Reakcja „szczekającego psa”

reakcja chemiczna

Reakcja „szczekającego psa”reakcja chemiczna między dwusiarczkiem węgla (CS2) i tlenkiem azotu(II) (NO) lub podtlenkiem azotu (N2O). Reakcja zawdzięcza swoją nazwę temu, że przeprowadzona w odpowiednich warunkach generuje dźwięk podobny do szczekania psa[1].

Prezentacja reakcji w cylindrze miarowym

Chemicznie jest to silnie egzotermiczna i gwałtownie przebiegająca reakcja spalania, w której rolę paliwa odgrywa dwusiarczek węgla, a rolę utleniacza – tlenek(II) lub podtlenek azotu. Jej produktami są: azot, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i/lub siarka rombowa. Reakcja przebiega prawdopodobnie według schematu[2]:

4 NO + CS2 → 2 N2 + CO2 + SO2 + S (spalanie niecałkowite)
6 NO + CS2 → 3 N2 + CO2 + 2 SO2 (spalanie całkowite)

w przypadku tlenku diazotu:

2 N2O + CS2 → 2 N2 + CO2 + 1/4 S8 (spalanie niecałkowite)

Gdy przeprowadza się ją w długiej zamkniętej rurze szklanej o odpowiedniej średnicy i inicjuje z jednego końca przy pomocy palnika lub iskry elektrycznej, w rurze tej wytwarza się fala uderzeniowa składająca się z reagujących ze sobą substratów. Fala ta powoduje kompresję gazów po drugiej stronie rury, co skutkuje po chwili ich eksplozją w tej części rury i odwróceniem kierunku fali uderzeniowej. Dzięki temu z rury wydobywa się dźwięk przypominający szczekanie psa. Dodatkowo reakcja wywołuje efekty luminescencyjne – rura rozbłyskuje bardzo jasnym, niebieskim światłem.

Zanim odkryto toksyczne własności dwusiarczku węgla, reakcja ta była często wykorzystywana na pokazach chemicznych dla studentów i pasjonatów chemii[3]. Reakcja ta była znana już w 1853, kiedy to Justus von Liebig zaprezentował ją na wykładzie inauguracyjnym dla swoich studentów. Pokaz ten zrobił tak duże wrażenie na widzach, że Liebig został poproszony o powtórzenie go dla publiczności ogólnej. Podczas drugiej prezentacji doszło jednak do eksplozji, prawdopodobnie na skutek zanieczyszczenia wnętrza rury powietrzem. Wybuch poranił królową Bawarii Teresę Sachsen-Hildburghausen i jej syna księcia Luitpolda[4].

Reakcję tę wykorzystywano przez pewien czas do wykonywania zdjęć w ciemności, zanim nie opracowano prostszego i bezpieczniejszego systemu lamp błyskowych opartych na magnezji[2].

Przypisy

edytuj
  1. G. Fowles, Lecture Experiments in Chemistry, London, G.Bell & Sons, 1947, str 491.
  2. a b Demonstration 22, Barking Dog, informacja na stronie Uniwersytetu Leeds.
  3. F.G. Benedict, Chemical Lecture Experiments, The Macmillan, New York, 1919.
  4. H.W. Roesky and K. Möckel, Chemical Curiosities, tłum. T.N. Mitchel and W.E. Russey, New York, VCH Publishers, 1996, s. 254.

Linki zewnętrzne

edytuj