Углеродная змея - Carbon snake

Не путать с Сахарная змея.
В ходе эксперимента образовался столбик пористого черного графита.
Углеродная змея

Углеродная змея это демонстрация реакция дегидратации из сахар концентрированным серная кислота. С концентрированной серной кислотой сахарный песок столовый (сахароза ) выполняет реакцию разложения, которая меняет свою форму на черное твердое вещество-жидкость смесь.[1] Иногда эксперимент с угольной змеей ошибочно принимают за черная змея, "сахарная змея" или "жгучий сахар", которые включают реакцию с пищевая сода вместо серной кислоты.

Объяснение

Концентрированная серная кислота может проводить реакцию дегидратации с столовый сахар. После смешивания цвет меняется с белого на коричневатый, а затем на черный. Расширение смеси является результатом испарение из воды и CO2 внутри контейнера. Газы раздувают смесь, приобретая форму змейки, и от нее исходит запах жженого сахара.[1] В детализация сахара может сильно повлиять на реакцию: сахарная пудра реагирует очень быстро, но кубики сахара реагируют дольше.[2]

Когда сахароза обезвоживается, тепло передается в окружающую среду в экзотермическая реакция, пока графит и жидкая вода образуются при разложении сахара:[3]

C12ЧАС22О11 (s) + H2ТАК4 (водный) + 1/2 O2 (грамм) → 11 С (s) + CO2 (грамм) + 12 часов2О (грамм) + ТАК2 (грамм)

По мере того, как кислота обезвоживает сахарозу, полученная вода разбавляет серную кислоту, выделяя энергию в виде тепла.

C12ЧАС22О11 (s) → 12 С (s) + 11 часов2О (л)

Альтернативный эксперимент

Паранитроанилин можно использовать вместо сахара.[4] Для развития черной змеи требуется больше времени, и она требует нагревания под вытяжной шкаф, но однажды сформировавшись, черная змея очень быстро вылетает из контейнера.[5] Реакция может вызвать взрыв если используется слишком много серной кислоты.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Шахашири, Бассам З .; Шрейнер, Родни; Белл, Джерри А. (2011). «1.32 Обезвоживание сахара серной кислотой». Химические демонстрации пособие для учителей химии том 1. Пресса Висконсинского университета. С. 77–78. ISBN  978-0-299-08890-3.
  2. ^ Не пробуйте это дома - 3 - Серная кислота и сахар
  3. ^ Роески, Герберт В. (2007). «Эксперимент 6: Сахарный уголь путем отделения воды от сахара с помощью серной кислоты». Захватывающий химический эксперимент. Вайли. п. 17. ISBN  978-3-527-31865-0.
  4. ^ Саммерлин, Ли Р .; Или, Джеймс Л. (1988). «Эксперимент 100: дегидратация п-нитроанилина: Санке и Пух». Химические демонстрации: Справочник для учителей, том 1 (2-е изд.). Американское химическое общество. п. 171. ISBN  978-0-841-21481-1.
  5. ^ Углеродная змея: демонстрирует обезвоживающую способность концентрированной серной кислоты
  6. ^ Как приготовить п-нитроанилин

внешняя ссылка