксус.

Раствор желтого цвета, под влиянием уксуса, стал совсем голубым.

Нейтральный раствор мы вылили в канализацию и приступили к новому эксперименту из этой же коробочки.

Химический эксперимент «Светофор» — наш опыт №2: голубой — бесцветный

Перчатки мы еще не сняли, колбочку уже вымыли, приступаем.

Этот эксперимент очень похож на предыдущий. Единственное отличие в первом пункте. Для желто-красно-зеленого светофора нам нужен был раствор индигокармина.

1. А теперь нам нужен раствор метиленового синего.

Забавно, что порошок метиленового синего на самом деле коричневого цвета

1. 1. Отмеряем 50 мл. холодной воды и переливаем ее в колбу.
1.2. Добавляем в колбочку несколько крупинок метиленового синего, чтобы раствор стал голубым.

У нас раствор получился очень темным и мы несколько раз отливали его и добавляли чистую воду.

Цвет раствора метиленового синего стал голубым, практически такой-же как раствор индигокармина. Но свойства у него совершенно другие.

2. Далее готовим раствор глюкозы так-же как в предыдущем опыте: 12 мл. воды +1,5 мерные ложки глюкозы.

3. Готовим раствор гидроксида натрия аналогично предыдущему опыту: 25 мл. воды+1 мерная ложка гидроксида натрия.

4. Соединяем все растворы и цвет получается голубой.

У нас этот цвет сохранялся минут 20, потом раствор стал бесцветный.
При помешивании раствор снова становился голубым. Потом медленно терял свой цвет и снова становился бесцветным.

Научное объяснение эксперимента «Химический светофор: голубой – бесцветный»

В слабощелочном растворе глюкоза медленно окисляется кислородом в глюконовую кислоту. Ускоряет этот процесс метиленовый синий, передающий кислород. При этом он сам становится бесцветным.

При встряхивании колбы в раствор поступает кислород воздуха, который вновь окисляет метиленовый синий, возвращая ему синий цвет.

Мы уже трижды проводили оба эксперимента «Химический светофор», а ингредиентов нам хватит еще на десяток опытов. У дочки, как раз в этом году начинается в школе химия – пусть удивляет одноклассников

Благодарим магазин умных развлечений «Семь пядей» за чудесный набор с химическим экспериментом «Светофор». И приглашаем Вас, дорогие читатели, посмотреть другие наши эксперименты.

Химический опыт Светофор

Индигокармин — динатриевая соль индиго-5,5′-дисульфокислоты (химическая формула C₁₆H₈N₂Na₂O₈S₂). Индигокармин применяется для изготовления чернил, подкраски пищевых продуктов (пищевая добавка-краситель E132, известная также под названием индиготин), в химии как окислительно-восстановительный и кислотно-основный индикатор и реагент для фотометрического определения O₂ и O₃, а также в медицине при различных исследованиях. Химический опыт Светофор отлично наглядно иллюстрирует свойства индокармина.

Как было сказано выше, индигокармин является индикатором окислительно-восстановительных реакций, на этом свойстве красителя и базируется данный эксперимент. Для проведения опыта нам понадобятся:

• глюкоза;
• горячая вода;
• гидроксид натрия;
• индигокармин;
• колба.

Растворяем примерно 2 гр. глюкозы в небольшом количестве горячей воды и приливаем к раствору глюкозы 10 мл раствора гидроксида натрия. В колбе растворяем индигокармин, получается раствор синего цвета. Затем вливаем щелочной раствор глюкозы в колбу с индигокармином и наблюдаем изменение цвета.
В начале, окрашенный индигокармином раствор (синий), при добавлении щёлочи окисляется кислородом воздуха до зелёного цвета — так окрашена его окисленная форма. При стоянии зелёного раствора глюкоза начинает восстанавливать индигокармин сначала до красного цвета, а потом и до жёлтого. Если раствор встряхнуть или перелить, то он перемешается с воздухом, и кислород его снова окислит до зелёного цвета.

Химический опыт Светофор (видео)

А вот как выглядит этот занимательный и очень интересный химический опыт на видео:

Поделка светофор из подручных материалов – интересные мастер-классы для школы и детского сада

Переходя перекресток на улице и держа ребенка за руку, обязательно обратите его внимание на светофор и объясните, почему он поочередно загорается то красным, то желтым, то зеленым цветом. А вернувшись домой, предложите малышу сделать своими руками поделку «Светофор», чтобы закрепить полученные на улице знания о правилах дорожного движения. Делать поделку придется с учетом возраста сына или дочери.

Для 2-3 лет

Для деток, которые только пошли в детский сад, лучше сделать заготовки заранее. Вырежьте прямоугольник из картона, наклейте на него такой же по размерам прямоугольник из черной бумаги. Вырежьте из черной бумаги три треугольника, чтобы их углы выходили за пределы заготовки светофора.

Еще вам понадобятся три круга – красного, желтого и зеленого цветов, но меньшего диаметра.

Теперь можно приглашать чадо делать аппликацию. Пусть вначале наклеит на черный прямоугольник треугольники, а поверх них – кружочки. Во время работы следует еще раз проговорить с ребенком, что означают цвета светофора.

Для 4-5 лет

Малышу этого возраста можно дать в руки ножницы и пусть попробует сам вырезать все детали будущей поделки. На листе бумаги сделать схему светофора: прочертить прямоугольник, более узкую ножку и начертить циркулем три круга на одинаковом расстоянии друг от друга.

Задача ребенка – нарезать цветную бумагу соответствующего цвета произвольно, и полученные кусочки наклеить на нужный круг в хаотичном порядке. А корпус светофора и ножку обклеить кусочками бумаги коричневого цвета.

Для 6-7 лет

Для первоклашек тема поделки остается та же, но мы ее немного усложним. Нужно взять две прямоугольных коробки из-под обуви из картона разного размера. Более узкая коробка будет в роли подставки, а более широкая – тело светофора. Ребенок с помощью циркуля может сам нарисовать три круга нужных цветов и вырезать их.

А наклеив на коробку круги один над другим, следует украсить работу, как подскажет фантазия. Можно превратить цвета светофора в симпатичные смайлики, а под кругом приклеить бантики соответствующего цвета.

Можно украсить модель аппликацией, причем глазки и носики на всех кругах сделать одинаковыми, а вот губы должны соответствовать значению цвета. На зеленом круге полукруглая улыбка, на желтом – прямоугольничек, на красном – такой же полукруг, как на зеленом, только перевернутый.

А можно превратить коробку в мистера Светофора, украсив его верхушку цилиндром, или постового, надев ему сверху форменную фуражку.

Если ребенок знаком с техникой оригами, то можно скреативить и предложить ему свернуть из красной, желтой и зеленой бумаги по кошачьей мордочке, после чего наклеить их на прямоугольную полоску картона в нужном порядке.

Для 8-9 лет

Для сына или дочери, которые посещают младшую школу не первый год, можно придумать много разнообразных вариантов изготовления поделки.

Скручивание

Для начала следует склеить высокий цилиндр из черной бумаги. Наметить на нем три круга. А затем тонкие полоски бумаги красного цвета накручивать на карандаш. Полученные объемные круги наклеивать по очереди на круг. То же самое произвести и с желтой, и с зеленой бумагой. Времени на такую поделку уйдет немало, но результат приятно удивит.

Объемный светофор

А можно замахнуться и на объемную модель. Предлагаем подробный мастер-класс:

1. большой прямоугольный лист картона свернуть пополам и каждую половинку свернуть еще раз пополам;
2. на каждый из четырех узких полос, получившихся в результате свертывания, циркулем нанести по три круга строго вертикально;
3. вырезать из цветной бумаги по 4 круга красного, желтого и зеленого цветов;
4. наклеить круги на четыре части светофора;
5. свернуть поделку и заклеить край, чтобы получился параллелепипед;
6. вырезать четыре узких полоски картона и свернуть их вдвое «книжечкой»;
7. приклеить полученные ножки к каждому углу основного изделия.

Чтобы светофор выглядел более реалистично, можно сделать сверху козырек из картона, который затем обклеить черной бумагой.

Светофор из тетрапака

Чтобы упростить задачу, за основу можно взять тетрапак большого объема. Молоко или кефир слить, помыть его изнутри, высушить и можно приступать к работе.

Обклеить готовую основу можно самоклеящейся черной пленкой. В этом случае изделие получится блестящим и будет хорошо смотреться. Осталось только приклеить круги трех цветов, сделав козырьки над каждым кругом. В качестве подставки можно использовать тетрапак меньшего размера.

Светофор из жестянки

В хозяйстве всегда найдется высокая узкая жестяная коробка округлой формы. Ее можно легко превратить в светофор. Этапы работы:

1. Вырезаем кружки из картона, обклеиваем их с одной стороны лентами двустороннего скотча и вырезаем вместе со скотчем по контуру.
2. Жестянку обтягиваем черной гофрированной бумагой и к этой основе приклеиваем заготовки кружков по три с каждой стороны так, чтобы скотч остался снаружи.
3. Снимаем поочередно скотч с каждого кружочка и посыпаем его блестками соответствующего цвета, распределяя их равномерно, чтобы не было просветов.
4. Вырезаем из черного бархата шесть полукругов и наклеиваем их над каждым кружочком, чтобы получились козырьки.
5. Верх светофора заклеиваем черным кругом.

Эта модель хороша тем, что не нуждается в подставке, так как жестянка и без нее будет держаться на столе.

Светофор из упаковки зубной пасты

Вытащите зубную пасту из упаковки, а коробочку обклейте белой бумагой. Проделайте отверстие шилом снизу упаковки. Приложите крышечку от крема к желтой бумаге, обведите контуры и вырежьте круг. Таких деталей нужно четыре. Точно так же сделайте по четыре красных и зеленых кружка.

Наклейте кружки с каждой стороны нашей коробки поочередно – красный, желтый зеленый. В отверстие вставьте подставку для воздушных шариков.

Не забудьте во время работы записать видео на телефон, которое можно будет выложить на ютуб-канал – пусть и другие дети научатся делать светофор по вашему мастер-классу.