ГОРІННЯ ЗАЛІЗА

У чисту скляну банку (колбу) місткістю не менше 3 л насипте піску й заповніть її з газометра киснем.

На кінці стальної дротини (діаметром 0,25 мм), скрученої у спіраль, закріпіть «запал» — половину сірника. Нагрійте дротину у верхній частині полум’я пальника і підпаліть «запал». Введіть дротину в посудину з киснем. Кусочок сірника розгоряється дуже яскраво, потім займається і спіраль. Горіння заліза нагадує бенгальський вогонь: в усі боки розлітаються частинки залізної окалини Рез04 (мал. 12). Одні з них падають на дно посудини, інші — осідають на її стінках у вигляді бурого нальоту.

Рівняння реакції:

Мал. 12. Горіння заліза в кисні.

3Fe + 202 = Fe304.

Звичайно дослід добре вдається. Але можуть бути і невдачі, їх причини: 1) у посудині був не чистий кисень; 2) «запал» був занадто малий і дротинка не встигла прогрітися; 3) багато кисню вийшло з посудини під час швидкого внесення в неї запалу.

ГОРІННЯ В БРОМІ

Цікаво відбувається горіння в бромі, який є досить енергійним окислювачем.

Поставте на азбестовий лист невеликий стаканчик (50 мл), налийте в нього 2—3 мл рідкого брому (обережно!) та покладіть на дно стаканчика тампон з алюмінієвої фольги. Добре притисніть алюмінієву фольгу скляною паличкою до дна стаканчика і швидко закрийте його склом. (Стакан накрийте скляним дзвоном). Через 2—3 хв почнеться енергійна реакція горіння алюмінію в бромі: з’являться іскорки, стаканчик заповниться парою брому, димом (бромід алюмінію та продукт його гідролізу).

Рівняння основної реакції:

2А1 + ЗВг2 = 2А1Вг3.

Рівняння побічної реакції (гідролізу):

А1Вг3 + ЗН20 = А1(0Н)3 + ЗНВг.

ГОРІННЯ СУМІШІ АЛЮМІНІЮ З ЙОДОМ

Йод — енергійний окислювач. Окислення металів йодом нагадує горіння.

38

у сухій фарфоровій ступці розітріть однакові кількості йоду та алюмінієвого порошку. На азбестовану сітку насипте суміш у вигляді невеликого конуса із заглибленням у верхній частині. Піпеткою або скляною трубкою капніть у заглиблення 1—2 краплини води (каталізатор). Через 2—3 хв почнеться енергійне окислення алюмінію йодом:

2А1 + ЗІ2 = 2 АІІ3.

Це екзотермічна реакція. Відбувається сублімація йоду, і над «кратером вулкана» з’являються спочатку фіолетовий дим і окремі спалахи алюмінію, а потім — хмара з продуктів гідролізу. Дослід слід проводити під тягою.

Подібну реакцію можна провести між йодом і цинковим пилом.

КИСЛОТА ЗАМІСТЬ СІРНИКІВ

1. У високий хімічний стакан насипте трохи піску. Поставте на нього невелику фарфорову чашечку з 4—5 мл суміші рівних об’ємів концентрованої азотної та сірчаної кислот. За допомогою піпетки по краплинах добавляйте до суміші скипидар. Кожна краплина спричиняє бурхливу реакцію, причому скипидар займається і утворюється стовп кіпоті. При виконанні спроби треба бути обережним, стояти далеко від стакана.

2. Нагрійте в невеликій колбочці концентровану азотну кислоту і внесіть в її пару за допомогою тигельних щипців клаптик шерстяної тканини. Тканина займеться і згорить.

Концентрована азотна кислота, що є в лабораторії, для цього досліду не годиться, тому її слід приготувати (с. 56).

3. Змішайте (Обережно! Суміш не розтирати!) на папірці по 0,5 г розтертого цукру та бертолетової солі. Зсипте суміш купкою на керамічну плитку (цеглину) і капніть на неї концентрованою сірчаною кислотою. Суміш вмить згоряє. При цьому відбувається реакція взаємодії між бертолетовою сіллю та концентрованою сірчаною кислотою. Утворюється нестійкий оксид хлору (IV), який одразу розкладається, виділяючи кисень. Реакція екзотермічна. Велика кількість теплоти, що звільнюється, спричинює займання цукру.

Реакції, за якими відбуваються процеси:

а) утворення оксиду хлору (IV):

[ЗКСІ03 + 2H2S04 = 2С102 + 2KHSO* + КС104 + Н20;

б) розклад оксиду хлору:

20 О 2 = СІ, + 202;

в) горіння цукру:

С12Н22Оп + 1202 = 12CO, + ПН20.

39

ЧИ МОЖНА ЗАПАЛИТИ ВОГНИЩЕ БЕЗ ВОГНЮ?

1. Приготуйте у фарфоровій чашці суміш з 10 г пероксиду натрію і 5 г тирси. Висипте її на азбестовану сітку і капніть кілька краплин води. Суміш займеться. Це пояснюється виділенням кисню та великої кількості теплоти в результаті екзотермічної реакції за рівнянням:

2Na202 + 2Н20 = 4NaOH + 02.

2. Приготуйте у фарфоровій чашці сироподібну суміш з 2— З г перманганату калію та концентрованої сірчаної кислоти. Поставте чашку на азбестовий лист, покладіть на неї сухі дерев’яні стружки, залишивши вільним доступ до суміші. Добавте до суміші кілька краплин метанолу або етанолу. Спирт займеться і запалить стружки.

Реакція між перманганатом калію і концентрованою сірчаною кислотою екзотермічна і відбувається з виділенням кисню:

2КМп04 + 2H3S04 = 2НМп04 + 2KHS04,

2НМп04 = Мп207 + Н20,

2Мп207 = 4Мп02 + 302.

3. Помістіть у фарфорову чашку трохи оксиду хрому (VI) і вкиньте туди шматочок вати, змоченої метанолом або етанолом. (Обережно!) Спирт спалахує.

При взаємодії оксиду хрому (VI) Сг03 із спиртом відбувається окислення спирту до альдегіду.

Якщо оксиду хрому (VI) в хімічному кабінеті немає, то його можна добути. До 10 мл насиченого розчину дихромату калію добавте невеликими порціями 15 мл концентрованої сірчаної кислоти. Коли суміш охолоне, з неї випадуть голчасті кристали оксиду хрому (VI) темно-червоного кольору.

Відфільтруйте їх за допомогою скляного фільтра. Паперовий фільтр використовувати не можна, бо оксид хрому (VI) —дуже сильний окислювач і активно діє на органічні речовини. З цієї ж причини слід запобігати попаданню хромового ангідриду на шкіру та одяг.

Хромовий ангідрид, висушений в ексикаторі над хлоридом кальцію, можна використовувати як «хімічний запальник».

СПАЛАХИ В ЦИЛІНДРІ

Налийте в невеликий циліндр (250 мл) 10—15 мл концентрованої сірчаної кислоти, а потім стільки ж чистого етилового спирту. Стежте, щоб рідини не змішалися. Потім поступово всипте дрібно розтертого перманганату калію. Через кілька хвилин

на межі сірчаної кислоти і спирту спостерігатимуться спалахи. Це займається спирт в результаті утворення кисню під час взаємодії сірчаної кислоти й перманганату калію.

ХІМІЧНИЙ «МІНОМЕТ»

Насипте 2—3 г дрібно розтертого перманганату калію в коротку пробірку діаметром 3—4 см. Закріпіть пробірку в штативі і добавте 1—2 мл концентрованої сірчаної кислоти. Щоб прискорити розкладання оксиду марганцю (VII) й зробити його ефектним, вкидайте в пробірку паперові кульки — «ядра». У присутності паперу (органічної речовини) розклад оксиду марганцю (VII) відбуватиметься енергійніше.

Коли кинути кульку в пробірку, з’являється тріск, іскорки, з пробірки вилітають клубки бурого диму діоксиду марганцю (мал. 13). При виконанні цього досліду необхідно бути обережним. Не беріть більше норми перманганату калію, «міномет» ставте подалі від присутніх, отвором убік.

ЯК ЗАПАЛИТИ ЦУКОР?

Внесіть грудочку рафінаду у верхню частину полум’я спиртівки або газового пальника. Цукор не займається.

Посипте поверхню грудочки твердою сіллю літію (LiCl, Ьі2С03) або попелом від цигарки (у ньому є невелика кількість сполуки літію) і повторіть дослід. Тепер цукор займається голубим полум’ям.

Сполука літію є каталізатором. Випробуйте як каталізатор цієї реакції також оксид хрому (III).

ПРИМХЛИВЕ ОБВУГЛЮВАННЯ ЦУКРУ

Насипте 40 г розтертого на дрібний порошок цукру в хімічний стакан місткістю 100 мл. Змішайте цукор з 3—4 мл води. Добавте до утвореної маси 20—25 мл концентрованої сірчаної кислоти (<і= 1,84) і знову добре перемішайте масу скляною паличкою. Паличку не виймайте. Через кілька хвилин температура суміші підвищиться, суміш потемніє і утвориться пухка маса, яка «виростає» із стаканчика (мал. 14). Це — пористе вугілля.

41

Його утворення пояснюється дегідратацією цукру сірчаною кислотою:

СіаНзАі = 12С + 11Н20.

Крім того, відбувається відновлення концентрованої сірчаної кислоти вугіллям:

2H2S04 -f С = С02 + 2S03 + 2Н30.

ЗАПАЛЮВАННЯ СІРКОВОДНЮ

Сірководень можна запалити за допомогою свічки або сірника. Займається він і при зіткненні з дуже енергійним окислювачем — оксидом свинцю (IV).

Пропустіть струмінь сірководню над поверхнею оксиду свинцю (IV). Сірководень спалахне:

ЗРЬ02 + H2S = ЗРЬО + S02 + Н20.

Сірководень — отруйний газ, крім того, він має надзвичайно неприємний запах, тому цей дослід треба проводити під тягою.

СПАЛАХ ВІД РОЗТИРАННЯ

Деякі речовини, наприклад сірка і червоний фосфор, займаються від розтирання з оксидом свинцю (IV).

Для досліду беруть невеликі кількості цих речовин. «Припудріть» порошком сірки або червоного фосфору і оксидом свинцю (IV) стінки фарфорової ступки й товкачиком розтирайте суміш. Відбуваються спалахи. Це займається сірка (фосфор). Рівняння відповідних реакцій:

2РЬ02 + S = 2РЬО + S02,

5РЬ02 + Р = 5РЬО + Р205.

ВИБУХ ВІД РОЗТИРАННЯ

При розтиранні сірки з таким окислювачем, як бертолетова сіль, відбувається вибух.

Техніка виконання спроби така сама, як і попередньої. При розтиранні суміші реакція відбувається за рівнянням:

2КС103 + 3S = 2КС1 + 3S02.

Виконуючи спробу, треба бути дуже обережним.

Лй

ВИБУХ ВІД УДАРУ

1. Суміш бертолетової солі з червоним фосфором від удару вибухає. В іграшкових пістолетах пістони «стріляють» від удару курка по такій суміші.

Змішайте на аркуші паперу 0,2—0,3 г сухого порошку червоного фосфору і приблизно 0,4—0,6 г бертолетової солі.

Набирайте і перемішуйте фосфор з бертолетовою сіллю обережно, без тертя, бо фосфор може спалахнути. Суміш розділіть на чотири частини. Одну з них загорніть у папірець, покладіть на щось тверде і вдарте по ній молотком. Відбудеться досить гучний вибух.

2. Суміш червоного фосфору, бертолетової солі й сірки вибухає.

Візьміть 0,2 г сухого порошку червоного фосфору, 2 г бертолетової солі, 0,5 г порошку сірки і обережно перемішайте. Суміш розділіть на 6 частин. Одну з них висипте на папірець розміром 10×10 см, покладіть туди середньої величини дробинку для гвинтівки, загорніть і киньте на щось тверде: камінь або цементну підлогу. Відбудеться досить гучний вибух.

Взаємодія бертолетової солі з червоним фосфором відбувається за рівнянням:

5КС103 + 6Р = ЗР203 + 5КС1.

Усі компоненти повинні бути сухими, інакше дослід не вдасться.