Πώς μπορείτε να δείξετε την επίδραση της πίεσης στο αέριο διοξειδίου του άνθρακα διαλυτότητας στο νερό;
Υλικά:
- Δύο καθαρά γυάλινα μπουκάλια με καπάκια
- κρύο νερό βρύσης
- Κύλινδρος αερίου διοξειδίου του άνθρακα ή ανθρακούχο ποτό (π.χ. σόδα ή αφρώδες νερό)
- μετρητής πίεσης (προαιρετικό)
Διαδικασία:
1 γεμίστε και τα δύο γυάλινα μπουκάλια με ίση ποσότητα κρύου νερού βρύσης.
2. Σφίξτε ένα από τα μπουκάλια σφιχτά με το καπάκι του. Αυτό θα χρησιμεύσει ως μπουκάλι ελέγχου.
3. Συνδέστε τον κύλινδρο αερίου διοξειδίου του άνθρακα ή χρησιμοποιήστε ένα ανθρακούχο ποτό για να εισαγάγετε αέριο διοξειδίου του άνθρακα στο άλλο μπουκάλι. Προσθέστε αέριο έως ότου το μπουκάλι πιεσθεί. Εάν είναι διαθέσιμη, παρακολουθείτε την πίεση μέσα στο μπουκάλι χρησιμοποιώντας το μετρητή πίεσης.
4. Σφραγίστε το μπουκάλι που περιέχει αέριο διοξειδίου του άνθρακα σφιχτά με το καπάκι του.
5. Αφήστε τα δύο μπουκάλια σε θερμοκρασία δωματίου για λίγα λεπτά για να επιτρέψετε στο αέριο να διαλύεται στο νερό.
Παρατηρήσεις:
Ανοίξτε και τα δύο μπουκάλια και παρατηρήστε τα εξής:
1. Στο μπουκάλι ελέγχου, θα πρέπει να υπάρχει ελάχιστα ή καθόλου αέριο διοξειδίου του άνθρακα, όπως είναι σε ισορροπία με την ατμόσφαιρα.
2. Στο μπουκάλι που πιέθηκε με αέριο διοξειδίου του άνθρακα, θα πρέπει να παρατηρήσετε την παρουσία φυσαλίδων ή να αναστέλλουν, υποδεικνύοντας το αέριο διαλελυμένου διοξειδίου του άνθρακα.
Επεξήγηση:
Ο νόμος του Henry δηλώνει ότι η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση αυτού του αερίου πάνω από το υγρό. Με άλλα λόγια, καθώς αυξάνεται η πίεση του αερίου διοξειδίου του άνθρακα, το ίδιο συμβαίνει και με τη διαλυτότητα του στο νερό.
Όταν πιέζετε τη φιάλη με αέριο διοξειδίου του άνθρακα, αυξάνετε τη μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα πάνω από το νερό. Αυτό οδηγεί περισσότερα μόρια διοξειδίου του άνθρακα στο νερό, οδηγώντας σε αύξηση της διαλυτότητας του διοξειδίου του άνθρακα στο νερό.
Συγκρίνοντας το μπουκάλι ελέγχου (χωρίς πρόσθετη πίεση) στο μπουκάλι υπό πίεση, μπορείτε να παρατηρήσετε σαφώς την επίδραση της πίεσης στη διαλυτότητα του αέριο διοξειδίου του άνθρακα στο νερό.
