Weird Science

Fioletowy dym

Halo­geny

Halo­geny (ina­czej zwane flu­o­row­cami) są pier­wiast­kami z 17 grupy układu okre­so­wego. Nazwa "halo­gen" pocho­dzi z greki i zna­czy tyle co "two­rzący sole"; ma to związek ze zdol­no­ścią tej grupy do two­rze­nia szcze­gól­nie wielu związ­ków che­micz­nych. Halo­ge­nami są fluor, chlor, brom, jod, astat oraz unun­sep­tium.

Wspom­niane powy­żej pier­wiastki wyka­zują wysoką elek­tro­u­jem­ność i dużą aktyw­ność che­miczną. Wszyst­kie występują w sta­nie wol­nym jako dwu­a­to­mowe cząsteczki. Two­rzą zwy­kle jony jed­no­u­jemne, ponie­waż do uzy­ska­nia kon­fi­gu­ra­cji elek­tro­no­wej naj­bliższego gazu szla­chet­nego potrze­bują uzy­skać tylko jeden elek­tron. Jeśli cho­dzi o stan sku­pie­nia, to w tem­pe­ra­tu­rze poko­jo­wej fluor i chlor są gazami, brom jest cie­czą, a jod i pozo­stałe pier­wiastki są cia­łami sta­łymi.

Ilustracja

źródło: http://upload.wiki­me­dia.org/wiki­pe­dia/com­mons/f/f5/Halo­gene.jpg, dostęp: 25.08.2011

Halo­geny rea­gują szcze­gól­nie chęt­nie z meta­lami two­rząc odpo­wied­nie sole zbior­czo nazy­wane halo­gen­kami. Poni­żej przed­sta­wiam reak­cję jodu z gli­nem. Reak­cja ta jest inte­re­su­jące ze względu na wspa­niały efekt wizu­alny.

Czego potrze­bu­jemy?

By prze­pro­wa­dzić doświad­cze­nie musimy mieć:

Glin jest sre­brzy­stym meta­lem. Jod ma postać czar­no­fio­le­to­wych krysz­ta­łów. Jodu nie należy nie­po­trzeb­nie pod­grze­wać, ponie­waż bar­dzo łatwo sub­li­muje.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Ilustracja:

Kliknij aby powiększyć

Obie sub­stan­cje muszą być jak naj­le­piej roz­drob­nione. Krysz­tały jodu można zmie­lić w moździeżu.

Ostrze­że­nie: Czy­sty jod jest sil­nie tru­jący! Dla czło­wieka dawka śmier­telna wynosi około 4 gramy! Należy bezw­zględ­nie uni­kać zanie­czysz­cze­nia oczu lub skóry jodem, ponie­waż ma on dzia­ła­nie drażn­iące! Pary jodu są także drażn­iące, a w więk­szych stęże­niach duszące. Doświad­cze­nie trzeba pro­wa­dzić na zew­nątrz, koniecz­nie z dala od pal­nych mate­ria­łów. Należy sto­so­wać oku­lary och­ronne, ponie­waż może dojść do roz­pry­sku pło­nących rea­gen­tów. Autor nie bie­rze jakiej­kol­wiek odpo­wie­dzial­no­ści za wszel­kie mogące pow­stać szkody. Robisz to na wła­sne ryzyko!

Pokaz!

Odwa­żamy osobno 1g proszku glinu oraz 3g drobno zmie­lo­nych krysz­ta­łów jodu. Ważne jest by glin i jod były suche! Sub­stan­cje te możemy osobno prze­cho­wy­wać przez bar­dzo długi czas. Bez­po­śred­nio przed poka­zem musimy zmie­szać oba pier­wiastki i usy­pać z nich nie­wielki kop­czyk na ognio­od­por­nej pod­sta­wie (cera­micz­nej, azbe­sto­wej lub meta­lo­wej).

Po zmie­sza­niu suchych sub­stan­cji nie dostrze­gamy żad­nych oznak zacho­dzącej reak­cji. Dopiero po doda­niu kilku kro­pel wody możemy zaob­ser­wo­wać zapłon i fio­le­towo-bru­natny dym! Można to zoba­czyć na poniższym zdjęciu:

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Podobne doświad­cze­nie można wyko­nać sto­su­jąc cynk zamiast glinu, co można zoba­czyć na umiesz­czo­nym poni­żej fil­mie.

Uzy­skany efekt pre­zen­tuje się też dosko­nale na foto­gra­fii:

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Wyja­śnie­nie

Na sucho sub­straty nie rea­gują, jed­nak w obec­no­ści nawet małych ilo­ści wil­goci docho­dzi do egzo­ter­micz­nej reak­cji syn­tezy jodku glinu według rów­na­nia:

2 Al + 3I2 → 2 AlI3

W pod­wyższo­nej tem­pe­ra­tu­rze pozo­stały jod natych­miast sub­li­muje, two­rząc fio­le­tową parę.

Mecha­nizm reak­cji jodu z cyn­kiem jest ana­lo­giczny do opi­sa­nego powy­żej.

Życzę miłej i pou­cza­jącej zabawy:)

Lite­ra­tura dodat­kowa

Marek Ples

Aa