Огненная метель - один из самых красивых, экспериментов, его выполнение не требует особых навыков или дефицитных реактивов. В классическом варианте "Огненная метель" - каталитическое горение аммиака на поверхности оксида хрома - данный опыт уже был описан в журнале [ссылка]. Как оказалось, аналогичный эксперимент можно провести и с пропан-бутановой смесью [1]. Ниже описан классический вариант каталитического горения аммиака в банке объемом не менее 5 л.

На дно банки налил концентрированный (25%-й) раствор аммиака, закрыл банку выпарной чашкой и слегка встряхнул банку, чтобы аммиак быстрее испарялся (желательно не намочить стенки - капли и пленка жидкости мешают наблюдению). Потом накалил в ложечке для сжигания оксид хрома (III), полученный разложением бихромата аммония. Ложечку быстро внес в банку с парами аммиака и стал легкими движениями высыпать оксид хрома. Частички оксида раскалялись до желтого свечения и опускались на дно, словно огненные снежинки. Когда частичек было достаточно много - в банке возникали восходящие потоки и завихрения, которые поднимали раскаленные частички вверх. Бушевала настоящая огненная метель. Иногда возникало желтое пламя: поверхностное горение аммиака переходило в объемное. Увы, опыт продолжается недолго - всего несколько секунд (в отличие от варианта с пропан-бутановой смесью, который при желании можно растянуть на несколько минут).

В прошлый раз вскоре после остывания оксида хрома газ в банке стал сначала бурым (диоксид азота), затем банка наполнилась белым туманом (нитрат и нитрит аммония). В этот раз стадию образования бурого газа я не заметил (возможно, потому, что банка была на фоне желтой фанеры), зато стадия образования тумана проявилась четко.

__________________________________________________
¹ См. подборку статей Эксперименты с пропан-бутановой смесью, опыт "Огненная метель" [ссылка]

Смотреть Видео (109 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (131 Мб, .avi )

Для опыта необходимо взять стеклянную колбу или банку объемом не меньше 3 л и заполнить ее аммиаком. Это можно сделать двумя способами. Самый простой - налейте в банку 15-20 мл концентрированного раствора аммиака. Накройте банку стеклом или чашкой Петри и подождите примерно 10 минут, пока пары аммиака заполнят все внутреннее пространство. Но лучше насыпать на дно банки несколько грамм нитрата или хлорида аммония и едкого натра, после чего слегка смочить смесь водой и накрыть банку.

В ложечку для сжигания насыпьте оксид хрома Cr₂O₃ (полученный разложением бихромата аммония) и сильно нагрейте его в пламени газовой горелки. Когда оксид раскалится докрасна, аккуратно высыпьте его внутрь сосуда.

Частички оксида хрома раскалятся еще сильнее - они будут светиться желтым и кружить внутри сосуда подобно снежинкам во время метели. Только в нашем случае снежинки будут огненными. "Огненная метель" продолжается всего несколько секунд, поскольку аммиак в банке быстро сгорает. Именно поэтому желательно использовать банку побольше (например, на 5 или 10 л).

Опыт основан на окислении аммиака кислородом воздуха на поверхности твердого катализатора - оксида хрома. За счет тепла реакции оксид хрома сильно нагревается:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Нередко внутри сосуда появляется также желтое пламя аммиака.

Через несколько секунд после того, как частички оксида хрома погаснут, газ в банке станет буроватым - оксид азота (II) окисляется до оксида азота (IV):

2NO + O₂ = 2NO₂

Еще через полминуты пространство внутри банки заполнится густым белым дымом. Диоксид азота образует с водой азотную кислоту, которая дает с аммиаком белый дым нитрата аммония:

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO
HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃.

Аммиак, необходимый для реакции с азотной кислотой, поступает из раствора на дне банки (или из смеси соль аммония - щелочь). Это четко видно при просмотре замедленной видеозаписи эксперимента.

Аналогичный эксперимент можно провести, если поджечь в ложечке бихромат аммония и внести его в сосуд с аммиаком. Этот вариант опыта особенно удобен, когда под рукой нет горелки, на которой можно нагреть Cr₂O₃ до красного каления.

Смотреть видео (11 Мб, .avi )

<Каталитическое горение>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Щелочи и Основания: Едкий Натр, Едкое Кали, Аммиак (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]