Efektné chemické pokusy na tému KOVY
Pokus: ZINKOVÁ SOPKA
Princíp: Zinková sopka je príkladom prudkej exotermickej a zároveň aj redoxnej reakcie. Zvlhčený práškový zinok sa prudko oxiduje na biely oxid zinočnatý, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo tepla, až dôjde k samovoľnému zapáleniu reakčnej zmesi. Voda má v tomto pokuse funkciu katalyzátora.
Pomôcky: porcelánová miska (železná miska), väčšia miska s pieskom, laboratórna lyžička 4 ks, pipeta delená, trecie misky s tĺčikmi 4 ks
Chemikálie: práškový NH4NO3, práškový NH4Cl, práškový Zn, voda
Postup: V trecích miskách jednotlivo rozdrvíme 4 g práškového NH4NO3, 1 g práškového NH4Cl a 3 g práškového Zn. Jednotlivé rozdrvené chemikálie nasypeme do porcelánovej misky, resp. do železnej misky a zmes farebne zjednotíme. Zmes v miske umiestnime z bezpečnostných dôvodov na misku s pieskom. Na zmes prikvapneme pipetou 1 až 2 kvapky vody a počkáme na prudké vzplanutie.
Ukážky:
Pokus: HORČÍKOVÁ SOPKA
Princíp: Horčík patrí medzi prudko reaktívne kovy. Na vzduchu zhorí horčík jasnožltým plameňom na biely oxid horečnatý. Obdoba horenia horčíka je podstatou pokusu. Zahrievaním sa uhličitan vápenatý rozkladá na oxid uhličitý a oxid vápenatý:
CaCO3 → CaO + CO2 .
Zároveň pri zvýšenej teplote dochádza k zapáleniu horčíka, ktorý reaguje s oxidmi prítomnými v zmesi a odoberá im kyslík. Reakcia je sprevádzaná vznikom intenzívneho žltého žiaru.
Pomôcky: železná miska, trojnožka, lyžička na chemikálie, plynový kahan (môže byť aj elektrická platnička), zápalky
Chemikálie: práškový mramor CaCO3 – môžeme použiť aj bielu kriedu rozdrvenú na prášok, práškový horčík Mg
Postup: Navážime 2,5 g práškového mramoru CaCO3 alebo bielej kriedy a 2 g práškového horčíka. Mramor aj horčík nasypeme do železnej misky a pomocou lyžičky na chemikálie zmes farebne zjednotíme a upravíme zmes do kužeľa. Železnú misku umiestnime priamo na trojnožku. Zmes v miske zahrievame plynovým kahanom asi 4 – 5 minút. Potom pridáme na vrch kužeľa zmesi asi tri až štyri horiace zápalky a počkáme až sa zmes vznieti a začne horieť jasnožltým plameňom sprevádzaným prskaním horčíka
Videoklip:
Pokus: ALUMINOTERMIA
Princíp: Podstatou pokusu je prudká exotermická reakcia práškového hliníka s oxidom železitým: 2 Al(s) + Fe2O3(s) → 2 Fe(s) + Al2O3(s)
Reakcia je sprevádzaná vyprskovaním iskier z reakčnej zmesi.
Pomôcky: železná miska, väčšia železná miska s pieskom, lyžičky na chemikálie 2 ks.
Chemikálie: práškový hliník Al, práškový oxid železitý Fe2O3, práškový manganistan draselný KMnO4, glycerol
Postup: Navážime si 1,4 g práškového hliníka Al a 4 g práškového oxidu železitého Fe2O3. Obidve látky nasypeme do železnej misky a dôkladne ich premiešame. Zmes si upravíme do kopčeka a na vrch kopčeka nasypeme asi 1 g práškového manganistanu draselného KMnO4. Železnú misku umiestnime do väčšej misky s pieskom. Do vrstvy manganistanu urobíme malú jamku, do ktorej nakvapkáme 1 až 2 kvapky glycerolu. Počkáme na prudké vzplanutie zmesi.
Ukážky:
Pokus: REAKCIA BRÓMU S HLINÍKOM
Princíp: Bróm možno svojimi reakčnými vlastnosťami v mnohom prirovnať ku chlóru. Reakcie brómu s kovmi však nemajú až taký búrlivý priebeh ako reakcie kovov s chlórom. Jednou z veľmi efektných reakcií je priame zlučovanie brómu s práškovým hliníkom, ktoré možno zapísať chemickou rovnicou: 2 Al + 3 Br2 → 2 AlBr3
Reakcia sa však pre škodlivosť pár brómu musí realizovať v digestóriu!
Pomôcky: laboratórny stojan, svorka, menší držiak, skúmavka, lyžička na chemikálie, pipeta
Chemikálie: bróm Br2, práškový hliník Al.
Postup: Do skúmavky upevnenej v držiaku na laboratórnom stojane napipetujeme 3 – 4 ml tekutého brómu. Potom čo najrýchlejšie pridáme do brómu v skúmavke 0,3 g práškového hliníka. Po niekoľkých minútach pozorujeme prudký priebeh reakcie sprevádzanej tenziou bielych pár.
Ukážka:
Pokus: SÍROVÁ SOPKA
Princíp: Pokus je založený na prudkej exotermickej reakcii práškového zinku s práškovou sírou, ktorá sa iniciuje, napr. dotykom rozžeraveného klinca. Podstatu chemickej reakcie možno zapísať chemickou rovnicou: Zn(s) + S(s) → ZnS(s)
V reakčnej zmesi však prebiehajú aj ďalšie chemické reakcie, ktoré možno zapísať týmito chemickými rovnicami: 2 Zn(s) + O2(g) → 2 ZnO(s)
S(s) + O2(g) → SO2(g)
Pomôcky: železná miska, lyžičky na chemikálie, chemické kliešte, železný klinec, železná miska s pieskom, váhy.
Chemikálie: práškový zinok, jemne rozotrená prášková síra
Postup: Do železnej misky si navážime 8 g práškového zinku a 4 g práškovej síry. Obe látky dôkladne premiešame, aby sa farebne zjednotili. Zo zmesi utvoríme kopček. Železnú misku umiestnime do väčšej misky s pieskom. Rozžeravíme železný klinec a vložíme ho do zmesi. Pozorujeme prudké vzplanutie zmesi.
Ukážky:
Pokus: REAKCIA CHLÓRU SO SODÍKOM
Princíp: Chlór reaguje veľmi dobre so zahriatými kovmi za vzniku príslušných chloridov.
V pokuse reaguje chlór so zahriatym sodíkom: 2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s).
Reakcia je exotermická a vzniká pri nej plameň sýto žltého sfarbenia.
Vzhľadom na vysokú jedovatosť chlóru je vhodné realizovať pokus v digestóriu.
Pomôcky: plynový valec, kadička, lyžičky na chemikálie, spaľovacia lyžička, chemické kliešte, nôž, filtračný papier, kahan (plynový, resp. liehový), hodinové sklíčko, zápalky
Chemikálie: kyselina chlorovodíková 20%, chlorečnan draselný KClO3, kovový sodík
Postup: Do plynového valca si nasypeme 1 g chlorečnanu draselného a pridáme 5 ml 20% - ného roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Po chvíli valec uzavrieme hodinovým sklíčkom.
Medzitým si očistíme a osušíme kúsok sodíka vo veľkosti hrášku. Sodík dáme na spaľovaciu lyžičku a vložíme ho do plameňa kahana. Keď sa sodík roztaví a rozžeraví do červena, vložíme lyžičku so sodíkom do plynového valca s chlórom. Pozorujeme prudkú reakciu.