Anidride carbonica (CO2) è incolore e inodore, quindi non è possibile rilevarlo con l'osservazione diretta. È necessario raccogliere un campione d'aria (o un campione di CO.2), quindi esegue uno dei tanti semplici test per identificare la presenza del gas. Puoi soffiare il gas sotto forma di bolle attraverso l'acqua di calce, o tenere qualcosa acceso per vedere se il fuoco si spegne per la presenza di CO2.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: preparazione del campione
Passaggio 1. Raccogliere campioni di CO2.
Per iniziare il test, avrai bisogno di una provetta sigillata contenente il gas raccolto. L'anidride carbonica può essere messa in una bombola del gas, in un tubo di ebollizione o in un altro contenitore ermetico. Il processo di raccolta dell'anidride carbonica viene solitamente eseguito sull'acqua in un becher. CO.gas2 più denso dell'aria. Quindi puoi raccoglierli usando le loro proprietà di scorrimento verso il basso o con una siringa a gas.
Passaggio 2. Miscelare il carbonato di calcio con l'acido cloridrico (HCl)
Il modo più semplice per raccogliere l'anidride carbonica è far reagire il carbonato di calcio (o scaglie di calcare) con l'acido cloridrico. Per prima cosa, versare 20 ml di HCl in una beuta. Aggiungi un cucchiaio di carbonato di calcio (o scaglie di calcare) all'HCl. Una volta iniziata la reazione chimica, coprire la beuta con il tappo e il tubo di erogazione, raccogliendo il gas attraverso il tubo di erogazione in una provetta capovolta (e immersa in una ciotola d'acqua). Se l'acqua nella provetta è esaurita, il gas si è raccolto.
- È possibile continuare a raccogliere il gas finché si verifica la reazione.
- Per le dimostrazioni in classe, avrai bisogno solo di una piccola quantità di acido cloridrico, diluito a 1 M. Una concentrazione di 2 M è la migliore, ma dovrebbe essere usata solo con estrema cautela. L'equazione di reazione è: CaCO3(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl2(ac) + H2O(l) + CO2(G).
- Devi stare molto attento quando lavori con l'acido cloridrico: indossa guanti, un camice da laboratorio e occhiali protettivi. Non lasciare che l'acido ti venga a contatto con la pelle! L'ambiente migliore per eseguire questa reazione è se hai accesso a un laboratorio.
Passaggio 3. Chiudere la provetta con il tappo
Posizionare la provetta sul rack per tenerla al sicuro fino all'esecuzione del test. Un tappo per tubi è un piccolo tappo di sughero o tappo che consente di passare il contenuto di una provetta attraverso un tubo a un altro contenitore tramite un tubo di somministrazione. Importante per sigillare il gas CO2 nel contenitore. Se lasciato aperto, il gas si mescolerà con l'aria e l'efficacia del test sarà notevolmente ridotta.
Metodo 2 di 3: gorgogliare attraverso l'acqua di calce
Passaggio 1. Far bollire il gas attraverso l'acqua di calce
Il modo più efficace per testare la CO2 è facendo gorgogliare il gas attraverso "acqua di calce", una soluzione diluita di idrossido di calcio (calce morta). Quando si soffia anidride carbonica nella soluzione, si forma un solido precipitato di carbonato di calcio - calce o calcare. Il carbonato di calcio è insolubile in acqua. Quindi, se c'è CO2 nel campione, l'acqua di calce assumerà una colorazione bianca lattiginosa e torbida.
Passaggio 2. Prepara una soluzione di acqua di calce
Il processo è semplice, diluire l'idrossido di calcio con acqua. Idrossido di calcio (Ca(OH)2) è una polvere bianca e incolore che può essere acquistata presso la maggior parte dei fornitori di prodotti chimici. L'acqua di calce pura, dopo la miscelazione, è limpida e incolore, odore leggermente terroso e sapore amaro, caratteristico dell'idrossido di calcio alcalino. Segui questi passaggi per creare la tua acqua di calce:
- Metti 1 cucchiaino di idrossido di calcio in un barattolo di vetro trasparente da un gallone (o più piccolo). L'acqua di calce è una soluzione satura, il che significa che ci sono alcune sostanze chimiche extra che sono insolubili. Un cucchiaino ti darà una soluzione completamente satura, sia che tu stia usando un gallone o un contenitore più piccolo.
- Riempi il gallone con acqua distillata o di rubinetto. L'acqua distillata produrrà sempre una soluzione più pura, ma i minerali nell'acqua del rubinetto non dovrebbero ostacolare il test.
- Metti il coperchio sul barattolo. Agitare energicamente la soluzione per 1-2 minuti, quindi lasciare agire per 24 ore.
- Versare la soluzione più chiara nella parte superiore del barattolo attraverso il caffè o la carta da filtro pulita. Fare molta attenzione a non disturbare il sedimento. Se necessario, ripetere la fase di filtraggio fino a ottenere una soluzione di acqua di calce chiara. Conservare in un barattolo o una bottiglia puliti.
Passaggio 3. Soffiare il gas attraverso l'acqua di calce
Riempi a metà una provetta con acqua di calce, quindi portala a ebollizione. Utilizzare il tubo di erogazione per erogare il campione di CO2 in una provetta direttamente in acqua di calce bollente. Puoi usare un tubo flessibile o un tubo (metallico) come tubo di mandata, se non altro è meglio. Consentire al gas intrappolato di "bollire" attraverso il liquido e attendere che avvenga la reazione.
Se non vuoi far bollire nulla, usa una siringa a gas per rilasciare il CO.gas2 direttamente in una provetta riempita per metà con acqua di calce. Tappare la provetta, quindi agitare energicamente per 1-2 minuti. Se il campione contiene anidride carbonica, la soluzione diventerà torbida.
Passaggio 4. Nota se l'acqua è torbida
Se c'è CO2, l'acqua di calce diventerà bianca torbida con particolato di carbonato di calcio. Se l'acqua di calce bolle e il gas viene convogliato direttamente nell'acqua di calce, la reazione avrà luogo immediatamente. Se non accade nulla dopo circa un minuto, si può presumere che il campione non contenga anidride carbonica.
Passaggio 5. Conoscere la reazione chimica
Comprendere cosa sta realmente accadendo per indicare la presenza di CO2. L'equazione di reazione per questo test è: Ca(OH)2 (ac) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O(l). In termini non chimici: acqua di calce + gas (che contiene CO2) reagisce con la calce solida (particelle) e l'acqua.
Metodo 3 di 3: prova con una barra illuminata
Passaggio 1. Prova a utilizzare un campione per spegnere il fuoco
L'anidride carbonica in alte concentrazioni estingue l'incendio. Hai solo bisogno di tenere una piccola asta accesa in una provetta che si pensa contenga CO2. Se c'è CO.gas2, la fiamma si spegnerà presto. La combustione (l'insorgenza di una fiamma) è una reazione tra ossigeno e altre sostanze, sotto forma di rapida ossidazione dei composti organici e riduzione dell'ossigeno. Il fuoco si spegne perché l'ossigeno viene sostituito dalla CO2, che è un gas non combustibile.
Ricorda che anche i gas che non contengono ossigeno estingueranno la fiamma. Pertanto, questo è un test dell'anidride carbonica inaffidabile in quanto potrebbe portare a identificare erroneamente il gas
Passaggio 2. Raccogliere l'anidride carbonica in una provetta capovolta
Assicurati che il campione sia correttamente conservato e tappato prima di provarlo per testare la CO2. Assicurarsi che la provetta non contenga gas infiammabili o esplosivi. In questo caso, l'esposizione al fuoco può essere pericolosa, o almeno molto spaventosa.
Passaggio 3. Metti una piccola fiamma nella provetta
Usa una stecca o un bastoncino lungo. In caso di emergenza, è possibile utilizzare fiammiferi, ma più la mano è lontana dalla bocca della provetta, più sicuro sarà l'esperimento. Se la fiamma si spegne velocemente, potrebbe esserci una concentrazione di CO2 alto nella provetta.
Passaggio 4. In alternativa, prova a utilizzare una siringa a gas per spegnere la candela
Riempi la siringa di anidride carbonica. Quindi, usa una goccia di cera fusa per attaccare la cera corta alla superficie della moneta. Quindi, metti la candela e la moneta in una tazza con una bocca larga e accendi la candela. Completare la siringa con un tubicino e premere la siringa per spostare la CO2 al fondo della tazza. Se rimuovi l'intera siringa entro uno o due secondi, la fiamma si spegnerà.
