Preskočiť na obsah
Nové na portáli: 45 demonštračných experimentov s videom a návodom.Pozrieť →
Späť

Vzdelávanie · Experimenty

Demonštračné experimenty

lekcia 4

Chemický flashbang

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:

Mg(s)+2 AgNO3(aq)→Mg(NO3)2(aq)+2 Ag(s)\text{Mg}(s) + 2\,\text{AgNO}_3(aq) \rightarrow \text{Mg(NO}_3)_2(aq) + 2\,\text{Ag}(s)

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:

2 AgNO3→2 NO2+2 Ag+O22\,\text{AgNO}_3 \rightarrow 2\,\text{NO}_2 + 2\,\text{Ag} + \text{O}_2

Uvoľnený kyslík oxiduje kovový horčík. Horčík horí za uvoľnenia veľkého množstva tepla a oslnivého bieleho svetla. Celkový dej možno zhrnúť rovnicou:

2 Mg+2 AgNO3→2 MgO+2 NO2+2 Ag2\,\text{Mg} + 2\,\text{AgNO}_3 \rightarrow 2\,\text{MgO} + 2\,\text{NO}_2 + 2\,\text{Ag}

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:

LátkaOxidačné číslo predOxidačné číslo poČo sa deje
horčík (Mg)0+II v Mg2+ / MgOoxiduje sa (redukovadlo)
striebro (Ag)+I v AgNO30 v Agredukuje sa (oxidovadlo)
dusík (N)+V v AgNO3+IV v NO2redukuje 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

  1. Naplňte byretu destilovanou vodou. Pomocou svorky na byretu ju pripevnite k stojanu v digestore. Uistite sa, že digestor je zapnutý.
  2. 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.
  3. Tento krok je potrebné vykonať tesne pred ukážkou. Po zmiešaní prášky nijako nedrvte ani nemeľte.
  4. Naneste zmes do stredu keramickej dlaždice.
  5. Nastavte ventil na byrete tak, aby uvoľňoval jednu kvapku vody každých 5–10 sekúnd.
  6. Zhasnite svetlá v miestnosti.
  7. 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.

rozumieš tomu?

Otestuj sa

5 otázok · okamžité vyhodnotenie

Kvíz: Chemický flashbang

Otázka 1/5

Akú úlohu má v pokuse kvapka vody?

Skóre: 0

Najprv vyberte odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom ako súčasť vedeckej show.

Ponuka pre školy →