Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Vlastnosti kyseliny borité

Pomůcky

2 porcelánové misky, sirky, odměrný válec (10 ml), lžička

Chemikálie

methanol, ethanol, konc. H2SO4, pevná H3BO3

Postup

Do porcelánové misky nalijte 5 ml alkoholu – do jedné methanol, do druhé ethanol. Poté přidejte malou lžičku kyseliny borité a 3-5 kapek koncentrované kyseliny sírové. Směs zapalte.
V případě methanolu se objeví zelené zbarvení – ihned. V případě ethanolu se zelené zbarvení objevuje až po chvíli.

Princip

Ve směsi v porcelánové misce s methanolem probíhá reakce vzniku trimethylesteru kyseliny borité (trimethyl-borátu), který je velmi těkavý – po zapálení hoří ihned zeleným plamenem. Reakce vzniku trimethylesteru kyseliny borité je katalyzována koncentrovanou kyselinou sírovou – tedy H+. Zároveň koncentrovaná kyselina sírová díky svým dehydratačním účinkům odnímá vznikající vodu, čímž posunuje rovnováhu reakce směrem doprava – k produktům.

Ve druhém případě v porcelánové misce s ethanolem dochází ke stejné reakci – tedy ke vzniku triethylesteru kyseliny borité (triethyl borátu) – reakce je opět katalyzována koncentrovanou H2SO4 (tedy H+). V tomto případě není zbarvení plamene ovšem tak intenzivní, jelikož tento produkt není tak těkavý jako trimethyl borát kvůli delšímu uhlovodíkovému zbytku. Zbarvení plamene je zpočátku pouze žluté, později přechází v zelenou barvu plamene.

Využití

triely (kyselina boritá – barvení plamene), kyslíkaté deriváty – alkoholy (methanol, ethanol – těkavost), karboxylové kyseliny – esterifikace (vznik esterů – zde anorganická kyselina s alkoholem)

Typ pokusu

demonstrační i laboratorní

Bezpečnost

methanol – toxický – dávat pozor, aby se žáci nenapili, nechtěli ho ochutnat – methanol řazen mezi zvláště nebezpečné jedy; konc. H2SO4 – žíravina (nepotřísnit se) – žáci nesmí pracovat s koncentrovanými roztoky kyselin

Čas

příprava – 5 minut, vlastní provedení – 5 minut

Tipy

– rozdílná dostupnost methanolu na školách – v případě, že na škole není – využijte video odkazů – první video velmi hezky zpracované
– pokus by šel provést pouze s methanolem, ale pro ukázání rozdílných vlastností je lepší srovnání methanolu a ethanolu

Video

http://www.youtube.com/watch?v=NSVI49fwsWg&feature=related (Gymnázium Špitálská – pokus Zelený plamen – pokus s methanolem, s vysvětlením, názorný)
http://www.chem-toddler.com/atomic-structure/borate-flame.html (Borate Flame – pokus v trošku jiném provedení než výše uvedený postup, ale velmi efektní, s hudebním doprovodem)
http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=videa&id=24 (Chemie.gfxs.cz – Chemické pokusy, pokus Vlastnosti kys. borité – pokus proveden s ethanolem, v jiném (složitějším) schématu, názorný)