teória
Prečo sa hexán a voda nemiešajú?
Hexán je nepolárne rozpúšťadlo s nízkou hustotou, zatiaľ čo voda je polárne rozpúšťadlo. Polárne a nepolárne látky sa navzájom nemiešajú („podobné sa rozpúšťa v podobnom“). Hexán je ľahší ako voda, a preto zostáva nad ňou. Vytvorí sa tak rozhranie medzi dvoma fázami.
Sodík má hustotu asi 0,97 g/cm³ – je ľahší ako voda, ale ťažší ako hexán. Preto v hexáne klesá, no na vodnej hladine sa zastaví. Hexán je uhľovodík, so sodíkom nereaguje a kov v ňom zostáva nezmenený. Z rovnakého dôvodu sa sodík skladuje pod parafínovým olejom.
teória
Čo sa deje na rozhraní?
Keď kúsok sodíka dosadne na rozhranie, začne reagovať s vodou. Vzniká hydroxid sodný a vodík:
Bublinky vodíka sa zachytia na povrchu kovu a nadnášajú sodík smerom k hladine hexánu. Keď bublinky uniknú, sodík opäť klesne k rozhraniu a celý proces sa opakuje – odtiaľ názov jojo. Keďže sa sodík dotýka vody vždy len krátko, reaguje po malých dávkach a oveľa pokojnejšie ako vo voľnej vode (porovnajte s pokusom Sodík s vodou).
Hydroxid sodný sa rozpúšťa vo vode a spôsobí zmenu sfarbenia acidobázického indikátora – prostredie je zásadité. Preto sa pod kúskom sodíka objavujú ružové šmuhy, ktoré postupne klesajú do vodnej vrstvy.
teória
Ako funguje acidobázický indikátor?
Acidobázický indikátor je látka, ktorá mení farbu podľa pH roztoku. Fenolftaleín je v kyslom a neutrálnom prostredí bezfarebný, v zásaditom ružovofialový. Tymolftaleín sa v zásaditom prostredí sfarbí na modro. Oba majú výrazný farebný prechod, preto sa na tento pokus hodia najlepšie. Viac o zásadách, ktoré tu vznikajú, nájdete v lekcii Hydroxidy.
chémia v praxi
Chémia v praxi
Hydroxid sodný (lúh sodný) patrí medzi najdôležitejšie priemyselné chemikálie. Používa sa pri výrobe mydla, papiera či hliníka a v domácnosti ako čistič odpadov. Kovový sodík sa priemyselne vyrába elektrolýzou taveniny chloridu sodného. Vlastnosti sodíka a jeho príbuzných prvkov opisuje lekcia Alkalické kovy.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- odmerný valec
- nôž
- pinzeta
- voda
- sodík
- acidobázický indikátor (fenolftaleín)
- benzín (hexán)
krok za krokom
Postup
- Do odmerného valca nalejte vodu, pridajte pár kvapiek indikátora a premiešajte.
- Na povrch opatrne nalejte rovnaké množstvo benzínu (hexánu).
- Odkrojte malý kúsok sodíka.
- Pomocou pinzety opatrne vhoďte sodík do odmerného valca a pozorujte.
pozor
Bezpečnosť
- Veľkosť kúskov, ktoré sa vkladajú do vody, by mala byť primerane malá. V opačnom prípade hrozí veľmi prudká exotermická reakcia. Na prvý pokus použite veľmi malý kúsok.
- Udržujte si odstup od nádoby alebo použite ochranný štít a nenechávajte reakciu bez dozoru.
- Hexán aj benzín sú veľmi horľavé a ich pary sú zdraviu škodlivé. Pracujte v digestore, ďaleko od otvoreného ohňa. Vznikajúci vodík je tiež horľavý.
- Používajte ochranné okuliare a rukavice. Sodík neberte do ruky.
- Po skončení nechajte všetok sodík zreagovať. Organickú vrstvu zlejte do nádoby na organický odpad, vodnú vrstvu s hydroxidom pred vyliatím zneutralizujte.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Sodík je veľmi reaktívny, preto intenzita reakcie závisí od množstva použitého kovu.
- Namiesto hexánu možno použiť benzín (lekársky benzín).
- Ako acidobázický indikátor je najlepšie použiť fenolftaleín alebo tymolftaleín, pretože vykazujú najvýraznejšiu zmenu farby (z bezfarebnej na ružovú, resp. modrú). Napríklad pri metylčerveni nie je farebný prechod taký dobre pozorovateľný (zo žltooranžovej na žltú).
- Po pridaní indikátora je vhodné chvíľu počkať, kým sa celý indikátor dostane do spodnej fázy – vody. Prípadne pridajte indikátor priamo do vody a až potom nalejte nepolárne rozpúšťadlo.
- Pokus vydrží prebiehať približne jednu minútu.