Písanie ohňom

Chémia
Výtvarná výchova
8. ročník ZŠ

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok:  NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE; NÁZVOSLOVIE A VLASTNOSTI VYBRANÝCH ANORGANICKÝCH CHEMICKÝCH ZLÚČENÍN 
Téma: REDOXNÉ DEJE, REDOXNÉ REAKCIE

Dusičnan draselný, draselný alebo indický liadok, ktorý zohráva hlavnú úlohu v nasledujúcom experimente, poznali ľudia už veľmi dávno. Bol totiž hlavnou zložkou čierneho pušného prachu. V stredoveku sa používal aj na konzervovanie soleného mäsa a dnes ako súčasť dusíkatých hnojív je hlavným zdrojom dusíka v poľnohospodárstve. Ako silné oxidačné činidlo sa používa pri výrobe pyrotechniky a zároveň katión draslíka sfarbuje plameň do fialovoružova.

Pomôcky:

kadička, sklená tyčinka, lyžička, štetec, filtračný papier, špajdľa, kahan, zápalky, stojany, svorky/štipce

Chemikálie:

dusičnan draselný, voda

Postup: 

  1. Do kadičky priprav približne 10 ml nasýteného roztoku dusičnanu draselného.
  2. Štetcom namočeným v roztoku dusičnanu draselného napíš na papier písmeno/slovo…
  3. Ceruzkou vyznač začiatok a koniec napísaného.
  4. Papier vysuš  (nad radiátorom, fénom alebo voľne na vzduchu).
  5. Suchý papier pripevni svorkami/štipcami medzi dva stojany.
  6. Koncom tlejúcej špajdle „prepichni“ papier na ceruzkou označených miestach a pozoruj.

Papier na miestach potretých dusičnanom draselným tleje. To spôsobí, že písmo napísané roztokom dusičnanu draselného vyhorí, zatiaľ čo zvyšný papier zostane neporušený.

Keď sa časť papiera nasiaknutá dusičnanom sodným zahreje dotykom rozžeravenej špajdle na približne 400 oС, soľ sa začne rozkladať a uvoľňuje sa kyslík:

2 KNO3 → 2 KNO2 + O2

Uvoľňovaný kyslík podporuje proces tlenia účinnejšie ako kyslík z okolitého vzduchu, preto práve plocha papiera nasiaknutá soľou, kde je vznikajúci kyslík koncentrovaný rýchlo tleje. Takto dej pokračuje pozdĺž čiary nakreslenej dusičnanom.

Prečo sa zvyšok papiera nezapáli? Na zapálenie papiera je potrebná teplota približne 450 °C. Na rozklad dusičnanu draselného postačí teplota okolo 400°C. Čiže reakcia beží pri nižšej teplote ako je zápalná teplota papiera, preto tlenie pozorujeme len v miestach nasiaknutých dusičnanom. 

TIPY:

  • Namiesto dusičnanu draselného môžeš použiť aj dusičnan sodný, ktorý sa rozkladá ešte pri nižšej teplote, okolo 300°C.
  • Ak nemáš k dispozícii filtračný papier, vyskúšaj použiť kancelársky papier alebo hárok zo zošita.
  • Písať môžeš aj vatovou tyčinkou
  • Je potrebné aby na papieri bolo nanesené dostatočné množstvo dusičnanu, preto ťahy štetcom na jednom mieste zopakuj aj viackrát.
  • Premysli si vopred nápis, ktorý budeš písať dusičnanon
    • treba voliť vhodné písmená
    • nápis nech je dostatočne veľký
    • ťahy nemusia byť príliš hrubé
    • pokús sa napísať slovo jedným ťahom, aby čiara kreslená dusičnanom nebola prerušená a tlela bez prekážky
  • Nemusí to byť len text, ktorý vypáliš do papiera vďaka dusičnanu. Môžeš si vymyslieť aj obrázok a namaľovať ho rovnakým spôsobom dusičnanom na papier.

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

  1. Uveď chemický vzorec dusičnanu draselného.
  2. Uveď triviálny názov dusičnanu draselného.
  3. Vyhľadaj, aké bolo využitie dusičnanu draselného v minulosti a aké je dnes.
  4. Dusičnan draselný obsahuje katión draslíka. Ten dokáže sfarbiť plameň. Vieš akou farbou? Popremýšľaj ako a kde sa tento jav využíva.
  5. Popremýšľaj a vysvetli čo je to nasýtený roztok a ako vzniká.
  6. Počas prípravy nasýteného roztoku dusičnanu draselného si si možno všimol, že kadička s roztokom sa samovoľne vychladila, teplota roztoku klesla. Popremýšľaj k akému deju došlo z hľadiska tepelnej zmeny.
  7. Dusičnan sodný sa tepelne rozkladá rovnako ako dusičnan draselný. Uveď reakciu rozkladu dusičnanu sodného
    – Chemickú rovnicu vyrovnaj
    – Napíš chemické názvy všetkých reaktantov a produktov
    – Doplň oxidačné čísla všetkých chemických prvkov
    – Urči, ktorý prvok sa oxidoval a ktorý sa redukoval
    – Napíš čiastkové reakcie oxidácie a redukcie
  8. Vyhľadaj pri akej teplote dochádza k rozkladu dusičnanu draselného a k uvoľňovaniu kyslíka.
  9. Opíš, čo spôsobuje kyslík uvoľnený počas rozkladu dusičnanu.
  10. Porovnaj teplotu rozkladu dusičnanu draselného so zápalnou teplotou papiera.
  11. Popremýšľaj ako predošlé informácie súvisia s tlením papiera len na miestach nasiaknutých dusičnanom.
  12. Zdôvodni prečo sa zvyšný papier v experimente nezapálil.

Mohlo by vás zaujímať

Geometria
Matematika
Základná škola
Geometria
Matematika
Základná škola