To doświadczenie demonstruje reakcję chloru z acetylenem pod wodą. W jej toku powstają podwodne wybuchy, które na odpowiednio zrobionych zdjęciach przypominają fajerwerki. Nie zalecamy jego przeprowadzania początkującym, gdyż może być dość niebezpieczne (patrz sekcja Bezpieczeństwo).
Wykonanie doświadczenia
Odczynniki
- Karbid (CaC2)
- Podchloryn sodu (NaClO) lub nadmanganian potasu (KMnO4)
- Kwas solny (HCl)
Sprzęt
- Duży cylinder miarowy (500 ml) lub wysoka zlewka
- Kolba ssawkowa lub destylacyjna (zobacz opis)
- Wkraplacz
- Węzyk w miarę odporny na chlor
Przygotowujemy aparaturę do otrzymywania chloru - najlepiej jest użyć kolby ssawkowej lub destylacyjnej wyposażonej we wkraplacz. Ostatecznie można użyć jednego naczynia, w którym mieszamy reagenty i szybko je zatykamy, ale nie polecamy takiego roziązania. Aparaturę koniecznie ustawiamy pod wyciągiem. Do dolnej części wlewamy roztwór podchlorynu sodu lub manganianu potasu, natomiast do górnej roztwór HCl. Do cylindra wrzucamy teraz dwa średniej wielkości (max. 1 cm3) kawałki karbidu. Do cylindra miarowego lub zlewki nalewamy wody prawie do pełna (2-3 cm poniżej brzegu) i wrzucamy do niej niewielką ilość karbidu (najlepiej zacząć od małych ilości, np. 1 g, a jeżeli liczba wybuchów będzie niewystarczająca - dorzucić więcej). Rozpoczynamy wywiązywanie chloru i wsadzamy rurkę z aparatury na dno cylindra. Gasimy światło i widzimy błyski połączone z efektami dźwiękowymi. Natężenie wybuchów jest znacznie większe niż w "burzy w probówce". Wybuchy powstają wtedy, gdy pęcherzyki chloru zetkną się z acetylenem, utrzymującym się na powierzchni wody. Gdy wynurzymy ostrożnie wężyk z chlorem i zetknie się on z acetylenem zgromadzonym nad wodą, powstaje większa eksplozja, po czym acetylen będzie się równomiernie spalał w chlorze. Reakcja odpowiedzialna za wybuchy przebiega zgodnie z równaniem:
C2H2 + Cl2 -> 2 C + 2 HCl
Ponieważ jednym z produktów jest węgiel (sadza), woda użyta do doświadczenia po jakimś czasie mętnieje.
Bezpieczeństwo
Doświadczenie jest dość niebezpieczne, ponieważ operujemy dwoma gazami, których mieszanina samoistnie wybucha. Dodatkowo acetylen tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową, a chlor jest silnie trujący. Doświadczenie koniecznie należy przeprowadzać pod wyciągiem. Roztwory używane przy wytwarzaniu chloru (NaClO i HCl) są żrące, należy pracować w rękawiczkach. Jeśli nie mamy dostępu do wyciągu, doświadczenie można przeprowadzić w płuczce, a wydostające się w niej gazy pocłaniać w NaOH lub tiosiarczanie sodu. Podczas wykonywania doświadczenia należy nosić okulary ochronne.
Artykuł napisał
Luminol
Źródło:
