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

Vzdelávanie · Experimenty

Demonštračné experimenty

lekcia 21

Faraónové hady s tiokyanatanom

teória

Čo sa deje s guľôčkou?

Tiokyanatan ortuťnatý, Hg(SCN)2\text{Hg(SCN)}_2, je biela toxická pevná látka. Keď ju zapálime, začne sa tepelne rozkladať a reakcia je sprevádzaná vznikom veľkého množstva plynov. Tie spôsobia tvorbu objemného produktu vo forme „hada“.

Rozklad prebieha v niekoľkých krokoch. Najprv sa tiokyanatan rozkladá na sulfid ortuťnatý, sírouhlík a nitrid uhlíka:

2 Hg(SCN)2→2 HgS+CS2+C3N42\,\text{Hg(SCN)}_2 \rightarrow 2\,\text{HgS} + \text{CS}_2 + \text{C}_3\text{N}_4

Sírouhlík je horľavý a na vzduchu hneď zhorí na oxid uhličitý a oxid siričitý:

CS2+3 O2→CO2+2 SO2\text{CS}_2 + 3\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{SO}_2

Nitrid uhlíka sa pri vyššej teplote ďalej rozkladá, pričom sa uvoľňuje aj dusík. Časť sulfidu ortuťnatého sa môže oxidovať a uvoľniť pary ortuti:

HgS+O2→Hg+SO2\text{HgS} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Hg} + \text{SO}_2

teória

Prečo je had taký veľký a čierny?

Pevné produkty – nitrid uhlíka a sulfid ortuťnatý – vznikajú súčasne s plynmi SO2\text{SO}_2, CO2\text{CO}_2 a N2\text{N}_2. Plyny unikajú cez tuhnúcu hmotu a nafukujú ju do ľahkej pórovitej štruktúry. Biely Hg(SCN)2\text{Hg(SCN)}_2 sa tak mení na výrazne objemnejšiu hmotu, ktorá pripomína hada.

Čiernu farbu dáva hadovi najmä sulfid ortuťnatý HgS\text{HgS}. Pozor na častú chybu: oxid ortuťnatý HgO\text{HgO} nie je čierny, ale červený až žltý.

Ak by sa všetky zložky úplne oxidovali kyslíkom zo vzduchu, celkový dej by sa dal zjednodušene opísať rovnicou:

2 Hg(SCN)2+9 O2→2 HgO+4 SO2+4 CO2+2 N22\,\text{Hg(SCN)}_2 + 9\,\text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{HgO} + 4\,\text{SO}_2 + 4\,\text{CO}_2 + 2\,\text{N}_2

V skutočnosti však hmota hada obsahuje hlavne nitrid uhlíka a sulfid ortuťnatý, lebo vo vnútri hmoty nie je dosť kyslíka na úplné zhorenie.

pozor

Cukrový had ako bezpečná náhrada

Podobný efekt dáva aj zmes sacharózy a sódy bikarbóny NaHCO3\text{NaHCO}_3. Tam hada nafukuje oxid uhličitý a vodná para a hmotu tvorí zuhoľnatený cukor. Tento variant nájdete v pokuse Faraónové hady.

Tiokyanatan ortuťnatý sa objavuje aj v pokuse Chemická sopka s krakenom, kde ho zapaľuje rozkladajúci sa dichróman amónny.

čo budete potrebovať

Pomôcky

  • odpaľovací plech (nehorľavá podložka)
  • špajľa a zápalky alebo zapaľovač
  • pinzeta
  • tiokyanatan ortuťnatý vo forme malej guľôčky

krok za krokom

Postup

  1. Na odpaľovací plech umiestnite bielu guľôčku z Hg(SCN)2\text{Hg(SCN)}_2.
  2. Pomocou horiacej špajle guľôčku na jednej strane zapáľte.
  3. Pozorujte tvorbu „čierneho hada“, ktorý rastie v smere, kde došlo k zapáleniu. Had „rastie“ až do úplného zhorenia Hg(SCN)2\text{Hg(SCN)}_2.

pozor

Bezpečnosť

  • Pokus robte výhradne v digestore so zapnutým odsávaním.
  • Tiokyanatan ortuťnatý je veľmi toxický pri požití, vdýchnutí aj styku s pokožkou. Pracujte v rukaviciach, ochranných okuliaroch a laboratórnom plášti.
  • Pri rozklade vznikajú pary ortuti a oxid siričitý. Pary v žiadnom prípade nevdychujte a pri pokuse sa nenakláňajte nad plech.
  • Používajte len malé množstvo látky.
  • Zvyšky hada obsahujú zlúčeniny ortuti. Nevyhadzujte ich do bežného odpadu – zhromaždite ich ako nebezpečný odpad s obsahom ťažkých kovov.

tipy a zaujímavosti

Doplňujúce info

  • Dnes sa v školách uprednostňuje „cukrový had“. Používa sa pri ňom zmes práškového cukru (sacharózy) a sódy bikarbóny, ktorá sa poleje etanolom a zapáli. Výsledkom je podobný efekt (vďaka uvoľňovaniu CO2\text{CO}_2), ale bez rizika práce s tiokyanatanom ortuťnatým.
  • Had rastie iba počas horenia. Je veľmi krehký a pri dotyku sa rozpadá.

rozumieš tomu?

Otestuj sa

5 otázok · okamžité vyhodnotenie

Kvíz: Faraónové hady s tiokyanatanom

Otázka 1/5

Prečo z malej guľôčky vznikne taký objemný had?

Skóre: 0

Najprv vyberte odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom ako súčasť vedeckej show.

Ponuka pre školy →