Redukce oxidu olovnatého vodíkem

Chemikálie: PbO, bezvodý CuSO4

Pomůcky: Kippův přístroj s náplní, křemenná reakční trubice, stojan na zkumavky, 3 zku­mav­ky, 2 úzké chemické lžíce, trubička na odvod vodíku z Kippova přístroje, zúžená trubička pro spalování přebytečného vodíku, 2 zátky s otvorem pro trubičky na vodík, kahan, špejle.

Postup

-         pracovat v digestoři

-         do první třetiny křemenné reakční trubice vložit PbO (co nejužší hromádka vysoká asi do 1/3 tloušťky trubice)

-         do druhé části umístit stejné množství bezvodého CuSO4[1]

-         sestavit aparaturu dle obrázku č. 2

-         zkontrolovat těsnost všech spojů

-         z Kippova přístroje reakční trubicí začít přivádět vodík

Textové pole:  Aparatura   1 – Kippův přístroj 2 – spojovací hadička 3 – spojovací trubička 4 – zátka 5 – kahan 6 – PbO 7 – CuSO4 8 – reakční trubice 9 – zátka 10 – odvodná trubička 11 – zkumavka pro jímání vodíku ke zkoušce třaskavosti

 

-         odvodnou trubičkou na konci aparatury vodík jímat do zkumavky na zkoušku třaskavosti[2]

-         jímání vodíku a zkoušku opakovat tak dlouho, až z aparatury odchází čistý vodík.

-         až je zkouška negativní (ozve se „plknutí“), vodík na konci hořáčku špejlí zapálit (plamen má být asi 2 cm vysoký, zregulujeme opatrně kohoutem na střední části Kippova přístroje)

-         reakční trubici v místě s PbO zahřívat kahanem (kahanem je nutno pohybovat, zahřívat mimo zátku a hadičku)

-         reakce začne probíhat a původně žlutý PbO se změní na černou látku

-         průběh reakce je za příznivých okolností indikován také změnou barvy síranu měďnatého

-         po zčernání výchozí látky odstavit kahan a vypnout přívod vodíku

 

Práce s Kippovým přístrojem[3]

§         využívá se pro přípravu jakéhokoliv plynu, který vzniká reakcí kapaliny s tuhou látkou.

§         do střední kulové baňky Kippova přístroje se umístí kousky pevné látky tak, aby pryžová destička s otvory bránila jejich propadnutí do spodní části přístroje

§         kapalina se lije do horní baňky při uzavřeném kohoutku

§         plyn se začne vyvíjet po otevření bočního kohoutku a je odváděn trubicí vycházející ze střední baňky do určené reakční nádoby

§         vyvíjení plynu se zastaví uzavřením bočního kohoutku

 

CD:

Obr.: Aparatura

Obr.: Detail reakční trubice

Mov: Kontrola čistoty vodíku, zapálení přebytečného vodíku a redukce PbO vodíkem

Aud: Zvukový efekt: „štěkání vodíku“ – NELEKNĚTE SE!

Aud: Zvukový efekt: „plkání vodíku“

 


 

[1] Cu SO4 musí být předem vysušený, tj. bílý. Místo CuSO4 lze do stejných míst kápnout roztok CoCl2× 6H2O (viz Voda, hydráty, hydratace, dehydratace, solvatace). Pak jej kahanem zahříváme až do zmodrání. Pak trubici otočíme modrou vrstvičkou nahoru. Teprve potom vkložíme PbO. Reakcí s vodou se modrý CoCl2 mění na jeho růžový hexahydrát. Je nutno pracovat rychle, CoCl2 snadno přijímá vzdušnou vlhkost.

[2] Vodík tvoří se vzduchem výbušnou směs. Hoření takové směsi je doprovázeno velmi hlasitým efektem, tzv. štěk­nutím. Zahájit reakci v aparatuře naplněné takovou směsí je nebezpečné (hrozí výbuch a roztrhání apa­ra­tu­ry se všemi dalšími důsledky). Čistý vodík při hoření vydá jen slabý zvuk, tzv. plknutí. Práce s čistým vo­dí­kem je méně nebezpečná.

[3] Studentům 1. a 2. ročníku je plnění a přenášení Kippova přístroje z bezpečnostních důvodů ZAKÁZÁNO. Uve­de­né operace provede laborant nebo vyučující před zahájením výuky.