Oxid
uhličitý
1. Príprava oxidu uhličitého
Princíp
Uhličitany,
prípadne hydrogenuhličitany reagujú s kyselinami za
vzniku oxidu uhličitého. Oxid uhličitý CO2 môžeme
pripraviť
·
reakciou uhličitanu vápenatého
(vápenca) CaCO3 a kyseliny chlorovodíkovej HCl:
CaCO3
+
2 HCl ®
CaCl2
+ CO2
+
H2O
·
reakciou hydrogenuhličitanu
sodného (sódy) NaHCO3 a kyseliny chlorovodíkovej
HCl:
NaHCO3 + HCl
®
NaCl +
H2O + CO2
Pomôcky a chemikálie
jednoduchý
vyvíjač plynu, uhličitan vápenatý CaCO3 (kúsky
vápenca), kyselina chlorovodíková HCl (koncentrovaná)
Postup práce
Skúmavku
jednoduchého vyvíjača plynu naplníme niekoľkými kúskami
vápenca (príp. sódou asi do výšky 1 cm) a uzavrieme ju zátkou.
K vápencu (resp. k sóde) v skúmavke pridávame
z 5 cm3 injekčnej striekačky kyselinu chlorovodíkovú.
50 cm3 injekčná striekačka sa naplní oxidom
uhličitým (obr.19).
Bezpečnosť
·
Kyselina chlorovodíková je žieravá,
preto je potrebné zabrániť jej styku s pokožkou.
·
Pri príprave oxidu uhličitého
nevznikajú žiadne škodlivé látky.
Zneškodnenie splodín
·
Nezreagovanú kyselinu chlorovodíkovú
dáme do zásobnej fľaše.
·
Vápenec premyjeme, vysušíme a
opäť použijeme.
2. Vlastnosti oxidu
uhličitého
a)
dôkaz
oxidu uhličitého
Princíp práce
Plynný
oxid uhličitý CO2 reaguje s roztokom
hydroxidu vápenatého (vápennou vodou) za vzniku pevného
bieleho uhličitanu vápenatého a vody:
Ca(OH)2 + CO2
®
CaCO3 + H2 O
Touto
chemickou reakciou môžeme dokázať prítomnosť oxidu uhličitého.
Pomôcky
a chemikálie
skúmavka,
50 cm3 striekačka s injekčnou ihlou naplnená
plynným oxidom uhličitým, vápenná voda ( nasýtený
roztok hydroxidu vápenatého Ca(OH)2)
Postup práce
Oxid
uhličitý zachytený v striekačke vytláčame cez injekčnú
ihlu do skúmavky naplnenej čírou vápennou vodou.
Pozorovanie
Vápenná
voda sa vplyvom vzniknutého uhličitanu vápenatého zakalí.
b)
rozpustnosť
a kyselinotvornosť oxidu uhličitého
Princíp práce
Oxid
uhličitý je dobre rozpustný vo vode, s vodou reaguje za vzniku kyseliny siričitej – patrí medzi
kyselinotvorné oxidy:
CO2 + H2O
®
H2SO3
Pomôcky a chemikálie
·
50 cm3 injekčná
striekačka s injekčnou ihlou naplnená 25 cm3 oxidu
uhličitého
·
skúmavka, 50 cm3 injekčná
striekačka naplnená pripraveným oxidom uhličitým, roztok
fenolftaleínu
Postup práce
·
 50
cm3 injekčnú striekačku naplníme z jednoduchého
vyvíjača plynu 25 cm3 oxidu uhličitého a doplníme
25 cm3 vody.
Injekčnú ihlu odstránime, striekačku dobre uzavrieme
palcom a potrasením premiešame obsah striekačky.
·
Oxid uhličitý pripravený v jednoduchom
vyvíjači plynu vytlačíme z 50 cm3 striekačky
cez injekčnú ihlu do skúmavky so slabo zásaditým roztokom
fenolftaleínu (obr.20).
Pozorovanie
·
Oxid uhličitý je vo vode dobre
rozpustný a preto sa objem plynu v striekačke viditeľne
zmenší.
·
Roztok fenolftaleínu v skúmavke
sa odfarbí – vznikne slabá kyselina siričitá.
c)
hasiace
účinky oxidu uhličitého
Princíp práce
Oxid
uhličitý je ťažší ako vzduch a má hasiace účinky.
Tieto účinky sa využívajú v snehových hasiacich prístrojoch.
Pomôcky a chemikálie
·
striekačka naplnená plynným
oxidom uhličitým, kadička, hadica, polystyrénový
podstavec s troma sviečkami rôznej dĺžky príp. drevená
špajľa, zápalky
·
hasiaci prístroj:
kužeľová banka s bočným vývodom, skúmavka, Petriho
miska, sóda NaHCO3, kyselina chlorovodíková HCl,
saponát, benzín
Postup práce
·  Oxid
uhličitý vedieme z injekčnej striekačky cez hadicu na dno
kadičky, do ktorej predtým vložíme polystyrénový
podstavec s tromi horiacimi sviečkami rôznej dĺžky
(resp. oxidom uhličitým naplníme prázdnu kadičku alebo skúmavku,
do ktorej potom vložíme horiacu drevenú špajľu).
·
Hasiaci prístroj:
Do kužeľovej banky s bočným vývodom dáme sódu,
saponát a nakoniec do nej opatrne vložíme skúmavku s kyselinou
chlorovodíkovou. Banku uzavrieme zátkou. Na Petriho misku dáme
niekoľko kvapiek benzínu a zapálime ho. Kužeľovú banku
pomaly prevrátime, čo spôsobí vyliatie kyseliny chlorovodíkovej
zo skúmavky a začiatok reakcie (obr.21).
Pozorovanie
·
Ak je prúd zavádzaného oxidu
uhličitého dostatočne silný, tak sviečky (resp. horiaca
špajľa) postupne zhasnú.
·
Hasiaci prístroj:
Vznikajúci oxid uhličitý vytvorí so saponátom hasiacu
penu, ktorou uhasíme oheň na Petriho miske.
d)
oxid
uhličitý – oxidačný produkt spaľovania
Princíp
Na
vzduchu prebieha pomalá aj rýchla oxidácia organických látok
za vzniku oxidu uhličitého CO2. Vzniknutý oxid
uhličitý môžeme dokázať reakciou s vápennou vodou,
ktorá sa v prítomnosti CO2 zakalí v dôsledku
vzniku uhličitanu vápenatého:
Ca(OH) 2 + CO2
®
CaCO3 + H2 O
Pomôcky a chemikálie
pohár
na zaváranie ovocia s uzáverom (0,7 l), sviečka, zápalky,
100 cm3 kadička, zemina (zo záhrady a pod.), práškový
cukor, slamka na pitie, nasýtený roztok hydroxidu vápenatého
Ca(OH) 2 (vápenná voda)
Postup práce
a)
Dôkaz prítomnosti oxidu
uhličitého vo vzduchu
Do
pohára na zaváranie nalejeme 50 cm3 čírej vápennej
vody. Pohár uzavrieme a jeho obsah silne pretrepeme. Porovnáme
vápennú vodu pred a po pretrepaní.
b)
Dôkaz prítomnosti oxidu
uhličitého ako oxidačného produktu horenia sviečky
Do
pohára, v ktorom horí krátka sviečka, pridáme 50 cm3
čírej vápennej vody. Pohár uzavrieme. Keď sviečka
zhasne, obsah pohára pretrepeme.
c)
Dôkaz
oxidu uhličitého vo vydýchnutom vzduchu
Do
pohára nalejeme 50 cm3 čírej vápennej vody a
cez slamku do roztoku fúkame vydychovaný vzduch.
d)
Dôkaz oxidu uhličitého ako
produktu dýchania rastlín v pôde
100
cm3 kadičku naplníme čerstvou sypkou zeminou a
vložíme ju do pohára na zaváranie, do ktorej sme predtým
naliali číru vápennú vodu. Pohár uzavrieme a na druhý deň
porovnáme obsah pohára s čírou vápennou vodou.
e)
Dôkaz oxidu uhličitého
vzniknutého oxidáciou cukru
Dve
lyžice práškového cukru zmiešame s čerstvou sypkou
zeminou a túto zmes nasypeme do 100 cm3 kadičky.
Kadičku vložíme do pohára na zaváranie naplneného čírou
vápennou vodou, uzavrieme ho a necháme stáť jeden deň.
Pozorovanie
Vo
všetkých pokusoch sa číra vápenná voda pôsobením oxidu
uhličitého zakalí vzniknutým uhličitanom vápenatým.
e)
poznámky
k pokusom
ad
a) dôkaz oxidu uhličitého
·
Vápennú vodu si pripravíme
rozpustením a rozmiešaním hydroxidu vápenatého v destilovanej vode. Nerozpustenú časť hydroxidu vápenatého odstránime
filtráciou.
·
Nasýtený roztok hydroxidu vápenatého
je žieravina, preto je nutné zabrániť jeho priamemu styku
s pokožkou.
ad
b) rozpustnosť a kyselinotvornosť oxidu uhličitého
·
Pri reakcii oxidu uhličitého a
vody môžeme použiť aj iné indikátory (napr. modré
sfarbenie lakmusu sa vplyvom kyslého prostredia zmení na červené).
ad
c) hasiace účinky oxidu uhličitého
·
Nikdy
nezapaľujeme väčšie množstvá benzínu.
ad
d) oxid uhličitý – oxidačný produkt spaľovania
·
Vápennú vodu si pripravíme
rozpustením a rozmiešaním hydroxidu vápenatého v destilovanej vode. Nerozpustenú časť hydroxidu vápenatého odstránime
filtráciou.
·
Nasýtený roztok hydroxidu vápenatého
je žieravina, preto je nutné zabrániť jeho priamemu styku
s pokožkou.
|
