Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý a bez zápachu, takže jej nemůžete zjistit přímým pozorováním. Musíte odebrat vzorek vzduchu (nebo vzorek CO2), poté provede jeden z několika jednoduchých testů k identifikaci přítomnosti plynu. Můžete foukat plyn jako bubliny přes vápennou vodu nebo držet něco zapáleného, abyste zjistili, zda je oheň uhašen přítomností CO2.
Krok
Metoda 1 ze 3: Příprava vzorku
Krok 1. Odeberte vzorky CO2.
Ke spuštění testu budete potřebovat utěsněnou zkumavku obsahující shromážděný plyn. Oxid uhličitý lze vložit do plynové láhve, varné trubice nebo jiné vzduchotěsné nádoby. Proces sběru plynného oxidu uhličitého se obvykle provádí na vodě v kádince. CO. Plyn2 hustší než vzduch. Můžete je tedy sbírat pomocí jejich vlastností směřujících dolů nebo pomocí plynové stříkačky.
Krok 2. Smíchejte uhličitan vápenatý s kyselinou chlorovodíkovou (HCl)
Nejjednodušší způsob shromažďování oxidu uhličitého je reagovat s kyselinou chlorovodíkovou na uhličitan vápenatý (nebo vápencové štěpky). Nejprve nalijte 20 ml HCl do kuželové baňky. Přidejte lžíci uhličitanu vápenatého (nebo vápencových štěpků) do HCl. Jakmile začne probíhat chemická reakce, zakryjte kónickou baňku zátkou a výtlačnou trubicí a zachyťte plyn přes zaváděcí trubici do obrácené zkumavky (a ponořte do misky s vodou). Pokud je voda ve zkumavce spotřebována, plyn se shromáždil.
- Můžete pokračovat ve shromažďování plynu, dokud reakce proběhne.
- Pro ukázky ve třídě budete potřebovat pouze malé množství kyseliny chlorovodíkové zředěné na 1 M. Nejlepší je koncentrace 2 M, ale měla by být používána pouze s extrémní opatrností. Reakční rovnice je: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(G).
- Při práci s kyselinou chlorovodíkovou musíte být velmi opatrní - noste rukavice, laboratorní plášť a ochranné brýle. Nedovolte, aby se vám kyselina dostala na kůži! Nejlepší prostředí pro provedení této reakce je, pokud máte přístup do laboratoře.
Krok 3. Zkumavku uzavřete zátkou
Umístěte zkumavku na stojan, aby byla zajištěna, dokud nebude test proveden. Zátka na zkumavku je malý korek nebo víčko, které vám umožňuje přenést obsah zkumavky zkumavkou do jiné nádoby pomocí zaváděcí zkumavky. Důležité pro utěsnění plynu CO2 v kontejneru. Pokud zůstane otevřený, plyn se smíchá se vzduchem a účinnost testu se výrazně sníží.
Metoda 2 ze 3: Bublání vápennou vodou
Krok 1. Probublávejte plyn vápennou vodou
Nejúčinnější způsob testování CO2 je probubláváním plynu „vápennou vodou“, zředěným roztokem hydroxidu vápenatého (mrtvé vápno). Když do roztoku vdechnete oxid uhličitý, vytvoří tuhou sraženinu uhličitanu vápenatého - vápno nebo vápenec. Uhličitan vápenatý je nerozpustný ve vodě. Pokud tedy existuje CO2 ve vzorku bude vápenná voda mléčně zakalená.
Krok 2. Vytvořte roztok vápenné vody
Tento proces je jednoduchý, zřeďte hydroxid vápenatý vodou. Hydroxid vápenatý (Ca (OH)2) je bílý, bezbarvý prášek, který lze zakoupit u většiny dodavatelů chemikálií. Čistá vápenná voda je po smíchání čirá a bezbarvá, mírně zemitá vůně a hořká chuť, charakteristická pro zásaditý hydroxid vápenatý. Při výrobě vlastní vápenné vody postupujte takto:
- Umístěte 1 čajovou lžičku hydroxidu vápenatého do skleněné nádoby z jednoho galonu (nebo menšího). Vápenná voda je nasycený roztok, což znamená, že existují další chemikálie, které jsou nerozpustné. Čajová lžička vám poskytne plně nasycený roztok, ať už používáte galon nebo menší nádobu.
- Naplňte galon destilovanou nebo kohoutkovou vodou. Destilovaná voda vždy vytvoří čistší roztok, ale minerály ve vodě z vodovodu by testu neměly bránit.
- Nasaďte víčko na nádobu. Roztok intenzivně protřepávejte po dobu 1–2 minut, poté nechte 24 hodin.
- Nalijte čistší roztok do horní části nádoby přes kávu nebo čistý filtrační papír. Buďte velmi opatrní, abyste nenarušili usazeniny. V případě potřeby opakujte krok filtrace, dokud nezískáte čirý roztok vápenné vody. Uchovávejte v čisté nádobě nebo láhvi.
Krok 3. Profoukněte plyn vápennou vodou
Napůl naplňte zkumavku vápennou vodou - poté ji přiveďte k varu. K dodání vzorku CO použijte dodací zkumavku2 ve zkumavce přímo do vroucí vápenné vody. Pokud není nic lepšího, můžete jako ohebnou trubku použít ohebnou trubku nebo (kovovou) hadici. Zachycený plyn nechte „probublávat“kapalinou a počkejte, až reakce proběhne.
Pokud nechcete nic vařit, použijte k uvolnění plynu CO plynovou stříkačku2 přímo do zkumavky napůl naplněné vápennou vodou. Zkumavku zapojte do zásuvky a poté 1–2 minuty intenzivně protřepávejte. Pokud vzorek obsahuje oxid uhličitý, roztok se zakalí.
Krok 4. Všimněte si, zda je voda zakalená
Pokud existuje CO2, vápenná voda se zakalí na bílou s částicovým uhličitanem vápenatým. Pokud se vápenná voda vaří a plyn je veden přímo do vápenné vody, reakce proběhne okamžitě. Pokud se zhruba po minutě nic nestane, lze předpokládat, že váš vzorek neobsahuje oxid uhličitý.
Krok 5. Znát chemickou reakci
Pochopení toho, co se ve skutečnosti děje, naznačuje přítomnost CO2. Reakční rovnice pro tento test je: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). Nechemickým pojmem: vápenná voda + plyn (který obsahuje CO2) reaguje s pevným vápnem (částicemi) a vodou.
Metoda 3 ze 3: Test s osvětlenou tyčí
Krok 1. Zkuste vypnout oheň pomocí vzorku
Oxid uhličitý ve vysokých koncentracích požár uhasí. Do zkumavky, o které se předpokládá, že obsahuje CO, musíte držet pouze malou osvětlenou tyč2. Pokud existuje plyn CO2, plamen brzy zhasne. Spalování (výskyt plamene) je reakce mezi kyslíkem a jinými látkami, ve formě rychlé oxidace organických sloučenin a redukce kyslíku. Oheň hasne, protože kyslík je nahrazen CO2, což je nehořlavý plyn.
Pamatujte, že plameny uhasí i plyny, které neobsahují kyslík. Jedná se tedy o nespolehlivý test oxidu uhličitého, protože by vás mohl vést k nesprávné identifikaci plynu
Krok 2. Shromážděte plynný oxid uhličitý do obrácené zkumavky
Než se pokusíte testovat na CO, zkontrolujte, zda je vzorek správně uložen a zazátkován2. Zajistěte, aby zkumavka neobsahovala hořlavé nebo výbušné plyny. V takovém případě může být vystavení ohni nebezpečné, nebo přinejmenším velmi děsivé.
Krok 3. Do zkumavky vložte malý plamen
Použijte dlahu nebo malou dlouhou hůl. V případě nouze lze použít zápalky - ale čím bude vaše ruka dále od ústí zkumavky, tím bude experiment bezpečnější. Pokud plamen rychle zhasne, může dojít ke koncentraci CO2 vysoko ve zkumavce.
Krok 4. Případně zkuste svíčku uhasit plynovou stříkačkou
Naplňte stříkačku oxidem uhličitým. Dále kapkou roztaveného vosku připevněte krátký vosk na povrch mince. Poté vložte svíčku a minci do šálku s širokými ústy - a zapalte svíčku. Doplňte stříkačku malou hadicí a stisknutím stříkačky vytlačte CO2 na dno šálku. Pokud během sekundy nebo dvou vyjmete celou injekční stříkačku, plamen zhasne.
