Kohlendioxid (CO2) ist farb- und geruchlos, sodass Sie es durch direkte Beobachtung nicht erkennen können. Sie müssen eine Luftprobe (oder eine CO. Probe)2) führt dann einen von mehreren einfachen Tests durch, um das Vorhandensein des Gases festzustellen. Sie können das Gas als Blasen durch das Kalkwasser blasen oder etwas angezündet halten, um zu sehen, ob das Feuer durch das Vorhandensein von CO. erloschen ist2.
Schritt
Methode 1 von 3: Vorbereiten der Probe
Schritt 1. CO.-Proben sammeln2.
Um den Test zu starten, benötigen Sie ein verschlossenes Reagenzglas mit dem gesammelten Gas. Kohlendioxid kann in eine Gasflasche, ein Siederohr oder einen anderen luftdichten Behälter gegeben werden. Der Prozess des Sammelns von Kohlendioxidgas wird normalerweise mit Wasser in einem Becherglas durchgeführt. CO. Gas2 dichter als Luft. So können Sie sie durch ihre nach unten fließenden Eigenschaften oder mit einer Gasspritze sammeln.
Schritt 2. Calciumcarbonat mit Salzsäure (HCl) mischen
Der einfachste Weg, Kohlendioxid zu sammeln, ist die Reaktion von Calciumcarbonat (oder Kalksteinsplittern) mit Salzsäure. Gießen Sie zunächst 20 ml HCl in einen Erlenmeyerkolben. Fügen Sie dem HCl einen Löffel Calciumcarbonat (oder Kalksteinsplitter) hinzu. Sobald die chemische Reaktion beginnt, bedecken Sie den Erlenmeyerkolben mit dem Stopfen und dem Abgaberöhrchen und sammeln Sie das Gas durch das Abgaberöhrchen in ein umgekehrtes Reagenzglas (und tauchen Sie es in eine Schüssel mit Wasser). Ist das Wasser im Reagenzglas aufgebraucht, hat sich das Gas angesammelt.
- Solange die Reaktion stattfindet, können Sie das Gas weiter sammeln.
- Für Demonstrationen im Klassenzimmer benötigen Sie nur eine kleine Menge Salzsäure, verdünnt auf 1 M. Eine Konzentration von 2 M ist am besten, sollte aber nur mit äußerster Vorsicht verwendet werden. Die Reaktionsgleichung lautet: CaCO3(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl2(wässrig) + H2O(l) + CO2(g).
- Beim Umgang mit Salzsäure ist besondere Vorsicht geboten – Handschuhe, Laborkittel und Schutzbrille tragen. Lassen Sie die Säure nicht auf Ihre Haut gelangen! Die beste Umgebung für diese Reaktion ist, wenn Sie Zugang zu einem Labor haben.
Schritt 3. Verschließen Sie das Reagenzglas mit dem Stopfen
Stellen Sie das Röhrchen auf das Gestell, um es sicher zu halten, bis der Test durchgeführt wird. Ein Röhrchenstopfen ist ein kleiner Korken oder eine Kappe, mit der Sie den Inhalt eines Reagenzglases durch ein Röhrchen über ein Abgaberöhrchen in einen anderen Behälter geben können. Wichtig zum Abdichten von CO. Gas2 im Behälter. Wenn es offen gelassen wird, vermischt sich das Gas mit der Luft und die Wirksamkeit des Tests wird erheblich reduziert.
Methode 2 von 3: Sprudeln durch Kalkwasser
Schritt 1. Blasen Sie das Gas durch das Kalkwasser
Der effektivste Weg, CO. zu testen2 wird das Gas durch "Kalkwasser", eine verdünnte Lösung von Calciumhydroxid (toter Kalk), gesprudelt. Wenn Sie Kohlendioxid in die Lösung blasen, bildet sich ein fester Niederschlag aus Kalziumkarbonat – Kalk oder Kalkstein. Calciumcarbonat ist in Wasser unlöslich. Wenn also CO. vorhanden ist2 in der Probe wird das Kalkwasser milchig, trüb-weiß.
Schritt 2. Stellen Sie eine Kalkwasserlösung her
Das Verfahren ist einfach, Calciumhydroxid mit Wasser verdünnen. Calciumhydroxid (Ca(OH)2) ist ein weißes, farbloses Pulver, das bei den meisten Chemikalienlieferanten erhältlich ist. Reines Kalkwasser ist nach dem Mischen klar und farblos, leicht erdiger Geruch und bitterer Geschmack, charakteristisch für alkalisches Calciumhydroxid. Befolgen Sie diese Schritte, um Ihr eigenes Kalkwasser herzustellen:
- Gib 1 Teelöffel Calciumhydroxid in ein 1-Gallonen (oder kleineres) klares Glas. Kalkwasser ist eine gesättigte Lösung, was bedeutet, dass es einige zusätzliche Chemikalien gibt, die unlöslich sind. Ein Teelöffel gibt Ihnen eine vollständig gesättigte Lösung, egal ob Sie eine Gallone oder einen kleineren Behälter verwenden.
- Füllen Sie die Gallone mit destilliertem oder Leitungswasser. Destilliertes Wasser ergibt immer eine reinere Lösung, aber die Mineralien im Leitungswasser sollten den Test nicht behindern.
- Setzen Sie den Deckel auf das Glas. Die Lösung 1-2 Minuten kräftig schütteln, dann 24 Stunden einwirken lassen.
- Gießen Sie die klarere Lösung oben im Glas durch Kaffee oder sauberes Filterpapier. Seien Sie sehr vorsichtig, um das Sediment nicht zu stören. Wiederholen Sie bei Bedarf den Filterschritt, bis Sie eine klare Kalkwasserlösung erhalten. In einem sauberen Glas oder einer Flasche aufbewahren.
Schritt 3. Blasen Sie das Gas durch das Kalkwasser
Ein Reagenzglas zur Hälfte mit Kalkwasser füllen – dann zum Kochen bringen. Verwenden Sie das Abgaberöhrchen, um die CO-Probe abzugeben2 in einem Reagenzglas direkt in kochendes Kalkwasser. Als Förderschlauch können Sie ein flexibles Rohr oder einen (Metall-)Schlauch verwenden, wenn nichts anderes besser ist. Lassen Sie das eingeschlossene Gas durch die Flüssigkeit "perlen" und warten Sie, bis die Reaktion stattfindet.
Wenn Sie nichts kochen möchten, verwenden Sie eine Gasspritze, um das CO2 direkt in ein halb mit Kalkwasser gefülltes Reagenzglas. Verschließen Sie das Reagenzglas und schütteln Sie es 1-2 Minuten lang kräftig. Enthält die Probe Kohlendioxid, wird die Lösung trüb.
Schritt 4. Beachten Sie, ob das Wasser trüb ist
Wenn CO. vorhanden ist2, Kalkwasser wird mit teilchenförmigem Kalziumkarbonat trüb-weiß. Wenn das Kalkwasser kocht und das Gas direkt in das Kalkwasser geleitet wird, erfolgt die Reaktion sofort. Wenn nach etwa einer Minute nichts passiert, kann davon ausgegangen werden, dass Ihre Probe kein Kohlendioxid enthält.
Schritt 5. Kennen Sie die chemische Reaktion
Verstehen Sie, was wirklich vor sich geht, um das Vorhandensein von CO. anzuzeigen2. Die Reaktionsgleichung für diesen Test lautet: Ca(OH)2 (wässrig) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O(l). Nicht chemisch ausgedrückt: Kalkwasser + Gas (das CO. enthält)2) reagiert mit festem Kalk (Partikel) und Wasser.
Methode 3 von 3: Test mit einem beleuchteten Balken
Schritt 1. Versuchen Sie, das Feuer mit einer Probe auszuschalten
Kohlendioxid in hohen Konzentrationen löscht das Feuer. Sie müssen nur einen kleinen angezündeten Stab in ein Reagenzglas halten, von dem angenommen wird, dass es CO. enthält2. Wenn CO. Gas vorhanden ist2, die Flamme wird bald erlöschen. Verbrennung (das Auftreten einer Flamme) ist eine Reaktion zwischen Sauerstoff und anderen Substanzen in Form einer schnellen Oxidation organischer Verbindungen und einer Reduktion von Sauerstoff. Das Feuer erlischt, weil Sauerstoff durch CO. ersetzt wird2, ein nicht brennbares Gas.
Denken Sie daran, dass auch Gase, die keinen Sauerstoff enthalten, die Flamme löschen. Daher ist dies ein unzuverlässiger Kohlendioxidtest, da er dazu führen könnte, dass Sie das Gas falsch identifizieren
Schritt 2. Sammeln Sie Kohlendioxidgas in einem umgedrehten Reagenzglas
Stellen Sie sicher, dass die Probe richtig gelagert und verkorkt ist, bevor Sie versuchen, auf CO. zu testen2. Stellen Sie sicher, dass das Reagenzglas keine brennbaren oder explosiven Gase enthält. In diesem Fall kann der Kontakt mit Feuer gefährlich oder zumindest sehr beängstigend sein.
Schritt 3. Legen Sie eine kleine Flamme in das Reagenzglas
Verwenden Sie eine Schiene oder einen kleinen langen Stock. Im Notfall können Streichhölzer verwendet werden – aber je weiter die Hand von der Mündung des Reagenzglases entfernt ist, desto sicherer wird das Experiment. Wenn die Flamme schnell erlischt, kann eine CO.-Konzentration vorhanden sein2 hoch im Reagenzglas.
Schritt 4. Versuchen Sie alternativ, die Kerze mit einer Gasspritze zu löschen
Füllen Sie die Spritze mit Kohlendioxid. Als nächstes verwenden Sie einen Tropfen geschmolzenen Wachses, um das kurze Wachs auf der Oberfläche der Münze zu befestigen. Legen Sie dann die Kerze und die Münze in eine Tasse mit weitem Mund – und zünden Sie die Kerze an. Vervollständigen Sie die Spritze mit einem kleinen Schlauch und drücken Sie die Spritze, um das CO. zu verdrängen2 zum Boden der Tasse. Wenn Sie die gesamte Spritze innerhalb von ein oder zwei Sekunden entfernen, erlischt die Flamme.
