Preskočiť na obsah
Nové na portáli: 85 demonštračných experimentov s videom a návodom.Pozrieť →
Späť

Vzdelávanie · Experimenty

Demonštračné experimenty

lekcia 75

Horenie síry v kyslíku

teória

Síra na vzduchu a v kyslíku

Síra je žltá pevná látka, ktorá sa pri 115 °C topí na hnedastú kvapalinu. Po zapálení horí slabým modrým plamienkom, ktorý je za denného svetla takmer neviditeľný. Keď však horiacu síru na lyžičke vložíme do valca s čistým kyslíkom, plameň sa rozžiari jasným modrofialovým svetlom.

Rozdiel spôsobuje koncentrácia kyslíka. Vo vzduchu tvorí kyslík len asi 21 % objemu, zvyšok je hlavne dusík, ktorý horenie nepodporuje. V čistom kyslíku sa k horiacej síre dostane za rovnaký čas asi päťkrát viac molekúl O2\text{O}_2, reakcia prebieha rýchlejšie a uvoľní sa viac tepla aj svetla. Rovnaký efekt vidno aj pri pokuse Spaľovanie oceľovej vlny v kyslíku a v lekcii Spaľovanie v kyslíku.

teória

Oxid siričitý a kyselina siričitá

Pri horení sa síra zlučuje s kyslíkom na oxid siričitý:

S(s)+O2(g)→SO2(g)\text{S}(s) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_2(g)

Je to redoxná reakcia: síra sa oxiduje z oxidačného čísla 0 na +IV a kyslík sa redukuje z 0 na −II. Ako sa oxidačné čísla určujú a ako sa oxidy pomenúvajú, sa dozviete v lekciách Ako určovať oxidačné čísla a Ako pomenovať oxidy.

Oxid siričitý je bezfarebný plyn so štipľavým, dusivým zápachom (poznáme ho ako zápach po zápalke). Je jedovatý a silno dráždi dýchacie cesty. Patrí medzi kyselinotvorné oxidy, lebo s vodou reaguje za vzniku kyseliny siričitej:

SO2(g)+H2O(l)⇌H2SO3(aq)\text{SO}_2(g) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{H}_2\text{SO}_3(aq)

Ak na dno valca nalejeme trochu vody s indikátorom, po pretrepaní sa sfarbí do červena. Viac o kyslíkatých kyselinách nájdete v lekcii Kyslíkaté kyseliny.

LátkaVzorecOxidačné číslo síry
síraS0
oxid siričitýSO₂+IV
kyselina siričitáH₂SO₃+IV
oxid sírovýSO₃+VI
kyselina sírováH₂SO₄+VI

chémia v praxi

Síra v praxi a kyslé dažde

Síra je prirodzenou súčasťou uhlia a ropy. Keď sa tieto palivá spaľujú v elektrárňach a peciach, vzniká oxid siričitý, ktorý uniká do ovzdušia. Tam sa ďalej oxiduje na oxid sírový a s dažďovou vodou vytvára kyselinu siričitú a sírovú. Vznikajú kyslé dažde, ktoré poškodzujú lesy, okysľujú jazerá a rozrušujú vápencové sochy a budovy. Preto majú dnes elektrárne odsírovacie zariadenia, v ktorých sa SO2\text{SO}_2 viaže na vápenec.

Oxid siričitý má aj užitočné využitie. Vinári ním síria sudy a konzervujú víno, v potravinách ho nájdete pod kódom E220, napríklad v sušenom ovocí. Najväčšie množstvo síry však spotrebuje chemický priemysel na výrobu kyseliny sírovej: SO2\text{SO}_2 sa na katalyzátore (oxid vanadičný) oxiduje na SO3\text{SO}_3 a ten sa premení na H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4. Ako reaguje síra s kovmi, uvidíte v pokuse Reakcia síry so zinkom.

čo budete potrebovať

Pomôcky

  • prášková síra (malé množstvo, asi na špičku lyžičky)
  • tlakovú fľašu s kyslíkom alebo kyslík pripravený v laboratóriu
  • široký sklenený valec s krycou doštičkou
  • spaľovaciu lyžičku (lyžička na drôte)
  • kahan
  • trochu vody a indikátor (lakmus alebo univerzálny indikátor)
  • ochranné okuliare, rukavice

krok za krokom

Postup

  1. Na dno valca nalejte asi 1 až 2 cm vody. Chráni sklo pred horúcimi kvapkami a neskôr pohltí vzniknutý oxid.
  2. Valec naplňte kyslíkom a prikryte ho doštičkou.
  3. Na spaľovaciu lyžičku dajte malé množstvo síry a v digestore ju zahrejte v plameni kahana, kým nezačne horieť modrým plamienkom.
  4. Horiacu síru pomaly vložte do valca s kyslíkom a pozorujte jasný modrofialový plameň.
  5. Po dohorení lyžičku vyberte, valec hneď prikryte doštičkou a pretrepte.
  6. Pridajte niekoľko kvapiek indikátora a pozorujte kyslé sfarbenie roztoku.

pozor

Bezpečnosť

  • Oxid siričitý je jedovatý a silno dráždi oči a dýchacie cesty. Pokus robte výhradne v digestore a používajte len malé množstvo síry. Zvlášť opatrní musia byť ľudia s astmou.
  • Čistý kyslík výrazne urýchľuje horenie. Do jeho blízkosti nedávajte horľavé materiály, mastnoty ani olej a s tlakovou fľašou narábajte podľa predpisov.
  • Roztavená horiaca síra kvapká a spôsobuje ťažké popáleniny. Pracujte v ochranných okuliaroch a lyžičku držte nad valcom.
  • Voda na dne valca chráni sklo pred prasknutím od horúcich kvapiek.
  • Pokus robí učiteľ.

tipy a zaujímavosti

Doplňujúce info

  • Modrú farbu plameňa spôsobujú excitované molekuly obsahujúce síru (hlavne S2\text{S}_2 a SO\text{SO}), ktoré vyžarujú modré a fialové svetlo.
  • V prírode vzniká oxid siričitý aj pri sopečných erupciách, pri ktorých sa ho naraz uvoľňujú milióny ton.
  • Kvôli zápachu oxidu siričitého sa síra od staroveku spájala s peklom. V starých textoch sa volá „síra a oheň“.

rozumieš tomu?

Otestuj sa

5 otázok · okamžité vyhodnotenie

Kvíz: Horenie síry v kyslíku

Otázka 1/5

Ktorá látka vzniká pri horení síry?

Skóre: 0

Najprv vyberte odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom ako súčasť vedeckej show.

Ponuka pre školy →