• Nie Znaleziono Wyników

Pomimo niesłychanej mnogości reakcyj chemicznych, można pomiędzy niem i ustanow ić ogólne typy, do których większość reakcyj

sprowadzić się daje. Typam i tem i są:

1. Reakcje syntezy, tj. takie, g d y z d w u l u b k i l k u c i a ł p o w s t a j e j e d n o c i a ł o n o w e .

P r z y k ł a d y : — 1) Ż e l a z o i s i a r k a (sproszkowane), po­

mieszane ze sobą, na zimno się nie łączą i tw orzą nie połączenie, lecz tylko mieszaninę. Z takiej m ieszaniny łatw o wydzielić obie skła­

dowe części np. przez rozpuszczenie siarki w dwusiarczku węgla, wypłókanie strumieniem wody, lub też zapomocą magnesu, który przyciągnie i wydzieli opiłki żelazne. Jeżeli jednak mieszaninę że­

laza i siarki dotkniemy rozżarzonym drucikiem żelaznym, to zaw ar­

tość probówki po pewnej chwili sama gw ałtow nie się rozżarzy i za­

mieni całkowicie na jednorodne ciało czarne, tw arde, przez magnes nieprzyciągane, niepodobne ani do siarki ani do żelaza, lecz po­

siadające zgoła odmienne od ty ch ciał własności. Będzie to połączenie siark i i żelaza, czyli, ja k mówimy, s i a r c z e k ż e l a z a . Z darzyć się przytem może, że oprócz utworzonego siarczku żelaza z użytych do reakcji ciał pozostanie w probówce nadm iar siarki, albo nadmiar żelaza. Stanie się to w tedy, g d y u żyta do reakcji mieszanina siarki i żelaza zawiera albo zadużo siarki, albo zadużo żelaza. Chcąc mie­

szaninę obu ty c h ciał całkowicie przemienić na siarczek żelaza, na­

leży dokładnie zachować pewien sta ły stosunek składników, miano­

wicie w ty m przypadku na każde 7 g żelaza użyć 4 g siarki.

2) C y n k i s i a r k a . T ak samo ja k żelazo,. zachowuje się względem siarki i wiele innych metali. Proszek cynkowy, ogrzany z siarką, zamienia się na ciało białe, proszkowate, będące połącze­

niem obu ty ch ciał: je s t to s i a r c z e k c y n k u . I tym razem, aby mieszaninę cynku i siarki przemienić całkowicie na siarczek cynku, należy zachować sta ły stosunek obu składników, stosunek ten bę­

dzie jed n ak różny od poprzedniego, ja k i był dla żelaza i siarki, w y­

nosi bowiem ok. 2 g cynku na 1 g siarki. W sk u te k znacznej ilości w y­

dzielonego ciepła reakcja ta przebiega nadzwyczaj gwałtownie. N a­

leży ją w ykonać ostrożnie, z małemi ilościami.

3) W a p n o p a l o n e i w o d a . K aw ałek wapna palonego po­

lewamy na miseczce niewielką ilością wody. W oda ta w siąka w wapno i pozornie znika. Po chwili zawartość miseczki mocno się rozgrzewa, powodując obfite wydzielanie się p ary wodnej. Z wapna palonego pow staje b iały proszek, niczem w sobie nie zdradzający pochłoniętej

*

- 4 —

wody. J e s t to t. zw. w a p n o g a s z o n e, ■ ciało ważące więcej, ani­

żeli użyte do reakcji wapno palone, i to dokładnie więcej o ilość po­

branej wody. Stosunek palonego wapna do pobranej przezeń w ody w y­

nosi w wapnie gaszonem ok. 3 : 1 . — Jeśli powstałe wapno gaszone zadamy większą ilością wody, powstanie mleczna ciecz, t. zw. m l e k o w a p i e n n e . Po ustaniu się lub przecedzeniu przez bibułę, otrzym ać zeń można klarowną ciecz, zwaną w o d ą w a p i e n n ą .

4) R t ę ć i j o d . K ilka kropel rtęci, umieszczonej w probówce ze szkła jenajskiego, po w strząśnieniu z drobną ilością sproszkowa- nego jo d u —tw orzy czerwony proszek, k tó ry je s t połączeniem rtęci z jodem. J e s t to j o d e k r t ę c i . Stosunek ilości rtę c i do jodu w y­

nosi tu ok. 2 : 2 1/2. Doświadczenie to należy wykonyw ać z drob- nemi ilościami c i a ł ; przy w strząsaniu mieć probówkę o tw artą, g d y ż reakcja może odbyć się gw ałtow nie (eksplozyjnie).

2. Reakcje rozkład u,

g d y z j e d n e g o c i a ł a p o w s t a j ą d w a ł u b - w i ę c e j i n n y c h . N a jp o sjo o litsz e m i ś r o d k a m i do r o z k ł a d u c ia ł s ą : w y s o k a t e m p e r a t u r a (w p ie c a c h g a z o w y c h o t r z y m a ć m o ż n a t e m ­ p e r a t u r y do 2 0 0 0° C, w p ie c a c h e le k tr y c z n y c h — je s z c z e w y ż s z e ) i d z i a ­ ła n ie p r ą d u e le k tr y c z n e g o n a c ia ła s to p io n e lu b ro z p u s z c z o n e w w o d z ie .

P r z y k ł a d y : — 1) M a r m u r , ogrzew any powyżej 825°, ok. 900®

do 950° C "wydziela z siebie gaz bezbarw ny, różny od pow ietrza, gdyż zapalone łuczywo gaśnie w nim natychm iast. J e s t to b e z w o d ­ n i k w ę g l o w y , pozostaje zaś ciało, które zwilżone wodą rozgrzew a się gwałtownie. J e s t to opisane powyżej w a p n o p a l o n e . Do­

świadczenie to na małą skalę wykonać się daje w rurce z tru d n o topliwego szkła (jenajskiego) w zestawieniu ja k na R ys. 1. W s k a - zanem je st nadać rurce reakcyjnej k s z ta łt w y g ięty , a część ty ln ą , która je st wystaw iona na ogrzewanie, obwinąć tkaniną azbestowa.

Uchodzący przez rurkę kauczukową gaz zbiera się nad woda w od­

wróconym do góry dnem małym walcu szklanym, umieszczonym w na­

czyniu, zwanem wanienką pneumatyczną. Z ebrany w walcu gaz (bezwodnik węglowy) gasi wprowadzone weń palące się łuczywo, a nadto wyróżnia się tern, że skłócony z wodą wapienną mąci ją , tworząc po odstaniu się cieczy biały osad.

2) T l e n e k r t ę c i . Żółto-pomarańczowy proszek, umieszczony w rurce ja k na R ys. 1, z trudno topliwego szkła i ogrzany pal­

nikiem gazowym, wkrótce zaczyna ciemnieć, a w przedniej części probów ki zbierają się w postaci kropel kulki metalu, które łatwo rozpoznać jako rtęć. Je śli zarazem tlejące łuczywo zbliżymy do otw oru probówki lub zanurzym y do niej, to rozpali się ono płomie­

niem. Gaz więc, wypełniający probówkę, nie je s t powietrzem, ale in n y m gazem, podtrzym ującym p a l e n i e żwawiej, aniżeli zwykłe powietrze. Gaz ten zwiemy t l e n e m . — Rozłożyliśmy więc tlenek rtęci na tlen i rtęć. Doświadczenie to najlepiej je s t wykonać jak poprzednie z rozkładem marmuru.

3) C h l o r e k o ł o w i u . Przez ciało to, stopione w ty g lu por­

celanowym lub w zgiętej rurce z trudno topliwego szkła, ja k na R ys. 2, przepiiszczamy p rąd elektryczny z baterji akumulatorów.

Celem utrzym ania chlorku ołowiu w stanie stopionym rurkę tę umieszczamy w piecyku gazowym zrobionym z blachy żelaznej i utrzym ujem y w tem peraturze ok. 500°. Po chwili spostrzegam y na biegunie dodatnim, tj. na anodzie C wydzielanie się pewnego g azu o nadzwyczaj drażniącej •woni. Cechą znamienną tego gazu je st zdolność wybielania bibuły, zabarwionej np. roztworem indyga. Na przeciwnej zaś tj. ujemnej elektrodzie (na katodzie), którą stanowi d r u t żelazny, po przerw aniu p rądu stw ierdzam y wydzielenie się pewnej ilości ołowiu. Ten •— po wylaniu stopionej soli na płaską miseczkę żelazną — z a sty g a w kształcie błyszczącej kulki. Rozło­

żyliśm y więc związek ołowiu z chlorem na: g a z - c h l o r i metal- o ł ó w. Stąd w łaśnie połączenie to nosi nazwę chlorku ołowiu.

3. Reakcje w ym iany, gdy z dwu ciał, działających na siebie, po w stają dwa nowe ciała.

P r z y k ł a d y : — 1) M a r ­ m u r i k w a s . Gd y na m a r m u r lub kredę nalejemy o c t u , to z charakterystycznem burzeniem w ydobyw a się gaz (poznany już wyżej) b e z w o d n i k w ę g l o w y , a po odparowaniu rozczynu pozo­

sta je masa biała, różna od m arm u­

ru, o czem wnosimy stąd, że w wo­

dzie łatw o się rozpuszcza. J e s t fo połączenie zwane o c t a n e m w a p n i o w y m . D la zbadania wydobywającego się gazu do­

świadczenie należy wykonać w probówce, opatrzonej korkiem z ru rk ą kauczukową. W y lo t

ru rk i, g d y gaz uchodzi, zanurzyć w wodę wapienną. Ocet można zastąpić innym kwasem, np. solnym.

Rys. 2. P r z y r z ą d d o e l e k t r o l i z y stopionych soli, np. chlorku o ło w iu : G — anoda węglowa;

F e — katoda żelaz na : PP — piecyk.

— 6 —

2) K w a s i m e t a l . Do wodnego roztw oru k w a s u s i a i k o- w e g o, umieszczonego w probówce, wrzucamy kawałeczki c y n k u lub opiłki żelazne. N atychm iast zauważym y obfite wydzielanie się jakiegoś gazu, różniącego się od poprzednio wymienionych g a z ó w : chloru, bez­

wodnika węglowego i tlenu, zdolnością palenia się w powietrzu bladym niebieskawym płomieniem. Stwierdzić to można przez zapalenie go u wylotu probówki. Gaz ten zwiemy w o d o r e m . Oprócz wodoru produktem tej reakcji je s t jeszcze drugie ciało, mianowicie t. zw.

s i a r c z a n c y n k u , albo siarczan żelaza, jeśli do reakcji użyliśmy żelaza. Odnajdujemy je po reakcji w pozostałym roztworze po odpa­

rowaniu wody na miseczce szklanej lub porcelanowej.

3) S ó d i w o d a. Gdy kawałeczek metalu s o d u rzucimy na w o d ę , metal ten, pływ ając po jej powierzchni, w ydziela obficie pewien gaz, a sam powoli znika. Ł atw o przekonać się, że gazem ty m je s t znowu wodór. W tym celu należy uchodzące bańki gazu .zbierać do wypeł­

nionego wodą odwróconego dnem walca, ja k na R ys. 24 (p. n.).

Pochodzi on tu z wody, k tórą widocznie sód rozkłada, wydzielając z niej wodór i łącząc się z resztą składników na nowe ciało, zwane w o d o r o t l e n k i e m s o d o w y m , albo s o d ą ż r ą c ą . Wodorotlenek sodowy jako białą masę otrzym ujem y po odparowaniu użytej do reakcji wody.

4) J o d e k r t ę c i i b r o m . O trzym any syntetycznie w doświad­

czeniu (4), str. 4, j o d e k r t ę c i po odparowaniu nadm iaru jodu, najlepiej na miseczce porcelanowej ogrzewanej na łaźni wodnej, w sy­

pać do większej kolby pojemności 2 — 3 l (litrów), poczem wlać do kolby kilka kropel b r o m u i kolbę zakryć p ły tk ą szklaną. Po słabem ogrza­

niu na łaźni wodnej zniknie po pewnym czasie b ru n a tn a barw a par bromu, a w y stąp i fioletowa barw a par jodu. Brom w yparł tu jod z jodku rtęci i utw orzył się b r o m e k r t ę c i .

5) S i a r c z a n m i e d z i i ż e l a z o . Do niebieskiego roztworu s i a r c z a n u m i e d z i (koperwasu miedzi) umieszczonego w zlewce, zanurzyć na kilka m inut odpolerowaną płytkę ż e l a z a . P ły tk a po­

kryje się błyszczącą w arstew ką m i e d z i . W reakcji tej żelazo wyparło miedź z siarczanu miedzi i w ytw orzył się w roztworze częściowo s i a r c z a n ż e l a z a . T ak samo zachowują się i niektóre inne metale np. cynk.