Comment tester si un gaz est du dioxyde de carbone

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Nécessités

Dioxyde de carbone (CO₂) est incolore et inodore, vous ne pouvez donc pas le détecter par observation directe. Vous devez prélever un échantillon d`air (ou un CO₂ échantillon), puis effectuez l`un des nombreux tests simples pour déterminer la présence du gaz. Vous pouvez faire passer le gaz dans de l`eau calcaire, ou vous pouvez tenir un copeau de bois incandescent dans le gaz pour voir si la présence de CO₂ est éteint.

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Méthode 1 sur 3: Préparer un échantillon

1. Collecter un CO₂ monstre. Pour commencer votre test, vous aurez besoin d`un tube à essai scellé rempli de gaz collecté. Vous pouvez capturer le dioxyde de carbone dans une bouteille de gaz, un tube à essai chauffant ou un autre récipient hermétique. La collecte a généralement lieu au-dessus de l`eau dans une tasse à mesurer. CO₂ le gaz est plus dense que l`air, vous pouvez donc l`attraper à l`aide d`une « distribution vers le bas » ou d`une seringue.

2. Mélanger du carbonate de calcium avec de l`acide chlorhydrique (HCl). Le moyen le plus simple de capturer le dioxyde de carbone est de faire réagir du carbonate de calcium (ou des copeaux de chaux) avec de l`acide chlorhydrique. Versez d`abord 20 ml d`HCl dans un erlenmeyer. Ajouter une cuillerée de carbonate de calcium (ou de copeaux de calcaire) au HCL. Lorsque la réaction démarre, recouvrez l`erlenmeyer d`un bouchon et d`un tuyau : vous récupérez le gaz par le tuyau et dans un tube à essai inversé (qui est immergé dans un bol d`eau). Si le niveau d`eau dans le tube à essai change, le gaz est collecté.

Vous pouvez continuer à collecter le gaz tant que la réaction se produit.

Pour les démonstrations en classe, vous n`avez besoin que d`une petite quantité d`acide chlorhydrique, qui est diluée à 1 M - une concentration de 2 M fonctionne mieux, mais doit être utilisée avec des précautions supplémentaires car c`est un acide fort. L`équation est : CaCO₃(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g).

Soyez très prudent lorsque vous travaillez avec de l`acide chlorhydrique - portez des gants, une blouse de laboratoire et des lunettes de protection, et ne laissez pas l`acide entrer en contact avec votre peau! Il est préférable d`effectuer cette réaction uniquement dans un laboratoire.

3. Fermez le tube à essai avec un bouchon (le `bouchon`). Pour plus de sécurité, placez le tube à essai dans un rack jusqu`à ce que vous alliez effectuer le test. La « bonde » est essentiellement un petit bouchon ou un bouchon qui vous permet de diriger le contenu du tube à essai ailleurs via un tuyau connecté. Il est important de réduire le CO₂ couper le gaz dans le conteneur. Si vous le laissez ouvert, le gaz se mélangera à l`air et votre test sera beaucoup moins efficace.

Méthode 2 sur 3: Faire passer le gaz dans de l`eau de chaux

1. Passer le gaz à travers l`eau de chaux. Le moyen le plus efficace de tester le CO₂ est en faisant passer le gaz à travers « de l`eau de chaux » (une solution diluée d`hydroxyde de calcium (chaux éteinte)). Lorsque vous faites barboter du dioxyde de carbone dans la solution, il forme un précipité solide de carbonate de calcium et de calcaire. Le carbonate de calcium est insoluble dans l`eau. Donc, s`il y a du CO₂ présent dans l`échantillon, l`eau de chaux deviendra laiteuse trouble.

L`eau de chaux est également appelée « blanchiment de chaux » ou « lait de chaux ». Lorsque vous voyez ces termes, vous savez que vous avez affaire à de l`eau de chaux.

2. Faire une solution de chaux. Le processus est simple : diluer de l`hydroxyde de calcium avec de l`eau. Hydroxyde de calcium (Ca(OH))₂) est une poudre blanche incolore que vous pouvez acheter dans la plupart des pharmacies. L`eau de chaux pure, une fois mélangée, est limpide et incolore, avec une légère odeur terreuse et le goût amer et alcalin de l`hydroxyde de calcium, car son pH est de 12,3. Suivez ces étapes pour faire votre propre eau de chaux :

Placez 1 cuillère à café d`hydroxyde de calcium dans une bouteille en verre propre de 4 litres ou moins. L`eau de chaux est une solution saturée, ce qui signifie qu`il y aura un produit chimique supplémentaire qui ne se dissoudra pas. Une cuillère à café donnera une solution entièrement saturée, que vous preniez une bouteille de 4 litres ou une plus petite.

Remplir la bouteille d`eau distillée. Il est préférable d`utiliser de l`eau distillée pour cette expérience car elle vous donnera une solution plus pure.

Fermer la bouteille avec un bouchon. Agitez vigoureusement la solution pendant 1 à 2 minutes, puis laissez-la reposer pendant 24 heures.

Versez la solution purifiée du haut du pot à travers un filtre à café propre ou un papier filtre. Attention à ne pas remuer les sédiments. Si nécessaire, répétez ce filtrage jusqu`à l`obtention d`une solution de chaux claire. Conservez-le dans un bocal ou une bouteille propre.

3. Passer le gaz à travers l`eau de chaux. Remplissez un tube à essai à moitié avec de l`eau de chaux - puis faites-le bouillir. Utiliser un tuyau pour mesurer le contenu du CO₂ tube à essai directement dans l`eau de chaux bouillante. Vous pouvez utiliser un tube flexible ou une paille (en métal) comme tuyau, s`il n`y a rien de mieux autour. Laissez le gaz collecté « buller » à travers le liquide et attendez que la réaction se produise.

Si vous ne voulez pas le faire bouillir, vous pouvez également utiliser une seringue à gaz pour éliminer le CO₂ directement dans le tube à essai d`eau de chaux à moitié rempli. Boucher le tube à essai puis agiter vigoureusement pendant 1-2 minutes. S`il y a du dioxyde de carbone dans l`échantillon, la solution doit devenir trouble.

4. Attention à l`eau trouble. Si CO₂ présente, l`eau de chaux deviendra blanc laiteux à cause des particules de carbonate de calcium, car la solution de carbonate de calcium est insoluble et précipitera hors de la solution. Si l`eau de chaux bout et que le gaz est injecté directement dans l`eau de chaux, la réaction doit commencer immédiatement. Si rien ne se passe après environ une minute, vous pouvez supposer en toute sécurité qu`il n`y a pas de dioxyde de carbone dans votre échantillon.

5. Apprendre la réaction chimique. Comprendre ce qui se passe exactement pour détecter la présence de CO₂ Indiquer. L`équation du test est : Ca(OH)₂ (aq) + CO₂ (g) ==> CaCO₃ (s) + H₂O (l). En clair : eau de chaux liquide + gaz (ce CO₂ contient) réagit avec la chaux (les particules) et l`eau.

Si vous avez le CO₂ à travers l`eau de chaux pendant une période plus longue, l`eau finira par devenir claire. Ceci est dû à une réaction chimique! Voici cette réponse :

CO₂ + hein₂O ==> hein₂CO₃ (dioxyde de carbone + eau = dioxyde de carbone)

hein₂CO₃ + CaCO₃ ==> Ca(HCO₃)₂(acide carbonique + carbonate de calcium = carbonate acide de calcium)

L`hydrogénocarbonate de calcium est soluble dans l`eau, ce qui rend votre solution claire!

Méthode 3 sur 3: Test avec un copeau de bois incandescent

1. Vérifiez si le gaz éteint le feu. Dioxyde de carbone en concentrations élevées, éteint les incendies. Tout ce que vous avez à faire est de tenir une petite flamme allumée dans un tube à essai que vous soupçonnez contenir du CO ₂ contient. Si le gaz est présent, la flamme doit être éteinte immédiatement. L`allumage (création d`une flamme) est la réaction de l`oxygène avec une autre substance ; c`est une oxydation rapide du composé organique et une diminution de l`oxygène. Le feu s`éteint car l`oxygène est remplacé par le CO₂, qui n`est pas un gaz combustible.

Veuillez noter que tout gaz sans oxygène éteindra également une flamme de cette façon. Il s`agit donc d`un test peu fiable pour le dioxyde de carbone et peut conduire à une identification erronée du gaz.

2. Recueillir le gaz dans un tube à essai inversé. Assurez-vous que l`échantillon est correctement stocké et scellé avant d`essayer de tester le CO₂. Soyez raisonnablement certain que le tube à essai ne contient aucun gaz inflammable ou explosif - auquel cas le feu comme test peut être dangereux, ou à tout le moins très effrayant.

3. Placer une petite flamme dans le tube à essai. Utilisez une truelle ou une longue et fine bande de bois. Une allumette ou un briquet suffira également, mais plus vos mains sont éloignées de l`ouverture du tube à essai, plus votre expérience sera sûre. Si la flamme s`éteint immédiatement, il y a probablement une forte concentration de CO₂ présent dans le tube à essai.

4. Alternativement, vous pouvez également utiliser une seringue à gaz pour éteindre une bougie. Remplir une seringue de dioxyde de carbone. Ensuite, utilisez une goutte de cire fondue pour appliquer une courte bougie sur la surface d`une pièce de monnaie. Ensuite, placez la bougie et la pièce dans une grande tasse et allumez la bougie. Mettez le tube sur la seringue et injectez le CO₂ au fond de la tasse. Si vous expulsez tout le contenu de la seringue en une seconde ou deux, la flamme devrait s`éteindre.