#1 Burza w probówce

Share

Nawarstwienie obu cieczy jest możliwe dzięki różnicy w gęstości wykorzystanych roztworów. Mniejsza gęstość metanolu (ρ = 0.79 g/cm3) w stosunku do gęstości stężonego kwasu siarkowego(VI)  (ρ = 1.83 g/cm3) umożliwia umieszczenie alkoholu na powierzchni kwasu.

Manganianu(VII) potasu dodany do probówki z kwasem siarkowym(VI) i metanolem, zatrzymuje się na granicy faz tych dwóch cieczy. W pierwszej kolejności manganian(VII) potasu reaguje z kwasem siarkowym(VI) zgodnie z równaniem (Bielański, 2010; Bailer & all, 1973):

H2SO4(st.) +  2KMnO4 → K2SO4 + Mn2O7 + H2O

Powstały w wyniku tej reakcji tlenek manganu(VII) Mn2O7 tworzy zielone smugi opadające na dno cylindra.

Tlenek manganu(VII) jest związkiem nietrwałym i w temperaturze ok. 55 oC ulega reakcji rozkładu do tlenku manganu(IV) i tlenu (Bielański, 2010), którego pęcherzyki możemy zaobserwować na filmie. Rozkład ten jest zgodny z równaniem reakcji:

2Mn2O7 → 4MnO2 + 3O2

Obserwowalny brunatny osad utworzony na granicy faz to tlenek manganu(IV) – MnO2. Uzyskanie wymaganej temperatury do zajścia powyższej reakcji nie jest trudne, zważywszy na fakt, że podczas rozcieńczania stężonego kwasu siarkowego(VI) wydziela się duża ilość energii na sposób ciepła.

Powstały w wyniku tej reakcji tlen utlenia alkohol metylowy, czemu towarzyszą pojawiające się na granicy faz iskry i charakterystyczne trzaski.

2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O

Należy uważać, aby biegnąca gwałtownie reakcja nie spowodowała przeskoczenia iskier na powierzchnię alkoholu. Może to spowodować inicjację reakcji spalania alkoholu z udziałem tlenu z powietrza, jak było to widoczne na filmie podczas wylewania mieszaniny.

Przedstawiany ciąg równań stanowi reakcję główna. Należy pamiętać, że równolegle biegną m.in. procesy utleniania alkoholu przez KMnO4 i Mn2O7 prowadzące do otrzymania kwasu HCOOH i innych produktów ubocznych.

UWAGA! Substancje niebezpieczne:

  • Kwas siarkowy(VI) GHS05
  • Alkohol metylowy GHS02GHS06GHS08
  • Manganian(VII) potasu GHS03GHS07GHS09

Literatura

Bailer, J. C., Emeléus, H. J., Nyholm, S. i Trotman-Dickenson, A. F. (1973). Comprehensive Inorganic Chemistry. (J. C. Bailer, Red.) Oxford: Pergamon Press.

Bielański, A. (2010). Podstawy Chemii Nieorganicznej (wyd. szóste). Warszawa: PWN.

© 2014 – 2015, www.ChemVlog.pl.

Share

Jedna myśl nt. „#1 Burza w probówce

Możliwość komentowania jest wyłączona.