Burza w probówce

Ogień "pod wodą"? Czemu nie? W chemii wszystko jest możliwe, a rozpętanie prawdziwej burzy w zwykłej probówce to dla wprawnego chemika żadne wyzwanie.

Sprzęt	Odczynniki
statyw, mocna probówka, pipeta, okulary ochronne, duża zlewka (200-500 ml)	Stężony kwas siarkowy, etanol lub n-propanol albo denaturat, kryształki KMnO4

Ostrożnie! Podczas reakcji układ rozgrzewa się do temperatury powyżej 100^oC. Ciecz może pryskać, a probówka może pęknąć, dlatego umieszczenie probówki w zlewce z wodą jest ważne!

Czynności

Probówkę umieszczamy w statywie i podstawiamy pod nią zlewkę tak, by po napełnieniu zlewki wodą probówka była zanurzona w 3/4. Następnie wyjmujemy probówkę (dla wygody) i napełniamy ją stężonym kwasem siarkowym do 1/3 objętości. Może się tu przydać pipeta, ponieważ ważne jest, by kwas jak najmniej zwilżał ścianki probówki. Potem za pomocą pipety nalewamy etanol/n-propanol/denaturat (w zależności od tego, co wybraliśmy), ale tak, by obie ciecze się nie zmieszały. Przyda się tu precyzja i wyczucie. Montujemy probówkę z powrotem w statywie i zaczynamy doświadczenie. Wrzucamy spory kryształek nadmanganianu potasu (spory kryształek, a nie pół łyżki!) - już po chwili na granicy faz powinny pojawić się żółte iskry, którym towarzyszyć będzie głośne pykanie. Po pewnym czasie mieszanina reakcyjna zacznie zmieniać kolor na zielony (dolna część) i brązowy (górna). Uważny obserwator może zobaczyć biały dym gromadzący się tuż nad powierzchnią. Cały proces trwa około 15 minut, ale można dorzucać co jakiś czas trochę nadmanganianu, jeśli błyski staną się zbyt rzadkie.

Wyjaśnienie

Nadmanganian reaguje najpierw z kwasem siarkowym, następnie zaś powstający tlen ulega spaleniu w alkoholu. \[ 2 KMnO_{4} + H_{2}SO_{4} \rightarrow K_{2}SO_{4} + Mn_{2}O_{7} + H_{2}O\\ Mn_{2}O_{7} \rightarrow 2 MnO_{2} + 1,5 O_{2} \]

Sprzątanie

Należy poczekać, aż mieszanina nam ostygnie, następnie zawartość probówki można wylać do zlewki z zimną wodą (koniecznie okulary!). Następnie wszystko należy zobojętnić mlekiem wapiennym. Osad wyrzucamy do pojemnika na mniej toksyczne odpady nieorganiczne, zaś roztwór można wylać do zlewu.