Come Testare se un Gas è Anidride Carbonica

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Passi
Necessità

Anidride carbonica (CO₂) è incolore e inodore, quindi non è possibile rilevarlo dall`osservazione diretta. È necessario raccogliere un campione d`aria (o un CO₂ campione) e quindi eseguire uno dei tanti semplici test per determinare la presenza del gas. Puoi far scorrere il gas attraverso l`acqua calcarea, oppure puoi tenere un cippato luminoso nel gas per vedere se la presenza di CO₂ è estinto.

Passi

Metodo 1 di 3: preparare un campione

1. Raccogli un CO₂ campione. Per iniziare il test avrai bisogno di una provetta sigillata piena di gas raccolto. Puoi catturare l`anidride carbonica in una bombola del gas, in una provetta riscaldabile o in un altro contenitore ermetico. La raccolta di solito avviene sopra l`acqua in un misurino. CO₂ il gas è più denso dell`aria, quindi puoi catturarlo usando la "erogazione verso il basso" o una siringa.

2. Mescolare carbonato di calcio con acido cloridrico (HCl). Il modo più semplice per catturare l`anidride carbonica è far reagire il carbonato di calcio (o scaglie di calce) con l`acido cloridrico. Per prima cosa versare 20 ml di HCl in un matraccio Erlenmeyer. Aggiungere un cucchiaio di carbonato di calcio (o scaglie di calcare) all`HCL. Quando la reazione inizia, copri la beuta con un tappo di sughero e una pipa: raccogli il gas attraverso il tubo e in una provetta capovolta (che viene immersa in una ciotola d`acqua). Se il livello dell`acqua nella provetta cambia, il gas viene raccolto.

Puoi continuare a raccogliere il gas finché si verifica la reazione.

Per le dimostrazioni in classe, è necessaria solo una piccola quantità di acido cloridrico, che viene diluito a 1 M: una concentrazione di 2 M funziona meglio, ma deve essere usata con molta attenzione poiché è un acido forte. L`equazione è: CaCO₃(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(G).

Prestare molta attenzione quando si lavora con l`acido cloridrico: indossare guanti, camice da laboratorio e occhiali protettivi e non lasciare che l`acido entri in contatto con la pelle! È meglio eseguire questa reazione solo all`interno di un ambiente di laboratorio.

3. Chiudere la provetta con un tappo di sughero (il "tappo"). Per sicurezza, metti la provetta in un rack fino a quando non esegui il test. Il "tappo" è essenzialmente un piccolo tappo o tappo che consente di dirigere il contenuto della provetta altrove tramite un tubo collegato. È importante ridurre la CO₂ chiudere il gas nel contenitore. Se lo lasci aperto, il gas si mescolerà con l`aria e il tuo test sarà molto meno efficace.

Metodo 2 di 3: fai scorrere il gas attraverso l`acqua di calce

1. Passa il gas attraverso l`acqua di calce. Il modo più efficace per testare la CO₂ è facendo passare il gas attraverso "acqua di calce" (una soluzione diluita di idrossido di calcio (calce spenta)). Quando si fa gorgogliare anidride carbonica attraverso la soluzione, si forma un solido precipitato di carbonato di calcio e calcare. Il carbonato di calcio è insolubile in acqua. Quindi, se c`è CO₂ presente nel campione, l`acqua di calce diventerà torbida lattiginosa.

L`acqua di calce è anche chiamata `lavaggio bianco` o `latte di calce`. Quando vedi questi termini, sai che hai a che fare con l`acqua di calce.

2. Prepara una soluzione di lime. Il processo è semplice: diluire l`idrossido di calcio con acqua. Idrossido di calcio (Ca(OH))₂) è una polvere bianca incolore che puoi acquistare nella maggior parte delle farmacie. L`acqua di calce pura, una volta miscelata, è limpida e incolore, con un leggero odore terroso e il sapore amaro e alcalino dell`idrossido di calcio, poiché il suo valore di pH è 12,3. Segui questi passaggi per preparare la tua acqua di lime:

Metti 1 cucchiaino di idrossido di calcio in una bottiglia di vetro pulita da 4 litri o più piccola. L`acqua di calce è una soluzione satura, il che significa che ci sarà una sostanza chimica in più che non si dissolverà. Un cucchiaino risulterà in una soluzione completamente satura sia che tu prenda una bottiglia da 4 litri o una più piccola.

Riempi la bottiglia con acqua distillata. È meglio usare acqua distillata per questo esperimento in quanto ti darà una soluzione più pura.

Chiudere la bottiglia con un tappo. Agitare la soluzione energicamente per 1-2 minuti e poi lasciarla riposare per 24 ore.

Versare la soluzione purificata dalla parte superiore del barattolo attraverso un filtro da caffè pulito o carta da filtro. Fare attenzione a non mescolare il sedimento. Se necessario, ripetere questo filtraggio fino ad ottenere una soluzione limpida di calce. Conservalo in un barattolo o una bottiglia puliti.

3. Passa il gas attraverso l`acqua di calce. Riempi a metà una provetta con acqua di lime, quindi fai bollire. Utilizzare un tubo per misurare il contenuto della CO₂ provetta direttamente nell`acqua bollente di calce. Puoi usare un tubo flessibile o una cannuccia (di metallo) come tubo, se non c`è niente di meglio in giro. Lascia che il gas raccolto `bolle` attraverso il liquido e attendi che avvenga la reazione.

Se non vuoi farlo bollire, puoi anche usare una siringa a gas per rimuovere la CO₂ direttamente nella provetta con acqua di calce riempita a metà. Chiudere la provetta e agitare energicamente per 1-2 minuti. Se è presente anidride carbonica nel campione, la soluzione dovrebbe diventare torbida.

4. Fai attenzione all`acqua torbida. Se il CO₂ presente, l`acqua di calce diventerà bianco latte dalle particelle di carbonato di calcio, poiché la soluzione di carbonato di calcio è insolubile e precipiterà fuori dalla soluzione. Se l`acqua di calce bolle e il gas viene immesso direttamente nell`acqua di calce, la reazione dovrebbe iniziare immediatamente. Se non succede nulla dopo circa un minuto, puoi tranquillamente presumere che non ci sia anidride carbonica nel tuo campione.

5. Impara la reazione chimica. Comprendere cosa accade esattamente per rilevare la presenza di CO₂ indicare. L`equazione per il test è: Ca(OH)₂ (aq) + CO₂ (g) ==> CaCO₃ (s) + H₂O (l). In parole povere: acqua di calce liquida + gas (che CO₂ contiene) reagisce con la calce (le particelle) e l`acqua.

Se hai il CO₂ attraverso l`acqua di calce per un periodo di tempo più lungo, l`acqua alla fine diventerà limpida. Ciò è dovuto a una reazione chimica! Ecco questa risposta:

CO₂ + eh₂O ==> eh₂CO₃ (anidride carbonica + acqua = anidride carbonica)

eh₂CO₃ + CaCO₃ ==> Ca(HCO₃)₂(acido carbonico + carbonato di calcio = carbonato acido di calcio)

Il carbonato acido di calcio è solubile in acqua, rendendo la tua soluzione limpida!

Metodo 3 di 3: Test con un cippato di legno incandescente

1. Controllare se il gas estingue il fuoco. Anidride carbonica ad alte concentrazioni, estingue gli incendi. Tutto quello che devi fare è tenere una piccola fiamma accesa in una provetta che sospetti contenga CO₂ contiene. Se il gas è presente, la fiamma deve essere spenta immediatamente. L`accensione (che crea una fiamma) è la reazione dell`ossigeno con un`altra sostanza; è una rapida ossidazione del composto organico e una diminuzione dell`ossigeno. Il fuoco si spegne perché l`ossigeno viene sostituito dal CO₂, che non è un gas combustibile.

Si noti che qualsiasi gas privo di ossigeno estinguerà anche una fiamma in questo modo. Quindi questo è un test inaffidabile per l`anidride carbonica e può portare a un`identificazione errata del gas.

2. Raccogliere il gas in una provetta capovolta. Assicurarsi che il campione sia conservato e sigillato correttamente prima di provare a testare la CO₂. Siate ragionevolmente certi che la provetta non contenga gas infiammabili o esplosivi - nel qual caso un incendio come prova può essere pericoloso, o per lo meno molto spaventoso.

3. Mettere una piccola fiamma nella provetta. Usa una cazzuola o una striscia di legno lunga e sottile. Sarà sufficiente anche un fiammifero o un accendino, ma più le tue mani sono lontane dall`apertura della provetta, più sicuro sarà il tuo esperimento. Se la fiamma si spegne immediatamente, probabilmente c`è un`alta concentrazione di CO₂ presente nella provetta.

4. In alternativa, puoi anche usare una siringa a gas per spegnere una candela. Riempi una siringa con anidride carbonica. Quindi usa una goccia di cera fusa per applicare una candela corta sulla superficie di una moneta. Quindi posiziona la candela e la moneta in una tazza ampia e accendi la candela. Metti il tubo sulla siringa e inietta il CO₂ fino al fondo della tazza. Se spingi fuori l`intero contenuto della siringa entro un secondo o due, la fiamma dovrebbe spegnersi.