Почему на поверхности пробирки появляются язычки пламени?
В практикумах по неорганической химии описан следующий опыт: в стаканчик с соляной кислотой, содержащей соль олова, добавляют металлический цинк. Когда начнется выделение пузырьков газа, в стаканчик погружают пробирку, наполненную водой. Если выключить свет и в темноте извлечь пробирку из стаканчика, на поверхности пробирки можно наблюдать появление голубоватых язычков пламени. Как объяснить это явление?
Ответы (1):
Металлический цинк в среде соляной кислоты восстанавливает соль олова до металла, например: Zn + Sn(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Sn. Но это не все процессы, которые происходят в растворе. Цинк, как хорошо известно, реагирует также с самой соляной кислотой: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. В ходе этой реакции выделяется "водород in statu nascendi", то есть "в момент выделения". Можно дискутировать относительно того, появляются ли действительно в ходе этого процесса атомы водорода или же особые восстановительные свойства проявляет поверхность цинка в кислой среде, но известно, что растворяющийся в кислоте цинк является очень сильным восстановителем. В данном случае он частично восстанавливает олово до его тетрагидрида - станнана SnH4. Это вещество очень нестойко (поэтому рекомендуют пробирку наполнять ледяной водой), а на воздухе оно самовоспламеняется. Частично станнан адсорбируется на поверхности холодной пробирки, и на воздухе в темноте на ее поверхности появляются язычки пламени горящего станнана: SnH4 + 2O2 = 2H2O + SnO2.