Dioxid de carbon (CO2) este incolor și inodor, deci nu îl puteți detecta prin observare directă. Trebuie să colectați un eșantion de aer (sau un eșantion de CO2), apoi efectuează unul dintre mai multe teste simple pentru a identifica prezența gazului. Puteți sufla gazul ca bule prin apa de var sau puteți ține ceva aprins pentru a vedea dacă focul se stinge prin prezența CO2.
Etapa
Metoda 1 din 3: Pregătirea probei
Pasul 1. Se colectează probe de CO2.
Pentru a începe testul, veți avea nevoie de o eprubetă sigilată care conține gazul colectat. Dioxidul de carbon poate fi introdus într-o butelie de gaz, într-un tub de fierbere sau în alt recipient etanș. Procesul de colectare a dioxidului de carbon gazos se efectuează de obicei pe apă într-un pahar. Gaz CO2 mai dens decât aerul. Astfel, le puteți colecta folosind proprietățile lor de curgere descendentă sau cu o seringă de gaz.
Pasul 2. Se amestecă carbonat de calciu cu acid clorhidric (HCI)
Cel mai simplu mod de a colecta dioxidul de carbon este de a reacționa carbonatul de calciu (sau așchii de calcar) cu acidul clorhidric. Mai întâi, se toarnă 20 ml de HCI într-un balon conic. Adăugați o lingură de carbonat de calciu (sau așchii de calcar) la HCl. Odată ce reacția chimică începe să se producă, acoperiți balonul conic cu dopul și tubul de livrare, colectând gazul prin tubul de livrare într-o eprubetă inversată (și scufundată într-un castron cu apă). Dacă apa din eprubetă este epuizată, atunci gazul s-a colectat.
- Puteți continua să colectați gazul atâta timp cât are loc reacția.
- Pentru demonstrații la clasă, veți avea nevoie doar de o cantitate mică de acid clorhidric, diluat la 1 M. O concentrație de 2 M este cea mai bună, dar trebuie utilizată numai cu precauție extremă. Ecuația reacției este: CaCO3(s) + 2HCI (aq) ==> CaCI2(aq) + H2O (l) + CO2(g).
- Trebuie să aveți mare grijă atunci când lucrați cu acid clorhidric - purtați mănuși, haina de laborator și ochelari de protecție. Nu lăsați acidul să vă pătrundă pe piele! Cel mai bun mediu pentru a efectua această reacție este dacă aveți acces la un laborator.
Pasul 3. Închideți eprubeta cu dopul
Așezați tubul pe raft pentru a-l menține sigur până la efectuarea testului. Un dop de tub este un mic dop sau capac care vă permite să treceți conținutul unei eprubete printr-un eprubet într-un alt recipient printr-un eprubet. Important pentru etanșarea gazului de CO2 în recipient. Dacă este lăsat deschis, gazul se va amesteca cu aerul și eficacitatea testului va fi redusă semnificativ.
Metoda 2 din 3: Furtunarea prin apă de var
Pasul 1. Bulați gazul prin apa de var
Cel mai eficient mod de a testa CO2 este prin barbotarea gazului prin „apă de var”, o soluție diluată de hidroxid de calciu (var mort). Când suflați dioxid de carbon în soluție, acesta formează un precipitat solid de carbonat de calciu - var sau calcar. Carbonatul de calciu este insolubil în apă. Astfel, dacă există CO2 în eșantion, apa de var va deveni alb lăptos, tulbure.
Pasul 2. Faceți o soluție de var de apă
Procesul este simplu, se diluează hidroxidul de calciu cu apă. Hidroxid de calciu (Ca (OH)2) este o pulbere albă, incoloră, care poate fi achiziționată de la majoritatea furnizorilor de produse chimice. Apa de var pură, după amestecare, este limpede și incoloră, cu miros ușor de pământ și gust amar, caracteristic hidroxidului de calciu alcalin. Urmați acești pași pentru a vă face propria apă de var:
- Așezați 1 linguriță de hidroxid de calciu într-un borcan de sticlă transparent de un galon (sau mai mic). Apa de var este o soluție saturată, ceea ce înseamnă că există câteva substanțe chimice suplimentare care sunt insolubile. O linguriță vă va oferi o soluție complet saturată, indiferent dacă utilizați un galon sau un recipient mai mic.
- Umpleți galonul cu apă distilată sau de la robinet. Apa distilată va produce întotdeauna o soluție mai pură, dar mineralele din apa de la robinet nu ar trebui să împiedice testul.
- Puneți capacul pe borcan. Se agită soluția energic timp de 1-2 minute, apoi se lasă 24 de ore.
- Se toarnă soluția mai clară din partea de sus a borcanului prin cafea sau hârtie de filtru curată. Aveți mare grijă să nu deranjați sedimentul. Dacă este necesar, repetați pasul de filtrare până când obțineți o soluție limpede de var de apă. A se păstra într-un borcan sau sticlă curată.
Pasul 3. Suflați gazul prin apa de var
Umpleți jumătate o eprubetă cu apă de var - apoi aduceți-o la fierbere. Utilizați tubul de livrare pentru a livra proba de CO2 într-o eprubetă direct în apă de var clocotită. Puteți utiliza o țeavă flexibilă sau un furtun (metalic) ca tub de livrare, dacă nimic altceva nu este mai bun. Lăsați gazul prins să „baloneze” prin lichid și așteptați să aibă loc reacția.
Dacă nu doriți să fierbeți nimic, utilizați o seringă de gaz pentru a elibera gazul de CO2 direct într-o eprubetă pe jumătate umplută cu apă de var. Conectați eprubeta, apoi agitați energic timp de 1-2 minute. Dacă proba conține dioxid de carbon, soluția va deveni tulbure.
Pasul 4. Observați dacă apa este tulbure
Dacă există CO2, apa de var va deveni alb tulbure cu particule de carbonat de calciu. Dacă apa de var fierbe, iar gazul este condus direct în apa de var, reacția va avea loc imediat. Dacă nu se întâmplă nimic după un minut aproximativ, se poate presupune că proba dvs. nu conține dioxid de carbon.
Pasul 5. Cunoașteți reacția chimică
Înțelegeți ce se întâmplă cu adevărat pentru a indica prezența CO2. Ecuația de reacție pentru acest test este: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). În termeni non-chimici: var de apă + gaz (care conține CO2) reacționează cu var solid (particule) și apă.
Metoda 3 din 3: Testați cu o bară aprinsă
Pasul 1. Încercați să utilizați un eșantion pentru a opri focul
Dioxidul de carbon în concentrații mari va stinge focul. Trebuie doar să țineți o tijă mică aprinsă într-o eprubetă despre care se crede că conține CO2. Dacă există gaz CO2, flacăra se va stinge în curând. Arderea (apariția unei flăcări) este o reacție între oxigen și alte substanțe, sub forma oxidării rapide a compușilor organici și a reducerii oxigenului. Incendiul se stinge deoarece oxigenul este înlocuit cu CO2, care este un gaz necombustibil.
Amintiți-vă că gazele care nu conțin oxigen vor stinge și flacăra. Prin urmare, acesta este un test de dioxid de carbon de încredere, deoarece vă poate determina să identificați incorect gazul
Pasul 2. Se colectează dioxidul de carbon gaz într-o eprubetă inversată
Asigurați-vă că eșantionul este depozitat și dopat corespunzător înainte de a-l încerca pentru a testa CO2. Asigurați-vă că eprubeta nu conține gaze inflamabile sau explozive. În acest caz, expunerea la foc poate fi periculoasă sau cel puțin foarte înspăimântătoare.
Pasul 3. Puneți o flacără mică în eprubetă
Folosiți o atelă sau un băț mic lung. În caz de urgență, pot fi folosite chibrituri - dar cu cât mâna este mai departe de gura eprubetei, cu atât experimentul va fi mai sigur. Dacă flacăra se stinge rapid, poate exista o concentrație de CO2 ridicat în eprubetă.
Pasul 4. Alternativ, încercați să utilizați o seringă cu gaz pentru a stinge lumânarea
Umpleți seringa cu dioxid de carbon. Apoi, utilizați o picătură de ceară topită pentru a atașa ceara scurtă la suprafața monedei. Apoi, așezați lumânarea și moneda într-o ceașcă cu gura largă - și aprindeți lumânarea. Completați seringa cu un furtun mic și apăsați seringa pentru a deplasa CO2 până la fundul cupei. Dacă scoateți întreaga seringă într-o secundă sau două, flacăra se va stinge.
