Ako vyrobiť síran meďnatý?
Síran meďnatý sa zvyčajne vyskytuje ako modrý tekutý roztok alebo v modrej kryštalickej forme a často sa používa na hodinách chémie, pretože je relatívne jednoduchý na výrobu a dá sa použiť na demonštráciu mnohých zaujímavých reakcií a na pestovanie krásnych modrých kryštálov. Síran meďnatý má tiež mnoho praktických použití v poľnohospodárstve, údržbe bazénov a v umení a pre tieto aplikácie sa dá ľahko kúpiť v mnohých online maloobchodoch. Síran meďnatý si môžete vyrobiť doma alebo v triede niekoľkými spôsobmi. Nezabudnite, že síran meďnatý dráždi pokožku, ktorá je po požití toxická. Pri manipulácii s chemikáliami používajte opatrnosť a vhodné bezpečnostné vybavenie a po experimente ich opatrne zlikvidujte.
Metóda 1 z 3: výroba síranu meďnatého pomocou peroxidu vodíka
- 1Zostavte si svoje bezpečnostné vybavenie. Budete potrebovať ochranu očí, laboratórny plášť alebo hrubú košeľu s dlhým rukávom, ktorá vás ochráni pred postriekaním, a rukavice odolné voči kyselinám (latex alebo nitril). Po ruke by ste mali mať aj škatuľu sódy bikarbóny (hydrogenuhličitanu sodného), aby sa neutralizovalo prípadné rozliatie kyseliny.
- Kyselina sírová je silne korozívna. Dávajte pozor, aby ste ju nerozliali alebo nerozstrekli.
- Ak sa vám na pokožku dostane kyselina sírová, ihneď si pokožku opláchnite mydlom a studenou vodou najmenej 15 minút a vyhľadajte lekársku pomoc.
- Ak si postriekate kyselinu sírovú do očí, vyplachujte ich najmenej 30 minút studenou vodou a vyhľadajte lekársku pomoc. Noste okuliare, aby ste tomu zabránili!
- Ak na povrch vylejete kyselinu, pokryte škvrnu sódou bikarbónou. Počkajte, kým bublanie prestane. Potom opatrne utrite všetky postihnuté povrchy špongiou alebo papierovými utierkami a umyte všetok materiál zhromaždený v dreze veľkým množstvom vody.
- 2Zostavte svoje zariadenie. Na vykonanie experimentu budete potrebovať sklenenú kadičku alebo téglik a sklenenú odmerku s mililitrovými stupňami alebo sklenenú kvapkadlo. Môžete tiež potrebovať sklenenú tyčinku alebo špachtľu na vyberanie prebytočných kúskov medi z roztoku a váhu na váženie medi.
- Ešte nie len kovové alebo plastové odmerky, ako budú reagovať s kyselinou.
- 3Nájdite vhodný pracovný priestor. Tento experiment odloží plynný vodík (h 2), ktorý je extrémne horľavý, a mal by sa vykonávať iba vonku alebo pod laboratórnym odsávačom pár, mimo dosahu otvoreného ohňa alebo zdrojov zapálenia. Experiment by ste mali nastaviť aj na povrch odolný voči kyselinám, najlepšie sklenený alebo špecificky odolný voči chemikáliám.
- Ak nemáte chemicky odolný povrch, na ktorom by ste mohli pracovať, mali by ste si pod pracovnú plochu dať aspoň list hrubej lepenky. Kyselina sírová sa rozpúšťa lepenku, ale dosť pomaly, že si môžete neutralizovať uniknutej látky pomocou jedlej sódy, než sa jej jasné through.
- 4Zostavte si svoje materiály. Na to budete potrebovať 30% peroxid vodíka a koncentrovanú (98%) kyselinu sírovú. Oba tieto výrobky je možné zakúpiť vo vedeckej dodávateľskej spoločnosti, hoci peroxid vodíka je možné objednať aj u veľkých online predajcov. Budete tiež potrebovať niekoľko palcov medeného drôtu alebo niekoľko kusov medených rúr, ktoré sú k dispozícii v každom železiarstve.
- 5Vytvorte kyslý roztok. Do kadičky nalejte 10 ml 30% peroxidu vodíka. Potom pridajte 3 ml koncentrovanej kyseliny sírovej. Toto sa nazýva „riešenie Piranha“ a rýchlo sa zahreje, takže buďte veľmi opatrní.
- Nikdy sa nepokúšajte zakryť kadičku alebo nádobu obsahujúcu roztok Piranha; môže to explodovať.
- 6Pridajte meď. Do roztoku opatrne vložte asi 3 g medeného drôtu alebo kovové kúsky.
- Na tento experiment nepoužívajte drobné, pretože okrem medi obsahujú veľa kovov a môžu spôsobiť neočakávané reakcie.
- 7Sledujte, ako reakcia prebieha. Okolo medi sa začnú vytvárať bubliny a číra tekutina v nádobe začne modrať. Nechajte meď v roztoku, kým sa bubliny neprestanú vytvárať. V závislosti od teploty a koncentrácie vášho roztoku to môže trvať niekoľko minút. Zvyšnú meď opatrne zdvihnite sklenenou špachtľou alebo miešacou tyčinkou. Teraz by vám mal zostať vodný roztok síranu meďnatého.
- 8Nechajte roztok odpariť. Ak chcete zbierať kryštály síranu meďnatého, nalejte roztok síranu meďnatého do plytkej sklenenej misky a nechajte niekoľko dní pôsobiť vzduch, kým sa zvyšná kvapalina odparí. Nezabudnite, že roztok je stále žieravý a narábajte s ním opatrne. Kryštály síranu meďnatého potom môžete použiť na rôzne experimenty alebo na pestovanie väčších kryštálov.
- 9Prebytočný roztok síranu meďnatého zlikvidujte správne. Síran meďnatý je toxický pre ryby, rastliny a iné voľne žijúce živočíchy a nemal by sa naliať do jazier alebo potokov, ani by sa nemal opláchnuť dažďovou kanalizáciou. Síran meďnatý je bežnou súčasťou mnohých čističov odpadových vôd a malé množstvá, ako to, čo prinesie tento experiment, je možné bezpečne zriediť vodou a opláchnuť v umývadle.
Metóda 2 z 3: výroba síranu meďnatého pomocou kyseliny dusičnej
- 1Zostavte si svoje bezpečnostné vybavenie. Kyselina dusičná je oveľa nebezpečnejšia ako kyselina sírová, preto buďte pri tomto experimente veľmi opatrní. Budete potrebovať ochranu očí, rukavice odolné voči kyselinám a laboratórny plášť.
- 2Nájdite vhodný pracovný priestor. Vzhľadom na riziká spojené s používaním kyseliny dusičnej by sa tento experiment mal vykonávať iba v laboratórnych podmienkach. Pretože tento experiment bude vylučovať toxické výpary (plyn NO 2), musí byť vykonaný pod digestorom.
- 3Zostavte svoje zariadenie. Na vykonanie experimentu budete potrebovať sklenenú kadičku alebo téglik, sklenenú odmerku s mililitrovými stupňami alebo sklenenú kvapkadlo a sklenenú miešaciu tyčinku alebo špachtľu na odstránenie prebytočných kúskov medi a váhu na meranie medi.
- 4Zostavte si svoje materiály. Na to budete potrebovať vodu, kyselinu dusičnú (70%) a koncentrovanú (98%) kyselinu sírovú. Dajú sa kúpiť vo vedeckej dodávateľskej spoločnosti. Budete tiež potrebovať niekoľko palcov medeného drôtu alebo niekoľko kusov medených rúr, ktoré sú k dispozícii v každom železiarstve.
- 5Vytvorte kyslý roztok. Do kadičky najskôr vložte 30 ml vody. Potom pridajte 5 ml kyseliny dusičnej a 3 ml koncentrovanej kyseliny sírovej.
- 6Pridajte meď. Do roztoku opatrne kvapnite asi 6 g medeného drôtu alebo kovových kúskov. Odstúpte od splodín a sledujte, ako reakcia prebieha. Vytvorí sa hnedý plyn, pri rozpúšťaní medi sa vytvoria bubliny a kvapalina v kadičke zmodrie. Reakcia je ukončená, keď bublanie prestane.
- Plyn, ktorý je výsledkom reakcie, je toxický a nemal by sa vdýchnuť.
- 7Nechajte roztok odpariť. Ak chcete zbierať kryštály síranu meďnatého, nalejte roztok síranu meďnatého do plytkej sklenenej misky a nechajte niekoľko dní pôsobiť vzduch, kým sa zvyšná kvapalina odparí. Nezabudnite, že roztok je stále žieravý a narábajte s ním opatrne. Kryštály síranu meďnatého potom môžete použiť na rôzne experimenty alebo na pestovanie väčších kryštálov.
- 8Prebytočný roztok síranu meďnatého zlikvidujte správne. Síran meďnatý je toxický pre ryby, rastliny a iné voľne žijúce živočíchy a nemal by sa naliať do jazier alebo potokov, ani by sa nemal opláchnuť dažďovou kanalizáciou. Síran meďnatý je bežnou súčasťou mnohých čističov odpadových vôd a malé množstvá, ako to, čo prinesie tento experiment, je možné bezpečne zriediť vodou a opláchnuť v umývadle.
Metóda 3 z 3: výroba síranu meďnatého elektrolýzou
- 1Zostavte si svoje bezpečnostné vybavenie. Budete potrebovať ochranu očí, laboratórny plášť alebo hrubú košeľu s dlhým rukávom, ktorá vás ochráni pred postriekaním, a rukavice odolné voči kyselinám (latex alebo nitril). Po ruke by ste mali mať aj škatuľu sódy bikarbóny (hydrogenuhličitanu sodného), aby sa neutralizovalo prípadné rozliatie kyseliny.
- Kyselina sírová je silne korozívna. Dávajte pozor, aby ste ju nerozliali alebo nerozstrekli.
- Ak sa vám na pokožku dostane kyselina sírová, ihneď si pokožku opláchnite mydlom a studenou vodou najmenej 15 minút a vyhľadajte lekársku pomoc.
- Ak si postriekate kyselinu sírovú do očí, vyplachujte ich najmenej 30 minút studenou vodou a vyhľadajte lekársku pomoc. Noste okuliare, aby ste tomu zabránili!
- 2Nájdite vhodný pracovný priestor. Tento experiment odloží plynný vodík (h 2), ktorý je extrémne horľavý, a mal by sa vykonávať iba vonku alebo pod laboratórnym odsávačom pár, mimo dosahu otvoreného ohňa alebo zdrojov zapálenia. Experiment by ste mali nastaviť aj na povrch odolný voči kyselinám, najlepšie sklenený alebo špecificky odolný voči chemikáliám.
- Ak nemáte chemicky odolný povrch, na ktorom by ste mohli pracovať, mali by ste si pod pracovnú plochu dať aspoň list hrubej lepenky. Kyselina sírová sa rozpúšťa lepenku, ale dosť pomaly, že si môžete neutralizovať uniknutej látky pomocou jedlej sódy, než sa jej jasné through.
- 3Zostavte svoje zariadenie. Budete potrebovať 6-voltovú batériu, sklenenú nádobu alebo kadičku, 2 dĺžky medeného drôtu, koncentrovaný roztok kyseliny sírovej (dostupné vo vedeckých predajniach), sklenenú odmerku alebo kvapkadlo a vodu.
- Ak nemáte prístup k koncentrovanému roztoku kyseliny sírovej, môžete použiť batériovú kyselinu, ktorá obsahuje 30-35% kyseliny sírovej a je k dispozícii v obchodoch s hardvérom a autodielmi.
- 4Vytvorte roztok kyseliny sírovej. Do kadičky sa pridá 30 ml vody a 5 ml koncentrovanej kyseliny sírovej. Ak používate menej koncentrovaný roztok batérie, pridajte 15 ml kyseliny do 20 ml vody.
- 5Nastavte dva vodiče do roztoku tak, aby sa navzájom nedotýkali. Káble by mali byť od seba vzdialené zhruba palec, v závislosti od veľkosti nádoby a nemali by sa navzájom dotýkať.
- 6Pripojte vodiče k 6-voltovej batérii. Jeden vodič by mal byť obalený okolo kladného pólu a jeden by mal byť obalený okolo záporného pólu.
- 7Sledujte, ako reakcia prebieha. Mali by ste vidieť vytváranie bublín na anóde (drôt pripojený k zápornému pólu), ale nie na katóde, a roztok sa začne vytvárať modrou farbou, keď sa tvorí síran meďnatý. Nechajte reakciu bežať, kým nie je roztok celkom modrý, a potom vyberte drôty z roztoku a odpojte ich od batérie.
- 8Roztok sa odparí, aby sa získali kryštály. Roztok môžete odpariť tak, že ho nalejete do plytkej sklenenej misky, ktorá je niekoľko dní vystavená vzduchu. Proces môžete tiež urýchliť tak, že roztok opatrne prevaríte v tepelne odolnej (pyrexovej alebo borosilikátovej) panvici a potom odlejete posledný kúsok kyseliny sírovej, ktorá sa neodparí. Buďte opatrní, pretože dané riešenie je leptavé a malo by sa s ním zaobchádzať veľmi opatrne.
- 9Prebytočný roztok síranu meďnatého zlikvidujte správne. Síran meďnatý je toxický pre ryby, rastliny a iné voľne žijúce živočíchy a nemal by sa naliať do jazier alebo potokov, ani by sa nemal opláchnuť dažďovou kanalizáciou. Síran meďnatý je bežnou súčasťou mnohých čističov odpadových vôd a malé množstvá, ako to, čo prinesie tento experiment, je možné bezpečne zriediť vodou a opláchnuť v umývadle.
Prečítajte si tiež: Ako sa dozvedieť o druhoch organických reakcií?
Otázky a odpovede
- Môže byť použitý na tavenie zlata a jemného striebra?Áno, malo by to byť možné.
- Je možné namiesto 6 -voltovej batérie vložiť normálnu batériu?Čím väčšie je napätie, tým lepšia a rýchlejšia bude reakcia. Len nechoďte s napätím príliš vysoko, 9-12 voltov jednosmerného prúdu by malo byť limitom a svoju prácu bude očividne vykonávať rýchlejšie ako nižšie napätia. Napätie je v podstate energia elektrónov (elektrina) potrebná na pohyb. Čím vyššie napätie, tým viac energie budú mať a táto energia sa bude prenášať do okolitých chemikálií a podporovať reakciu.
- Uškodí mi nejakým spôsobom kyselina sírová?Áno! Vyhnite sa kontaktu s pokožkou a očami a nepožívajte ho!
- Aké veľké budú kryštály, keď vyrobím síran meďnatý?Záleží na tom, koľko roztoku sa odparí, a tiež na tom, ako rýchlo sa odparí. Pomalšie odparovanie spôsobuje tvorbu väčších kryštálov.
- Musí mať kyselina sírová 98%?Nie. Ako je uvedené vyššie, môžete použiť zriedenú kyselinu sírovú, napríklad batériovú.
- Aká je chemická rovnica pre túto reakciu?Druhá reakcia prebieha v dvoch krokoch: 1) Cu + 4HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2H2O + 2NO2 2) Cu (NO3) 2 + H2SO4 -> CuSO4 + 2HNO3
Nezodpovedané otázky
- Ako vyrobím elektrolýzu pomocou síranu meďnatého?
Komentáre (1)
- Dakujem velmi pekne, to je dobre