Окиснення сірчистої кислоти

Схема досліду

У цьому досліді учні дізнаються, що сірчисту кислоту можна окиснити до сірчаної кислоти.

Вони розуміють, що сірчана кислота через це є складником "кислотного дощу".

При цьому вони дізнаються, що сірчану кислоту можна виявити за утворенням білого осаду під час додавання іонів барію.

Попередні знання

• Учні вміють безпечно поводитися з небезпечними хімічними речовинами
• Вони знають, що з пероксиду водню можна добути кисень

Принцип

• У цьому досліді учениці та учні мають ознайомитися з окисненням сірчистої кислоти до сірчаної кислоти
• Крім того, вони вчаться виявляти сірчану кислоту за випаданням сульфату барію

Навчальна мета

• Під час пропускання кисню в сірчисту кислоту утворюється сірчана кислота
• Якщо до сірчаної кислоти додати іони барію, утворюється білий осад, який можна використати для виявлення сірчаної кислоти

Завдання

• Учні насипають оксид марганцю(IV) у колбу Ерленмеєра і дають йому прореагувати з пероксидом водню
• Утворюваний кисень вони спрямовують у пробірку із сірчистою кислотою
• Після цього вони використовують розчин хлориду барію, щоб виявити утворення сірчаної кислоти

• З'єднання гуми зі склом змащувати водою, щоб вони ковзали
• Кислоти діють сильно їдко. Бризки на шкірі негайно змий водою! Носити захисні окуляри!
• Сполуки марганцю і барію шкідливі для здоров'я при ковтанні!
• Аерозолі сірчаної кислоти становлять небезпеку для дихальних шляхів!
• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Дощ

Можливо, ти вже колись чув щось про "кислотний дощ".

Кислотний дощ виникає переважно через забруднення повітря, коли хімічні речовини потрапляють у дощову воду в хмарах і в ній потім утворюються кислоти.

Кислотний дощ шкодить природі й довкіллю і є головною причиною пошкодження лісів.

У цьому досліді ми хочемо з'ясувати, як можуть утворюватися кислоти, що спричиняють кислотний дощ.

Що відбувається під час пропускання кисню в сірчисту кислоту?

• Насип оксид марганцю(IV) у колбу Ерленмеєра і дай йому прореагувати з пероксидом водню
• Спрямуй утворюваний газ у пробірку із сірчистою кислотою
• Додай у пробірку розчин хлориду барію і дослідь, що відбувається

Склади штатив так, як показано на рисунках праворуч.

Візьми для цього дві половини основи штатива і з'єднай їх разом.

Установи стрижень штатива в одну частину основи штатива, як зображено праворуч.

Закріпи на цьому стрижні штатива муфту і зафіксуй муфтою затискач (як зображено праворуч унизу).

Візьми тепер колбу Ерленмеєра і відкрий затискач.

Закріпи колбу Ерленмеєра в затискачі так, щоб вона міцно стояла на робочій поверхні, як показано на верхньому рисунку.

Візьми тепер посудину з оксидом марганцю(IV) і ложковий шпатель.

Насип одну ложку оксиду марганцю(IV) у колбу Ерленмеєра, як ти можеш побачити на нижньому рисунку.

Змасти гумову пробку водою, щоб ковзала. Обережно вверни ділильну воронку в один з отворів гумової пробки, а в другий - малу зігнуту трубку, як показано на верхніх рисунках.

Насади один кінець шматка шланга (завдовжки бл. 10 см) на малу зігнуту трубку і закрий колбу Ерленмеєра пробкою. З'єднай другий кінець шматка шланга з коротким коліном довгої зігнутої трубки, як показано на нижніх рисунках.

Стеж під час складання за тим, щоб ділильна воронка теж була закріплена стійко.

Закріпи ділильну воронку на стрижні штатива за допомогою подвійної муфти й універсального затискача, як показано на сусідніх рисунках.

Ділильну воронку слід утримувати так, щоб не виникало напружень.

Тепер твоя схема досліду має виглядати так, як на рисунку праворуч унизу.

Закрий кран ділильної воронки і налий у неї приблизно 50 мл пероксиду водню, як показано на двох верхніх рисунках.

Наповни пробірку наполовину сірчистою кислотою, постав пробірку під велику зігнуту трубку. Відкрий кран і за допомогою зігнутої під прямим кутом скляної трубки пропускай утворюваний кисень крізь сірчисту кислоту, доки реакція в колбі Ерленмеєра не завершиться, як на двох нижніх рисунках.

Рис. 1

Рис. 2

Наповни другу пробірку так само наполовину сірчистою кислотою, а в третю пробірку налий стільки ж розведеної сірчаної кислоти (рис. 1).

Додай піпеткою в кожну пробірку кілька крапель розчину хлориду барію (рис. 2), а потім другою піпеткою додай трохи соляної кислоти.

Утилізація

Іони барію в перших двох пробірках осадити додаванням сірчаної кислоти, осади сульфату барію відфільтрувати. Фільтрат злити в контейнер для збирання кислот і лугів. Сульфат барію помістити в контейнер для збирання відходів важких металів.