Demonstracja kwasu siarkowego i cukru

Łatwa i spektakularna demonstracja chemii

Cukier zmienił się w węgiel czarny po zmieszaniu z kwasem siarkowym. Andy Crawford i Tim Ridley / Getty Images

Jeden z najbardziej spektakularnych pokazy chemiczne jest również jednym z najprostszych. To odwodnienie cukru (sacharozy) kwasem siarkowym. Zasadniczo wszystko, co musisz zrobić, aby wykonać tę demonstrację, to umieścić zwykły cukier stołowy w szklanej zlewce i dodać trochę stężony kwas siarkowy (można zwilżyć cukier niewielką ilością wody przed dodaniem Kwas Siarkowy ). Kwas siarkowy bardzo szybko usuwa wodę z cukru reakcja egzotermiczna , uwalniając ciepło, parę wodną i opary tlenku siarki. Oprócz siarkowego zapachu reakcja przypomina karmel. Biały cukier zamienia się w czarną karbonizowaną rurkę, która wypycha się ze zlewki.

Kluczowe wnioski: demonstracja chemii kwasu siarkowego i cukru

• Odwodnienie cukru poprzez reakcję z kwasem siarkowym zapewnia zabawną i edukacyjną demonstrację chemii.
• W wyniku reakcji powstaje rosnący „wąż” czarnego węgla, dużo pary i zapach palącego się karmelu.
• Demonstracja ilustruje reakcję egzotermiczną i reakcję odwodnienia.

Demonstracja chemii

Cukier jest węglowodanem, więc gdy usuniesz wodę z cząsteczki, w zasadzie pozostaniesz węgiel pierwiastkowy . The reakcja na odwodnienie jest rodzajem reakcji eliminacji.

C₁₂H₂₂O_jedenaście(cukier) +H_dwaWIĘC₄(Kwas Siarkowy)→ 12 stopni ( węgiel ) + 11 godz_dwaO (woda) + mieszanka wody i kwasu

Ale poczekaj… cukier nie zawiera wody, prawda? Jak może się odwodnić? Jeśli spojrzysz na wzór chemiczny cukru, zobaczysz dużo atomów wodoru i tlenu. Połączenie dwóch atomów wodoru z jednym atomem tlenu tworzy wodę. Usunięcie wody pozostawia węgiel. Chociaż cukier jest odwodniony, woda nie jest „tracona” w reakcji. Część pozostaje w postaci cieczy w kwasie. Ponieważ reakcja jest egzotermiczna, znaczna część wody jest odparowywana w postaci pary.

Środki ostrożności

Reakcja kwasu siarkowego i cukru jest popularną demonstracją chemii dla szkół średnich, uczelni i entuzjastów nauki. Ale to nie jest projekt, który powinieneś robić w domu.

Jeśli wykonujesz tę demonstrację, zachowaj odpowiednie środki ostrożności. Ilekroć masz do czynienia ze stężonym kwasem siarkowym, powinieneś nosić rękawiczki, ochronę oczu i fartuch laboratoryjny. Potraktuj zlewkę jako stratę, ponieważ zeskrobanie z niej spalonego cukru i węgla nie jest łatwym zadaniem. Zaleca się przeprowadzenie demonstracji wewnątrz dygestorium ponieważ reakcja uwalnia pary tlenku siarki.

Inne pokazy chemii egzotermicznej

Jeśli szukasz innych dramatycznych demonstracji egzotermicznych, dlaczego nie spróbować jednej z nich?

Wełna stalowa i ocet: Moczenie wełny stalowej w occie to coś, co możesz zrobić w domu. Zasadniczo kwas octowy w occie reaguje z żelazem w wełnie stalowej w reakcji utleniania. To tworzenie się rdzy, ale dzieje się to znacznie szybciej niż oczekiwanie na naturalne procesy.
• Reakcja szczekającego psa : Ta reakcja szczekającego psa bierze swoją nazwę od dźwięku, który wydaje. Zapalenie mieszaniny dwusiarczku węgla i tlenku azotu w długiej szklanej rurce tworzy płomień. Płomień wędruje w dół rury, sprężając gazy przed nią, aż nie mają dokąd pójść i eksplodować. Mała eksplozja nie pęka tuby, ale wytwarza głośne „szczekanie” lub „huk” i świeci jasnoniebieskim światłem.
Rozpuszczanie detergentu do prania w wodzie: Chociaż nie jest to tak ekscytujące, jak reakcja kwasu siarkowego i cukru lub reakcja szczekającego psa, rozpuszczanie detergentu do prania jest czymś, co możesz wypróbować następnym razem, gdy będziesz prać swoje ubrania. Trzymaj w dłoni trochę suchego detergentu i zwilż go wodą. Robi się ciepło!
• Pokaz pasty do zębów dla słoni : Gdyby słonie używały pasty do zębów, byłby to rozmiar pianki wytworzonej w tej reakcji chemicznej. W wyniku reakcji nadtlenku wodoru z jodkiem potasu powstaje dużo gazu. Odrobina detergentu dodana do mieszanki zatrzymuje gaz i tworzy parującą, bulgoczącą pianę. Dodanie barwnika spożywczego dostosowuje kolor.

Źródła

• Roesky, Herbert W. (2007). Doświadczenie 6: Węgiel cukrowy przez oddzielenie wody od cukru kwasem siarkowym. Spektakularne eksperymenty chemiczne . Wileya. p. 17. ISBN 978-3-527-31865-0.
• Shakhashiri, Bassam Z.; Shreinera, Rodneya; Dzwon, Jerry A. (2011). 1.32 Odwodnienie cukru kwasem siarkowym. Demonstracje chemiczne: Podręcznik dla nauczycieli chemii Tom 1 . Prasa Uniwersytetu Wisconsin. s. 77-78. ISBN 978-0-299-08890-3.