Фейерверк в жидкости
Firework in Liquid (Potassium Permanganate, Sulfuric Acid and Ethanol)
| Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 5 2010 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Фейерверк в жидкости Firework in Liquid - "Underwater fireworks" (Potassium Permanganate, Sulfuric Acid and Ethanol) В.Н. Витер |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Фейерверк в жидкости - один из самых красивых химических экспериментов. Мы уже немного описали этот опыт в одном из прошлых номеров [1]. Теперь рассмотрим его более подробно.
В цилиндр (или высокий и узкий стакан) наливают примерно 50 мл концентрированной серной кислоты. Потом осторожно по стенкам наливают такой же объем спирта. Делать это нужно осторожно - чтобы жидкости не смешались. Подготовка окончена. Эксперимент проводят в частично затемненном помещении. В цилиндр осторожно небольшими порциями добавляют мелкорастертый перманганат калия. Сначала кристаллы перманганата просто опускаются на дно или задерживаются возле границы раздела жидкостей. Потом начинают выделяться пузырьки газа, слышно потрескивание. Появляются крохотные искры. Со временем количество искр возрастает, слышно хлопки (которые напоминают звуки от попадания небольших капель воды в нагретое масло). Искры возникают все чаще и становятся все ярче, потом они превращаются в довольно сильные вспышки [2]. Тем временем в верхний слой жидкости попадают бурые частицы, и поверхность раздела становится все менее заметной. При покадровом просмотре видео четко видно, что вспышка происходит, когда пузырек озонированного кислорода переходит из слоя серной кислоты в слой спирта. Хлопки и треск объясняются резким схлопыванием пузырьков после первоначального расширения за счет тепла реакции. Подобное явление наблюдается при нагревании жидкости, если жидкость у дна сосуда уже кипит, а снизу еще остается холодной. Пузырьки пара, всплывая, охлаждаются, пар конденсируется, и пузырьки "схлопываются" с характерным звуком. Эксперимент длится несколько минут. Под конец опыта можно поводить возле границы раздела жидкостей железной проволочкой. Это вызовет целую серию искр и хлопков, жидкость вскипит. __________________________________________________ 1 Ниже дан старый вариант статьи - Фейерверк в стакане. Химия и Химики № 4 (2009) [ссылка] 2 Если начальная стадия опыта затянулась - осторожно поводите в жидкости тонкой стальной проволокой (буквально 2-3 движения) |
|
Фейерверк в жидкости Firework in Liquid (Potassium Permanganate, Sulfuric Acid and Ethanol) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Химия и Химики № 4 2009 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Фейерверк в стакане В.Н. Витер |
|
(старый вариант опыта) В большой цилиндр на 250 мл наливают 50 мл концентрированной H2SO4. Потом осторожно по стенкам (чтобы жидкости не смешались) добавляют равный объем этанола. Заключительную часть опыта проводят в полузатененном помещении. В цилиндр небольшими порциями бросают кристаллы перманганата калия KMnO4. В глубине жидкости с треском вспыхнут желтые искры. Это будет происходить возле поверхности раздела между спиртом и серной кислотой. Появление огня в жидкости можно объяснить энергичным окислением спирта под действием сильных окислителей - Mn2O7 и HMnO4, которые образуются в результате реакции KMnO4 и концентрированной серной кислоты. Возможно, что в роли непосредственного окислителя выступает озон, который частично образуется при разложении неустойчивых Mn2O7 и HMnO4: Mn2O7 = 2MnO2 + 3O
Выделение пузырьков озонированного кислорода четко заметно, когда кристаллы перманганата опускаются на дно в слое серной кислоты. 2O = O2 и 3O = O3 |
Фейерверк в стакане |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|