Przedstawione doświadczenie stanowi jedną z metod otrzymywania kwasu chlorowodorowego. W pierwszym etapie otrzymuje się chlorowodór przez działanie stężonym roztworem kwasu siarkowego(VI) na chlorek sodu. Reakcja na zimno zachodzi zgodnie z równaniem (Bielański, 2010):

NaCl_(s) + H₂SO_4(aq) → NaHSO_4(aq) + HCl_(g) (1)

Gęstość chlorowodoru (ρ = 1,49 g/cm³) jest większa od gęstości powietrza (ρ = 1,19 g/cm³) (Mizerski, 2013), dlatego gaz ten może być zbierany w otwartej kolbie tak jak przedstawiono na filmie. Gazy lżejsze od powietrza należy zbierać w naczyniu odwróconym do góry dnem. O wypełnieniu naczynia zbieranym gazem informuje nas intensywne czerwone zabarwienie  uniwersalnego papierka wskaźnikowego umieszczonego u wylotu kolby.

Kolbę z chlorowodorem należy zamknąć korkiem z rurką odprowadzającą i zamocowanym wkraplaczem, w którym znajduje się niewielka ilość wody. Rurkę zanurzamy w krystalizatorze wypełnionym wodą z dodatkiem wskaźnika, np. oranżu metylowego. Efekt fontanny obserwujemy po wkropleniu wody do wnętrza kolby. Chlorowodór to gaz bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. Po dodaniu nawet niewielkiej ilości wody do kolby znaczna ilość gazu ulega rozpuszczeniu. W kolbie tworzy się podciśnienie, które powoduje zassanie wody z krystalizatora. Równocześnie obserwujemy zmianę barwy roztworu z pomarańczowej na czerwoną. Chlorowodór rozpuszcza się w wodzie tworząc kwas chlorowodorowy, który ulega procesowi dysocjacji elektrolitycznej:

HCl_(g) HCl_(aq) (2)

HCl_(aq)   H⁺_(aq) + Cl^–_(aq) (3)

Powstające kationy wodoru odpowiadają za kwasowy odczyn roztworu, a tym samym za barwę wskaźnika. Zmiana barwy oranżu metylowego następuje w zakresie pH od 3,1 do 4,4 (Bielański, 2010). Taka sama sytuacja miała miejsce kiedy zbliżono zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy do wylotu kolby. Wydzielający się chlorowodór rozpuszcza się w wodzie obecnej na zwilżonym papierku wskaźnikowym i tworzy roztwór o odczynie kwasowym, odpowiedzialnym za zmianę jego barwy.

UWAGA! Substancje niebezpieczne:

• • Kwas siarkowy(VI)

• Niebezpieczny produkt reakcji: chlorowodór

Literatura

Bielański, A., 2010. Podstawy Chemii Nieorganicznej. szóste red. Warszawa: PWN.

Mizerski, W., 2013. Tablice chemiczne. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan.