Как сделать обычный серый день в жизни ребенка более ярким и запоминающимся? Просто – провести вместе с ним легкие и безопасные, но очень зрелищные опыты с сухим льдом.

Что такое сухой лед?

Рассматриваемое вещество хотя и называется льдом, но все же оно никак не связано с водой. На самом деле это диоксид углерода (CO2, углекислый газ), но в твердом агрегатном состоянии. Его особенностью, обуславливающей зрелищность проводимых для детей опытов, является свойство практически моментально переходить из твердой фазы в газообразную, минуя промежуточную жидкую ступень (поэтому он и зовется «сухим льдом»). Происходит данное действо при малейшем нагревании вещества, которое необходимо хранить в специальном холодильном контейнере. Если его достать из контейнера и оставить при комнатной температуре, то уже через пару секунд из твердого кусочка начнет образовываться газ (сублимирование). А если полить сухой лед горячей водой, то этот процесс пойдет в бешеном темпе.

Тем, кто решился на проведение экспериментов с сухим льдом, необходимо знать следующее:

• данное вещество стоит недорого, но продается в основном большими партиями, большую часть стоимости составляет цена контейнера (сухой лед – 90 или 100 рублей за килограмм, а контейнер — 500);
• даже находясь в контейнере, сухой лед медленно, но испаряется, поэтому приобретать его нужно непосредственно перед «днем X»;
• в сухом виде диоксид углерода имеет температуру около -75 градусов, если долго держать его незащищенными руками, то можно получить ожог – требуются перчатки;
• образующийся газ абсолютно безопасен, но помещение все-таки требуется проветривать, иначе может заболеть и закружиться голова.

Опыты, эксперименты и фокусы

Описанные выше особенности сухого льда используются в основном для показа фокусов и проведения зрелищных шоу. Ниже представлено описание самых простых, красивых и запоминающихся опытов.

Опыт №1 – «Надуваем шарик»:

1. отломить небольшой кусочек вещества;
2. поместить внутрь воздушного шарика;
3. завязать хвостик и подождать – через несколько секунд шарик начнет надуваться (если слишком много вещества, то может и лопнуть).

Опыт №2 – «Тушим огонь»:

1. поместить в банку обычную свечку и поджечь;
2. насыпать по краям небольшое количество вещества – через пару секунд газ заполнит банку, и свечка потухнет;
3. попытаться поджечь свечу заново – это невозможно, так как углекислый газ не горит, а кислорода в банке больше нет.

Опыт №3 – «Дым на танцполе»:

1. приглушить в комнате свет и включить танцевальную музыку;
2. предложить детям потанцевать;
3. незаметно для них положить достаточное количество твердого диоксида углерода в глубокую емкость;
4. налить горячую воду – из емкости на танцпол повалит густой белый дым (очень красиво!).

Опыт №4 – «Гигантский мыльный пузырь»:

1. подготовить узкую, но длинную полоску ткани или ленту;
2. поместить в таз кусочек вещества и полить горячей водой;
3. тщательно намочить ткань в жидкости, которая используется при мытье посуды;
4. взять ткань за концы и провести ею вдоль таза, плотно прижимая к его краям;
5. подождать несколько мгновений – начнет надуваться огромный мыльный пузырь с газом внутри, который потом лопнет, и его газообразное содержимое красиво растечется по сторонам.

Опыт №5 – «Танцующие пузыри»:

1. положить в глубокую и широкую кастрюлю кусочек льда и подождать, пока он наполнится газом;
2. надувать обычные мыльные пузыри и пускать их в кастрюлю – пузырики будут красиво, словно живые, парить и танцевать над газом.

Опыт №6 – «Белые пузырики»:

1. приготовить небольшую пластиковую бутылку с крышкой;
2. положить в нее немного твердого диоксида углерода и слегка полить его горячей водой;
3. проткнуть бутылку недалеко от крышки и плотно вставить пластмассовую трубочку;
4. подготовить в небольшой емкости густой мыльный раствор;
5. смочить конец трубки мылом – надуется белый пузырик, который можно брать в руки, если надеть на них шерстяные варежки.
6. Если этот опыт провести более масштабно – взять большую емкость (канистру), толстую трубку и много сухого льда, то можно устроить грандиозное шоу с огромными белыми пузырями.

Таким образом, сухой лед – это прямое доказательство того, что привычные и незаметные глазу вещи, такие как углекислый газ, могут удивлять и детей, и взрослых. Достаточно только изучить их свойства и поэкспериментировать с разными состояниями.

Середина зимы – самое время для проведения опытов со льдом. И даже если погода за окном не радует наличием снега или мороза, как это бывает в некоторых местах, ледяные забавы внесут разнообразие в вашу жизнь и помогут проникнуться зимним настроением, ведь для их организации достаточно морозильной камеры обычного холодильника.

Сегодня мы будем не только замораживать воду и , а покажем ребенку как влияют на лед разные вещества, все ли жидкости можно заморозить, как влияет холод на различные и, конечно же, не забудем про творчество.

Начнем с тех опытов, которые впечатлили дочку больше всего.

Цветные тоннели в ледяной глыбе

Нам понадобится достаточно большой кусок льда (я заморозила, полную миску воды), а также соль, пипетка и жидкая краска (мы использовали пищевые красители желтого, зеленого и синего цветов).

Чтобы было легче извлечь замороженный лёд – облейте миску снаружи горячей водой. Теперь выкладываем лед на поднос или в большую миску. Даём ребенку соль и просим его посолить лед.

Начинается самое интересное – вы услышите, как лёд трескается и увидите появляющиеся мелкие разломы внутри ледяной глыбы. Еще через какое-то время соль начнет проедать более крупные ходы по этим разломам.

Для наглядности используйте краску – капайте её на поверхность льда и она будет проникать во все мелкие трещинки и тоннели. Этот эксперимент можно продолжать достаточно долго, пока соль не разъест весь кусок льда. Вы получите потрясающее зрелище и массу впечатлений. А кроме того успеете поговорить о том, почему соль разъедает лед.

Обратите внимание ребенка на то, что лед начал таять как только вы достали его из морозильной камеры, т.к. в комнате тепло. Когда посыпали солью – соль начала растворяться в воде на поверхности льда и получилась соленая вода, которая превращается в лед только при очень низких температурах. Например, 10% раствор соли замерзает при температуре -13 градусов. Вот этот соленый раствор и начал быстро плавить лед. А разломы и треск появились из-за сильного перепада температур между льдом и солевым раствором.

Иней на бутылке

Продолжая разговор о свойствах смеси из соли и льда создайте вместе с ребенком иней на вашей кухне. Для этого в непрозрачной ёмкости смешайте соль со снегом или с дробленым льдом (мы использовали кусочки, которые намерзли на внутренних стенках морозильной камеры) и оставьте на блюдце с небольшим количеством воды.

Через некоторое время на поверхности банки появится густой слой инея, а вода на блюдце превратится в лед. И все это в теплом помещении.

Если вы загляните внутрь бутылки, то увидите, что снег растаял. При этом температура жидкости очень низкая, меньше 0. Из-за этого на наружную поверхность бутылки оседает водяной пар, находящийся в окружающем воздухе (конденсируется) и тут же замерзает, превращаясь в иней. Замерзает и вода в блюдце, образуя ледяную корку. Этот опыт наглядно демонстрирует, как образуется иней на деревьях, когда при высокой влажности воздуха резко снижается температура.

Кроме того, этим свойством соли и льда пользуются для быстрого охлаждения напитков перед подачей на стол.

Дождь в банке

Лед поможет нам продемонстрировать ребенку круговорот воды в природе. Для этого нальём на дно 3 литровой банки горячей воды, закроем её крышкой, а сверху поставим блюдце с кубиками льда. Для наглядности можете на верхнюю часть банки приклеить солнышко.

Нагретая тем или иным способом вода испаряется, превращаясь в газ, и поднимается вверх, образуя облако водяного пара. Там оно остывает и конденсируется, переходя из газообразного состояния в жидкое (поднимите блюдце и посмотрите — сколько капель висит на крышке). Когда воды собирается достаточно много, она проливается на землю в виде дождя, что мы и видим по стекающим капелькам.

Ледяной каток

Устроим ледяной каток для игрушек? Для этого заморозим воду на подносе или плоской тарелке – это , а также фигурку человечка заморозим в половине стакана воды. Теперь катаем фигурку как на катке, параллельно объясняя, что лед скользкий, из-за того что достаточно гладкий и при этом покрыт тонкой пленкой воды, поэтому на нем так легко упасть. Если же лед посыпать песком, то он становится шершавым и упасть на нем становится труднее, впрочем, как и покататься.

Шипящий лед

Еще один опыт, который приведет в восторг вашего ребенка. Заранее замораживаем кубики из соды, воды и красителя. Я сделала это заранее, поэтому дочка ни о чем не подозревала. Когда кубики застыли – выкладываем их на тарелку, разводим уксус с водой 1:1 и предлагаем ребенку капать пипеткой раствор на цветной лед. Лед начинает плавиться и шипеть все больше и больше.

Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

Дочка была в восторге, но не могла понять в чем секрет, ведь до этого капала этой же пипеткой на лед и шипения не было. Решила, что дело в воде и начала капать на оставшийся большой кусок от первого опыты – шипения нет. «Мама, признавайся, в чем фокус?» — сказала дочка и я призналась, что в кубиках сода))). Маша захотела сама в этом убедиться и заморозила еще несколько содовых кусочков, удачно повторив эксперимент через несколько часов.

Шипение же происходит в результате химической реакции уксусной кислоты и соды с образованием угольной кислоты, которая является очень нестойким соединением и тут же распадается на воду и углекислый газ, который мы наблюдаем в виде пузырьков.

Время плавления льда

Мы активно осваиваем время и решили провести эксперимент с засеканием времени таяния льда на секундомере. Разобрались где минуты, секунды и доли секунды. Приготовили два стакана с теплой и холодной водой. Одновременно положили кубики в разные стаканы и стали ждать.

В теплой воде лед растаял через 2 мин. 46 с., а в холодной — плавился 40 минут! Конечно, такого поворота событий даже я не ожидала. Устав смотреть на секундомер, дочка успела и поесть, и поиграть. А опыт назвала «очень сложным».

Замораживание различных жидкостей

Для эксперимента мы отобрали: воду, подсолнечное масло, молоко и 9% уксус. Время засекать не стали, а оставили в морозильной камере на ночь, чтобы посмотреть что замерзнет, а что нет.

В результате полностью замерзли только вода и молоко, подсолнечное масло стало густым и мутным. В уксусе, который при такой концентрации должен замерзать при -3 градусах образовалось всего несколько льдинок, полное замерзание произошло только через 2 суток. Мы сделали вывод, что температура замерзания зависит от свойств раствора, и не каждый раствор может быть заморожен в домашней морозильной камере.

Нитка разрезает лед

Для проведения опыта нам понадобится: кусок льда, тонкая нить и утяжелители. В качестве последних мы использовали деревянные кубики, привязав их к нитке. Кубик льда располагаем на перевернутом стакане и сверху кладем нить, которую вниз с обеих сторон тянут два кубика.

Суть эксперимента заключается в том, что в месте повышенного давления на лед меняется температура его плавления. Т.о. под ниткой, которая давит, лед должен таять (как при давлении коньков на лед). А образовавшаяся вода над ниткой — замерзать из-за низкой температуры окружающей среды (лед с обеих сторон). Получается, что нитка как бы разрезает лед пополам, оставляя его сверху нетронутым.

Опыт мы проводили в холодильнике, чтобы лёд не успевал быстро таять, но разрезания кусочка не получилось. Нитка вмерзла на пару миллиметров и все. Ни увеличение давления в виде 4 деревянных кубиков, ни смена температуры не сдвинули эксперимент в нужном направлении. Кусочек льда начал стремительно таять, и опыт пришлось прекратить.

Рисование на льду

Переходим к более творческой части. Попробуйте порисовать на ледяной поверхности красками. Мы использовали гуашь. Для полоскания кисти лучше брать холодную воду, чтобы рисунок не растекался от быстрого таяния льда.

Их любят включать в свои выступления фокусники, аниматоры, организаторы научных шоу. На самом деле, практически все опыты с этим веществом можно провести дома без какой-то специальной подготовки.

«Сухим льдом» называют тот самый углекислый газ (CO 2 , диоксид или двуокись углерода, углекислота), который мы с вами выдыхаем, только замороженный. Двуокись углерода при очень низких температурах из газообразной становится твёрдой, а при нагревании снова моментально превращается в газ. При этом образуется эффектный и совершенно безвредный пар.

Где взять твёрдый CO 2

Самый простой вариант - заказать готовые наборы для опытов с сухим льдом. Кроме того, существует множество фирм, которые занимаются изготовлением и продажей вещества. Эти же компании предлагают контейнеры для его доставки. Контейнер необходим, поскольку без него кристаллы растают или, правильнее сказать, сублимируют. Чем теплее условия перевозки и хранения, тем больше CO 2 испарится.

Не стоит покупать твёрдый диоксид углерода про запас. Приобретите его как можно ближе к тому моменту, когда он вам понадобится. Если фирма предлагает большую партию (обычно так и бывает), попробуйте разделить её на несколько человек: вдруг ваши друзья с детьми тоже хотят поэкспериментировать со льдом. Если в городе нет специальной фирмы, попробуйте купить немного вещества у аниматоров, которые занимаются мыльными пузырями или научным шоу.

Один килограмм стоит около 90 рублей. Стоимость контейнера для перевозки и хранения от 500 рублей. Для одного опыта потребуется от 30 до 500 граммов вещества.

Твёрдый CO 2 бывает кусками, кубиками и в гранулах. Внимательно изучите описание экспериментов и решите, какая форма для вас удобнее.

Как хранить сухой лёд и как с ним работать

Дома лёд хранят в специальном контейнере или сумке-холодильнике. Если на улице холодно, ёмкость можно выставить за окно.

• Нельзя хранить в герметичном контейнере, в морозилке и в плохо проветриваемом помещении. В первом случае может произойти взрыв, а во втором - комната заполнится углекислым газом и в ней будет трудно дышать. Во время проведения экспериментов дома обязательно хорошо проветривайте «лабораторию».
• При работе с твёрдым углекислым газом рекомендуем надевать перчатки и вещи с длинными рукава. Продолжительное прикосновение к льдинкам чревато ожогами. Из-за этого не стоит доверять его детям - все занятия проводятся строго под руководством взрослого.
• Вещество нельзя долго держать голыми руками и пробовать на вкус. При этом пар, образующийся из него, совершенно безопасен.

Опыты с сухим льдом для детей от трёх лет

1. Надуваем воздушный шар (3+)

Немного льда поместите внутрь обычного воздушного шарика и завяжите хвостик. Дальше волшебство произойдёт само. Диоксид углерода сублимирует и чудесным образом надует шар. Главное - не переборщить с количеством вещества, иначе шар не выдержит и лопнет. Хотя взрыв вполне может статью частью фокуса.

1. Гигантский пузырь (4+)

На дно блюда положите брусок сухого льда весом 500–700 граммов и залейте его горячей водой. Реакция пойдёт мгновенно - из блюда повалит белый пар.

Теперь нужно действовать быстро. Намочите кусок ткани или верёвку в мыльном растворе и проведите от одного края блюда до другого поверх пара так, чтобы образовалась мыльная плёнка. Через несколько секунд вещество превратится в газ, растянет мыльную плёнку и над тарелкой вырастет огромный пузырь, похожий на магический шар с предсказаниями.

1. Тушим свечу (5+)

Это эксперимент для детей скорее познавательный, чем эффектный. Поставьте свечу внутрь вазы или банки, зажгите её. Свеча будет гореть ровно и легко. Бросьте в банку несколько кусочков CO 2 и через короткое время огонь погаснет, поскольку углекислота не горит.

1. Волшебный дым (4+)

В миску с горячей водой просто бросают куски или гранулы твёрдого углекислого газа. Ёмкость превращается в мистический ведьмин котёл.

Секрет фокуса прост: попадая в горячую воду, двуокись углерода намного быстрее переходит из твёрдого состояния в газообразное. Интересно, что жидкого состояния у неё не бывает. С детьми постарше можно углубиться в физику и рассмотреть тему «Три состояния вещества».

1. Парящие пузырики (3+)

Мыльные пузыри кажутся живыми, если запустить их в ёмкость с несколькими кусочками CO 2 . Выделяющийся газ не даёт пузырькам упасть, и они красиво парят в воздухе над кристаллами льда.

1. Дымные шарики (5+)

В нижней части пластиковой бутылки прорезают или прожигают отверстие такого размера, чтобы в него плотно входила резиновая трубка или пластиковая соломинка. Вставьте трубочку в отверстие. В бутылку поместите немного сухого льда и плотно закройте крышку. Окуните конец трубки в мыльный раствор и наблюдайте, как надуваются наполненные паром пузыри.

Газ растягивает мыльную плёнку на конце соломинки и выдувает пузыри. Попробуйте «посадить» такой пузырь на волосы ребёнка или шерстяную варежку.

Возможно, вы придумаете и другие интересные фокусы с сухим льдом: из него можно делать газировку, с его помощью замораживают растения, его используют на дымных дискотеках. Идей бесконечное множество!

А вы проводили опыты с этим веществом? Понравились ли они детям? Расскажите нам в комментариях.

Успеть сделать, пока ребенок не вырос. Приключения, игры, опыты Ризо Елена Александровна

Тайны сухого льда

Тайны сухого льда

Далеко не все взрослые имеют представление о возможностях сухого льда, так что опыты с этим уникальным веществом понравятся не только малышам.

Итак, сухой лед представляет собой твердую форму углекислого газа. Он не горит, ничем не пахнет, а по внешнему виду напоминает привычный «снежный» лед. В основе сухого льда – пищевая углекислота. Изначально он был создан для использования на промышленных предприятиях, но потом стал доступен всем. Теперь любой человек может купить сухой лед в магазине. Продается он в небольших упаковках и выглядит как белые или прозрачные гранулы. Что же такого волшебного в этом веществе? И почему экспериментами с ним я решила открыть новую главу книги? Судите сами.

Опыт 1

ВАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

Емкость с водой (подойдет любая – от стакана до ведра);

Немного сухого льда.

Этот опыт может пригодиться при создании сценических эффектов любого масштаба. Бросьте в емкость с водой несколько гранул сухого льда (в том случае, если объем емкости невелик) – и вуаля: перед вами легкая дымка, абсолютно безвредная для здоровья! Хотите напустить туман погуще? Нет проблем. Наберите ведро воды и бросьте туда побольше сухого льда – задача выполнена.

Поскольку сухой лед используют в пищевой промышленности, его без опаски можно добавлять в коктейли, охлаждая их, а заодно придавая напитку мистический вид.

Опыт 2

ВАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

Мыльные пузыри или насыщенный мыльный раствор;

Сухой лед.

Налейте в емкость мыльные пузыри или раствор и аккуратно добавьте немного сухого льда. В итоге у вас получится не что иное, как пузырьковый туман! Возникнет такое ощущение, будто туман пробрался в каждый мыльный пузырь, заполнив его до предела. Вы наверняка захотите удивить подобным шоу всех своих знакомых.

Опыт 3

ВАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

Густой мыльный раствор;

Плотное бумажное полотенце;

Сухой лед.

В объемную кружку налейте мыльный раствор (примерно до половины емкости). Добавьте туда буквально пару гранул сухого льда и плотно накройте кружку бумажным полотенцем. Подождите несколько секунд до образования густой мыльной пленки, а затем медленно снимите полотенце. Мыльная пленка постепенно превратится в огромный пузырь, поражающий своими размерами. В конечном счете он, конечно, лопнет, а вам захочется снова повторить опыт.

Само название «сухой лед» звучит немного странно, не правда ли? Мы привыкли, что лед быстро тает и превращается в обычную воду… Но тут всё гораздо сложнее. Сухой лед - это на самом деле газ! Поэтому такой лед не тает, а возгоняется, то есть переходит из твердого состояния сразу в газообразное! В этом эксперименте мы рассмотрим различные физические и химические свойства сухого льда.

Реагенты и оборудование:

• сухой лед;
• дистиллированная вода;
• жидкое мыло (жидкость для мытья посуды);
• тимолфталеин;
• фенолфталеин;
• лакмус;
• стеклянная чаша;
• 3 химических стакана.

Пошаговая инструкция

Возьмем кусочек сухого льда и положим его на металлическую ложку. Через несколько секунд он начнет слегка подпрыгивать и дребезжать.

Бросим сухой лед в стеклянную чашу с водой - наблюдаем белый дым и бурное выделение пузырьков газа.

Если же добавить в воду несколько капель , появится густая пена из мыльных пузырей, наполненных белым дымом.

Теперь возьмем 3 химических стакана с растворами индикаторов: (синий цвет), фенолфталеином (без цвета) и лакмусом (красно-оранжевый цвет). Далее добавим немного гидроксида натрия. Растворы изменили свою окраску: индигокармин стал зеленым, фенолфталеин – малиновым, а лакмус – синим. Добавим в каждый стакан по несколько кусочков сухого льда. Через некоторое время наблюдаем изменение цвета растворов до первоначальной окраски.

Пояснение процессов

Сухой лед - это очень простое вещество (твердая фаза CO₂). Находится в свободной продаже и применяется в основном для транспортировки пищевых продуктов или очистки технических поверхностей. Но в домашней лаборатории сухой лед превращается в бесценный реагент! «Изюминка» сухого льда заключается в том, что он из твердого состояния сразу переходит в газообразное без промежуточной жидкой фазы (такой процесс называется ).

Температура сублимации составляет -78,5°С. При контакте с водой сухой лед стремительно переходит из твердого состояния в газообразное. Со стороны это похоже на кипение, только с более ярким и характерным парообразованием. Причем испаряющаяся двуокись углерода тяжелее воздуха (плотность 1,9768 кг/м³ против 1,225 кг/м³), и потому « » не поднимается, а стелется по поверхности вокруг емкости с водой.

При добавлении жидкого мыла пузыри выделяющегося газа быстро его вспенивают, и образуется густая пена, наполненная белым углекислым газом.

Если положить сухой лед в металлическую ложку, он будет прыгать и дребезжать. Дело в том, что на теплой металлической поверхности сухой лед очень быстро сублимируется, образуя очаги повышенного давления, из-за чего наша льдинка и «подпрыгивает».

При сублимации сухого льда в воде выделяющийся углекислый газ реагирует с водой, образуя угольную кислоту и меняя кислотность. Это свойство сухого льда можно использовать для красивых цветных превращений с растворами индикаторов. В нейтральной среде индигокармин имеет синюю окраску, лакмус - красно-оранжевую, а фенолфталеин не имеет цвета. При добавлении гидроксида натрия среда становится щелочной, и растворы изменяют свою окраску на зеленую, синюю и малиновую соответственно. При добавлении сухого льда в щелочных растворах образуется угольная кислота. В результате кислотность растворов повышается, среда становится нейтральной и цвет растворов изменяется до первоначального.

Меры предосторожности

Обязательно проводите опыт в перчатках и не допускайте контакта кожи с сухим льдом, чтобы не получить холодный ожог (температура сухого льда равна -78,5 °С).

Вдыхание испарений CO₂ может вызвать головную боль.

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.