Edit

VÝSTRAHA!

Tato webová stránka obsahuje videa s vybranými chemickými pokusy a návody pro jejich praktické provedení.

Pokusy, které jsou označeny stupněm rizika 3 (zvýšené), 4 (významné) a 5 (vysoké), smí provádět pouze osoby starší 18 let s potřebnou kvalifikací (tj. aprobovaní učitelé chemie nebo osoby s odbornou způsobilostí podle § 44b zákona č. 258/2000 Sb.).

Podmínkou pro bezpečné provedení jednotlivých pokusů je dodržení všech požadavků uvedených v příslušných metodických listech.

Na základě výše uvedeného upozornění autorský tým prohlašuje, že svoji odpovědnost za jakékoliv škody vzniklé při realizaci zde uvedených pokusů, nebo vzniklé neodbornou manipulací s použitými chemickými látkami a směsmi, vylučuje a upozorňuje na to, že případně vzniklá povinnost k náhradě újmy vůči jiným osobám může být vyloučena nebo omezena.





V případě technických problémů využijte kontakt níže

david.jirsa@fbmi.cvut.cz

Výbušná směs vodíku se vzduchem

Vhodná cílová skupina

- Žáci 8. ročníku
- Žáci 9. ročníku
- Žáci středních škol
- Žáci gymnázií

Tematické celky

- Chemické prvky
- Chemické reakce

Druh pokusu

Prezentační (video ukázka)

Možná nebezpečí

- Výbuch / požár
- Popálení (teplo / chlad)
- Mechanické poranění

Míra rizika ohrožení zdraví

Velmi vysoké riziko (!!!)

Časová náročnost

10 min

Instruktážní materiály

Praktické provedení pokusu

Potřebné vybavení a pomůcky

Požadavky na pracovní místo

- Laboratoř
- Stabilní pracovní stůl
- Digestoř
- Nehořlavá podložka

Laboratorní pomůcky a přístroje

- aparatura pro přípravu vodíku a jeho jímání nad vodou (pokus „Příprava a důkaz vodíku“)
- plechovka s víčkem, která má ve středu dna otvor zalitý voskem
- špejle
- svíčka
- zapalovač

Ochranné pomůcky

- Pracovní obuv chránící před chemickými látkami
- Ochranný oděv (plášť / zástěra na ochranu před ch. l.)
- Ochranné brýle
- Rukavice z nitrilové pryže (vrstva 0,11 mm)

Havarijní a sanační prostředky

- Lékárnička
- Práškový nebo sněhový hasicí přístroj
- Inertní posypový materiál (písek, bentonit nebo vermikulit)
- Hadr a úklidové prostředky

Použité chemikálie a další prostředky

15% roztok kyseliny chlorovodíkové, zinek (granule), krystalický síran měďnatý

Pokyny pro provedení pokusu

Pracovní postup

Sestavíme aparaturu pro přípravu vodíku a jeho jímání nad vodou z pokusu „Příprava a důkaz vodíku“. Do plechovky, která má ve dně otvor zalitý voskem, najímáme vodík, ještě pod vodou ji přiklopíme víkem a postavíme dnem nahoru na pracovní desku v digestoři. Ve vzdálenosti na dosah ruky od plechovky postavíme svíčku a zapálíme ji. Víko z plechovky uvolníme a plechovku na něj šikmo položíme. Špejlí odstraníme z otvoru u dna plechovky vosk a uzavřeme ji ukazováčkem jedné ruky. Druhou rukou zapálíme od hořící svíčky špejli. Ukazováček od otvoru oddálíme a přiblížíme k němu plamen hořící špejle. Po chvíli dochází k výbuchu a plechovka odlétá stranou.

Chemikálie

Vodík

H2

- Hořlavé nebo samozápalné
Bezpečnostní list

Didaktická část

Vysvětlení podstaty pokusu

Po odkrytí otvoru ve dnu plechovky vodík, který má menší hustotu než vzduch, z nádoby uniká a na vzduchu hoří bezbarvým plamenem. Odspoda se do plechovky nasává vzduch, a jakmile se v ní vytvoří výbušná směs, plamen u dna směs zapálí a dojde k výbuchu, při kterém se vodík slučuje s kyslíkem a vzniká voda. Silně exotermickou redoxní reakci slučování vodíku s kyslíkem vyjadřuje chemická rovnice:

2 H2 + O2 → 2 H2O

Ověření správného provedení
(výsledku)

Po zapálení vodíku se vytvoří výbušná směs a dojde k výbuchu, který uvede plechovku do pohybu směrem vzhůru.

Praktické souvislosti pokusu

Vodík může se vzduchem vytvářet výbušnou směs v rozmezí 19 – 59 % objemu vodíku ve vzduchu.

Pokyny pro bezpečné provedení pokusu

Práce s použitými látkami

Dodržovat na pracovním místě čistotu a pořádek. Pracovat výlučně v digestoři, protože výbuch je nekontrolovatelný děj, který může mít značnou razanci. Současně také hrozí, že odlétnuvší plechovka někoho z přihlížejících zasáhne do obličeje nebo hlavy. Zajistit řádné větrání laboratoře.

Použití laboratorních pomůcek a přístrojů

Zapalování vodíku provádět výlučně tyčovým zapalovačem nebo pomocí dlouhé špejle.

Likvidace odpadů

Roztok kyseliny chlorovodíkové z dělicí nálevky uchováme v řádně označené nádobě pro další použití. Nezreagované zbytky zinku z odsávací zkumavky uložíme do uzavřené suché odpadní nádoby s příslušným bezpečnostním označením a necháme zlikvidovat specializovanou firmou.

Práce s hořlavinami a plyny

Při tomto pokusu dochází k vývoji vodíku, který je samozápalný a vysoce hořlavý. Je nutné pracovat velmi obezřetně, protože plamen hořícího vodíku není vizuálně detekovatelný!

Zakázané činnosti

Po celou dobu laboratorní práce je zakázáno vzdalovat se z pracovního místa nebo se věnovat jiné činnosti, která by mohla odvádět pozornost. Vyvarovat se kontaktu plamene hořícího vodíku s kůží. Pro hašení hořícího vodíku nepoužívat vodu. Je zakázáno provádět tento pokus alternativním způsobem nebo za použití jiného pomůckového vybavení, než jak je uvedeno v tomto metodickém listě.