Zastanów się, w jaki sposób można otrzymać tlen w warunkach laboratoryjnych? Przeanalizuj przedstawione przykłady rozkładu tlenku rtęci($\text{II}$) oraz manganianu($\text{VII}$) potasu. Zapoznaj się z poniższym problemem badawczym, hipotezą, obserwacjami, wynikami i wnioskami. Następnie wykonaj ćwiczenia sprawdzające.

Analiza doświadczenia:

Otrzymywanie tlenu w warunkach laboratoryjnych.

Problem badawczy:

W jaki sposób można otrzymać tlen w warunkach laboratoryjnych?

Hipoteza:

Tlen można otrzymać w wyniku rozkładu tlenku rtęci($\text{II}$) oraz w wyniku rozkładu manganianu($\text{VII}$) potasu.

Sprzęt i szkło laboratoryjne:

• statyw - pionowy pręt ze stabilną podstawą umożliwiający mocowanie na wybranej wysokości, na przykład szkła laboratoryjnego umieszczonego w łapie;

• łapa - rodzaj narzędzia wykorzystywanego w laboratorium do trzymania, na przykład kolb;

• zlewka - naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• łyżeczka - długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu zakończony z jednej strony łyżeczką;

• probówki - podłużne U‑kształtne naczynia szklane służące do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• korek gumowy oraz gumowy wężyk;

• łuczywo - kawałek smolnego przesyconego żywicą drewna z reguły wykonanego z drzewa iglatego;

• palnik - urządzenie techniczne umożliwiające podtrzymywanie płomienia spalanego gazu w kontrolowany sposób.

Odczynniki chemiczne:

tlenek rtęci($\text{II}$); manganian($\text{VII}$) potasu.

Przebieg doświadczenia:

1.      Umieszczenie 0,5 grama tlenku rtęci($\text{II}$) w probówce zatkanej korkiem, przez który przechodzi wężyk skierowany do wnętrza drugiej probówki zanurzonej do góry dnem w zlewce z wodą.

2.      Ogrzewanie zawartości probówki umieszczonej w łapie statywu w płomieniu palnika.

3.      Po wypełnieniu probówki przez wydzielający się gaz wyciągnięcie jej ze zlewki oraz umieszczenie w jej wnętrzu żarzącego się łuczywa.

4.      Przeprowadzenie analogicznej procedury w celu otrzymania tlenu z manganianu($\text{VII}$) potasu.

Obserwacje:

Podczas ogrzewania tlenku rtęci($\text{II}$), zaobserwowano wydzielanie się bezbarwnego gazu, który wypierał wodę z probówki. Po wprowadzeniu żarzącego się łuczywa do probówki wypełnionej otrzymanym gazem - łuczywo zapaliło się.

Podobnych obserwacji dokonano w czasie ogrzewania manganianu($\text{VII}$) potasu.

Wyniki:

W wyniku termicznego rozkładu tlenku rtęci($\text{II}$) lub manganianu($\text{VII}$) potasu otrzymuje się bezbarwny gaz podtrzymujący spalanie, czyli tlen.

Wnioski:

Hipoteza została potwierdzona — tlen można otrzymać w wyniku rozkładu tlenku rtęci($\text{II}$) lub manganianu($\text{VII}$) potasu.

Równania reakcji chemicznych:

Rozkład termiczny tlenku rtęci($\text{II}$): $2 \text{HgO}\stackrel{\mathit{\text{T}}}{\to }2 \text{Hg}+{\text{O}}_2\uparrow$ Rozkład termiczny manganianu($\text{VII}$) potasu: $2 {\text{KMnO}}_4\stackrel{\mathit{\text{T}}}{\to }{\text{K}}_2{\text{MnO}}_4+{\text{MnO}}_2+{\text{O}}_2\uparrow$