teória
Čo sa deje v zmesi?
Základom je rovnaká reakcia ako pri pokuse Dichrómanová sopka. Dichróman amónny so vzorcom (NH4)2Cr2O7 je oranžová kryštalická látka, ktorá sa pôsobením tepla (termicky) rozkladá na menej toxický zelený oxid chromitý Cr2O3:
Ide o exotermickú reakciu – produkuje teplo. Zlúčenina sa rozkladá na menšie molekuly a N2 a H2O vznikajú vo forme plynov, ktoré nadvihnú vznikajúci Cr2O3. Preto vyzerá, že oxidu chromitého je väčšie množstvo ako pôvodného (NH4)2Cr2O7.
teória
Čo pridá zinok a dusičnan amónny?
Dusičnan amónny NH4NO3 je oxidovadlo a práškový zinok je dobré redukovadlo (palivo). Keď ich teplo z rozkladu dichrómanu dostatočne zahreje, zinok sa oxiduje na oxid zinočnatý:
Aj táto reakcia je silno exotermická a opäť pri nej vznikajú plyny. Zmes preto horí prudšie ako samotný dichróman a vzniká jej viac objemného produktu. Ak pridáme práškový zinok, vzniká „had“ namiesto sopky – pevné oxidy sú vytláčané unikajúcimi plynmi a vytvárajú predĺžený útvar.
teória
Kto koho oxiduje?
V zmesi prebiehajú dve redoxné reakcie naraz. Pomôže prehľad oxidačných čísel:
| Prvok | Pred reakciou | Po reakcii | Čo sa s ním deje |
|---|---|---|---|
| chróm (Cr) | +VI v (NH4)2Cr2O7 | +III v Cr2O3 | redukuje sa |
| zinok (Zn) | 0 v Zn | +II v ZnO | oxiduje sa |
| dusík v NO3− | +V | 0 v N2 | redukuje sa |
| dusík v NH4+ | −III | 0 v N2 | oxiduje sa |
Zaujímavé je, že dusík v dusičnane amónnom sa raz oxiduje a raz redukuje – oba atómy dusíka skončia ako molekula N2 s oxidačným číslom 0. Podobnú kombináciu oxidovadla a paliva nájdete aj pri pokuse Bengálsky plameň.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- odpaľovací plech
- kahan
- lyžička
- banka (ak chcete pokus robiť v banke ako pri Dichrómanovej sopke)
- dichróman amónny
- dusičnan amónny
- práškový zinok
krok za krokom
Postup
- Zmiešajte dichróman amónny s dusičnanom amónnym v pomere 3 : 2.
- Pridajte 1 lyžičku práškového zinku a opatrne premiešajte (nedrvte).
- Zmes zahrejte kahanom a pozorujte reakciu.
pozor
Bezpečnosť
- Pokus robte v digestore alebo v dobre vetranej miestnosti, na nehorľavej podložke.
- Dichróman amónny je jedovatý, karcinogénny a mutagénny, môže vyvolať alergiu a je to silné oxidovadlo. Dusičnan amónny je oxidovadlo. Pracujte v ochranných okuliaroch (najlepšie so štítom), rukaviciach a plášti.
- Zmes oxidovadiel s kovovým práškom pripravujte v malom množstve až tesne pred pokusom, nedrvte ju a neskladujte.
- Práškový zinok je horľavý, držte ho ďalej od plameňa a vlhkosti.
- Reakcia iskrí a môže rozhadzovať horúce čiastočky – divákov držte v bezpečnej vzdialenosti.
- Zvyšky obsahujúce chróm odovzdajte ako nebezpečný odpad, nesplachujte ich do kanalizácie.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Tento experiment je možné vykonať aj na odpaľovacom plechu – malé množstvo zmesi zahrejete priamo kahanom.
- Porovnajte priebeh s obyčajnou Dichrómanovou sopkou – zinok reakciu výrazne zrýchli a zosilní.
- Oxid chromitý z tohto pokusu je zmiešaný s oxidom zinočnatým, preto sa ako čistý katalyzátor pre pokus Amoniakové svetlušky hodí skôr produkt samotnej dichrómanovej sopky.