Živino srce: Klasična demonstracija

Pokus se izvodi  na satnom stakalcu gdje je živa prekrivena s vodenom otopinom sumporne kiseline i vodikovim peroksidom. Kada vrh željeznog čavla dodiruje površinu žive ona počinje tući poput srca.

Pribor
Satno stakalce (promjera 10 cm), Petrijeva zdjelica (promjera 9 cm), plastične pipete, plastični poslužavnik, željezni čavao, živa guma (patafiks) i bijeli papir.

Kemikalije
Živa, sumporna kiselina (c = 2 mol / L), vodikov peroksid (w = 10 %), sumpor

Postupak

• Radite na plastičnom poslužavniku. Stavite kemikalije na poslužavnik.
• Postavite bijeli papir na poslužavnik.
• Postavite Petrijevu zdjelicu na list papira i na nju satno stakalce (Sl. 1).
• Dodajte 1-2 ml žive na satno stakalce  plastičnom pipetom.
• Koristite živu gumu  da postavite željezni čavao na satno stakalce tako da vrh čavla bude na razmaku  1-3 mm od žive.
• Dodajte sumpornu kiselinu na satno stakalce tako da pokrijete živu i dodajte još  nekoliko kapi vodikovog peroksida.
• Pomicanjem satnog stakalca omogućite kontakt (putem nježnog dodira) čavla s živom.
• Obratite pozornost na promjenu oblika žive.
• Nakon demonstracije prikupiti tekućine u boci za otpad s teškim metalima.

Sl. 1. Aparatura za pokus

Sl. 2. Oblik žive: jednakostraničan trokut

Opažanje i rasprava
Kada je živa dotaknuta  vrhom željeznog čavla, počinju oscilacije. One ovisno o eksperimentalnim uvjetima stvaraju različite oblike žive (ovalni, jednakostraničan trokut (Sl. 2), peterokut, itd.). Redoks reakcije i promjene površinske napetosti odvijaju se tijekom oscilacija. Sustav oscilira između dvaju stanja. Jedno od njih, je kada je sustav s visokom kontrakcijom  žive i ima visoku površinsku napetost i visoku površinsku elektronsku gustoću. U ovom sustavu koji se sastoji od vodene otopine sumporne kiseline i vodikovog peroksida kao oksidirajući reagens, dodirujući površinu žive vrhom željeznog čavla daje elektrone i uzrokuje redoks reakciju prikazanu sa slijedećom jednadžbom:

Fe(s) = Fe³⁺(aq) + 3e^–

Kada se zbog kontrakcije žive prekine veza između nje i željeznog čavla odvija se druga reakcija:

H₂O₂(aq) + 2H₃O⁺(aq) + 2e^– = 4H₂O(l)

Ova reakcija pokazuje kako se troše elektroni. To uzrokuje smanjenje površinske napetosti, živa se razlijeva (širi) i opet ostvaruje kontakt s čavlom. Elektroni se opet generiraju i oni omogućuju visoku površinsku napetost žive koja uzrokuje kontrakciju žive i ona se opet odvoji od čavla i sve ide tako u ciklusu.

Mjere opreza
Živa i njezini spojevi su vrlo otrovni. Razlivenu živu treba prikupiti i spremiti u zatvorenu posudu s oznakom. Sumpor u prahu također se može koristiti na mjestu gdje je prolivena živa. Kako bi se spriječilo izlijevanje žive treba raditi na plastičnom poslužavniku. Živine pare su posebno opasne, stoga u loše prozračenim laboratorijima prolivena živa može izazvati kronično trovanje.