teória
Prečo voda zapáli zmes?
Horčík je veľmi reaktívny kov, takže vytláča menej reaktívne kovy z ich solí – napríklad striebro z dusičnanu strieborného. Kým je zmes suchá, pevné častice sa takmer nedotýkajú a nereagujú. Voda je iniciátorom tejto reakcie a stačí jej pridať len kvapku. Dusičnan strieborný sa vo vode rozpúšťa a horčík vytláča striebro z jeho soli:
Táto reakcia je exotermická. Uvoľnené teplo zohrieva okolitú suchú zmes a spustí ďalšie deje.
teória
Reťaz reakcií: od kvapky k záblesku
Počas reakcie sa uvoľňuje teplo, ktoré postačuje na rozklad dusičnanu strieborného na oxid dusičitý, kovové striebro a kyslík:
Uvoľnený kyslík oxiduje kovový horčík. Horčík horí za uvoľnenia veľkého množstva tepla a oslnivého bieleho svetla. Celkový dej možno zhrnúť rovnicou:
Každý krok dodá teplo pre ďalší, a tak sa reakcia rozbehne celou zmesou v okamihu. Podobne jasne horí horčík aj v pokuse Bengálsky plameň, kde horčíkové hobliny dávajú oslnivo biely plameň.
teória
Rad reaktivity kovov
Či jeden kov vytesní druhý z jeho soli, rozhoduje ich reaktivita – ochota odovzdávať elektróny. Reaktívnejší (menej ušľachtilý) kov sa oxiduje a katióny ušľachtilejšieho kovu sa redukujú:
| Látka | Oxidačné číslo pred | Oxidačné číslo po | Čo sa deje |
|---|---|---|---|
| horčík (Mg) | 0 | +II v Mg2+ / MgO | oxiduje sa (redukovadlo) |
| striebro (Ag) | +I v AgNO3 | 0 v Ag | redukuje sa (oxidovadlo) |
| dusík (N) | +V v AgNO3 | +IV v NO2 | redukuje sa |
Horčík patrí medzi veľmi reaktívne kovy, striebro medzi ušľachtilé. Ešte reaktívnejšie sú alkalické kovy – pozrite napríklad pokus Draslík s vodou alebo lekciu Alkalické kovy.
chémia v praxi
Chémia v praxi
Táto vlastnosť reakcie horčíka s akýmikoľvek oxidačnými činidlami – obrovské množstvo svetla – sa využívala v prvých fotografických bleskoch. Horčík sa dodnes používa v pyrotechnike a vo svetliciach. Táto zmes je však veľmi nebezpečná, pretože reakciu môže ľahko spustiť aj vlhkosť vo vzduchu.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- byreta
- stojan so svorkou na byretu
- analytické váhy
- dva kúsky vážiaceho alebo filtračného papiera
- trecia miska s tĺčikom (len na drvenie samotného AgNO3)
- keramická dlaždica alebo odpaľovací plech
- destilovaná voda
- práškový horčík
- dusičnan strieborný (rozdrviť samostatne v miske)
krok za krokom
Postup
- Naplňte byretu destilovanou vodou. Pomocou svorky na byretu ju pripevnite k stojanu v digestore. Uistite sa, že digestor je zapnutý.
- Odvážte 0,50 g práškového Mg a 1,30 g práškového AgNO3 (dusičnan strieborný rozdrvte samostatne v miske, nikdy nie spolu s horčíkom). Vytvorte rovnomernú zmes tak, že budete obe látky presýpať tam a späť medzi dvoma kúskami vážiaceho alebo filtračného papiera. Pozor na vlhkosť a vodu.
- Tento krok je potrebné vykonať tesne pred ukážkou. Po zmiešaní prášky nijako nedrvte ani nemeľte.
- Naneste zmes do stredu keramickej dlaždice.
- Nastavte ventil na byrete tak, aby uvoľňoval jednu kvapku vody každých 5–10 sekúnd.
- Zhasnite svetlá v miestnosti.
- Bezprostredne po spadnutí kvapky umiestnite zmes pod byretu tak, aby ďalšia kvapka dopadla na zmes. Zatvorte digestor a rýchlo ustúpte.
pozor
Bezpečnosť
- Pokus robí len učiteľ v digestore so zatvoreným oknom alebo za ochranným štítom.
- V čase spustenia reakcie držte veľký odstup. V bezprostrednej blízkosti môže vystreliť roztavené striebro alebo horčík.
- Do záblesku sa nepozerajte priamo – svetlo je veľmi intenzívne. Používajte ochranné okuliare, rukavice a plášť.
- Dusičnan strieborný je žieravý, silné oxidovadlo a na koži zanecháva čierne škvrny. Je jedovatý pre vodné organizmy.
- Práškový horčík je horľavý; pri horení horčíka nikdy nehaste vodou.
- Vzniká jedovatý oxid dusičitý – digestor nechajte po pokuse bežať.
- Zmes pripravujte len v uvedenom množstve, tesne pred pokusom a nikdy ju neskladujte. Zvyšky so striebrom odovzdajte ako nebezpečný odpad.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Reakciu je možné spustiť aj vystreknutím vody zo stričky. Dbajte na zvýšenú bezpečnosť.
- V zatemnenej miestnosti záblesk vynikne najviac, preto krok so zhasnutím svetiel nevynechávajte.