Metán
1. Príprava metánu
Princíp
Metán
pripravíme reakciou karbidu hlinitého s vodou:
Al4C3
+ 12 H2O
®
4 Al(OH)3 + 3
CH4
Pomôcky
a chemikálie
 jednoduchý
vyvíjač plynu, adsorpčná trubička, karbid hlinitý Al4C3
Postup
práce
Skúmavku
jednoduchého vyvíjača plynu naplníme karbidom vápenatým
(1 lyžička) a uzavrieme. Ku karbidu vápenatému pomaly pridávame
z 5 cm3 injekčnej
striekačky vodu. 50 cm3 injekčná striekačka sa
naplní vznikajúcim metánom (obr.35). Metánom naplnenú
striekačku nahradíme adsorpčnou trubičkou, ktorá zachytí
ďalej unikajúci metán.
2. Vlastnosti metánu
Metán
je bezfarebný, vo vode nerozpustný, horľavý plyn (má veľkú
výhrevnosť) bez zápachu. So vzduchom tvorí výbušnú
zmes.
a)
rozpustnosť
metánu
Princíp
Metán
je ako všetky alkány vo vode nerozpustný. Po zmiešaní s vodou
vzniká emulzia, ktorá sa po malej chvíli opäť oddelí.
Metán má menšiu hustotu ako voda, preto pláva na vode. Vzájomným
zmiešaním alkánov však vždy vzniká číry roztok.
Pomôcky
a chemikálie
dve
50 cm3 injekčné striekačky naplnené 25 cm3
metánu, dve injekčné ihly, benzín
Postup
práce
Na
injekčné striekačky naplnené metánom nasadíme nové
injekčné ihly a ich obsah doplníme
25 cm3 vody
(1. injekčná striekačka) a 25 cm3
benzínu (2. injekčná striekačka). Z oboch
injekčných striekačiek odstránime ihly, ústia
striekačiek uzavrieme palcom a obsahy striekačiek potrasením
premiešame.
Pozorovanie
V prvej
injekčnej striekačke nedochádza k rozpusteniu metánu
vo vode – objem zmesi sa nezmenil. V druhej injekčnej
striekačke, obsahujúcej metán s benzínom, zreteľne
vidíme zmenšenie objemu.
Poznámky
Pokus
môžeme uskutočniť aj s jednou injekčnou striekačkou.
K metánu pridáme najprv 25 cm3 vody, ktorú
po premiešaní s metánom a následnom oddelení zložiek
vytlačíme zo striekačky (ústie striekačky smeruje dole
– metán je ľahší ako vzduch) a nahradíme ju 25 cm3
benzínu.
b)
horľavosť
metánu
Princíp
Čistý
metán horí modrastým, nesvietivým a veľmi výhrevným
plameňom. Horenie metánu vyjadruje rovnica:
CH4
+ 2 O2
®
CO2 +
2 H2O
Pomôcky
a chemikálie
·
skúmavka, zapaľovač, 50 cm3
injekčná striekačka naplnená pripraveným metánom,
vápenná voda
·
skúmavka, sviečka pripevnená
na drôtik, zapaľovač, 50 cm3 injekčná striekačka
naplnená pripraveným metánom
 Postup
práce
·
Pripravený metán pomaly vytláčame
z injekčnej striekačky a na konci ihly ho zapálime.
Plameň vložíme do ústia suchej skúmavky obrátenej hore
dnom (obr.36a).
·
Suchú skúmavku obrátenú hore
dnom naplníme pripraveným metánom. Do skúmavky zospodu vložíme
horiacu sviečku (obr.36b).
Pozorovanie
·
Steny skúmavky sa v dôsledku
prítomnosti vody zarosia. Vzniknutý oxid uhličitý v skúmavke
dokážeme jeho rozpusteným v čírej vápennej vode,
ktorá sa v jeho prítomnosti zakalí.
·
Po vložení sviečky do skúmavky
sa plyn na okraji ústia skúmavky zapáli a horí modrastým
plameňom. Nečmudí. Vnútri skúmavky sviečka zhasne, po
vytiahnutí zo skúmavky však opäť vzplanie (zapáli ju metán
horiaci pri ústi skúmavky).
Poznámky
Metán
je horľavý plyn ale nepodporuje horenie.
c)
porovnanie
hmotnosti metánu a vzduchu
Princíp
Podobne
ako vodík, aj metán má hustotu menšiu ako vzduch.
Pomôcky
a chemikálie
dve
skúmavky, zapaľovač, 50 cm3 injekčná striekačka
naplnená pripraveným metánom
Postup
práce
Dve
skúmavky otočené hore dnom naplníme metánom. Jednu skúmavku
po naplnení obrátime ústím nahor. V oboch skúmavkách
potom urobíme dôkaz na prítomnosť metánu – plyn pri ústi
skúmavky zapálime zapaľovačom.
Pozorovanie
Horiaci
prstenec metánu pozorujeme len pri ústi skúmavky obrátenej
hore dnom. V druhej skúmavke metán nie je
- „vytlačil“ ho ťažší vzduch.
d)
výbušnosť
metánu
Princíp
Metán
tvorí so vzduchom aj s kyslíkom veľmi explozívnu
zmes. Metán je tiež príčinou výbuchov v baniach
(tvorí súčasť banského plynu).
Pomôcky
a chemikálie
Polyetylénová
reagenčná fľaša (100 cm3), 2 jednoduché vyvíjače
plynu na prípravu metánu
a kyslíka, adsorpčná trubička, piezozapaľovač, karbid
hlinitý Al4C3, roztok peroxidu vodíka
(w=10%), tabletky burelu MnO2
(pripravíme ich zo zmesi cementu a burelu v pomere
1:1)
 Postup
práce
100
cm3 polyetylénovú reagenčnú fľašu naplníme
30 cm3 metán a
60 cm3 kyslíka . Otvor držíme smerom
dole. Zdola vsunieme do fľaše piezozapaľovač a držíme ju
vo vzduchu (obr.37).
Pozorovanie
Explózia
„vystrelí“ fľašu smerom hore.
[návrat] |
