SPRAWOZDANIE 2

Anna Dul

Mateusz Dudzik

Grzegorz Kozina

NITROWANIE CELULOZY

Cel ćwiczenia: Otrzymywanie nitrocelulozy i impregnowanie jej.

Data wykonania ćwiczenia: 3.11.14 godz. 9:15

Odczynniki:

30cm³ stężonego kwasu siarkowego (VI)

30cm³ stężonego kwasu azotowego (V)

Krążki bibuły – 6szt

10%-węglan sodu

Roztwory soli: NaCl, KCl, Ca(NO₃) ·2H₂O, CuCl₂ ·2H₂O, BaCl₂·2H₂O (Cp = 4%)

Przyrządy:

Zlewki o poj 800cm³ i 400cm³, oraz 3 o poj 100cm³

Cylinder miarowy - 2szt

Termometr

Łaźnia lodowa

Szalka petriego – 5szt

Teflonowe szczypce

Przebieg doświadczenia:

1. Do zlewki 800cm³ znajdującej się w łaźni lodowej i ochłodzonej do 10°C wlewamy ostrożnie 30cm³ stężonego kwasu azotowego (V). Ochładzamy roztwór do 5^oC, a następnie dodajemy porcjami odmierzone wcześniej 30cm³ kwasu siarkowego(VI), zwracając uwagę na to, aby temperatura nie wzrosła powyżej 10⁰C.

2. Rozlewamy mieszaninę nitrującą do 3 zlewek, w których umieszczamy pojedynczo krążki celulozowe.

3. Każdy krążek po 10 minutach nitrowania umieszczamy na kilka minut w zlewce z wodą, następnie osuszamy i umieszczamy we wcześniej przygotowanym roztworze jednej z soli (jeden krążek do jednego roztworu soli). Jeden z krążków zostawiamy jako krążek kontrolny.

4. Krążki po wyjęciu z roztworów soli pozostawiamy do całkowitego wyschnięcia.

5. Zobojętniamy mieszaninę nitrującą 10% roztworem węglanu sodu.

6. Po całkowitym wyschnięciu krążków spalamy je ostrożnie i notujemy obserwacje.

Obserwacje:

1. Wszystkie ciecze używane na zajęciach – z wyjątkiem CuCl­₂·2H₂O – są bezbarwne.

2. W czasie dodawanie H₂SO₄ do roztworu HNO₃ delikatnie wydzielał się biały dym.

3. Mieszanina nitrująca miała nieprzyjemny zapach.

4. W czasie reakcji kwasu azotowego(V) z kwasem siarkowym(VI) wydziela się ciepło.

5. W czasie zobojętniania mieszaniny nitrującej węglanem sodu roztwór się pieni, reakcja zachodzi bardzo gwałtownie, również obserwujemy wydzielenie się ciepła.

6. Krążki po wyjęciu z mieszaniny nitrującej stały się bardziej powyginane, twarde i przezroczyste.

7. Kolory płomieni zaobserwowane podczas spalania poszczególnych krążków po impregnacji:

NaCl – pomarańczowy

KCl – żółto-fioletowy

Ca(NO₃) ·2H₂O – czerwono-pomarańczowy

CuCl₂ ·2H₂O - niebieski

BaCl₂·2H₂O - zielony

Krążek kontrolny - pomarańczowy

Krążek nienitrowany – żółty, spala się wolno

Reakcja:

Wnioski:

1. Zaobserwowane podczas spalania zaimpregnowanych krążków kolory płomieni zgadzają się z tymi podanymi w instrukcji, można zatem stwierdzić, że doświadczenie przebiegło prawidłowo.

2. Reakcja kwasu azotowego(V) z kwasem siarkowym(VI) oraz reakcja mieszaniny nitrującej z węglanem sodu to reakcje egzotermiczne.

3. Kwas siarkowy(VI) jest kwasem mocniejszym od kwasu azotowego(V), dlatego też kwas azotowy(V) w reakcji nitrowania zachowuje się jak zasada.

4. W doświadczeniu występuje niedomiar kwasu azotowego(V), dlatego też podstawieniu nie ulegają grupy wewnętrzne występujące w celulozie.

5. Kolor płomienia zmienia się wraz ze związkiem dodanym do nitrowanego krążka, zatem zależy od pierwiastka.

6. Nitrowanie przyspiesza proces spalania – krążek nienitrowany spalał się o wiele wolniej niż te poddane temu zabiegowi.