#13 Fontanna chlorowodorowa

Share

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) + H2SO4(aq) → NaHSO4(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) GHS05
  • Niebezpieczny produkt reakcji: chlorowodór GHS06GHS05

Literatura

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

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

© 2015, www.ChemVlog.pl.

Share