Химия и Химики № 5 2012. Воспламенение ваты на ладони

При реакции перманганата калия и концентрированной серной кислоты образуется оксид марганца (VII), который обладает сильными окислительными свойствами и легко разлагается с образованием атомарного кислорода. Атомы кислорода быстро объединяются, образуя молекулы O₂ и O₃ ("обычный" кислород и озон).

В результате смесь концентрированной серной кислоты и перманганата калия способна воспламенять органические вещества, иногда - даже без непосредственного контакта (за счет газообразного озона). На этом основано много интересных и зрелищных опытов:

Химический миномет ссылка
Фейерверк в жидкости ссылка
Самовоспламенение скипидара ссылка и другие.

В этот раз мы рассмотрим довольно простой, но вместе с тем эффектный опыт: воспламенение ваты на ладони. Нам необходима хлопковая вата, несколько грамм перманганата калия и несколько миллилитров концентрированной серной кислоты.

Раньше, когда перманганат калия свободно продавался в аптеке, а концентрированную серную кислоту можно было купить в хозяйственном магазине, исходные вещества были дешевыми и доступными. Теперь - увы, но это вопрос не к химикам.

Сразу предупредим: серная кислота не должна быть "чуть разбавленной". Кислота, которая "наглоталась" воды от хранения в недостаточно герметичной таре, для данного опыта может не подойти. Такую кислоту придется аккуратно упарить.

(В этом мы лишний раз убедились на собственном опыте. Эксперимент не получался с серной кислотой, взятой из имеющейся под рукой бутылки - вата не желала загораться. Когда мы взяли кислоту из другой бутылки - опыт получился незамедлительно. Оказалось, что первая бутылка имела неплотную пробку).

Итак, мы взяли несколько грамм перманганата калия и насыпали его горкой на керамическую плитку. Сверху горку смочили несколькими каплями концентрированной серной кислоты. Капли стали зелеными - это цвет марганцевого ангидрида [оксида марганца (VII)].

Чуть в стороне мы положили ватку, смочили палочку в кашеобразной массе и вымазали смесью ватку. Через несколько секунд ватка задымилась и вспыхнула. Предварительное испытание прошло успешно.

Теперь сам опыт. На ладонь клали ватку и прикасались к ней палочкой, смоченной смесью перманганата и концентрированной серной кислоты. Ватка вскоре загоралась. Поскольку горение ватки было не мгновенным, а пламя - отнюдь не холодным, через несколько секунд приходилось ее сбрасывать на пол (а потом быстро гасить, придавливая подошвой). Во время опыта вполне можно получить несильный ожог ладони.

Есть, правда, и другой вариант опыта. Ватку максимально распушивают, поднимают повыше и прикасаются к ней палочкой с кислотой и перманганатом. Когда ватка загорится, ее выпускают. В случае удачного выполнения эксперимента, ватка полностью сгорает, не успев долететь до пола.

Перед очередной попыткой к кучке перманганата добавляли еще немного серной кислоты. "Смазывать" ватку смесью было не совсем удобно (особенно, если вата была распушена): вместо прилипания смеси к вате нередко происходило прилипание самой ваты к палочке. После последнего "дубля" к палочке пристал кусочек ваты. Когда этой палочкой прикоснулись к смеси перманганата и серной кислоты, произошла вспышка. Образовался бурый дым оксидов марганца.

Когда съемка воспламенения ватки на ладони была окончена, очередную ватку положили на кучку со смесью - она сразу же загорелась.

Серная кислота в стаканчике (из которого ее дозировали) стала зеленой: в кислоту попали кристаллики перманганата, которые превратились в марганцевый ангидрид. Когда к кислоте добавили много воды, раствор стал розово-фиолетовым: под действием воды оксид марганца (VII) перешел в марганцевую кислоту.

Смотреть Видео 1 (51 Мб, .avi )
Смотреть Видео 2 (50 Мб, .avi )