|
|
Oxidy
dusíka
Pomôcky a chemikálie:
| jednoduchý vyvíjač plynu (obal od filmu, zátka s 2 injekčnými
ihlami (1,2 alebo 1,4 x 40 mm), 10 cm3 striekačka, 20 cm3
striekačka), náhradné injekčné ihly, adsorpčná
rúrka (10 cm3
striekačka naplnená granulovaným aktívnym uhlím uzavretá zátkou
s injekčnou ihlou), skúmavky, 100 cm3 kadička,
sklenená vaňa, medená vlna Cu, koncentrovaná kyselina dusičná
HNO3, ľad, kuchynská soľ NaCl, indikátorový papierik |
Postup práce:
Príprava oxidov dusíka v
jednoduchom vyvíjači plynu
Obal od filmu naplníme trochou medených
pilín Cu alebo medenej vlny Cu a uzavrieme gumovou zátkou s
2 injekčnými ihlami.
Na ihly nasadíme jednu 10 cm3
striekačku s 2 cm3 koncentrovanej kyseliny
dusičnej HNO3 a jednu prázdnu 20 cm3
striekačku ( s ľahko pohyblivým piestom). Ak k medi Cu po
kvapkách pridávame koncentrovanú kyselinu dusičnú
HNO3, vyvíjajú sa oxidy dusíka:
Cu+4HNO3 ----> Cu(NO3)2+2H2O+2NO2
3Cu+8HNO3 ----> 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO
Na striekačku (20 cm3)
naplnenú oxidmi dusíka nasadíme adsorpčnú rúrku s
aktívnym uhlím. |
|
|
Rozpustnosť oxidu dusičitého
NO2vo vode, nerozpustnosť oxidu dusnatého NO vo vode
Striekačku naplnenú hnedými oxidmi dusíka
odpojíme z vyvíjača plynu a nasadíme na ňu adsorpčnú rúrku
s aktívnym uhlím. Na naplnenú striekačku
nasadíme novú injekčnú ihlu. Skúmavku
naplníme vodou a ústím smerom dole ju ponoríme do vodou
naplnenej sklenenej vane. Hnedé oxidy dusíka cez injekčnú
ihlu pomaly vytláčame do skúmavky. Hnedý oxid dusičitý
NO2 sa rozpúšťa vo vode, čo možno zapísať
nasledujúcou rovnicou chemickej reakcie: |
|
2 NO2 + H2O
--------> HNO2 + HNO3
Nepolárny oxid dusnatý NO (bezfarebný)
je vo vode takmer nerozpustný a zhromažďuje sa v skúmavke
obrátenej hore dnom. Ak k oxidu dusnatému NO pridáme kyslík
O2 (z iného jednoduchého vyvíjača plynu), tak
spolu zreagujú za vzniku oxidu dusičitého NO2.
Kyselinu dusitú HNO2 a kyselinu dusičnú HNO3,
ktoré vzniknú pri rozpúšťaní oxidov dusíka vo vode, dokážeme
navlhčeným indikátorovým papierikom.
NO + NO2 + H2O
---------> 2 HNO2
3 HNO2 ---------> HNO3
+ 2 NO + H2O |
Dimerizácia oxidu dusičitého
NO2 na dimér N2O4
Skúmavku s hnedým oxidom dusičitým NO2
uzavrieme gumovou zátkou a vložíme do nádoby so zmesou ľadu
a kuchynskej soli. Pri znížení teploty sa rovnováha posunie ku
vzniku bezfarebného diméru oxidu dusičitého N2O4
(pri +27°C je ho ešte vždy 80% ). Keď skúmavku zahrejeme,
rovnováha sa posunie ku vzniku hnedého monoméru oxidu dusičitého
NO2. |
Pozorovanie
| pri reakcii medi Cu s
kyselinou dusičnou HNO3 vznikajú oxid dusnatý
NO a oxid dusičitý NO2 |
| monomér oxidu dusičitého NO2 pri nízkych teplotách
dimerizuje na dimér oxidu dusičitého N2O4 |
Vysvetlenie
| rozdielne zafarbenie je spôsobené rozdielnou štruktúrou. |
Poznámky
| vo vyvíjači plynu nesmie dôjsť k pretlaku |
| piesty musíme natrieť tukom |
Zneškodnenie splodín
| zvyšky oxidov dusíka v
skúmavke, resp. vo vyvíjači plynu zneškodníme tak, že
k nim pridáme hydroxid sodný NaOH |
| NO + NO2 + 2 NaOH --------> 2 NaNO2 + H2O |
Bezpečnosť
| oxidy dusíka sú veľmi jedovaté, v žiadnom prípade ich
nesmieme vdychovať! |
|