12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

MODRI OGENJ

Tinkara Rihtaršič in Hana Benedičič Mentorica: prof. Tina Mesec OŠ Železniki

Teoretske osnove Modra galica ali bakrov sulfat pentahidrat je anorganska snov s formulo CuSO 4 x 5H 2 O . Molekulska formula modre galice ne daje informacij o njegovi resnični strukturi, saj je le empirična formula. Bakrov sulfat pentahidrat tvori trdno mrežo. Dve enoti sulfa tnih ionov sta povezani z osrednjim kovinskim (bakrovim) ionom (vsak SO 4 2− ion je povezan na dva Cu 2+ iona). Iona sta med seboj povezana z ionsko vezjo. V sulfatnem ionu pa najdemo dve enojni kovalentni vezi med žveplom in dvema atomoma kisika in dve dvoj ni kovalentni vezi med žveplom in drugima dvema atomoma kisika. Voda se na ionski kristal veže s pomočjo vodikovih vezi. Modra galica se nahaja v obliki modrih kristalov (Chemistry, 2023). Klorovodikova kislina (HCl) je zelo jedka anorganska spojina. Znana je tudi kot vodna raztopina vodikovega klorida ali solna kislina. Po zgradbi je preprosta dvoatomna molekula, sestavljena iz atoma klora in vodika, ki se povezujeta preko enojne polarne kovalentne vezi. Je zelo močna kislina, ki ima pH enak 1. Je brezbarv na tekočina z zelo ostrim vonjem (Geekforgeek, 2022). Pri reakciji kislin in kovin nastaneta sol in vodik. Ko klorovodikova kislina zelo hitro reagira z aluminijem, pri tem nastajata aluminijev triklorid in vodik. Vodik je plin brez barve, vonja in okusa, zgrajen je iz dvoatomnih molekul. V tej obliki je plin vodik najlažji plin in ima najmanjšo gostoto pri standardnih pogojih. Je pa plin vodik zelo lahko vnetljiv, gori z modrim plamenom in ob visoki koncentraciji v majhni prostornini lahko ob vžigu slišimo pok. Reakcija med kislino in kovino je redoks reakcija, pri kateri tako klor kot tudi aluminij spremenita oksidacijsko število z – 1 na 0 oz. z 0 na +3. Pri redoks reakcijah atomi namreč spremenijo svoje oksidacijsko število. Reakciji oksidacije in redukcije potekata istočasno. Reakcija oksidacije pomeni, da nek atom odda elektrone. Snov, ki odda elektrone, imenujemo reducent. In reducentu se o ksidacijsko število poveča. Reakcija redukcije pomeni, da en atom sprejeme elektrone. To snov, ki sprejema elektrone, imenujemo oksidant. Pri tem oksidantu oksidacijsko število zmanjša. Reducent oddaja elektrone oksidantu (Kodrič, idr., 2021). Hkrati potek a v erlenmajerici še ena redoks reakcija med bakrovim sulfatom in aluminijem, pri kateri baker spremeni oksidacijsko število s +2 na 0 in aluminij z 0 na +3. To pa opazimo kot spreminjanje barve raztopine iz modre v zeleno in ob končani reakciji lahko na d nu erlenmajerice opazimo rdečerjavo trdno snov – baker. Enačba kemijske reakcije med kislino in aluminijem: 6HCl(aq) + 2Al (s) → 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g)

Enačba kemijske reakcije med modro galico in aluminijem:

CuSO ₄ (aq) + 2Al(s) → Al ₂ (SO ₄ ) ₃ (aq) + 3Cu(s)

Uporaba sodelujočih snovi v izvedenem eksperimentu je zelo široka , saj vemo, da je aluminij kovi na z zelo dobrimi lastnosti in da jo uporabljamo od folije za živila do posode in raznih kovinskih izdelkov. Modro galico uporabljamo v kmetijstvu, veterini, kemiji, galvanotehniki ipd. Solna kislina se uporablja za jedkanje kovin, raztapljanje kovin iz rud, priobivanje klora in kloridov, za čiščenje kovin pri lotanju, najdemo jo v belilih (varekina) …

100