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

Obecná bezpečnost

Varování! 

Všechny znázorněné pokusy smí provádět pouze osoby s odborným vzděláním chemického zaměření a to pouze při dodržení všech bezpečnostních pravidel a postupů a v prostorách k tomu určených. Předem je vždy nutné se důkladně seznámit s vlastnostmi jednotlivých chemických látek prostřednictvím příslušných bezpečnostních listů, s jejich nebezpečnými vlastnostmi a pokyny pro bezpečné zacházení, skladování i likvidaci. Videa mají sloužit především jako ilustrace vlastností látek, nikoliv jako návod k provedení pokusu. Jakékoliv napodobování činností na videu je pouze na vlastní nebezpečí. Poskytoval této webové stránky ani její distributoři nenesou žádnou odpovědnost za případnou újmu na zdraví či majetku, zejména pak za újmu vzniklou napodobováním v aplikaci znázorněných pokusů.

Uživatel webové stránky www.studiumchemie.cz stvrzuje, že si varování řádně přečetl a jeho obsahu porozuměl.

 

Vlastnosti látek

Methylalkohol – nebezpečný, způsobuje poškození orgánů, toxický při požití, při styku s kůží nebo při vdechování, hořlavina.

dle GHS  dle staršího značení:   

Ethylalkohol – nebezpečný,  způsobuje vážné podráždění očí, hořlavina.

dle GHS:    dle staršího značení:    

Kyselina sírová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:     dle staršího značení:   

Kyselina boritá – nebezpečná, může poškodit reprodukční schopnost, může poškodit plod v těle matky.

dle GHS:    dle staršího značení:   

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)