Testen, ob ein Gas Kohlendioxid ist

Schritte
Notwendigkeiten

Kohlendioxid (CO₂) ist farb- und geruchlos, sodass Sie es nicht durch direkte Beobachtung erkennen können. Sie müssen eine Luftprobe (oder eine CO₂ Probe) und führen Sie dann einen von vielen einfachen Tests durch, um das Vorhandensein des Gases zu bestimmen. Sie können das Gas durch kalkhaltiges Wasser leiten oder einen glühenden Holzschnitzel in das Gas halten, um zu sehen, ob CO . vorhanden ist₂ ist erloschen.

Schritte

Methode 1 von 3: Bereiten Sie eine Probe vor

1. Sammle ein CO₂ Probe. Um Ihren Test zu starten, benötigen Sie ein verschlossenes Reagenzglas, das mit gesammeltem Gas gefüllt ist. Sie können Kohlendioxid in einer Gasflasche, einem beheizbaren Reagenzglas oder einem anderen luftdichten Behälter auffangen. Die Entnahme erfolgt in der Regel über Wasser in einem Messbecher. CO₂ Gas ist dichter als Luft, daher können Sie es mit der „Down Delivery“ oder einer Spritze auffangen.

2. Calciumcarbonat mit Salzsäure (HCl) mischen. Der einfachste Weg, Kohlendioxid abzufangen, ist die Reaktion von Calciumcarbonat (oder Kalkspäne) mit Salzsäure. Gießen Sie zuerst 20 ml HCl in einen Erlenmeyerkolben. Fügen Sie dem HCL . einen Löffel Calciumcarbonat (oder Kalksteinsplitter) hinzu. Wenn die Reaktion beginnt, bedecken Sie den Erlenmeyerkolben mit einem Korken und einem Rohr: Sie sammeln das Gas durch das Rohr und in ein umgedrehtes Reagenzglas (das in eine Schüssel mit Wasser getaucht wird). Ändert sich der Wasserstand im Reagenzglas, wird das Gas aufgefangen.

Sie können das Gas so lange sammeln, wie die Reaktion stattfindet.

Für Vorführungen im Klassenzimmer benötigen Sie nur eine kleine Menge Salzsäure, die auf 1 M verdünnt wird – eine Konzentration von 2 M funktioniert am besten, muss jedoch mit besonderer Vorsicht verwendet werden, da es sich um eine starke Säure handelt. Die Gleichung lautet: CaCO₃(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl₂(wässrig) + H₂O(l) + CO₂(g).

Seien Sie beim Umgang mit Salzsäure sehr vorsichtig – tragen Sie Handschuhe, einen Laborkittel und eine Schutzbrille und lassen Sie die Säure nicht mit der Haut in Berührung kommen! Es ist am besten, diese Reaktion nur in einer Laborumgebung durchzuführen.

3. Verschließe das Reagenzglas mit einem Korken (dem "Spund"). Stellen Sie das Reagenzglas aus Sicherheitsgründen in ein Gestell, bis Sie den Test durchführen. Der "Spund" ist im Wesentlichen ein kleiner Korken oder eine Kappe, mit der Sie den Inhalt des Reagenzglases über ein angeschlossenes Rohr an eine andere Stelle leiten können. Es ist wichtig, das CO . zu reduzieren₂ Gas im Behälter absperren. Wenn Sie es offen lassen, vermischt sich das Gas mit der Luft und Ihr Test wird viel weniger effektiv sein.

Methode 2 von 3: Führen Sie das Gas durch Kalkwasser

1. Leite das Gas durch das Kalkwasser. Die effektivste Methode zum Testen auf CO₂ wird das Gas durch „Kalkwasser“ (eine verdünnte Lösung von Calciumhydroxid (gelöschter Kalk)) geleitet. Wenn Sie Kohlendioxid durch die Lösung blasen, bildet sich ein fester Niederschlag aus Calciumcarbonat und Kalkstein. Calciumcarbonat ist in Wasser unlöslich. Wenn also CO . vorhanden ist₂ in der Probe vorhanden, wird das Kalkwasser milchig trüb.

Limettenwasser wird auch „White Wash“ oder „Limonenmilch“ genannt. Wenn Sie diese Begriffe sehen, wissen Sie, dass Sie es mit Kalkwasser zu tun haben.

2. Machen Sie eine Kalklösung. Der Vorgang ist einfach: Calciumhydroxid mit Wasser verdünnen. Calciumhydroxid (Ca(OH))₂) ist ein farbloses weißes Pulver, das Sie in den meisten Apotheken kaufen können. Reines Kalkwasser ist nach dem Anmischen klar und farblos, mit einem leicht erdigen Geruch und dem bitteren, alkalischen Geschmack von Calciumhydroxid, da sein pH-Wert bei 12,3 . liegt. Befolgen Sie diese Schritte, um Ihr eigenes Kalkwasser herzustellen:

Gib 1 TL Calciumhydroxid in eine saubere 4-Liter- oder kleinere Glasflasche. Kalkwasser ist eine gesättigte Lösung, was bedeutet, dass es eine zusätzliche Chemikalie gibt, die sich nicht auflöst. Ein Teelöffel ergibt eine vollständig gesättigte Lösung, egal ob Sie eine 4-Liter-Flasche oder eine kleinere nehmen.

Füllen Sie die Flasche mit destilliertem Wasser. Verwenden Sie für dieses Experiment am besten destilliertes Wasser, da Sie so eine reinere Lösung erhalten.

Verschließen Sie die Flasche mit einer Kappe. Lösung 1-2 Minuten kräftig schütteln und dann 24 Stunden stehen lassen.

Gießen Sie die gereinigte Lösung von der Oberseite des Glases durch einen sauberen Kaffeefilter oder Filterpapier. Achten Sie darauf, das Sediment nicht umzurühren. Wiederholen Sie ggf. diese Filterung, bis Sie eine klare Kalklösung erhalten. Bewahren Sie dies in einem sauberen Glas oder einer sauberen Flasche auf.

3. Leite das Gas durch das Kalkwasser. Reagenzglas zur Hälfte mit Kalkwasser füllen – dann aufkochen. Verwenden Sie ein Rohr, um den CO .-Gehalt zu messen₂ Reagenzglas direkt ins kochende Kalkwasser gießen. Du kannst einen flexiblen Schlauch oder einen (Metall-)Strohhalm als Rohr verwenden, wenn es nichts besseres gibt. Lassen Sie das gesammelte Gas durch die Flüssigkeit „perlen“ und warten Sie, bis die Reaktion stattfindet.

Wenn Sie es nicht kochen möchten, können Sie das CO . auch mit einer Gasspritze entfernen₂ direkt in das halb gefüllte Kalkwasser-Reagenzglas. Das Reagenzglas verschließen und dann 1-2 Minuten kräftig schütteln. Wenn die Probe Kohlendioxid enthält, sollte die Lösung trüb werden.

4. Achten Sie auf trübes Wasser. Wenn CO₂ vorhanden, wird das Kalkwasser durch die Calciumcarbonat-Partikel milchig weiß, da die Calciumcarbonat-Lösung unlöslich ist und aus der Lösung ausfällt. Wenn das Kalkwasser kocht und das Gas direkt in das Kalkwasser geleitet wird, sollte die Reaktion sofort beginnen. Wenn nach etwa einer Minute nichts passiert, können Sie davon ausgehen, dass Ihre Probe kein Kohlendioxid enthält.

5. Lerne die chemische Reaktion. Verstehen Sie, was genau passiert, um das Vorhandensein von CO . zu erkennen₂ um anzuzeigen. Die Testgleichung lautet: Ca(OH)₂ (wässrig) + CO₂ (g) ==> CaCO₃ (s) + H₂O (l). Im Klartext: flüssiges Kalkwasser + Gas (das CO₂ enthält) reagiert mit Kalk (den Partikeln) und Wasser.

Wenn Sie das CO . haben₂ längere Zeit durch das Kalkwasser, das Wasser wird irgendwann klar. Dies ist auf eine chemische Reaktion zurückzuführen! Hier ist diese Antwort:

CO₂ + huh₂O ==> huh₂CO₃ (Kohlendioxid + Wasser = Kohlendioxid)

huh₂CO₃ + CaCO₃ ==> Ca(HCO₃)₂(Kohlensäure + Calciumcarbonat = Calciumhydrogencarbonat)

Calciumhydrogencarbonat ist wasserlöslich, wodurch Ihre Lösung klar wird!

Methode 3 von 3: Testen mit einem glühenden Hackschnitzel

1. Prüfen Sie, ob das Gas das Feuer löscht. Kohlendioxid in hohen Konzentrationen, löscht Brände. Alles, was Sie tun müssen, ist eine kleine Flamme in ein Reagenzglas zu halten, von dem Sie vermuten, dass es CO enthält₂ enthält. Wenn Gas vorhanden ist, sollte die Flamme sofort gelöscht werden. Zündung (Erzeugung einer Flamme) ist die Reaktion von Sauerstoff mit einer anderen Substanz; es ist eine schnelle Oxidation der organischen Verbindung und eine Abnahme des Sauerstoffs. Das Feuer erlischt, weil der Sauerstoff durch das CO . ersetzt wird₂, das ist kein brennbares Gas.

Bitte beachten Sie, dass jedes sauerstofffreie Gas auf diese Weise auch eine Flamme löscht. Dies ist also ein unzuverlässiger Test für Kohlendioxid und kann zu einer falschen Identifizierung des Gases führen.

2. Sammeln Sie das Gas in einem umgekehrten Reagenzglas. Stellen Sie sicher, dass die Probe ordnungsgemäß gelagert und versiegelt ist, bevor Sie versuchen, auf CO . zu testen₂. Seien Sie einigermaßen sicher, dass das Reagenzglas keine brennbaren oder explosiven Gase enthält – in diesem Fall kann ein Feuer als Test gefährlich oder zumindest sehr beängstigend sein.

3. Legen Sie eine kleine Flamme in das Reagenzglas. Verwenden Sie eine Kelle oder einen langen, dünnen Holzstreifen. Ein Streichholz oder ein Feuerzeug reichen auch aus, aber je weiter Ihre Hände von der Öffnung des Reagenzglases entfernt sind, desto sicherer ist Ihr Experiment. Wenn die Flamme sofort erlischt, liegt wahrscheinlich eine hohe CO .-Konzentration vor₂ im Reagenzglas vorhanden.

4. Alternativ können Sie auch eine Gasspritze verwenden, um eine Kerze zu löschen. Füllen Sie eine Spritze mit Kohlendioxid. Dann mit einem Tropfen geschmolzenem Wachs eine kurze Kerze auf die Oberfläche einer Münze auftragen. Lege dann Kerze und Münze in einen weiten Becher und zünde die Kerze an. Stecken Sie den Schlauch auf die Spritze und injizieren Sie das CO₂ bis zum boden der tasse. Wenn Sie den gesamten Inhalt der Spritze innerhalb von ein oder zwei Sekunden herausdrücken, sollte die Flamme erlöschen.