Kummikaru oksüdeerimine on suurepärane eksperiment, et näidata, kui palju energiat süsivesikud sisaldavad. Katse hõlmab eksotermilise reaktsiooni tekitamist kaaliumkloraadi ja kummikaru vahel, mille tagajärjel karu süttib. Seda katset saab hõlpsasti teha mis tahes ülikooli või keskkooli keemialaboris. Ilmselgelt nõuab see aga ka teatud ettevaatusabinõude võtmist, et laboris ei juhtuks õnnetuid õnnetusi!
1
Kasutage näo ja naha kaitsmiseks prille, kindaid ja maski. Kui sul pole prille, sobivad ka laboriprillid. Maksimaalse kaitse tagamiseks valige nitriilkindad ja täielik laborikittel, kui teil see on. Valige hingamismask, mis filtreerib välja kahjulikud aurud.
2
Kandke pükse ja kingi, mis katavad kogu keha alumise poole. Kandke pikki pükse, mis ulatuvad kuni pahkluuni, ja kinniseid kingi, mis katavad kogu jala. Ärge kandke lühikesi pükse, seelikuid, sandaale ega muid avatud ninaga kingi. See on väga oluline kaaliumkloraadi nahalt eemal hoidmiseks.
3
Siduge juuksed taha või üles, kui need on väga pikad. Siduge see hobusesabasse või pange see kuklisse, et see ei satuks. Pikad juuksed kukuvad väga kergesti Bunseni põleti lahtisesse leeki, kui need pole tagasi seotud.
4
Võimalusel viige katse läbi tõmbekapis. Oksüdatsioonireaktsioon eraldab mõned mürgised aurud, mis võivad olla kahjulikud, kui need koonduvad labori teatud piirkonda. Kui te ei saa tõmbekapput kasutada, hoidke laborit võimalikult ventileerituna. Ohutu ventilatsiooni tagamiseks avage kõik laboris olevad varjestatud aknad. Kui teie labori aknad ei ole varjestatud, avage need kitsalt, et paremini vältida loomade ja esemete sisenemist teie laborisse.
5
Kasutage katseklambrit, et kinnitada katseklaas rõngastendi külge. Pingutage katseklaasi keskel olevat abiklambrit, keerates kruvi, kuid pingutage seda ainult nii palju, et toru oleks kindlalt klambri külge kinnitatud. Lükake klambri teine ots rõngastatiivi vardale. Lõpuks pingutage klambri selles otsas olev kruvi, et kinnitada see rõngastendi külge. Kui kinnitate klambri katseklaasi külge, vältige kruvi nii palju pingutamist, et see purustab klaasi. Selle asemel keerake see piisavalt tihedaks, et katseklaasi ei libiseks.
6
Reguleerige katseklaasi nii, et see oleks umbes 45-kraadise nurga all. Suunake toru nii, et ava jääks endast või teistest inimestest eemale. Nii kahjustab oksüdatsioonireaktsioonist tulenev kuumus ja aurud katse ajal palju väiksema tõenäosusega kedagi.
7
Kinnitage Bunseni põleti gaasitila külge ja asetage see toru alla. Lükake Bunseni põleti kummivoolik üle oma labori gaasiallika tila. Seejärel asetage põleti nii, et see oleks katseklaasi alumise otsa all. Lõpuks liigutage abiklambrit vastavalt vajadusele rõngastendist üles või alla, nii et katseklaasi põhi oleks umbes 2 tolli (5,1 cm) Bunseni põleti ülaosast kõrgemal.
8
Mõõtke välja 6 grammi (0,21 untsi) kaaliumkloraati. Lülitage analüütiline kaal sisse ja asetage sellele tühi plastikust kaalupaat. Vajutage nullnuppu nii, et kaalul oleks kirjas “0–, kui kaalupaat on peal. Seejärel kandke kaaliumkloraat pudelist väga väikeste sammudega kaalupaadile, kuni kaal on 6 grammi (0,21 untsi). Kasutage kaaliumkloraat ohutult ja hõlpsalt pudelist kaalumispaadi ülekandmiseks. Kui kaal on 6 grammi (0,21 untsi) lähedal ja ei taha ületada, koputage õrnalt nimetissõrmega, et kaaliumkloraat oleks väike. kogus kaaliumkloraati kaalumispaadi. Kui olete lõpetanud, sulgege kindlasti kaaliumkloraadi pudel.
9
Valage kaaliumkloraat kaalumispaadist katseklaasi. Pigistage kaalupaati õrnalt käega ja valage nurgast, et vähendada lekete ohtu. Kui olete valamise lõpetanud, koputage katseklaasi õrnalt, et veenduda, et kogu tahke aine on põhjas.
10
Lülitage gaas sisse ja süütage Bunseni põleti, et kloraadi sulatada. Avage Bunseni põleti põhjas asuv ventiil nii, et väike ava jääks veidi nähtavale. Lülitage gaas sisse nii, et käepide oleks tilaga paralleelne. Asetage sädesüütaja otse Bunseni põleti kohale ja pigistage käepidet, et tekitada säde ja süüdata põletist tulev gaas. Võimalik, et peate esmalt reguleerima Bunseni põleti all olevat ventiili, kuni näete tihedat helesinist leegikoonust. väljub Bunseni põletist.Kaaliumkloraat peaks mõne hetkega täielikult sulama.Hoidke oma käed selle protsessi ajal põleti ülaosast eemal.
11
Eemaldage põleti, kui kloraat on sulanud, ja lisage kummikaru. Lisage kummikaru niipea kui võimalik pärast kloraadi sulamist ja Bunseni põleti väljalülitamist ja katseklaasist eemale viimist. Kasutage tange, et asetada kummikaru ühe kiire liigutusega katseklaasi. Seda tuleks teha kiiresti, enne kui kaaliumkloraat jahtub ja külmub.
12
Jälgige toimuvat oksüdatsioonireaktsiooni. Sulanud kaaliumkloraat tekitab katseklaasis liigse kaaliumkloriidi ja hapniku. Kui sahharoosist valmistatud kummikaru sellesse keskkonda on viidud, süttib sahharoos koheselt ja laguneb süsinikdioksiidiks, veeks ja energiaks. See energia eraldub leekide ja kuumuse kujul, mis väljuvad kiiresti katseklaasist. Hoidke kõik kehaosad katseklaasi avast eemal, sest sealt valgub reaktsiooni käigus välja soojus ja süsinikdioksiid. .
13
Enne puhastamist oodake 30 minutit, kuni katseklaas jahtub. Katseklaas on vahetult pärast oksüdatsioonireaktsiooni väga kuum, seetõttu on oluline anda sellel piisavalt aega jahtuda. Kui see on jahtunud, eemaldage katseklaas kasulikust klambrist ja loputage see kraanikaussi. Puhastage seest pintsli ja vedelseebiga, kuni kõik reaktsiooniproduktid on eemaldatud. Loputage ka kõik muud laboriseadmed, mis katse ajal kemikaalidega kokku puutusid.