Kataliza heterogeniczna

W pierwszej próbie przeprowadzimy utlenianie etanolu na kontakcie miedzianym. Do eksperymentu potrzebny będzie palnik spirytusowy napełniony denaturatem oraz spirala wykonana z drutu miedzianego (fotografia 1). Drut zwijamy na szklanej bagietce, a średnica spirali musi być dopasowana do grubości knota palnika tak, aby swobodnie się na nim mieściła (nie może być jednak zbyt luźna). Po zapaleniu palnika nakładamy spiralę na knot i pozwalamy się jej ogrzać (fotografia 2). Po około minucie gasimy płomień nakładając na moment szklany kołpak, po czym szybko go zdejmujemy. Możemy zauważyć dalsze żarzenie się spirali spowodowane przebiegająca reakcją utleniania etanolu do aldehydu octowego na rozgrzanym kontakcie miedzianym (fotografia 3):

Drugi eksperyment jest często prezentowany na pokazach jako „chemiczne świetliki”. Widowiskowa próba rzeczywiście przypomina krążące w letnią noc robaczki świętojańskie. Do wykonania doświadczenia potrzebne będą: tlenek chromu(III) Cr₂O₃ i woda amoniakalna NH_3aq (fotografia 4). Kilka cm³ roztworu amoniaku nalewamy do dużej kolby (fotografia 5) lub butelki, zamykamy naczynie i odstawiamy je w ciepłe miejsce. Na łyżeczce do spalań lub metalowej blaszce ogrzewamy w płomieniu palnika porcję Cr₂O₃ (fotografia 6). Rozżarzony tlenek chromu(III) wsypujemy do wypełnionej oparami amoniaku kolby (fotografia 7) i szybko ją zamykamy (fotografia 8). Pył Cr₂O₃ katalizuje reakcję utleniania amoniaku do wolnego azotu:

Oprócz N₂ powstają również tlenki tego pierwiastka. Egzotermiczna reakcja powoduje świecenie cząstek tlenku chromu(III), które przez dłuższy czas wirują w naczyniu na podobieństwo latających owadów. Wykonanie próby w zaciemnionym pomieszczeniu zwiększy jej atrakcyjność. Po reakcji wnętrze kolby zasnuwa para wodna (fotografia 9).

Obejrzyj film  - Utlenianie etanolu na kontakcie miedzianym:

Obejrzy film - Chemiczne świetliki: