Glicerina dhe permanganat kaliumi çfarë do të ndodhë. Metodat kimike të prodhimit të zjarrit, duke përfshirë përdorimin e permanganatit të kaliumit

Vetëm dy pika glicerinë - dhe permanganati i kaliumit ndryshon ngjyrën e tij!

Kompleksiteti:

Rreziku:

Bëni këtë eksperiment në shtëpi

Pse tretësira bëhet blu në fillim?

Nëse e shikoni nga afër kameleonin, do të vini re se brenda pak sekondave nga shtimi i glicerinë në tretësirë, ai do të bëhet blu. Ngjyra blu formohet nga përzierja e solucioneve vjollce (nga MnO 4 - permanganat) dhe jeshile (nga MnO 4 2- manganat). Megjithatë, ajo bëhet e gjelbër mjaft shpejt - ka gjithnjë e më pak MnO 4 - dhe më shumë MnO 4 2- në tretësirë.

Shtim

Shkencëtarët ishin në gjendje të zbulonin se në çfarë forme mangani është në gjendje të ngjyros një zgjidhje Ngjyra blu. Kjo ndodh kur formon jonin hipomanganat MnO 4 3- . Këtu mangani është në gjendje oksidimi +5 (Mn +5). Megjithatë, MnO 4 3- është shumë i paqëndrueshëm, dhe për ta marrë atë ju nevojitet kushte të veçanta, kështu që ne nuk do të jemi në gjendje ta shohim atë në përvojën tonë.

Çfarë ndodh me glicerinën në eksperimentin tonë?

Glicerina ndërvepron me permanganatin e kaliumit, duke i dhënë asaj elektronet e saj. Glicerina u mor në reagimin tonë në tepricë të madhe (rreth 10 herë më shumë se permanganat kaliumi KMnO4). Në kushtet e reagimit tonë, vetë glicerina shndërrohet në gliceraldehid, dhe më pas në acid glicerik.

Shtim

Siç kemi zbuluar tashmë, glicerina C 3 H 5 (OH) 3 oksidohet nga permanganat kaliumi. Glicerina është shumë komplekse molekulë organike, prandaj reagimet që përfshijnë atë janë shpesh të vështira. Oksidimi i glicerinës - reaksion kompleks, gjatë së cilës shumë substancave të ndryshme. Shumë prej tyre ekzistojnë vetëm për një kohë të shkurtër dhe shndërrohen në të tjera, dhe disa mund të gjenden në zgjidhje edhe pas përfundimit të reagimit. Kjo situatë është tipike për të gjithë kimi organike përgjithësisht. Në mënyrë tipike, ato substanca që prodhohen më shumë si rezultat i një reaksioni kimik quhen produktet kryesore, dhe pjesa tjetër janë nënprodukte.

Në rastin tonë, produkti kryesor i oksidimit të glicerinës me permanganat kaliumi është acidi glicerik.

Pse në tretësirën KMnO 4 shtojmë hidroksid kalciumi Ca(OH) 2?

NË tretësirë ​​ujore Hidroksidi i kalciumit Ca(OH) 2 zbërthehet në tre grimca të ngarkuara (jone):

Ca(OH) 2 → Ca 2+ (tretësirë) + 2OH - .

Në transport, një dyqan, një kafene ose në klasa e shkollës– Ne jemi të rrethuar nga njerëz të ndryshëm kudo. Dhe ne sillemi ndryshe në vende të tilla. Edhe nëse bëjmë të njëjtën gjë - për shembull, lexoni një libër. Rrethuar nga njerez te ndryshëm ne e bëjmë atë pak më ndryshe: diku më ngadalë, diku më shpejt, ndonjëherë kujtojmë mirë atë që lexojmë dhe herë të tjera nuk mbajmë mend as një rresht të nesërmen. Po kështu, permanganati i kaliumit, i rrethuar nga jone OH, sillet në një mënyrë të veçantë. Ai merr elektrone nga glicerina "më butësisht", pa nxituar askund. Kjo është arsyeja pse ne mund të vërejmë një ndryshim në ngjyrën e kameleonit.

Shtim

Çfarë ndodh nëse nuk shtoni një tretësirë ​​Ca(OH) 2?

Kur një tepricë e joneve OH është e pranishme në një tretësirë, një tretësirë ​​e tillë quhet alkaline (ose thuhet se ka reaksion alkalik). Nëse, përkundrazi, ka një tepricë të joneve H + në tretësirë, një zgjidhje e tillë quhet acid. Pse "përkundrazi"? Sepse së bashku jonet OH - dhe H + formojnë molekulën e ujit H 2 O. Por nëse jonet H + dhe OH - janë të pranishme në mënyrë të barabartë (d.m.th. ne në fakt kemi ujë), tretësira quhet neutrale.

Në një tretësirë ​​acidike, agjenti oksidues aktiv KMnO 4 bëhet jashtëzakonisht i patrajnuar, madje i vrazhdë. Ai largon shumë shpejt elektronet nga glicerina (deri në 5 në një kohë!), dhe mangani kthehet nga Mn^+7 (në permanganat MnO 4 -) në Mn 2+:

MnO 4 - + 5e - → Mn 2+

Ky i fundit (Mn 2+) nuk i jep ngjyrë ujit. Prandaj, në një zgjidhje acidike, permanganati i kaliumit do të zbardhet shumë shpejt, dhe një kameleon nuk do të dalë.

Një situatë e ngjashme do të ndodhë në rastin e një zgjidhje neutrale të permanganatit të kaliumit. Vetëm ne nuk do të "humbim" të gjitha ngjyrat e kameleonit, si në një zgjidhje acidike, por vetëm dy - manganati jeshil MnO 4 2 nuk do të merret, që do të thotë se ngjyra blu gjithashtu do të zhduket.

A është e mundur të bëhet një kameleon duke përdorur ndonjë gjë tjetër përveç KMnO 4?

Mund! Një kameleon kromi (Cr) do të ketë ngjyrën e mëposhtme:

portokalli (dikromat Cr 2 O 7 2-) → jeshile (Cr 3+) → blu (Cr 2+).

Një kameleon tjetër - nga vanadium (V):

e verdhë (VO 3+) → blu (VO 2+) → jeshile (V 3+) → vjollcë (V 2+).

Është shumë më e vështirë të bësh që solucionet e komponimeve të kromit ose vanadiumit të ndryshojnë ngjyrën e tyre aq bukur sa ndodh në rastin e manganit (permanganat kaliumi). Përveç kësaj, do t'ju duhet të shtoni vazhdimisht substanca të reja në përzierje. Prandaj, një kameleon i vërtetë - ai që do të ndryshojë ngjyrën e tij "vetë" - mund të merret vetëm nga permanganati i kaliumit.

Shtim

Mangani Mn, si kromi Cr dhe vanadiumi V, janë metale kalimtare - grup i madh elementet kimike, duke pasur një komplet të tërë veti interesante. Një nga veçoritë e metaleve në tranzicion është ngjyra e ndritshme dhe e larmishme e përbërjeve dhe zgjidhjeve të tyre.

Për shembull, është e lehtë të merret një ylber kimik nga zgjidhjet e përbërjeve të metaleve në tranzicion:

Çdo gjuetar dëshiron të dijë se ku ulet fazani:

E kuqe (hekuri (III) tiocianat Fe(SCN) 3), hekuri Fe;

portokalli (dikromat Cr 2 O 7 2-), krom Cr;

E verdha (VO 3+), vanadium V;

E gjelbër (nitrat nikel, Ni(NO 3) 2), nikel Ni;

Blu (sulfat bakri, CuSO 4), bakër Cu;

Blu (tetraklorokobaltate, 2-), kobalt Co;

Vjollca (permanganat MnO 4 -), mangani Mn.

Zhvillimi i eksperimentit

Si ta ndryshoni më tej kameleonin?

A është e mundur të ktheni reagimin dhe të merrni përsëri një zgjidhje vjollce?

Disa reaksione kimike mund të ndodhin në një drejtim ose në drejtim të kundërt. Reaksione të tilla quhen të kthyeshme dhe, krahasuar me numri i përgjithshëm reaksionet kimike, jo shumë prej tyre njihen. Ju mund ta ndryshoni reagimin duke krijuar kushte të veçanta (për shembull, ngrohje e lartë e përzierjes së reaksionit) ose duke shtuar një reagent të ri. Oksidimi i glicerinës me permanganat kaliumi KMnO 4 nuk është një reaksion i këtij lloji. Për më tepër, në kuadrin e eksperimentit tonë, është e pamundur të ndryshohet ky reagim. Prandaj, bëni një kameleon të ndryshojë ngjyrën e tij rend i kundërt Ne nuk do të kemi sukses.

Shtim

Le të shohim nëse ka një mënyrë për të kthyer kameleonin tonë?

Së pari një pyetje e thjeshtë: a mundet glicerina e oksiduar (acidi glicerik) ta kthejë dioksidin e manganit MnO 2 në permanganat kaliumi vjollce KMnO 4? Jo ai nuk mundet. Edhe nëse e ndihmojmë shumë (për shembull, ngrohim tretësirën). Dhe gjithçka sepse KMnO 4 - agjent i fortë oksidues(këtë e trajtuam pak më lart), ndërsa acidi glicerik është i dobët vetitë oksiduese. Është tepër e vështirë për një agjent oksidues të dobët të kundërshtojë diçka me një të fortë!

A është e mundur të kthehet MnO 2 në KMnO 4 duke përdorur reagentë të tjerë? Po ti mundesh. Por për këtë do të duhet të punoni realisht laborator kimik! Nje nga metodat laboratorike Marrja e KMnO 4 është ndërveprimi i MnO 2 me klorin Cl 2 në prani të tepricës së hidroksidit të kaliumit KOH:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O

Ju nuk mund ta kryeni një reagim të tillë në shtëpi - është edhe e vështirë (do t'ju duhet pajisje speciale) dhe e pasigurt. Dhe ajo vetë do të ketë pak të përbashkëta me kameleonin e ndritshëm dhe të bukur nga përvoja jonë.

Duke përdorur reagentë kimikë, ju mund të bëni një zjarr pa shkrepse ose mjete të tjera ndezëse. Për shembull, është relativisht e lehtë të bësh zjarr nga sheqeri dhe permanganati i kaliumit, permanganati i kaliumit dhe glicerina - substanca që gjenden shpesh në një çantë të ndihmës së parë turistike.

Sot në Rusi dhe Ukrainë, permanganati i kaliumit është i ndaluar për shitje pa recetë dhe për këtë arsye blerja e tij për qëllime turistike është më e vështirë, por gjithsesi e mundur.

Ka edhe mënyra të tjera për të marrë zjarri kimik duke përdorur substanca të ndryshme që janë thjesht të dobishme për t'u ditur. Për shembull:

• Permanganat kaliumi + acid sulfurik+ etanol. Për të ndezur një zjarr duke përdorur permanganat kaliumi, hidhni disa pika acid sulfurik të koncentruar në pluhur të thatë permanganat kaliumi. Nëse tani vendosni lesh pambuku të njomur në përzierje alkool etilik, leshi i pambukut do të marrë flakë.
• Trioksid kromi + etanol. Pak trioksid kromi derdhet mbi leshi pambuku të lagur me alkool etilik. Në momentin e kontaktit të reagentëve, leshi i pambukut ndizet.
• Natrium ose kalium + ujë. Kur njëri prej këtyre metaleve bie në kontakt me ujin, ndodh një reagim i dhunshëm me ndezjen.
• Klorat kaliumi + sheqer + acid sulfurik. Për të prodhuar zjarr, sheqeri pluhur përzihet me klorat kaliumi dhe më pas hidhet në përzierjen që rezulton. acid i koncentruar. Në momentin që përzierja bie në kontakt me acidin sulfurik, ndodh një zjarr.
• Alumin + jod. Për këtë metodë, do t'ju duhet të bëni një eksperiment kimik me jod kristalor. Përzihet me pluhur alumini dhe përzierjes së përfunduar i shtohet pak ujë - pas një kohe të shkurtër masa ndizet.

Në fakt ka shumë më shumë mënyra ndez një zjarr me reagentët kimikë, por pothuajse asnjë prej tyre nuk është i përshtatshëm për një turist që gjendet në një situatë emergjente, sepse shumica e reagentëve nuk janë vetëm në ecje, por edhe në lokaliteti Nuk është gjithmonë e mundur të blini.

Klorati i kaliumit ndizet kur është në kontakt me acidin sulfurik dhe sheqerin, por përpiquni ta blini atë. Për më tepër, pranojeni: do ta mbani në çantën e shpinës së bashku me acidin sulfurik?

Madje besohet se zjarri mund të ndizet duke përdorur peroksid hidrogjeni. Megjithatë, kjo nuk është e vërtetë: ky reagim në fakt nuk shkakton djegie, por mund ta mbështesë atë. Pra, nëse shtoni peroksid kaliumi në peroksid hidrogjeni, do të fillojë një çlirim i shpejtë i oksigjenit. Dhe në një mjedis oksigjeni, siç dihet, edhe një copëz që digjet ndizet në çast.

Në kushtet e mbijetesës, nuk shoh asnjë pikë në përdorimin e peroksidit të hidrogjenit në këtë mënyrë: do të jetë më i dobishëm nëse përdoret për qëllimin e tij të synuar, domethënë për qëllimin e dezinfektimit të plagëve dhe gërvishtjeve.

Unë di vetëm disa metoda kimike për ndezjen e zjarrit pa shkrepse dhe pajisje të tjera ndezëse që mund të zbatohen në kafshë të egra, për shembull, në pyll, me reagentë të disponueshëm publikisht që gjenden në çantën e ndihmës së parë të një turisti. Këto janë metoda që përdorin përzierjet e permanganat kaliumit + glicerinë dhe permanganat kaliumi + sheqer.

Këto metoda bazohen në faktin se permanganati i kaliumit, kur nxehet (në rastin tonë nga fërkimi), dhe ndonjëherë në temperaturën e dhomës, ndërvepron në mënyrë aktive me të ndryshme substancave organike, për shembull, me glicerinë dhe sheqerin e përmendur.

Ndezja e zjarrit me permanganat kaliumi dhe glicerinë

Permanganati i kaliumit dhe glicerina mund të ruhen në një çantë të ndihmës së parë udhëtimi. Permanganati i kaliumit zakonisht merret për përgatitjen e solucioneve antiseptike, dhe glicerina përdoret për procedura të ndryshme kozmetike dhe disa procedura të tjera mjekësore.

Glicerina e ndezjes së zjarrit duhet të jetë pa ujë ose të paktën të përmbajë një sasi minimale uji.

Në një shënim

Permanganati i kaliumit (i njohur gjithashtu si permanganat i kaliumit) në Federatën Ruse dhe Ukrainë u njoh si një pararendës dhe u përfshi në listë substancave narkotike. Megjithatë, ajo mund të blihet ende në disa farmaci, ndonëse në sasi të vogla dhe me një çmim të konsiderueshëm.

Për të marrë zjarr duke përdorur këtë metodë, duhet të hidhni disa pika glicerinë në permanganat kaliumi. Pas ca kohësh, përzierja do të reagojë, duke lëshuar tym dhe më pas do të ndizet. Duket kështu:

Masat paraprake të sigurisë kur përdorni këtë metodë:

1. Shmangni kontaktin e permanganatit të kaliumit me lëkurën, mukozën (djegiet janë të mundshme) dhe veshjet (mund të mbeten njolla).
2. Mos e shuani një zjarr të tillë me ujë. Hyrja e ujit bën që përzierja të spërkat.
3. Zjarri duhet të prodhohet në këtë mënyrë nga jashtë, meqenëse mbinxehja e glicerinës nxit çlirimin e akroleinës, një substancë toksike e klasës së parë të rrezikut. E njëjta substancë lirohet kur yndyra digjet gjatë gatimit.

Në një shënim

Nga rruga, rreth ndikim negativ akrolein mbi Trupi i njeriut Dëshmohet edhe fakti se gjatë Luftës së Parë Botërore është përdorur si armë kimike.

Ndezja e zjarrit me permanganat kaliumi dhe sheqer

Kjo metodë, për mendimin tim, është më universale për turistët se ajo e mëparshme, pasi, ndryshe nga glicerina, shumica e të dashuruarve marrin sheqer me vete. pushim aktiv në natyrën e egër. Edhe pse në fakt mund të bëni pa sheqer fare, duke përdorur vetëm permanganat kaliumi, ne do të shqyrtojmë opsionin më të njohur.

Në një shënim

Permanganati i kaliumit shpesh quhet mangan, megjithëse kjo është e pasaktë, pasi këto janë dy substanca të ndryshme. E para është një kripë me ngjyrë vjollce të errët, dhe e dyta është një metal i bardhë argjendi. Permanganati i kaliumit është një emër më i saktë për permanganat kaliumi.

Algoritmi për marrjen e zjarrit në këtë mënyrë është si më poshtë:

1. Merrni lëndë djegëse, të tilla si leshi pambuku ose bari i thatë.
2. Një shkop i vogël është bërë nga një degë e thatë por e fortë dhe e theksuar në fund.
3. Një vrimë e vogël në diametër pritet në një trung ose dërrasë druri prerje tërthore shkop i përgatitur.
4. Maja e shkopit vendoset në gropë dhe fërkohet.
5. Permanganati i kaliumit përzihet me sheqerin në një raport 9:1 dhe vendoset në gropë.
6. Përzierja shtypet me një shkop në pjesën e poshtme të prerjes dhe sipër saj vendoset tinder përgjatë perimetrit.
7. Fërkimi i një përzierjeje të permanganatit të kaliumit dhe sheqerit prodhon një ndezje që shkakton ndezjen e shkumës. Por, siç u përmend tashmë, përdorimi i sheqerit në këtë metodë nuk është i nevojshëm: është më mirë ta lini atë për qëllime gastronomike.

KUJDES! Është e papranueshme përgatitja dhe ruajtja e përzierjeve të gatshme me permanganat kaliumi paraprakisht: për shkak të vetive të forta oksiduese të permanganatit të kaliumit, përzierje të tilla mund të ndizen ose shpërthejnë spontanisht. Mos mbani permanganat kaliumi dhe sheqer të përzier tashmë në çantën tuaj të shpinës - një ndezje e tillë mund të përgatitet vetëm menjëherë para ndezjes së zjarrit.

Duke përdorur këtë metodë Kur ndizni një zjarr pa shkrepëse, duhet të mbani mend se gjatë një shpërthimi, permanganati i tepërt i kaliumit mund të fluturojë larg, duke u ngjitur mbi një person dhe rrobat e tij.

Nëse keni në dorë vetëm permanganat kaliumi pa sheqer, mund të bëni një zjarr siç tregohet në videon më poshtë:

Në përgjithësi, permanganati i kaliumit është një gjë e nevojshme gjatë kampeve, dhe jo vetëm për ndezjen e zjarrit. Mund të përdoret për të dezinfektuar ujin, për të trajtuar helmimet me alkaloide të caktuara, për të larë plagët dhe, siç e shohim, për të ndezur zjarr. Prandaj, ka kuptim të blini permanganat kaliumi dhe ta mbani atë jo vetëm në çantën e ndihmës së parë, por edhe në NAZ. Për shembull, unë nuk vesh nje numer i madh i permanganat kaliumi në byzylykun e tij të kordonit: atje është i mbyllur në një enë fleksibël të mbyllur dhe ndodhet midis endjeve të kordonit.

Video interesante: 10 mënyrat më të zakonshme për të krijuar zjarr duke përdorur reaksione kimike:

Scheele Volcano - versioni klasik

Vullkani Scheele është një nga përvojat më të thjeshta dhe më spektakolare. Nja dy dekada më parë, kur permanganat kaliumi ("permanganat kaliumi") dhe glicerina shiteshin në çdo farmaci, ky eksperiment mund të bëhej nga çdo nxënës shkolle - madje edhe ata që nuk janë veçanërisht të prirur për të kryer. eksperimentet kimike. Në ditët e sotme, kur kimia dhe industria kimike në fakt janë të jashtëligjshme, marrja e permanganatit të kaliumit është shumë problematike, por në këtë artikull ne nuk do të prekim këto aspekte të egra të realitetit tonë.

Pra, dizajni eksperimental është jashtëzakonisht i thjeshtë: një grumbull permanganat kaliumi (zakonisht disa gram) derdhet në një sipërfaqe zjarrduruese. Në rrëshqitje është krijuar një depresion - një "krater vullkani" dhe disa pika glicerinë hidhen në të. Pas ca kohësh (sekonda, ndonjëherë minuta) fillon një "shpërthim vullkanik". Shfaqen flakë të verdha, të bardha dhe blu, shkëndija fluturon në të gjitha drejtimet.

Zakonisht, kryerja e eksperimentit nuk shkakton vështirësi, por ka ende disa veçori. Kur autori vendosi për herë të parë të kryente këtë eksperiment (duke mos qenë më një kimist i ri), ai u zhgënjye: glicerina nuk donte kurrë të merrte flakë. Glicerina dukej e trashë, padyshim që nuk përmbante sasi të konsiderueshme uji, por eksperimenti nuk funksionoi. I pyeta kolegët e mi: rezulton se nuk kanë pasur probleme të tilla. Mora një glicerinë tjetër - rezultati nuk vonoi: nga kontakti me permanganat, glicerina mori flakë shpejt. Me shumë mundësi, glicerina "e keqe" përmbante një përzierje vaji (lëngu ishte i yndyrshëm në prekje).

Sidoqoftë, arsyeja më e zakonshme pse eksperimenti mund të mos funksionojë (ose të funksionojë, por dobët) është i ndryshëm: glicerina duhet të jetë anhidrike ose të paktën të përmbajë më pak ujë.

Disa vjet pas ngjarjeve të përshkruara, ne vendosëm të përsërisim eksperimentin. Glicerina që vinte në dorë ishte paksa "e hollë": përmbante qartë shumë ujë. Permanganati u mor në formën e kristaleve të mëdha. Ndezja ndodhi, por "shpërthimi vullkanik" duhej të priste disa minuta. Përpara se përzierja të ndizej, lëngu vlonte, duke prodhuar avull të bardhë ndërsa uji dhe glicerina avullonin.

Është shumë e lehtë për të hequr ujin nga glicerina: duhet ta ngrohni me kujdes në një enë të hapur. Së pari, lëngu vlon - uji avullon prej tij. Kur zierja ndalon dhe avujt e trashë të bardhë fillojnë të formohen, procedura përfundon: pothuajse i gjithë uji është avulluar. Kontakti me flakën mund të shkaktojë ndezjen e avullit të glicerinës. Nëse kjo ndodh, fikeni djegësin dhe mbuloni hapjen e enës për të ndaluar ajrin të arrijë në glicerinë (për këtë qëllim është e përshtatshme një copë kompensatë, kartoni ose letër e trashë).

As mos mendoni të derdhni ujë në glicerinë të djegur! Uji do të avullojë menjëherë, duke mbajtur me vete pika glicerinë, të cilat menjëherë do të shpërthejnë në flakë. Efekti ndoshta do të jetë më i vogël se shtimi i ujit në vajin e nxehtë, por prapë mund të lëndoheni seriozisht.