Svovelsyre og sukker demonstrasjon

Enkel og spektakulær kjemi-demonstrasjon

Sukker endret seg til svart karbon etter blanding med svovelsyre. Andy Crawford og Tim Ridley / Getty Images

En av de mest spektakulære kjemi demonstrasjoner er også en av de enkleste. Det er dehydrering av sukker (sukrose) med svovelsyre. I utgangspunktet er alt du gjør for å utføre denne demonstrasjonen å ha vanlig bordsukker i et glassbeger og røre inn litt konsentrert svovelsyre (du kan fukte sukkeret med et lite volum vann før du tilsetter svovelsyre ). Svovelsyren fjerner vann fra sukkeret i en høy grad eksoterm reaksjon , frigjør varme, damp og svoveloksiddamper. Bortsett fra den svovelholdige lukten, lukter reaksjonen mye som karamell. Det hvite sukkeret blir til et svart karbonisert rør som skyver seg ut av begeret.

Viktige ting: demonstrasjon av svovelsyre og sukkerkjemi

• Dehydrering av sukker ved å reagere det med svovelsyre gir en underholdende og lærerik demonstrasjon av kjemi.
• Reaksjonen produserer en voksende 'slange' av svart karbon, mye damp og lukten av brennende karamell.
• Demonstrasjonen illustrerer en eksoterm reaksjon og en dehydreringsreaksjon.

Kjemi demonstrasjon

Sukker er et karbohydrat, så når du fjerner vannet fra molekylet, sitter du i grunnen igjen med elementært karbon . De dehydreringsreaksjon er en type eliminasjonsreaksjon.

C₁₂H₂₂O_elleve(sukker) +H_toSÅ₄(svovelsyre)→ 12 C ( karbon ) + 11 H_toO (vann) + blanding vann og syre

Men vent... sukker inneholder vel ikke vann? Hvordan kan det bli dehydrert? Hvis du ser på den kjemiske formelen for sukker, vil du se mange hydrogen- og oksygenatomer. Å kombinere to hydrogenatomer med ett oksygenatom lager vann. Fjerning av vannet etterlater karbonet. Selv om sukkeret er dehydrert, går ikke vannet 'tapt' i reaksjonen. Noe av det blir igjen som en væske i syren. Siden reaksjonen er eksoterm, blir mye av vannet kokt av som damp.

Sikkerhetstiltak

Svovelsyre- og sukkerreaksjonen er en populær kjemidemonstrasjon for videregående skoler, høyskoler og vitenskapsentusiaster. Men det er ikke den typen prosjekt du bør gjøre hjemme.

Hvis du gjør denne demonstrasjonen, bruk riktige sikkerhetstiltak. Når du arbeider med konsentrert svovelsyre, bør du bruke hansker, øyebeskyttelse og en laboratoriefrakk. Se på begeret som et tap, siden det ikke er en lett oppgave å skrape brent sukker og karbon av det. Det er å foretrekke å utføre demonstrasjonen inne i en avtrekkshette fordi reaksjonen frigjør svoveloksiddamp.

Andre eksotermiske kjemidemonstrasjoner

Hvis du leter etter andre dramatiske eksotermiske demonstrasjoner, hvorfor ikke prøve en av disse?

Stålull og eddik: Å bløtlegge stålull i eddik er noe du kan gjøre hjemme. I utgangspunktet reagerer eddiksyren i eddik med jern i stålullen i en oksidasjonsreaksjon. Det er rustdannelse, men det skjer mye raskere enn å vente på naturlige prosesser.
• Bjeffende hundreaksjon : Denne bjeffende hundereaksjonen har fått navnet sitt for lyden den lager. Å antenne en blanding av karbondisulfid og nitrogenoksid i et langt glassrør danner en flamme. Flammen beveger seg nedover røret og komprimerer gasser foran det til de ikke har noe sted å gå og eksploderer. Den lille eksplosjonen bryter ikke røret, men det produserer en høy 'bjeff' eller 'innslag' og den lyser knallblått.
Løse opp vaskemiddel i vann: Selv om det ikke er like spennende som svovelsyre- og sukkerreaksjonen eller bjeffende hundereaksjonen, er oppløsning av vaskemiddel noe du kan prøve neste gang du vasker klærne. Hold litt tørt vaskemiddel i hånden og fukt det med vann. Det blir varmt!
• Demonstrasjon av elefanttannkrem : Hvis elefanter brukte tannkrem, ville det være størrelsen på skummet som produseres av denne kjemiske reaksjonen. Reaksjonen mellom hydrogenperoksid og kaliumjodid produserer mye gass. Litt vaskemiddel tilsatt blandingen fanger gassen og lager et dampende, boblende skum. Å legge til konditorfarge tilpasser fargen.

Kilder

• Roesky, Herbert W. (2007). Forsøk 6: Sukkerkull ved å spalte vann fra sukker med svovelsyre. Spektakulære kjemiske eksperimenter . Wiley. s. 17. ISBN 978-3-527-31865-0.
• Shakhashiri, Bassam Z.; Shreiner, Rodney; Bell, Jerry A. (2011). 1.32 Dehydrering av sukker med svovelsyre. Kjemiske demonstrasjoner: En håndbok for lærere i kjemi bind 1 . University of Wisconsin presse. s. 77–78. ISBN 978-0-299-08890-3.