|
|
Metán
príprava a vlastnosti
Pomôcky a
chemikálie:
| minivyvíjač plynu
(obal od filmu, zátka s dvomi injekčnými ihlami, 10 cm3
striekačka, 20 cm3 striekačka), ďalšie 2 injekčné
ihly (1,2 x 40 mm), pohár na zaváranie, adsorpčná
rúrka, skúmavka, zapaľovač, lyžička, sklenená vaňa,
karbid hlinitý Al4C3, číra vápenná voda,
Bayerovo činidlo, benzín, kyslík
O2 |
Postup práce
Príprava metánu
Príprava metánu CH4
v jednoduchom vyvíjači plynu
Obal od filmu naplníme karbidom
hlinitým Al4C3 (1 lyžičku) a
uzavrieme. Pomaly, po kvapkách, pridávame ku karbidu
hlinitému Al4C3 vodu H2O.
20 cm3 striekačka sa napĺňa metánom CH4
.
Al4C3 + 12H2O
----------> 4Al(OH)3 + 3CH4
Na naplnenú striekačku nasadíme rúrku
s aktívnym uhlím, ktoré adsorbuje unikajúce plyny. |
|
|
Vlastnosti metánu
Metán CH4
je ľahší ako vzduch
Pripravený metán CH4
vytláča pomaly vzduch zo skúmavky, ktorú držíme ústím
smerom dole. Zmes metán vzduch v skúmavke zapálime
zapaľovačom. Keby sme pred zapálením skúmavku obrátili,
mohol by metán CH4 predčasne uniknúť.
Metán CH4
je uhľovodík
Pripravený metán CH4
pomaly vytláčame zo striekačky a na konci ihly zapálime.
Plameň ponoríme do ústia naopak obrátenej suchej skúmavky.
Na studených stenách skúmavky môžeme pozorovať
skondenzovanú vodu H2O. Palivo (metán CH4
) teda musí obsahovať vodík H2.
Oxid uhličitý CO2
zachytený v skúmavke dokážeme čírou vápennou
vodou. Palivo (metán CH4 ) teda musí obsahovať
uhlík C.
|
|
Metán CH4 je
nepolárny (vo vode nerozpustný, rozpustný v benzíne)
20 cm3 striekačku naplníme
pomocou minivyvíjača plynu 10 cm3 metánu CH4
a na striekačku nasadíme novú injekčnú ihlu. Do striekačky
nasajeme ďalších 10 cm3 vody H2O. Ihlu
odstránime, ústie striekačky uzavrieme palcom a potrasieme.
Na piest pritom pôsobí malý tlak, nedochádza však
prakticky k žiadnemu zmenšeniu objemu. Vodu H2O
opatrne vytlačíme zo striekačky (ústie striekačky smerom
dole) a nahradíme ju 10 cm3 benzínu. Po opätovnom
potrasení striekačky je zmenšenie objemu na rozdiel od
predchádzajúceho prípadu zreteľné. Metán CH4
sa čiastočne rozpúšťa v benzíne.
Metán CH4 tvorí
s kyslíkom O2 explozívnu zmes
100 cm3 polyetylénovú reagenčnú
fľaštičku pomocou vodnej vývevy naplníme 30 cm3
metánu CH4 a 60 cm3 kyslíka O2.
Otvor držíme smerom dole. Zdola vsunieme do fľaštičky
piezozapaľovač (bežne dostať v obchode) a takto držíme fľaštičku
vo vzduchu. Explózia vystrelí fľaštičku smerom hore.
Pozor! |
Pozorovanie
| metán CH4 vzniká reakciou karbidu hlinitého Al4C3
a vody H2O |
Vysvetlenie
| formálne existujú karbidové ióny štruktúry C4-
, v skutočnosti je však štruktúra karbidu hlinitého
Al4 C3 oveľa zložitejšia |
Poznámky
| nasýtený charakter metánu CH4 na rozdiel od etínu
C2H2 môžeme overiť aj Bayerovým činidlom |
Zneškodnenie splodín
| benzín vrátime do zásobnej nádoby, inak
nevznikajú žiadne nebezpečné odpady, ktoré by bolo
treba zneškodniť |
Bezpečnosť
| je potrebné dávať pozor pri reakcii metán-kyslíkovej
zmesi! Pri jej zapaľovaní sa nesmieme dotýkať fľaštičky! |
|