Sodík
Plamenová zkouška - sodík - Slow-motion
Některé prvky mají schopnost barvit plamen, barva plamene pak je typická pro daný prvek. S touto vlastností se můžeme setkat u alkalických kovů, kovů alkalických zemin a některých dalších jako je bór a měď.
Emise barevného světla je dána vhodným uspořádáním energetických hladin v těchto atomech. V plameni dochází nejprve k excitaci elektronu (jeho přeskoku na vyšší energetickou hladinu). Při návratu elektronu zpět na svou původní hladinu je vyzářena energie, která odpovídá rozdílu těchto dvou hladin a může spadat do oblasti viditelného světla.
Na videu je vidět typická žluto-oranžová barva plamene, kterou způsobuje sodík.
Natočeno rychloběžnou kamerou při rychlosti 2000 fps (80× zpomaleno).
Rozpouštění sodíku v kapalném amoniaku
Amoniak (NH3) je za normálních podmínek bezbarvý intenzivně páchnoucí plyn. Dá se poměrně jednoduše zkapalnit, jeho teplota tání je -33 °C. Kapalný amoniak se kromě jiného používá jako rozpouštědlo v chemii s velmi speciálními vlastnstmi.
Kapalný amoniak zvláštním způsobem reaguje s alkalickými kovy. Při rozpouštění se alkalický kov rozkládá na kation a volný elektron a právě volný elektron solvatovaný (obalený) molekulami amoniaku je zodpovědný za intenzivní tmavě modrou barvu viditelnou na záznamu. Při vysoké koncentraci elektronů se barva roztoku mění na bronzovou.
Vzniklý roztok je vlastně "roztokem elektronů".
Na + n NH3 = Na+ + e-.(NH3)n
Rapidní krystalizace přesyceného roztoku octanu sodného
Při opatrné přípravě roztoku octanu sodného lze připravit takový roztok, který obsahuje více rozpuštěné látky než by mělo být za dané teploty možné (tzv. přesycený, nebo podchlazený roztok. Látka v roztoku nemůže zkrystalizovat, dokud nemá vhodné krystalizační centrum (škrábanec na skle, krystalek pevné látky). Jakmile, se roztok dostane do kontaktu s vhotným zárodkem, dojde k velmi rychlému vykrystalizování celého roztoku.
Krystalizace přesyceného roztoku je proces exotermní, směs se samovolně zahřívá. Tohoto se využívá v zahřívacích polštářcích.
Rychlost záznamu není upravena, růst krystalů je pozorovatelný pouhým okem.
Reakce sodíku s isopropanolem
Sodík stejně jako ostatní alkalické kovy intenzivně reaguje nejen s
vodou ale i alkoholy. Jeho reakcí s iso-propanolem vznikají bublinky
vodíku a propanoát sodný. K reakci je přidán pH indikátor thymolová
modř, ukazující na změny pH při reakci, vznikající alkoholát je silně
bazický.
2 (CH3)2CHOH + 2 Na = 2 (CH3)2CHONa + H2
Záznam je 10× zrychlen.
Rapidní krystalizace přesyceného roztoku octanu sodného
Při opatrném ochlazování horkého nasyceného roztoku octanu sodného lze
připravit takový roztok, který obsahuje více rozpuštěné látky než by
mělo být za dané teploty možné (tzv. přesycený, nebo podchlazený
roztok. Látka v roztoku nemůže samovolně zkrystalizovat, dokud nemá
vhodné krystalizační centrum (škrábanec na skle, krystalek pevné látky,
nečistota). Jakmile, se roztok dostane do kontaktu s vhotným zárodkem,
dojde k velmi rychlému vykrystalizování celého roztoku.
V případě
tohoto pokusu došlo k naočkování podchlazeného roztoku ještě před tím,
než se kapalina dotkla krystalu octanu sodného připraveného na petriho
misce. Krystalizačním centrem zde byl pravděpodobně škrábanec na skle.
Krystalizace přesyceného roztoku je proces exotermní, směs se samovolně zahřívá. Tohoto se využívá v zahřívacích polštářcích.
Rychlost záznamu není nijak upravena, růst krystalů je pozorovatelný pouhým okem.
Reakce sodíku s isopropanolem
V iso-propanolu jsou rozpouštěny různé pH indikátory (fenolftalein, thymolftalein, p-nitrofenol), které dokazují, že vznikající alkoholát je silně bazický. Barevné obrazce jsou způsobeny difúzí.
2 (CH3)2CHOH + 2 Na = 2 (CH3)2CHONa + H2
Záznam je 10× zrychlen.