Stężony kwas siarkowy(VI) to bezbarwna, gęsta, oleista ciecz wykazująca silne właściwości higroskopijne. Pod jego wpływem substancje organiczne ulegają odwodnieniu, a w wyniku reakcji powstaje węgiel.

C₁₂H₂₂O_11(s)    12C_(s) + 11H₂O_(c)

Proces ten jest silnie egzotermiczny. Sacharoza ulega stopieniu i wydziela się para wodna. Mogą również powstawać inne gazowe produkty reakcji np.: CO₂ i SO₂.

2H₂SO_4(aq) + C_(s) → CO_2(g) + 2SO_2(g) + 2H₂O_(g)

Podobnie jak w przypadku węży z sacharozy i wodorowęglanu sodu (#10 Ekologiczne węże Farona) powstający węgiel zostaje „nadmuchany” przez wydzielające się gazy, tworząc czarnego, gąbczastego węża.

Reakcja zwęglania cukru zachodzi stosunkowo powoli. W przypadku zastosowania para-nitroaniliny (Rys. 1) proces zwęglania zachodzi bardzo gwałtownie, wręcz wybuchowo. Ze względu na szybkość tej reakcji, nie zawsze powstające produkty tworzą formę przypominającą węże.

Rysunek 1. Wzór półstrukturalny p-nitroaniliny.

UWAGA! Substancje niebezpieczne:

• • 4-nitroanilina

• Kwas siarkowy(VI)

W doświadczeniu tym wykorzystuje się związki, które można znaleźć w kuchni. Pierwszym ze składników jest sacharoza, czyli cukier spożywczy, drugim zaś wodorowęglan sodu – główny składnik sody oczyszczonej i proszku do pieczenia. Ponadto potrzebny jest popiół np. z ogniska oraz wysokoprocentowy (palny) roztwór alkoholu.

Należy przygotować mieszaninę cukru i wodorowęglanu sodu w stosunku masowym 10:1. Cukier można lekko rozetrzeć (niestety wykorzystanie cukru pudru nie daje oczekiwanych efektów). W naczyniu żaroodpornym należy umieścić popiół i wsypać przygotowaną mieszaninę. Popiół wokół mieszaniny należy nasączyć etanolem i podpalić. Węże rosną pod wpływem ciepła wydzielanego podczas spalania etanolu.

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Podczas ogrzewania wodorowęglan sodu ulega termicznemu rozkładowi:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Wydzielający się tlenek węgla(IV), odpowiada za właściwości spulchniające proszku do pieczenia oraz sodzie oczyszczonej.

Równocześnie cukier topi się i ulega zwęgleniu:

C₁₂H₂₂O₁₁ → 12C + 11H₂O

Powstający w trakcie reakcji spalania węgiel zostaje „nadmuchany” przez wydzielający się dwutlenek węgla i powstaje czarny wąż.

Doświadczenie to może być bez trudu i większego zagrożenia przeprowadzone w domu ze względu na nieszkodliwy charakter powstających produktów. Pamiętajcie jednak, że alkohol jest wysoce łatwopalny, nie należy np. dolewać etanolu podczas wykonywania doświadczenia.

Zalecamy oglądanie w jakości HD!

Rodanek rtęci(II) Hg(SCN)₂ jest białym ciałem stałym, może być otrzymany w wyniku reakcji strąceniowej np. rodanku potasu z chlorkiem rtęci(II). Rodanek rtęci(II) ulega termicznemu rozkładowi, a w wyniku tej reakcji powstaje żółto-szary, gąbczasty produkt znany jako „Węże Faraona” (Pharaoh’s Serpent) (Bailer et. all, 1973). Głównym produktem reakcji rozkładu jest azotek węgla C₃N₄:

2Hg(SCN)_2(s) → 2HgS_(s) + CS_2(g) + C₃N_4(s)

Azotek węgla może ulegać dalszemu rozkładowi do azotu i toksycznego dicyjanu zgodnie z równaniem:

2C₃N_4(s) → 3(CN)_2(g) + N_2(g)

W trakcie reakcji rozkładu zazwyczaj dochodzi do zapłonu. Powstający siarczek węgla(IV) w atmosferze powietrza spala się do tlenku siarki(IV) i tlenku węgla(IV):

CS_2(g) + 3O_2(g) → CO_2(g) + 2SO_2(g)

Ponieważ proces spalania zachodzi energiczne, istnieje znaczne prawdopodobieństwo otrzymania wielu produktów ubocznych, w tym również metalicznej rtęci.

Powstający azotek węgla jest substancją bardzo porowatą, w jej porach oraz na powierzchni znajdują się wszelkie produkty reakcji. Z tego powodu węży nie należy dotykać!

Doświadczenie to zostało odkryte w 1821 przez studenta medycyny Gilberta Wöhlera. Swoje obserwacje opisał jako: „(…) wijący się sam z siebie proces, produkt podobny do robaków, zwiększający wielokrotnie swoją objętość, powstaje bardzo lekki materiał w kolorze grafitu (…)” (Davis, 1940). Doświadczenie to znalazło zastosowanie podczas nagrywania pierwszych filmów science-fiction. Specjaliści od efektów specjalnych nakładali rodanek rtęci(II) na kamienie, a następnie je ogrzewali. Powstałe w wyniku rozkładu węże imitowały obce formy życia.

UWAGA! Substancje niebezpieczne:

• Rodanek rtęci(II) 
• Toksyczne produkty reakcji: dicyjan, rtęć metaliczna

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.

Davis, T. (1940). Pyrotechnic snakes. Journal of Chemical Education, 17 (6), str. 268. doi:10.1021/ed017p268