filtrační papír, štětec, kádinka, kahan, sirky

roztok CoCl₂∙6H₂O

Na filtrační papír nakreslete štětcem namočeným v roztoku hexahydrátu chloridu kobaltnatého libovolné obrázky. Filtrační papíry nechtě uschnout. Poté je ,,vyvolejte“ nad kahanem, po případě nad svíčkou.
Po zaschnutí lze pozorovat na papíře slabě růžové tahy štětcem. Při ,,vyvolání“ nad kahanem nakreslený obrázek zmodrá. Na vzduchu se ovšem ihned mění zpět na slabě růžový.

Zahřátím růžového hexahydrátu chloridu kobaltnatého se uvolňuje krystalová voda a vzniká bezvodý chlorid kobaltnatý, který má modrou barvu. Chlorid kobaltnatý je velmi hygroskopický, proto po navlhčení (stačí i vzdušná vlhkost) modrý chlorid kobaltnatý přijímá vodu a vzniká opět růžový hexahydrát chloridu kobaltnatého.

Této změny zbarvení se využívá v silikagelu, do kterého se přidává bezvodý CoCl₂ jako indikátor množství obsažené vlhkosti. Silikagel se používá v exsikátorech k vysoušení látek – silikagel je pórovitá forma oxidu křemičitého, která je schopná absorbovat vodu.
Rozšiřující vysvětlení:
V hexahydrátu chloridu kobaltnatého je Co²⁺ obklopen 6 molekulami vody ve vodném roztoku – vytváří komplexní aquakation [Co^II(H₂O)₆]²⁺, který má oktaedrické uspořádání. Zahřátím nad kahanem nebo nad svíčkou dojde o odpaření vody vázané v komplexní částici, následně dochází k substituci ligandů v komplexním kationtu – vody za chloridové anionty, vzniká komplexní anion [Co^IICl₄]^2-. Mění se náboj komplexní částice, ale také prostorové uspořádání: oktaedrický komplex přechází na tetraedrický. Tato změna je doprovázena barevným přechodem – z růžové na modrou. Ve vlhkém prostředí ovšem modrý komplexní anion [Co^IICl₄]^2- přechází zpět na oktaedrický růžový komplexní kation [Co^II(H₂O)₆]²⁺.


Chemická rovnováha:
Výše uvedená rovnovážná reakce (přechod z aqua-komplexu na chloro-komplex a zpět) je slabě endotermická. Na základě Le Chatelierova principu pokud je chemická rovnováha porušena, musí dojít k jejímu obnovení. V tomto případě je chemická rovnováha této reakce narušena teplotou – jejím účinkem dochází k odpařování vody, a tedy k posunu chemické rovnováhy směrem k produktům. Z toho vyplývá, že rovnováhu endotermických reakcí ve prospěch produktů lze ovlivnit zvýšením teploty.
U exotermických reakcí je tomu naopak – posunutí rovnováhy směrem doprava k produktům vyvolá snížení teploty.

chemická rovnováha, tetrely (křemík – sloučeniny: silikagel), d-prvky (kobalt – dehydratační vlastnosti)

demonstrační i laboratorní

PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST

Chlorid kobaltnatý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, může vyvolat alergickou kožní reakci, při vdechování může vyvolat příznaky alergie nebo astmatu nebo dýchací potíže, podezření na genetické poškození, může vyvolat rakovinu při vdechování, může poškodit reprodukční schopnost, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.

dle GHS:    dle staršího značení:    

dbejte bezpečnosti při práci s CoCl₂∙6H₂O (toxický), pozor při práci s kahanem – nepopálit se, nezapálit papír s tajným písmem

příprava – 5 minut, vlastní provedení – 10 minut

– stačí zředěný roztok CoCl₂∙6H₂O – slabě růžový, po zaschnutí není téměř vidět na papíru
– pokus je možné předpřipravit si – nakreslit pár obrázků, aby uschly, a poté žákům ukázat pouze ,,vyvolání“
– ,,vyvolání“ je možné jak nad kahanem, tak i nad obyčejnou svíčkou
– návrat zpět k růžové barvě je během několika minut – stačí i dýchnout na modrý obrázek a ihned se změní v růžový
– pokus lze opakovat několikrát za sebou
– video Význam chloridu kobaltnatého v silikagelu – názorný, využitelný ve výuce
– rozšiřující vysvětlení – spíše pro studenty vyšších ročníků či maturanty
– pokus lze také využít na demonstraci ovlivnění chemické rovnováhy

http://www.youtube.com/watch?v=mc1woYLSb-s (old.studiumchemie.cz, Kouzelné písmo – CoCl2, video bez zvuku)
http://chemie.gfxs.cz/index.php?id=1&pg=videa (Chemie.gfxs.cz – Chemické pokusy, pokus Kouzelný inkoust, video s komentářem, názorné)
Význam chloridu kobaltnatého v silikagelu (video bez zvuku, 10x zrychleno, video trvá cca 1:30)
http://www.chem-toddler.com/chemical-equilibrium/coii-temperature.html (Co(II) Temperature, pokus proveden v U-trubici, s popiskem v angličtině, s hudebním doprovodem)