Un exemple típic de mescla heterogènia en què els components es poden veure a simple vista és la barreja de ferro i sofre. Una forma de separar aquests dos components de la mescla és fent servir un imant que atraurà el ferro i no el sofre. El ferro i el sofre en pols reaccionen entre ells només al barrejar-los però la mescla resultant pot ser separada amb un imant aprofitant les propietats magnètiques del ferro o bé dissolent el sofre. Per tal d’activar la reacció entre el sofre i el ferro, la mescla ha d’estar catalitzada amb calor o per flama. La reacció principal entre el Fe i el S per formar FeS és:
Fe (s) + S(s) a FeS (s) Af Hº = -100 KJ/mol
Com es pot observar a partir de la reacció, s’allibera una quantitat important d’E. El FeS és un compost amb diferents propietats físiques i químiques diferents de la mescla de sofre i ferro. És un compost bastant estable.
Què volem demostrar?
Que la reacció de formació de FeS a partir de Fe i S s’activa mitjançant calor.
Què utilitzem?
Material
- Vareta de vidre
- Bunsen/flama
- Rajola refractant
- Vas de precipitats 100 o 250mL
Reactius
- Sofre
- Ferro
Com ho fem?
Es fa una mescla de sofre i ferro sòlids amb una proporció de 1:1 en un vas
de precipitats. Quan els dos sòlids estan ben barrejats se’n fa un petit munt.
S’agafa una vareta de vidre i s’escalfa amb una flama. Al cap d’uns segons, quan la vareta estigui molt calenta, es posa en contacte la vareta de vidre a molta temperatura amb la mescla en pols. Començarà una reacció molt exotèrmica que produirà una flama. La reacció produeix sulfur de ferro (II) i allibera molta calor. Quan ha acabat podem prova de treure la vareta i veure com degut a la calor ha quedat unida al sulfur de ferro generat.
Què observem i per què passa?
La reacció s’ha de fer a l’exterior en un lloc molt ventilat. La calor generada en la reacció és suficient per provocar que el sofre restant s’encengui i cremi amb una flama blava. L’òxid de sofre (IV) és el producte secundari de la reacció de la síntesi del FeS. El SO2 és un gas tòxic, per això l’experiment s’ha de dur a terme en una campana extractora o fer-lo en un lloc ben airejat i en poca quantitat.
Precaucions
- Degut a la tipologia de l’experiment, els alumnes han de ser prou grans i sempre anar degudament protegits.
- S’han de recollir els productes sòlids i abocar-los en el contenidor del laboratori adequat.