Zielony płomień boranu trietylu
Estry
Wzmiankowany w tytule boran trietylu należy do klasy związków nazywanej estrami. Czym są estry? Jest to grupa organicznych związków chemicznych będących produktami kondensacji kwasów i alkoholi. Komponentami kwasowymi mogą być zarówno kwasy karboksylowe, jak i kwasy nieorganiczne.
Estry mogą powstawać w wyniku bezpośredniej reakcji między kwasem karboksylowym i alkoholem. Reakcja tego typu jest nazywana estryfikacją. Ważnym warunkiem do zajścia tej reakcji jest jej kwaśne środowisko. Estry kwasu borowego mogą być łatwo rozpoznane, ponieważ palą się one pięknym, jasnozielonym płomieniem charakterystycznym dla boru:
Potrzebne materiały
By wytworzyć nieco boranu trietylu potrzebujemy:
- Kwas borowy H3BO3,
- alkohol etylowy C2H5OH (98%),
- kwas siarkowy(VI) H2SO4
Wszystkie konieczne składniki:
Ostrzeżenie: W tym doświadczeniu występuje kwas siarkowy(VI); jest on silnie żrący. Należy zachować bezwzględną ostrożność i używać rękawic oraz okularów ochronnych. Alkohol etylowy jest łatwopalny; należy go ogrzewać bardzo ostrożnie. Nie wolno wdychać pyłu kwasu borowego! Autor nie bierze jakiejkolwiek odpowiedzialności za wszelkie mogące powstać szkody. Robisz to na własne ryzyko!
Doświadczenie
W łapie na statywie mocujemy dużą probówkę wsypując do niej kilka kamyczków wrzennych. Wlewamy kilka mililitrów alkoholu etylowego i dodajemy parę kropli stężonego kwasu siarkowego(VI). Następnie wsypujemy około pół grama kwasu borowego. Probówkę należy teraz ogrzewać (Ostrożnie! Zawiera przecież łatwopalny etanol) aż do rozpoczęcia wrzenia. Po chwili możemy spróbować zapalić uchodzący z probówki gaz. Powinien się on zapalić jaskrawozielonym płomieniem, jak widać to na moim filmie:
Wyjaśnienie
Kwas siarkowy zapewnia konieczne tutaj dla zajścia reakcji estryfikacji środowisko kwasowe. Reakcja zachodzi według wzoru:
Powstający boran trietylu jest lotny, jego pary uchodzą z probówki i ulegają spaleniu. Właśnie spalanie par tego związku daje zieloną barwę płomienia.
Życzę miłej i pouczającej zabawy:)
Literatura dodatkowa:
- Carey F. A., Sundberg R. J., Advanced Organic Chemistry. Part A. Structure and Mechanisms, Springer, 2007, str. 664,
- Fischer E., Speier A., Darstellung der Ester, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 28 (3), 1895, str. 3252-3258,
- Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, PWN, Warszawa, 1985.
Marek Ples