teória
Čo sa deje pri zahriatí?
Dichróman amónny so vzorcom (NH4)2Cr2O7 je oranžová kryštalická látka. Pôsobením tepla (termicky) sa rozkladá na zelený oxid chromitý Cr2O3, ktorý je oveľa menej toxický než pôvodná látka. Okrem neho vzniká dusík a vodná para:
Stačí zahriať malú časť látky. Reakcia je exotermická (uvoľňuje teplo) a toto teplo potom zohrieva susedné kryštáliky, ktoré sa tiež začnú rozkladať. Rozklad sa tak šíri celou kôpkou sám, sprevádzaný iskrením a žiarením, ako malá sopka.
teória
Prečo „popola“ pribúda?
Pri rozklade sa pôvodná zlúčenina rozpadá na menšie molekuly. N2 a H2O vznikajú vo forme plynov, ktoré prudko unikajú a nadvihnú vznikajúci jemný Cr2O3. Vznikne kyprá, nadýchaná zelená hmota.
Preto to vyzerá, že oxidu chromitého je väčšie množstvo ako pôvodného (NH4)2Cr2O7. V skutočnosti sa hmotnosť pevnej látky zmenšuje, lebo časť hmoty odišla v plynoch. Zväčšil sa len objem.
teória
Redoxná reakcia v jednej zlúčenine
Rozklad dichrómanu amónneho je zaujímavý tým, že oxidovadlo aj redukovadlo sú v tej istej zlúčenine. Dichrómanový anión Cr2O72− je silné oxidovadlo a amónny katión NH4+ je redukovadlo. Hovoríme o vnútornej (intramolekulovej) redoxnej reakcii.
| Prvok | Pred reakciou | Po reakcii | Čo sa s ním deje |
|---|---|---|---|
| chróm (Cr) | +VI v Cr2O72− | +III v Cr2O3 | redukuje sa (prijíma elektróny) |
| dusík (N) | −III v NH4+ | 0 v N2 | oxiduje sa (stráca elektróny) |
Dva atómy dusíka odovzdajú spolu 6 elektrónov a dva atómy chrómu ich spolu prijmú 6, takže bilancia elektrónov sedí. Ak si chcete oxidačné čísla precvičiť, pozrite lekciu Ako určovať oxidačné čísla?
Farba prezrádza zmenu oxidačného čísla: zlúčeniny chrómu s oxidačným číslom +VI bývajú žlté až oranžové, zlúčeniny chrómu +III zelené.
chémia v praxi
Chémia v praxi
Vzniknutý oxid chromitý nie je len odpad. Je to stála zelená látka, ktorá sa používa ako pigment (tzv. chrómová zeleň) do farieb, keramiky a skla. V laboratóriu je to aj katalyzátor. Práve takto pripravený Cr2O3 môžete použiť v pokuse Amoniakové svetlušky, kde jeho horúce zrnká urýchľujú oxidáciu amoniaku.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- Erlenmeyerova banka
- stojan s držiakom na banku
- alobal
- kahan
- odpaľovací plech (pri variante bez banky)
- dichróman amónny
krok za krokom
Postup
- Erlenmeyerovu banku pripevnite na stojan a nasypte do nej dichróman amónny.
- Hrdlo banky prekryte alobalom a upevnite ho.
- Zahrievajte dno banky, kým sa dichróman nezačne rozkladať.
- Pozorujte vznik zeleného oxidu chromitého.
pozor
Bezpečnosť
- Pokus robte v digestore alebo v dobre vetranej miestnosti.
- Dichróman amónny je jedovatý, karcinogénny a mutagénny, pri kontakte s pokožkou môže vyvolať alergiu a je to silné oxidovadlo. Pracujte v ochranných okuliaroch, rukaviciach a plášti, prach nevdychujte.
- Používajte len malé množstvo látky. Rozkladajúca sa hmota iskrí a môže rozhadzovať nezreagované čiastočky, preto prekrytie banky alobalom.
- Dichróman amónny skladujte mimo horľavých látok.
- Banka aj plech sú po pokuse horúce, nechajte ich vychladnúť.
- Nezreagovaný dichróman a zvyšky s chrómom nesplachujte do kanalizácie, odovzdajte ich ako nebezpečný odpad.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Tento experiment je možné vykonať aj na odpaľovacom plechu: malé množstvo dichrómanu zahrejete priamo kahanom.
- Na tento experiment nadväzujú pokusy Amoniakové svetlušky (vzniknutý Cr2O3 slúži ako katalyzátor) a Dichrómanová sopka + zinok.
- Podobný efekt objemného produktu, ktorý „rastie“ vďaka unikajúcim plynom, uvidíte aj pri pokuse Faraónove hady.