Ako vykonať experiment s piskľavým popom?
S niekoľkými jednoduchými laboratórnymi materiálmi a dohľadom dospelých môžete vykonávať svoj vlastný piskľavý popový experiment. Najprv nalejte 20 mililitrov kyseliny chlorovodíkovej do skúmavky, pridajte prúžok horčíka a prikryte ho plastovým obalom a gumičkou. Kyselina bude reagovať s horčíkom za vzniku vodíka, ktorý vo vnútri kvapaliny vytvorí bubliny. Aby piskľavý zvuk zaznel, zapáľte zápalku alebo dlahu, vyberte zo skúmavky plastový obal a rýchlo držte plameň tesne nad hornou časťou skúmavky. Plameň by mal byť vyfúknutý plynným vodíkom so škrípavým popovým zvukom. Na svoje experimenty vždy dohliadajte, aby ste sa presvedčili, že sú bezpečné. Ďalšie tipy od nášho spoluautora vedy vrátane toho, ako vykonať experiment s rôznymi kovmi, čítajte ďalej!
Na výrobu plynného vodíka budete potrebovať kyselinu chlorovodíkovú, horčíkové prúžky, skúmavku, zápalku, laboratórne rukavice a ochranu očí.
Piskľavý popový experiment je typickou vedeckou laboratórnou technikou používanou na testovanie prítomnosti vodíka, ktorý je bezfarebný aj bez zápachu. Keď máte plynový vodík uväznený v nádobe, môžete do jeho blízkosti umiestniť zapálenú zápalku a pri reakcii s plameňom bude vydávať charakteristický „piskľavý pop“ zvuk. Ak potrebujete niekedy otestovať prítomnosť vodíka, je to jednoduchá (a zábavná) metóda.
Časť 1 z 3: Vytváranie plynného vodíka
- 1Zhromaždite potrebné materiály. Na výrobu plynného vodíka budete potrebovať kyselinu chlorovodíkovú, horčíkové prúžky, skúmavku, zápalku, laboratórne rukavice a ochranu očí. Keď umiestnite kov do kyseliny chlorovodíkovej, reaguje za vzniku plynného vodíka a zlúčeniny chloridu kovu.
- Potrebujete len asi 20 ml zriedenej kyseliny chlorovodíkovej (asi 2 molárne).
- Horčíkové prúžky je možné zakúpiť online.
- Bezpečnosť je dôležitá, preto počas celého experimentu noste rukavice a ochranu očí.
- Pri tomto experimente je potrebný dohľad dospelej osoby.
- 2Vytvorte správne prostredie. V ideálnom prípade bude tento experiment vykonaný v chemickom laboratóriu. Bezpečnostné vybavenie, ako napríklad hasiaci prístroj, stanica na výplach očí a bezpečnostná sprcha, by malo byť ľahko dostupné. Miestnosť by mala byť tiež otvorená a dobre vetraná.
- Tento experiment nevykonávajte sami vo svojej spálni. Nezabudnite mať okolo seba dospelého, na ktorého dohliadajte.
- 3Do skúmavky pridajte kyselinu chlorovodíkovú. Akonáhle máte rukavice a ochranu očí, nalejte do skúmavky asi 20 mililitrov kyseliny chlorovodíkovej. Nepotrebujete presne 20 mililitrov (0,68 fl oz), ale nalejte len toľko kyseliny chlorovodíkovej, kým nebudú v spodnej časti skúmavky asi 2 centimetre (0,79 palca).
- Ak riedite kyselinu, vždy ju pridajte priamo do vody. Ak pridáte naopak, kyselina môže explodovať a spôsobiť zranenie.
- Kyselina chlorovodíková je korozívna a uvoľňuje kyslú hmlu.
S niekoľkými jednoduchými laboratórnymi materiálmi a dohľadom dospelých môžete vykonávať svoj vlastný piskľavý popový experiment. - 4Do skúmavky pridajte prúžok horčíka. Horčíkový prúžok nakvapkajte do skúmavky s kyselinou chlorovodíkovou. Roztok by mal začať bublať, akonáhle kov príde do kontaktu s kvapalinou. Tieto bubliny sú plynným vodíkom.
- Na urýchlenie tvorby vodíka môžete pridať viac ako 1 pás.
- 5Rúru bezpečne zakryte plastom. Ihneď po pridaní kovu položte na vrch skúmavky plastový obal. Nalepte plast na miesto gumičkou, aby bola trubica čo najtesnejšie zakrytá, aby plynný vodík nevykĺzol do vzduchu. Pretože je plyn menej hustý ako kvapalina, pri vytváraní stúpne na vrchol skúmavky.
- Skúmavku môžete tiež prikryť inou skúmavkou alebo jednoducho položiť palec hore.
- Nechajte reakciu prebiehať aspoň minútu, aby sa v trubici nahromadilo množstvo plynu.
Časť 2 z 3: Testovanie piskľavého popu
- 1Zapáľte zápalku. Na to nemusíte používať zápalku, ale potrebujete niečo, čo je zapálené. Ak chcete, môžete použiť zapaľovač. Bez ohľadu na to, ktorý zdroj plameňa používate, zapáľte ho a pripravte ho na umiestnenie v blízkosti trubice, hneď ako odstránite krytinu.
- Pri práci s otvoreným ohňom je dohľad dospelej osoby nevyhnutný.
- 2Odstráňte kryt z tuby. Odstráňte gumičku, ktorá drží plast na mieste, a potom plast vyberte z hornej časti tuby. Po odkrytí skúmavky ihneď pokračujte ďalším krokom, aby ste nenechali uniknúť príliš veľa plynu.
- Akonáhle je kryt odstránený, vodík začne unikať do okolitého vzduchu.
Produkty testu piskľavého popu sú rozpustný chlorid horečnatý (aq) (MgCl2) a plynný vodík (H2 (g)). - 3Umiestnite zápalku do hornej časti skúmavky. Zapálenú zápalku prineste do skúmavky bezprostredne po jej odkrytí. Akonáhle sa plameň dostane do kontaktu s plynom, bude pravdepodobne sfúknutý, ale súčasne budete počuť charakteristický „piskľavý pop“.
- Pri tomto procese buďte opatrní. Pracujete s horľavými plynmi a otvoreným ohňom.
- Keď to robíte, majte pod dohľadom dospelých.
- Ak nepočujete pop, pravdepodobne v trubici nie je dostatok plynu. Obnovte to a nechajte reakciu prebiehať dlhší čas. Uistite sa, že roztok prebubláva.
- 4Zlikvidujte všetko správne. Vyberte kov zo skúmavky pomocou pinzety. Kyselinu chlorovodíkovú zrieďte v asi 4 litroch vody. Potom vylejte zriedený roztok do odtoku a súčasne tečte trochu vody. Opláchnite kov v dreze a potom ho vyhoďte do koša.
- Môžete tiež uložiť kov a použiť ho znova na opakovanie experimentu, ak by ste chceli.
- Nezabudnite sa informovať o predpisoch vo svojom regióne, ktoré sa týkajú zneškodňovania kyseliny chlorovodíkovej, pretože sa líšia.
Časť 3 z 3: využitie experimentu
- 1Vytvorte si učebné ciele. Hlavným cieľom výučby tohto typu experimentu je hovoriť o chemických reakciách. Tento konkrétny experiment je príkladom reakcie kovov s kyselinami za vzniku plynov. Študenti budú môcť na vlastné oči vidieť, ako reaktívny je kov a ako rýchlo reakciou vzniká plyn.
- Sekundárnym cieľom by mohla byť diskusia o laboratórnej bezpečnosti a práci s horľavými plynmi.
- 2Diskutujte o reakcii, ktorá sa vyskytla. Hovorte o tom, ako kyselina reaguje s kovom. Pri diskusii o chemických reakciách chcete hovoriť o reaktantoch a o tom, ako sa kombinujú za vzniku rôznych produktov. Hovorte o stavoch, v ktorých existujú produkty a reaktanty. Horčík je tuhá látka, ktorá reaguje s vodnou kyselinou chlorovodíkovou za vzniku plynného vodíka a vodného chloridu horečnatého.
- Chemické rovnice pre tento experiment je: Mg (s) + 2 HCl (aq) -> MgCI 2 (aq) + H 2 (g).
- Táto reakcia je známa aj ako jediná náhradná reakcia, čo znamená, že horčík nahrádza vodík viazaný na chlór za vzniku chloridu horečnatého.
Horčík je tuhá látka, ktorá reaguje s vodnou kyselinou chlorovodíkovou za vzniku plynného vodíka a vodného chloridu horečnatého. - 3Porozprávajte sa o aplikáciách experimentu. Tento typ experimentu je dobrým spôsobom, ako otestovať prítomnosť malého množstva plynného vodíka. Pamätajte si, že vodík je horľavý, takže ak máte podozrenie, že je prítomných veľa plynného vodíka, tento test by ste nechceli urobiť.
- V kontrolovanom laboratórnom prostredí, kde viete, že experiment má produkovať vodík, môžete tento test použiť na potvrdenie.
- 4Rozšírte experiment o ďalšie kovy. Poskytnite študentom ďalšie druhy kovov, ako je železo, hliník, meď a zinok. Vykonajte rovnaký postup a potom vyskúšajte prítomnosť plynného vodíka. Všimnite si, že nie každý typ reaguje s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku plynného vodíka.
- Vykonajte rovnaký experiment, ale trochu zohrejte kyselinu. Všimnite si, že viac kovov bude reagovať za vzniku plynného vodíka, keď je kyselina teplá.
- Diskutujte o výsledkoch so svojimi študentmi.
- Dávajte pozor, aby sa vám pokožka alebo odev nedostal do styku s kyselinou.
- Ak ste dieťa alebo teenager, urobte to v prítomnosti dospelého.
- Vždy používajte ochranu očí, pretože kyselina chlorovodíková uvoľňuje kyslú hmlu.
- Rukavice
- Ochrana očí
- Skúmavka a stojan
- Zriedená kyselina (najlepšie chlorovodíková, sírová alebo dusičná)
- Kúsok horčíka
- Drevená dlaha
- Plastový obal
- Gumička
Prečítajte si tiež: Ako znížiť náklady v laboratóriu?
Otázky a odpovede
- Môžem použiť inú kyselinu?Áno. Jediný rozdiel by bol v vyrobenej soli. Ak použijete kyselinu chlorovodíkovú, vytvorí sa chlorid horečnatý. Ak použijete kyselinu sírovú, bude sa vyrábať síran horečnatý. Tak či onak, plynný vodík by sa stále vyvíjal.
- Aké sú produkty popového testu?Produkty testu piskľavého popu sú rozpustný chlorid horečnatý (aq) (MgCl2) a plynný vodík (H2 (g)).
- Je plynný vodík nebezpečný pri vdýchnutí?Vodík nie je toxický, ale v čistej forme je chemickým dusivom. Vyhnite sa vdýchnutiu.
- Aký je záver piskľavého popového experimentu?Dochádza k záveru, že reakcia má produkt vodíka, ktorý je horľavým plynom. A túto vlastnosť vodíka môžeme použiť na testovanie.
- Je potrebné odstrániť sivý povlak na magnéziovej stuhe?Nie, pokiaľ je pásik horčíka, mal by v tomto experimente fungovať dobre.
- Čo je vyvážená rovnica pre reakciu kyseliny chlorovodíkovej s horčíkom a zapálenou zápalkou?Reakcia kyseliny chlorovodíkovej s horčíkom je nasledovná: 2 HCl (vodný) + 1 Mg (s olid) ==> 1 MgCl₂ (aq) + 1 H₂ (g ako). MgCl₂ (chlorid horečnatý) je vodný, pretože je rozpustnou soľou. Dihydrogén pokračuje v kontakte s plameňom, ktorým je dioxygén a energia, nasledujúcim spôsobom: 2 H₂+O₂ ==> 2 H20. Áno, vodík *spaľuje *do *vody *. Veci sa v skutočnosti spaľujú do vody, oxidu uhličitého alebo dinitrogénu (plyn, ktorý pozostáva z 80% atmosféry/vzduchu Zeme).
Komentáre (1)
- O týždeň budeme mať test a potreboval som ho zrevidovať. Našťastie som našiel túto stránku a teraz môžem očakávať, že sa mi v tejto sekcii bude dariť.
