Ποιο πείραμα θα έδειχνε ότι τόσο το Diamond όσο και ο γραφίτης είναι αλλοτροπές άνθρακα;
Πείραμα:Ανάλυση καύσης
Υλικά:
* Δείγμα διαμαντιών (μικρό, γυαλισμένο)
* Δείγμα γραφίτη (μολύβι μολύβδου)
* Αέριο οξυγόνου (μπορεί να ληφθεί από εργαστήριο ή δεξαμενή)
* Πηγή θερμότητας (Bunsen Burner ή Hot Plate)
* Γυάλινο βάζο ή ποτήρι
* Limewater (διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου)
Διαδικασία:
1. Προετοιμάστε τα δείγματα: Καθαρίστε τόσο τα δείγματα διαμαντιών όσο και γραφίτη για να αφαιρέσετε τυχόν ακαθαρσίες.
2. Ρυθμίστε το πείραμα: Τοποθετήστε μια μικρή ποσότητα ασβεστολιθικού νερού στο γυάλινο βάζο ή το ποτήρι. Αυτό θα λειτουργήσει ως δείκτης για το διοξείδιο του άνθρακα.
3. Θερμάνετε το διαμάντι: Κρατήστε το δείγμα διαμαντιών με λαβίδες και θερμαίνετε έντονα στο αέριο οξυγόνου. Παρατηρήστε τυχόν αλλαγές, όπως καύση ή λάμψη.
4. Παρατηρήστε το Limewater: Προσεκτικά φουσκώνουν τα αέρια που παράγονται από το θερμαινόμενο διαμάντι μέσω του ασβεστολιθικού νερού.
5. Επαναλάβετε με γραφίτη: Επαναλάβετε τα βήματα 3 και 4 με το δείγμα γραφίτη.
Παρατηρήσεις:
* Diamond: Όταν θερμαίνεται έντονα στο οξυγόνο, το Diamond θα καεί, παράγοντας μια ελαφριά μπλε φλόγα.
* γραφίτη: Ο γραφίτης θα καεί πιο εύκολα από το Diamond, παράγοντας μια φωτεινότερη κίτρινη φλόγα.
* Limewater: Και στις δύο περιπτώσεις, το ασβεστολιθικό νερό θα γίνει θολό, υποδεικνύοντας την παρουσία διοξειδίου του άνθρακα.
Επεξήγηση:
* Allotropes: Το Diamond και ο γραφίτης είναι αλλοτροπές άνθρακα επειδή είναι και τα δύο κατασκευασμένα αποκλειστικά από άτομα άνθρακα, αλλά διατεταγμένα σε διαφορετικές δομές.
* καύση: Όταν ο άνθρακας καίει σε οξυγόνο, αντιδρά για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα (CO2).
* Limewater: Το ασβεστολιθικό νερό (υδροξείδιο του ασβεστίου) αντιδρά με διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσει ανθρακικό ασβέστιο, το οποίο είναι αδιάλυτο και εμφανίζεται ως γαλακτώδη θολότητα.
Συμπέρασμα:
Δεδομένου ότι τόσο το διαμάντι όσο και ο γραφίτης παράγουν διοξείδιο του άνθρακα όταν καίγονται σε οξυγόνο, αποδεικνύει ότι και οι δύο αποτελούνται από άνθρακα. Οι διαφορετικές συμπεριφορές καύσης αντικατοπτρίζουν τις διαφορετικές διαρθρωτικές ρυθμίσεις ατόμων άνθρακα στα δύο αλλοτρόπια.
Πρόσθετες σημειώσεις:
* Αυτό το πείραμα πρέπει να διεξάγεται σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή λόγω της παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα.
* Το πείραμα πρέπει να γίνεται με τις κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένης της φθοράς των γυαλιών ασφαλείας και του χειρισμού της πηγής θερμότητας προσεκτικά.
* Για ένα πιο ελεγχόμενο και ακριβές πείραμα, θα μπορούσατε να μετρήσετε τη μάζα κάθε δείγματος πριν και μετά την καύση για να υπολογίσετε την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται.
