Въглероден диоксид (CO2) е безцветен и без мирис, така че не можете да го откриете чрез директно наблюдение. Трябва да вземете проба от въздух (или проба от CO2), след това извършва един от няколкото прости теста, за да установи наличието на газ. Можете да издухате газа като мехурчета през варовиковата вода или да задържите нещо запалено, за да видите дали огънят е гасен от наличието на CO2.
Стъпка
Метод 1 от 3: Подготовка на пробата
Стъпка 1. Съберете проби от CO2.
За да започнете теста, ще ви е необходима запечатана епруветка, съдържаща събрания газ. Въглеродният диоксид може да се постави в газова бутилка, кипяща тръба или друг херметически затворен контейнер. Процесът на събиране на въглероден диоксид газ обикновено се извършва върху вода в чаша. CO газ2 по -плътно от въздуха. Така че можете да ги съберете, като използвате техните течащи надолу свойства или с газова спринцовка.
Стъпка 2. Смесете калциев карбонат със солна киселина (HCl)
Най -простият начин за събиране на въглероден диоксид е да взаимодейства калциев карбонат (или варовиков чипс) със солна киселина. Първо, изсипете 20 ml HCI в конична колба. Добавете лъжица калциев карбонат (или варовиков чипс) към HCl. След като започне химическата реакция, покрийте коничната колба със запушалката и тръбата за подаване, събирайки газа през подаващата тръба в обърната епруветка (и потопена в купа с вода). Ако водата в епруветката се изразходва, тогава газът се е събрал.
- Можете да продължите да събирате газа, докато настъпи реакцията.
- За демонстрации в класната стая ще ви трябва само малко количество солна киселина, разредена до 1 М. Най -добра е концентрация от 2 М, но трябва да се използва само с изключително внимание. Уравнението на реакцията е: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(ж).
- Когато работите със солна киселина, трябва да бъдете много внимателни - носете ръкавици, лабораторно палто и защитни очила. Не позволявайте киселината да попадне върху кожата ви! Най -добрата среда за извършване на тази реакция е, ако имате достъп до лаборатория.
Стъпка 3. Затворете епруветката със запушалката
Поставете епруветката върху стелажа, за да я държите сигурна, докато тестът не бъде извършен. Епруветната запушалка е малка тапа или капачка, която ви позволява да предавате съдържанието на епруветка през тръба в друг контейнер през тръба за доставка. Важно за запечатване на газ CO2 в контейнера. Ако се остави отворен, газът ще се смеси с въздуха и ефективността на теста ще намалее значително.
Метод 2 от 3: Бъбчене през варовикова вода
Стъпка 1. Пропуснете газовете през варовиковата вода
Най -ефективният начин за тестване на CO2 е чрез барботиране на газа през "варова вода", разреден разтвор на калциев хидроксид (мъртва вар). Когато издухате въглероден диоксид в разтвора, той образува твърда утайка от калциев карбонат - вар или варовик. Калциевият карбонат е неразтворим във вода. По този начин, ако има CO2 в пробата, варовиковата вода ще стане млечна, мътна бяла.
Стъпка 2. Направете разтвор на варова вода
Процесът е прост, разредете калциев хидроксид с вода. Калциев хидроксид (Ca (OH)2) е бял, безцветен прах, който може да бъде закупен от повечето доставчици на химикали. Чистата варова вода, след смесване, е бистра и безцветна, с леко земен мирис и горчив вкус, характерен за алкалния калциев хидроксид. Следвайте тези стъпки, за да направите своя собствена варова вода:
- Поставете 1 чаена лъжичка калциев хидроксид в прозрачен стъклен буркан с един галон (или по-малък). Варовата вода е наситен разтвор, което означава, че има някои допълнителни химикали, които са неразтворими. Чаена лъжичка ще ви даде напълно наситен разтвор, независимо дали използвате галон или по -малък съд.
- Напълнете галона с дестилирана или чешмяна вода. Дестилираната вода винаги ще произвежда по -чист разтвор, но минералите в чешмяната вода не трябва да пречат на теста.
- Поставете капака на буркана. Разклатете енергично разтвора за 1-2 минути, след което оставете за 24 часа.
- Изсипете по -бистър разтвор в горната част на буркана през кафе или чиста филтърна хартия. Внимавайте да не нарушите утайката. Ако е необходимо, повторете стъпката на филтриране, докато получите бистър разтвор на вар. Съхранявайте в чист буркан или бутилка.
Стъпка 3. Издухайте газа през варовиковата вода
Половината напълнете епруветката с варова вода - след това я оставете да заври. Използвайте тръбата за доставка, за да доставите пробата от CO2 в епруветка директно във вряща варова вода. Можете да използвате гъвкава тръба или (метален) маркуч като тръба за доставка, ако нищо друго не е по -добро. Оставете задържания газ да "балонче" през течността и изчакайте да протече реакцията.
Ако не искате да кипнете нищо, използвайте газова спринцовка, за да освободите CO2 директно в епруветка, наполовина напълнена с варова вода. Запушете епруветката, след което разклатете енергично за 1-2 минути. Ако пробата съдържа въглероден диоксид, разтворът ще стане мътен.
Стъпка 4. Забележете дали водата е мътна
Ако има CO2, варовата вода ще стане мътна бяла с частици калциев карбонат. Ако варовиковата вода заври и газът се подава директно във варовиковата вода, реакцията ще се извърши незабавно. Ако след около минута нищо не се случи, може да се предположи, че вашата проба не съдържа въглероден диоксид.
Стъпка 5. Познайте химическата реакция
Разберете какво всъщност се случва, за да покажете наличието на CO2. Уравнението на реакцията за този тест е: Ca (OH)2 (aq) + CO2 ж) -> CaCO3 (s) + H2O (l). В нехимичен план: варовикова вода + газ (който съдържа CO2) реагира с твърда вар (частици) и вода.
Метод 3 от 3: Тест с осветена лента
Стъпка 1. Опитайте да използвате проба, за да изключите огъня
Въглеродният диоксид във високи концентрации ще потуши огъня. Трябва само да държите малък светещ прът в епруветка, за която се смята, че съдържа CO2. Ако има газ CO2, пламъкът скоро ще бъде угасен. Изгарянето (появата на пламък) е реакция между кислород и други вещества, под формата на бързо окисляване на органични съединения и намаляване на кислорода. Огънят изгасва, защото кислородът се заменя с CO2, който е негорим газ.
Не забравяйте, че газовете, които не съдържат кислород, също ще гасят пламъка. Следователно, това е ненадежден тест за въглероден диоксид, тъй като може да ви накара да неправилно идентифицирате газа
Стъпка 2. Съберете въглероден диоксид газ в обърната епруветка
Уверете се, че пробата е правилно съхранявана и запушена, преди да опитате да я тествате за CO2. Уверете се, че епруветката не съдържа запалими или експлозивни газове. В този случай излагането на огън може да бъде опасно или поне много плашещо.
Стъпка 3. Поставете малък пламък в епруветката
Използвайте шина или малка дълга пръчка. При спешни случаи могат да се използват кибрити - но колкото по -далеч е ръката ви от устието на епруветката, толкова по -безопасен ще бъде експериментът. Ако пламъкът изгасне бързо, може да има концентрация на CO2 високо в епруветката.
Стъпка 4. Алтернативно, опитайте да използвате газова спринцовка за гасене на свещта
Напълнете спринцовката с въглероден диоксид. След това използвайте капка разтопен восък, за да прикрепите късия восък към повърхността на монетата. След това поставете свещта и монетата в чаша с широко уста - и запалете свещта. Напълнете спринцовката с малък маркуч и натиснете спринцовката, за да изместите CO2 до дъното на чашата. Ако извадите цялата спринцовка в рамките на секунда или две, пламъкът ще изгасне.
