Sērskābes un cukura demonstrācija

Vienkārša un iespaidīga ķīmijas demonstrācija

Cukurs tika mainīts uz melnu oglekli pēc sajaukšanas ar sērskābi. Endijs Krofords un Tims Ridlijs / Getty Images

Viens no iespaidīgākajiem ķīmijas demonstrācijas ir arī viens no vienkāršākajiem. Tā ir cukura (saharozes) dehidratācija ar sērskābi. Būtībā viss, kas jums jādara, lai veiktu šo demonstrāciju, ir ielieciet parasto galda cukuru stikla vārglāzē un samaisiet koncentrēts sērskābe (pirms pievienošanas cukuru varat samitrināt ar nelielu ūdens daudzumu sērskābe ). Sērskābe ļoti ātri atdala ūdeni no cukura eksotermiska reakcija , izdalot siltumu, tvaiku un sēra oksīda izgarojumus. Papildus sērainai smaržai reakcija ļoti smaržo pēc karameles. Baltais cukurs pārvēršas melnā karbonizētā caurulē, kas pati izspiežas no vārglāzes.

Galvenās iespējas: sērskābes un cukura ķīmijas demonstrācija

• Cukura dehidratācija, reaģējot ar sērskābi, nodrošina izklaidējošu un izglītojošu ķīmijas demonstrāciju.
• Reakcija rada pieaugošu melnā oglekļa 'čūsku', daudz tvaika un degošas karameles smaku.
• Demonstrācija ilustrē eksotermisku reakciju un dehidratācijas reakciju.

Ķīmijas demonstrācija

Cukurs ir ogļhidrāts, tāpēc, noņemot ūdeni no molekulas, jūs būtībā paliekat elementārais ogleklis . The dehidratācijas reakcija ir eliminācijas reakcijas veids.

C₁₂H₂₂O_vienpadsmit(cukurs) +H_diviSO₄(sērskābe)→ 12 C ( ogleklis ) + 11 H_diviO (ūdens) + ūdens un skābes maisījums

Bet pagaidiet... cukurs nesatur ūdeni, vai ne? Kā tas var tikt dehidrēts? Ja paskatās uz cukura ķīmisko formulu, jūs redzēsit daudz ūdeņraža un skābekļa atomu. Apvienojot divus ūdeņraža atomus ar vienu skābekļa atomu, veidojas ūdens. Ūdens lapu noņemšana aiz oglekļa. Lai gan cukurs ir dehidrēts, ūdens reakcijā netiek “pazaudēts”. Daļa no tā paliek kā šķidrums skābē. Tā kā reakcija ir eksotermiska, liela daļa ūdens tiek vārīta kā tvaiks.

Drošības pasākumi

Sērskābes un cukura reakcija ir populāra ķīmijas demonstrācija vidusskolām, koledžām un zinātnes entuziastiem. Bet tas nav tāds projekts, kas jums jādara mājās.

Veicot šo demonstrāciju, ievērojiet atbilstošus drošības pasākumus. Ikreiz, kad strādājat ar koncentrētu sērskābi, valkājiet cimdus, acu aizsargus un laboratorijas mēteli. Uzskatiet, ka vārglāze ir zaudējumi, jo sadegušā cukura un oglekļa nokasīšana no tās nav viegls uzdevums. Demonstrāciju vēlams veikt a dūmu pārsegs jo reakcijas rezultātā izdalās sēra oksīda tvaiki.

Citas eksotermiskās ķīmijas demonstrācijas

Ja meklējat citas dramatiskas eksotermiskas demonstrācijas, kāpēc gan neizmēģināt kādu no šīm?

Tērauda vate un etiķis: Tērauda vates mērcēšana etiķī ir kaut kas tāds, ko varat darīt mājās. Būtībā etiķskābe, kas atrodas etiķī, oksidācijas reakcijā reaģē ar dzelzi tērauda vates sastāvā. Tā ir rūsas veidošanās, taču tā notiek daudz ātrāk, nekā gaidot dabiskos procesus.
• Reja suņa reakcija : Šī riešanas suņa reakcija savu nosaukumu ieguvusi tās radītās skaņas dēļ. Aizdedzinot oglekļa disulfīda un slāpekļa oksīda maisījumu garā stikla mēģenē, veidojas liesma. Liesma virzās pa cauruli, saspiežot gāzes tās priekšā, līdz tām vairs nav kur iet un eksplodēt. Nelielais sprādziens nepārrauj cauruli, taču tas rada skaļu 'mizu' vai 'woo' un spīd spilgti zilā krāsā.
Veļas mazgāšanas līdzekļa izšķīdināšana ūdenī: Lai gan tas nav tik aizraujošs kā sērskābes un cukura reakcija vai suņa riešanas reakcija, veļas mazgāšanas līdzekļa izšķīdināšana ir kaut kas tāds, ko varat izmēģināt nākamreiz, kad mazgājat drēbes. Turiet rokā nedaudz sausa mazgāšanas līdzekļa un samitriniet to ar ūdeni. Kļūst silts!
• Ziloņu zobu pastas demonstrācija : Ja ziloņi izmantotu zobu pastu, tas atbilstu šīs ķīmiskās reakcijas radīto putu izmēram. Reakcijā starp ūdeņraža peroksīdu un kālija jodīdu rodas daudz gāzes. Maisījumam pievienots nedaudz mazgāšanas līdzekļa, kas aiztur gāzi un veido kūpošas, burbuļojošas putas. Pārtikas krāsvielu pievienošana pielāgo krāsu.

Avoti

• Roesky, Herbert W. (2007). 6. eksperiments. Cukurogles, atdalot ūdeni no cukura ar sērskābi. Iespaidīgi ķīmiskie eksperimenti . Wiley. lpp. 17. ISBN 978-3-527-31865-0.
• Šahaširi, Basams Z.; Šrīners, Rodnijs; Bells, Džerijs A. (2011). 1.32. Cukura dehidratācija ar sērskābi. Ķīmiskie demonstrējumi: rokasgrāmata ķīmijas skolotājiem, 1. sējums . Viskonsinas Universitātes prese. 77.–78.lpp. ISBN 978-0-299-08890-3.