Vielas:

• koncentrēta sērskābe, 2 ml;
• kālija perhlorāts, 2 g;
• pūdercukurs, 5 g.

Piederumi:

• aizsargbrilles;
• salvete;
• laboratorijas statīvs ar uzmavu un skavu;
• karotītes, 2 gab.

1. Iestiprina statīva skavā salvetes rullīti vai avīzi.
2. Uzber uz tās  pūdercukura un kālija perhlorāta maisījumu.
3. Uzpilina uzmanīgi uzbērtajām maisījumam dažus pilienus koncentrētas sērskābes.
4.  Pēc īsa mirkļa papīrs uzliesmo.

Eksperiments jāveic ļoti uzmanīgi un rūpīgi! To ieteicams veikt velkmes skapī.

Eskperimentā norisinās eksotermiska reakcija, kuras laikā izdalās siltums.

Sērskābes un celulozes reakcija ir izteikti eksotermiska, izdalās siltums, taču papīrs gaisa skābekļa klātbūtnē neaizdegas. Lai nodrošinātu nepieciešamo enerģijas daudzumu vajadzīgs lielāks skābekļa daudzums. Šādu daudzumu var iegūt, sadalot KClO₃.

Sadaloties  KClO₃ rodas ievērojams skābekļa daudzums. Reakcija norisinās tik ilgi, kamēr ir pieejams siltuma avots.

KClO₃ → KCl + 3/2 O₂

Tā ir alternatīva, lai paātrinātu reakciju. Apmaiņas reakcijā ar KClO₃ un H₂SO₄ rodas hlorskābe (HClO₃) un kālija sulfāts (K₂SO₄).

2 KClO₃ + H₂SO₄ ⇔ 2HClO₃ + K₂SO₄

Šī reakcija norisinās līdz brīdim kamēr ir izreaģējusi visa sērskābe. Ogļhidrāta klātbūtnē tiek paildzināta reakcijas norise. HClO₃ strauji reaģē ar saharozi, izdalot siltumu.

8 HClO₃ + C₁₂H₂₂O₁₁ → 11 H₂O + 12 CO₂ + 8 HCl

2 KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Palielinoties skābekļa koncentrācijai gaisā, rodas siltums, ko nodrošina saharozes sadegšanu.

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12O₂ → 12 CO₂ + 11H₂O

Šis demosnstrējums var noderēt ķīmiskās reakcijas kinetiskā un termodinamiskā faktora analizēšanai.

Pēc: B.A. McGuire, P. B. Carroll, A. N. Boynton, J. M. Mendez, G. A. Blake. Ignition of Thermite Using the Potassium Chlorate “Rocket” Reaction: A Systematic Demonstration of Reaction Chemistry. Journal of Chemicaleducation. 2015. Pieejams: https://www.cv.nrao.edu/bmcguire/papers/mcguire_jce.2015.pdf.

Sagatavoja: Arina Zubkova, arina.zubkova@outlook.lv

Eksperimenta teorētisko pamatojumu un aprakstu uzlaboja: Ilze Seglēre, Latvijas Univeristāte “Dabaszinātņu un IT pedagogs”.