Příprava a vlastnosti chloru

1       Čas: 40 minut

2       Pomůcky a chemikálie

Laboratorní válec, chemické kleště, malá kádinka nebo kelímek, zátka, dělicí nálevka, smotek vaty, manganistan draselný, koncentrovaná kyselina chlorovodíková, roztok sody, list bílého papíru, rozprašovač s destilovanou vodou.

3       Princip

Chlor se nejčastěji připravuje oxidací chloridů, chlorovodíku nebo kyseliny chlorovodíkové manganistanem draselným (hypermanganem) nebo oxidem manganičitým (burelem).

16 HCl + 2 KMnO₄ → 5 Cl₂ + 2 MnCl₂ + 2 KCl + 8 H₂O

4       Postup

Na dno laboratorního válce vložte chemickými kleštěmi malou kádinku nebo kelímek s pevným manganistanem draselným (asi 1 lžičkou). Válec uzavřete zátkou, kterou prochází stopka dělicí nálevky naplněné koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou a skleněná trubice. Do skleněné trubice vložte smotek vaty navlhčený nasyceným roztokem sody. Kyselinu pozvolna přikapávejte do kádinky. Proti bílému pozadí (např. listu papíru) pozorujeme, že při reakci látek v kádince vzniká žlutozelený plyn – chlor.

Bělící účinky chloru:

a)      Do válce s chlorem zasuňte pruh filtračního papíru s vodným roztokem barviva (např. inkoustem). Chlor reaguje s inkoustem a mění ho na bezbarvou látku. Má bělicí účinky.

b)      Do válce s chlorem zasuňte barevnou tkaninu (nejlépe se vzorem s modrou nebo fialovou barvou). Chlor reaguje s barvivem a mění ho na bezbarvou látku. Má bělicí účinky.

c)      Do válce s chlorem zasuňte barevný květ (růže, karafiát, fialka…). Chlor reaguje s přírodními barvivy a mění je na bezbarvou látku. Má bělicí účinky. Žhavý hliník v chloru

Hustota a rozpustnost chloru ve vodě:

Pokud pracujete v digestoři, můžete dokázat, že hustota chloru je vyšší, než hustota okolního vzduchu a že plyn se chová jako kapalina. Vezměte válec s chlorem a opatrně jej nakloňte nad širokou kádinku tak, aby hrdlo válce bylo níž, než okraj kádinky. Plyn „přeteče“ do kádinky a zaujme její tvar. Pokud nalijete do kádinky předem trochu vody, promíchejte obsah kádinky skleněnou tyčinkou. Rozprašovačem s vodou zavlažujte kádinku asi minutu a pozorujte, jak se chlor postupně rozpouští a sedá do kádinky. Pak změřte pH vodného roztoku chloru. Připravili jste chlorovou vodu, kterou uchovejte v zábrusové lahvi k dalším experimentům (např. úloha 2).

Oxidační účinky chloru:

Na spalovací lžičku naberte práškový hliník nebo železo. Rozžhavte kov na lžičce nad plamenem kahanu a poté spusťte pomalu kovovou lžičku do odměrného válce s chlorem. Kov žhne a hoří v atmosféře chloru. Vzniká příslušný chlorid, chlor má oxidační účinky.

5       Otázky a úkoly pro žáky

1)      Napište rovnici přípravy chloru reakcí oxidu manganičitého s kyselinou chlorovodíkovou. Jaký je triviální název oxidu manganičitého?
(4 HCl + MnO₂ →  Cl₂ + MnCl₂ + 2 H₂O)

1)      Uveďte příklady využití chloru a jeho sloučenin v praxi.

6       Metodické poznámky

Chlor je velmi jedovatý, leptá sliznice, poškozuje plíce! Pokusy s chlorem provádějte v digestoři nebo zajistěte řádné větrání učebny. Přebytečný chlor odstraňujte, např. jeho reakcí s roztokem sody. Chlor je těžší než vzduch, drží se ve válci a nestoupá vzhůru. Můžete si předem připravit chlor do válců a přinést je do učebny až na začátek experimentu.