Výbušná směs vodíku s kyslíkem (Létající plechovka)

1         Výbušná směs vodíku s kyslíkem (Létající plechovka)

Čas: 10 minut

1.2       Pomůcky a chemikálie

Plechovka, gumová zátka, baňka, (lepenka), špejle, zápalky, Zn, roztok HCl (1:1).

1.3       Princip

Pokus ukazuje rozdíl mezi normálním hořením a explozí. Ukazuje na nebezpečí při zapalování směsi vodíku se vzduchem.

2 H₂ + O₂ →  2 H₂O   

Vodík unikající z plechovky se vznítí a hoří zpočátku klidným plamenem, který se zmenšuje. Zdola se přitom na místo unikajícího vodíku nasává vzduch a vzniká směs s rostoucím obsahem kyslíku. Když složení směsi dosáhne hranice výbušnosti, proskočí plamen otvorem dovnitř plechovky a plynná směs vybuchne. Ozve se silný výbuch a plechovka vyletí několik decimetrů vzhůru. Je vhodné a tento zvukový efekt předem upozornit, abychom předešli úleku přihlížejících.

1.4       Postup

Připravte si otevřenou plechovku od nápoje a do jejího dna udělejte otvor o průměru 2-3 mm. Vyříznutý otvor zacpěte gumovou zátkou (vyříznutou korkovrtem při vrtání otvoru ve větší zátce) nebo ho ucpěte prstem. Do baňky dejte zinek (lžíci) a přelijte zředěnou kyselinou chlorovodíkovou (1:1). Nad hrdlem baňky přidržte asi jednu minutu plechovku dnem vzhůru. Nebo můžete otevřenou část plechovky přelepit lepenkou a prostrčit zaváděcí trubici s přívodem vodíku ve vyvíjecí aparatuře. Potom plechovku postavte dnem vzhůru na místo vzdálené od všech předmětů, které by se mohly rozbít a nejméně metr vzdáleného od aparatury na vývoj vodíku. Z otvoru v plechovce vytáhněte zátku či uvolněte otvor dosud ucpaný prstem a připravenou dlouhou hořící špejlí u otvoru unikající vodík zapalte.

Pozorování: Po chvíli se ozve silný výbuch a plechovka vyletí vzhůru.

1.5       Otázky a úkoly pro žáky

1)      Kolik gramů zinku byste potřebovali k naplnění celé plechovky od Coca-coly o objemu 0,33 dm³ vodíkem za s.p.? (Ztráty zanedbejte.)