Przeprowadzono doświadczenie, które miało na celu sprawdzenie, czy procesy ogrzewania, a następnie ochładzania siarki, to przemiany fizyczne czy chemiczne.

Co było potrzebne:

• siarka (krystaliczna);

• zimna woda;

• żaroodporna probówka;

• statyw na probówki;

• palnik;

• drewniana łapa do probówek;

• łyżeczka;

• dwa szkiełka zegarkowe;

• zlewka;

• bagietka;

• młotek.

Przebieg doświadczenia:

Siarkę umieszczono w probówce (probówkę wypełniono siarką do około $\frac{1}{4}$ jej wysokości). Zawartość probówki delikatnie ogrzewano w płomieniu palnika do czasu, gdy siarka uzyska płynną konsystencję i zmieniła barwę na brązową. Energicznym ruchem przelano ciekłą siarkę do zlewki wypełnionej do połowy zimną wodą. Gdy ostygła, wyjęto ją ze zlewki za pomocą bagietki i położono na szkiełku zegarkowym. Zbadano plastyczność otrzymanej siarki poprzez rozciąganie, zginanie. Pozostawiono ją na powietrzu przez kilka godzin, a następnie sprawdzono jej barwę, twardość oraz kruchość.

Obserwacje:

Siarka w trakcie ogrzewania topi się, zmieniając w ciecz o jasnożółtej barwie. Podczas dalszego ogrzewania, jej barwa zmienia się na ciemnobrunatną. Substancja uzyskana po przelaniu cieczy do zimnej wody ma także ciemnobrunatne zabarwienie i jest plastyczna (łatwo ją wyginać i rozciągać). Po pewnym czasie powraca do początkowej postaci – kruchej, stałej i o żółtej barwie.

Wnioski:

Procesy ogrzewania, a następnie ochłodzenia siarki, są zjawiskami fizycznymi.

Podsumowanie:

Siarka pod wpływem temperatury topi się, zmieniając się w ciecz o jasnożółtej barwie. Dalszemu ogrzewaniu jej płynnej postaci towarzyszy znaczny wzrost gęstości oraz zmiana barwy na ciemnobrunatną. Ogrzewając nadal zawartość probówki, obserwujemy ponowne zmniejszenie gęstości siarki (staje się płynna), co zachodzi już bez zmiany barwy. Produkt gwałtownego ochłodzenia ciekłej siarki o ciemnobrunatnej barwie ma cechy ciała plastycznego – łatwo go wyginać i rozciągać. Po pewnym czasie powraca on do początkowej postaci – kruchej, stałej i o żółtej barwie. Przemiany siarki podczas jej ogrzewania, a następnie ochłodzenia, są zjawiskami fizycznymi, które łączą się ze zmianami stanu skupienia oraz zmianami barwy tej substancji.

Przeprowadzono doświadczenie, które miało na celu zbadanie, jakiej przemianie ulega siarka podczas palenia.

Co było potrzebne:

• siarka;

• łyżka do spalań;

• wysoki cylinder miarowy;

• palnik;

• zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Nałożono niewielką ilość siarki na łyżkę do spalań. Umieszczono ją w płomieniu palnika i poczekano, aż znajdująca się na niej siarka ulegnie zapaleniu. Umieszczono łyżkę do spalań z płonącą siarką w wysokim cylindrze miarowym. Zanotowano zachodzące zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Siarka umieszczona w płomieniu palnika najpierw stopiła się, a następnie zapaliła niebieskim płomieniem. W wyniku spalania siarki powstały białe dymy – wydzielił się gaz o charakterystycznym zapachu.

Wnioski:

Siarka w procesie spalania ulega przemianie chemicznej, w wyniku której powstaje nowa substancja – tlenek siarki($\text{IV}$).

Podsumowanie:

Siarka umieszczona w płomieniu palnika najpierw się topi, a następnie ulega zapaleniu. Spala się niebieskim płomieniem. W wyniku spalania siarki powstaje bezbarwna substancja o gazowym stanie skupienia – tlenek siarki($\text{IV}$). Przemiana ta jest przykładem reakcji (przemiany) chemicznej.

Przeprowadzono doświadczenie w celu zbadania, jakie przemiany (fizyczne czy chemiczne) zachodzą podczas zmieszania ze sobą, a następnie ogrzania siarki i żelaza.

Co było potrzebne:

• siarka krystaliczna ($2 \text{g}$);

• żelazo w postaci pyłu (tak zwany pył żelazny, $\mathrm{3,5} \text{g}$);

• moździerz z tłuczkiem;

• magnes;

• tygiel porcelanowy;

• metalowe szczypce;

• zapałki;

• palnik gazowy.

Przebieg doświadczenia:

W moździerzu umieszczono $2 \text{g}$ siarki i $\mathrm{3,5} \text{g}$ żelaza i starannie wymieszano. Sprawdzono, czy w mieszaninie nadal znajduje się żelazo – zbliżono do niej magnes. Przeniesiono mieszaninę siarki i żelaza do porcelanowego tygla. Złapano go za pomocą szczypiec i ogrzewano od spodu płomieniem palnika. Proces prowadzono do momentu, aż mieszanina uległa rozżarzeniu. Po ustaniu wszelkich zmian, za pomocą magnesu sprawdzono obecność żelaza w powstałej masie.

Obserwacje:

Siarka, po zmieszaniu z żelazem, tworzy mieszaninę barwy szarej. Zbliżony do jej powierzchni magnes przyciąga pył żelaza. Po ogrzaniu, mieszanina się zapala. Żar obejmuje ją całą. Po zakończeniu tego procesu powstaje masa o czarnej barwie. Magnes z nią nie oddziałuje.

Wnioski:

Postawiona hipoteza jest prawdziwa. Mieszanie siarki z żelazem jest przemianą fizyczną, a w wyniku ogrzania mieszaniny tych substancji zachodzi reakcja chemiczna, dzięki której powstaje nowa substancja – siarczek żelaza($\text{II}$) – o odmiennych właściwościach od substancji wyjściowych (użytych w doświadczeniu).

Podsumowanie:

Wymieszanie siarki z żelazem nie prowadzi do powstania nowej substancji, ale do utworzenia mieszaniny, którą możemy rozdzielić na składniki, wykorzystując np. magnes (żelazo, w przeciwieństwie do siarki, wykazuje właściwości magnetyczne). Po ogrzaniu do wysokiej temperatury, mieszanina zapala się, dzięki czemu powstaje czarna masa. Magnes z nią nie oddziałuje. Podczas ogrzewania, w mieszaninie zachodzi zatem reakcja chemiczna – siarka reaguje z żelazem. Powstaje nowa substancja, która – w przeciwieństwie do żelaza – nie wykazuje właściwości magnetycznych.