Proef 46   Springend natrium.

februari 2013


Benodigde chemicaliën en spullen:

Proef46a.jpg
De gebruikte spullen.
Water (H2O):ca 4 mL
Zoutzuur (2 M HCl):ca 1 mL
Natrium (Na):ca 0,12 gram
Wasbenzine of lampolie:ca 8 mL
Indicatoroplossing:1 druppel
Reageerbuis, bij voorkeur Duran©
Mesje, pincet, schoteltje o.i.d., roerstaaf, statief + klem
Emmertje zand met schep.

Voorbereiding:

Deze proef lijkt een beetje op proef 37.
Doe in een (stevige) reageerbuis 1 mL zoutzuur, 4 mL water en een druppel indicatoroplossing, bijvoorbeeld fenolftaleïne, methylrood, lakmoes of (broom)thymolblauw. Schud en klem daarna de buis in de statiefklem. Voeg dan 8 mL wasbenzine of lampolie toe.
Haal met het pincet een stuk natrium uit het potje. Leg het op het schoteltje of horlogeglas. Snijd er een klein stukje af van ongeveer een halve cm bij een halve cm bij een halve cm. Doe de rest van het brokje natrium terug in het potje zodat het weer goed onder de olie in het potje staat. Sluit het potje en berg het op. Pak met het pincet het stukje natrium en rol het over een vel kurkdroog keuken­papier.

Uitvoering van de proef:

Wasbenzine en vooral natrium zijn erg brandbaar.
Mocht er iets in brand vliegen, dan is blussen met water niet mogelijk. Gebruik dan zand, of laat het gecontroleerd uitbranden. Maar als je normaal werkt, zal er waarschijnlijk niets gebeuren. Wel is het belangrijk dat de reageerbuis grondig is gereinigd. Als het natrium zou komen vast te zitten, kan het tot plaatselijke verhitting komen. Daarom verdient het voorkeur een hittebestendige reageerbuis van bijvoorbeeld Duran te gebruiken. Houd de roerstaaf bij de hand om vastzittend natrium een duwtje te geven.
Constateer allereerst dat water en benzine of olie zich niet vermengen: de benzine blijft drijven op het water. Pak met het pincet het stukje natrium en laat het zó in de reageerbuis vallen dat het niet het glas raakt. Het natrium zakt door de benzine in het water. Er komen belletjes vanaf; het natrium schiet wat omhoog. Dan daalt het weer tot in het water, en alles herhaalt zich. Dit gaat door tot het natrium op is. Het water is inmiddels verkleurd, van zuur naar basisch, naar gelang de gebruikte indicator(s).

Proef46b.jpg
Springend natrium.

Verklaring:

Natrium heeft een dichtheid (ρ) van 0,97 en drijft dus op water (ρ=1) maar zinkt in olie of benzine (ρ=0,8). Met water reageert het en daarbij komt het gas waterstof vrij:
2 Na (s) + 2 H2O (l) → 2 Na+ (aq) + 2 OH- + H2 (g)
Zolang het waterstof plakt aan het natrium, sleurt het dat een stukje mee omhoog op zijn tocht door de olie. Daarom "danst" het natrium.
In de oplossing krijgen de OH¯-ionen snel de overhand. Daardoor stijgt de pH en verkleurt de indicator, methylrood bijvoorbeeld van rood naar geel.

Na afloop van de proef: 

Benzine of olie bij de koolwaterstoffen. De rest door de gootsteen.

Klik hier voor een filmpje .WMV of hier .MP4    (2'51").