Ocena użytkowników: 3 / 5

Gwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka nieaktywnaGwiazdka nieaktywna
 

Kolejny prosty, a zarazem bardzo efektowny eksperyment i okazja do zrobienia ładnych zdjęć. Będzie on polegał na spaleniu odrobiny siarki w atmosferze czystego tlenu. Zazwyczaj do tego typu eksperymentów wykorzystywałem tlen z butli, ale tym razem za sprawą kilku maili z prośbami o przedstawianie eksperymentów, które można wykonać korzystając z ogólnodostępnych odczynników i sprzętu, tlen wytworzę w bardzo prosty sposób.

Siarka jest pierwiastkiem chemicznym, niemetalem. Jest łatwozapalna, w powietrzu spala się niezbyt jasnym, niebieskim płomieniem. Wiele osób myli siarkę z substancją, która nakładana jest na główki zapałek. Co prawda jest w niej także siarka ale oprócz niej występuje tam także utleniacz - chloran potasu, drobne okruchy szkła, spoiwo oraz inne substancje które sprawiają, że nie nadaje się ona do naszego eksperymentu. Substancja ta nie jest ani droga ani niebezpieczna więc bez problemów możemy ją kupić w sklepie chemicznym.
Teraz kolej na tlen, w warunkach laboratoryjnych możemy go wywiązać na co najmniej kilka różnych sposobów, lecz w warunkach domowych chyba najprostszą metodą będzie przeprowadzenie elektrolizy zwykłej wody. Elektroliza jest to rozpad substancji pod wpływem prądu elektrycznego.

By przeprowadzić elektrolizę wody należy postarać się o jakieś źródło prądu stałego - najlepszym rozwiązaniem będzie prostownik do ładowania akumulatorów. Gdy już go mamy musimy przygotować dwie elektrody, które zanurzymy w wodzie, mogą to być np. dwa odcinki miedzianego drutu. Teraz gdy elektrody połączymy ze źródłem zasilania i zanurzymy w wodzie zauważymy, że na ich powierzchni zaczynają powstawać małe bąbelki gazu. Na jednej z elektrod połączonej z zaciskiem ujemnym - katodzie wydziela się wodór a na drugiej - anodzie wydziela się tlen.

Wszystko było by pięknie gdyby nie fakt, że tych gazów przy zastosowaniu czystej wody wydziela się naprawdę bardzo mało. Spowodowanie jest to tym, że czysta woda zawiera bardzo mało jonów zdolnych przewodzić prąd. Sytuacja zmieni się gdy rozpuścimy w niej substancję, która ulegnie dysocjacji na jony. Mogą to być sole, kwasy lub wodorotlenki lecz substancję trzeba dobrać tak by nie wchodziła w reakcję chemiczną z elektrodą. Ja zastosowałem elektrody miedziane a do wody dodałem niewielką ilość kwasu siarkowego, przy napięciu zasilającym elektrody równym 12V i natężeniu 3 A wydziela się całkiem sporo gazu.

Gdy bąbelki unoszą się znad elektrod musimy zacząć zbierać te z elektrody dodatniej - anody, tu właśnie wydziela się tlen i niestety wydziela się go o połowę mniej niż wodoru, chyba nie muszę tłumaczyć dlaczego. Jak go zebrać ? najłatwiej będzie napełnić kolbę wodą i zakorkować, następnie odwrócić korkiem do dołu i wprowadzić do zlewki w której prowadzimy elektrolizę. Po otwarciu korka (pod wodą) możemy już chwytać wydzielający się gaz, który stopniowo będzie wypierał wodę z kolby.

Po dłuższej chwili, gdy cała kolba wypełni się tlenem możemy ją odwrócić i zamknąć, by tlen nie mieszał się z powietrzem. Następnie na łyżeczce do spalań umieszczamy niewielką ilość siarki, podpalamy i wprowadzamy do wypełnionej tlenem kolby.
KLIKNIJ NA ZDJĘCIE BY JE POWIĘKSZYĆ

Po wprowadzeniu łyżeczki z zapaloną siarką do kolby obserwujemy diametralną zmianę charakteru spalania. Delikatna niebieska poświata zmienia się w bardzo intensywne niebieskie światło. Siarka spala się gwałtownie i dużo szybciej wg. równania (identycznego zresztą dla spalania w powietrzu):
S + O2 = SO2
Powstały podczas spalania dwutlenek siarki tworzy w kolbie obłok gęstego, białego dymu. Ma on bardzo ostry, drażniący i nieprzyjemny zapach. Gaz ten jest doskonale "rozpuszczalny" w wodzie, więc tak jak na ostatnim zdjęciu do kolby możemy dolać wody. Rozpuszczalny umieściłem w cudzysłowie bo nie mamy tu do czynienia ze zwykłym rozpuszczaniem. Zachodzi tu reakcja tworzenia słabego kwasu - kwasu siarkawego: H2SO3

Reakcja zachodzi w myśl równania: SO2 + H2O = H2SO3. O tym, że w kolbie faktycznie powstał kwas możemy przekonać się zanurzając w cieczy papierek lakmusowy, delikatne zabarwienie świadczy o obecności kwasu.
By powstał popularny kwas siarkowy H2SO4 przed reakcją z wodą, dwutlenek siarki musimy katalitycznie utlenić do trójtlenku SO3 ale o tym w zupełnie innej bajce :), miało być o samym spalaniu a wylądowaliśmy przy kwasach.

Odwiedź nas na Allegro: PaneleAllegro.pl

Komentarze

PaneleAllegro.pl darmowe panele allegro