Химия и Химики № 8 2013. Эксперименты с магнием

Горение магния в парах серы

Смесь порошка магния и серы при поджигании ярко вспыхивает. Логично предположить, что магний способен активно гореть в парах серы, тем более что в парах серы горит гораздо менее активный металл - медь [1].

Проблема в том, что температура кипения серы - 444°С. До такой температуры серу легко нагреть газовой горелкой в пробирке, но для опытов с магнием пробирка - не лучший вариант: стеклянные стенки будут слишком близко к горящему магнию. А это грозит тем, что пробирка может лопнуть, горячая сера разбрызгается и сразу загорится.

Лучше нагревать серу в колбе, однако, колба не рассчитана на контакт с открытым огнем: даже термостойкое стекло запросто может треснуть. Кроме того, греть колбу нужно не только снизу, но и по всей площади - иначе сера будет испаряться снизу и конденсироваться на холодных стенках, мешая наблюдению.

Хорошая электрическая плита может довести серу в колбе до кипения, но только снизу. Стенки останутся достаточно холодными, чтобы на них оседала сера. Выход из положения простой - накрыть колбу асбестовой тканью полностью. Тогда поверхность плитки раскаляется докрасна - а это градусов 600: для кипения серы вполне хватит. Но главное, что вместе с дном колбы прогреваются и стенки.

Взял коническую колбу на 100 мл (с широким горлышком!), положил в нее грамм 10 серы, закрыл колбу тиглем, поставил на плитку и накрыл все это асбестовым полотенцем. Опасность заключалась в том, что при малейшей неосторожности горячая колба с серой могла упасть и разбиться: маленькая колбочка неустойчива.

Сера расплавилась и начала испаряться: сначала на стенках оседал желтый налет, затем - капли жидкой серы. Со временем сера нагрелась до точки кипения и начала понемногу кипеть. Вскоре конденсат перестал оседать на стенках. Горячие пары серы очень напоминали бром, но, разумеется, запах был совсем другой - далеко не такой резкий.

Тем временем я зажег магний. Ложечку сделал из пивной крышечки и хирургического зажима. Края крышечки загнул так, чтобы она свободно проходила в горлышко колбы (проверил заранее!). В крышечку поместил "толстую магниевую фольгу", которая образовалась, когда сплав электрон плавился и выливался на керамическую плитку вытяжки (см. предыдущие части статьи). В такой форме магний загорается гораздо легче, чем компактный металл.

Поджег магний в пламени горелки, снял асбестовое полотенце с колбы (главное - ее не перекинуть!), снял тигель с горлышка колбы и внес горящий магний в пары серы. Магний продолжил ярко гореть, хотя и не так ослепительно, как на воздухе. Колба стала наполняться дымом сульфида магния. Тепло реакции способствовало испарению серы со дна колбы. Горение продолжалось около минуты, после чего содержимое ложечки стало остывать. Одновременно у горлышка колбы горели пары серы. В ложечке остался белый сульфид магния.

Выполнение опыта без помощников было довольно сложным: сначала нужно было включить и настроить фотоаппарат, потом зажечь магний, держа его одной рукой, другой рукой было необходимо снять асбестовое полотенце, снять тигель (пинцетом) - и только после этого можно было вносить горящий магний в пары серы.

__________________________________________________
¹ См. статью Горение меди в парах серы [ссылка]

Смотреть Видео (110 Мб, .avi )