.Deelgebied: anorganische chemie
Moeilijkheid: 4/10 (het experiment is makkelijk, maar je moet zeer nauwkeurig werken, om te zorgen dat je geen korreltjes HgO laat vallen, of de reageerbuis breekt).
Chemicalien:
-kwik(II)oxide
-geconcentreerd salpeterzuur
Apparatuur:
-DURAN reageerbuis (!)
-Propaan/butaan brander. Alcohol-brander is niet voldoende.
Veiligheid: 5/10 (mits er kleine hoeveelheden worden gebruikt)
Het gebruikt kwik(II)oxide is zeer giftig (LD50: 18mg/kg), maar er is relatief veilig mee te werken. Bij het overbrengen van poeder altijd de reageerbuis zeer dicht bij het potje houden, en werken boven een opvangbak.
Tijdens het experiment komen kwikdampen vrij. Veruit het grootste gedeelte van het elementaire kwik condenseert, maar ik ga ervan uit dat er toch wel wat damp vrijkomt. Experiment buiten of in de zuurkast.
Tijdens het verwerken van het afval komt stikstofdioxide vrij. Dit gas is giftig, buiten uitvoeren of in de zuurkast. Ook het gebruikte salpeterzuur is bijtend, en de resulterende oplossing is giftig.
Gebruik een DURAN reageerbuis! De kans dat de reageerbuis breekt moet zo klein mogelijk zijn. Hang de reageerbuis altijd boven een opvangbak, tijdens verwarmen.
Het lijkt me vanzelfsprekend dat niemand een bekerglas of dergelijke gebruikt voor de reactie. Dit zou leiden tot het vrijkomen van gevaarlijk grote hoeveelheden kwikdamp.
Afval:
Het afval is zeer schadelijk voor het millieu! Het makkelijkst is het kwik en restanten HgO op te lossen, en dit in de fles voor zwaar-metaal afval te doen. Laat met behulp van een pipet geconcentreerd salpeterzuur langs de randen van de reageerbuis lopen. Verwarm het zuur enigzins, totdat al het kwik is opgelost. Zorg dat er geen kwik meer op de randen van de reageerbuis zit. Doe deze oplossing in het afvalvat, en spoel 2 keer na met demi-water. Deze spoelingen zijn enigzins gevaarlijk afval.
Vergeet ook niet de gebruikte spatel voor het HgO te spoelen met verdund salpeterzuur.
Experiment
Doe een flinke spatel kwik(II)oxide in een DURAN reageerbuis.
kwik(II)oxide
Hang deze in een statief en verwarm met een brander. Het eerst oranje poeder, zal rood worden en daarna zwart. Helaas heb ik geen foto's van deze kleurveranderingen, omdat ik op dat moment aan het filmen was. Zodra het zwart is begint het te ontleden. Er zullen druppeltjes kwik condenseren hoger in de reageerbuis.
Een video van de reactie:
http://www.youtube.com/watch?v=1ehqTOWW9KI.
Helaas is de video van zeer slechte kwaliteit. Waarom weet ik helaas niet. Misschien had ik de camera niet goed scherpgesteld. Ik heb nog niet eerder een video gemaakt met een dergelijk slechte kwaliteit
. Ik wil hem niet opnieuw maken, ik heb geen oneindige hoeveelheid HgO, en het afval is ook niet echt prettig!Na verwarmen en afkoelen ziet het er als volgt uit:
Het oranje poeder is kwik(II)oxide, de metaal-achtigge bolletjes zijn kwik
Hierna heb ik het kwik met verwarmen opgelost. Dit gaf een groene oplossing, welke na verdunnen met water kleurloos werd. Het bruine gas is NO2.
Hg2+ in salpeterzuur, met NO2-damp erboven.
Discussie:
Kwikoxide ontleedt volgens de reactie:
2 HgO --> 2 Hg (g) + O2
Het gasvormige kwik condenseert in de koelere gedeelten van de reageerbuis.
Niemand weet zeker wie zuurstof heeft ontdekt maar sommigen beweren dat dit Lavoisier was, en hij heeft zuurstof ontdekt via deze reactie
Het gevormde kwik lost op in salpeterzuur volgens deze vergelijking:
Hg + 2 NO3- + 4 H+ --> Hg2+ + 2 NO2 + 2 H2O
Het kwik(II)-ion is kleurloos. De groene kleur wordt veroorzaakt door opgelost NO2. Bij verdunnen hydrolyseert dit, en wordt de oplossing kleurloos:
3 NO2 + H2O --> 2 HNO3 + NO