Πώς σχεδιάζετε ένα πείραμα για να μάθετε τι συμβαίνει όταν ένα ανθρακικό άλας προστίθεται κάποιο αραιό οξύ;
1. Υλικά:
* ανθρακικό: Το ανθρακικό νάτριο (Na₂co₃) ή το ανθρακικό ασβέστιο (Caco₃) είναι καλές επιλογές.
* Αραμένο οξύ: Το υδροχλωρικό οξύ (HCl) είναι μια κοινή και ασφαλής επιλογή για αραιό οξύ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια λύση 1m.
* ποτήρια: Τουλάχιστον δύο, ένα για το οξύ και ένα για την αντίδραση.
* Βαθμολογημένος κύλινδρος: Για τη μέτρηση του οξέος.
* Rodring Rod: Για να αναμίξετε τις λύσεις.
* Dropper: Για να προσθέσετε προσεκτικά το οξύ.
* PH Χαρτί: Για να δοκιμάσετε το pH των λύσεων.
* γυαλιά ασφαλείας: Για προστασία των ματιών.
* Γάντια: Για προστασία από το χέρι.
2. Διαδικασία:
* Ασφάλεια πρώτα: Φορέστε γυαλιά ασφαλείας και γάντια σε όλο το πείραμα.
* Προετοιμάστε το οξύ: Μετρήστε προσεκτικά έναν συγκεκριμένο όγκο αραιωμένου υδροχλωρικού οξέος χρησιμοποιώντας τον διαβαθμισμένο κύλινδρο (π.χ., 25 mL). Προσθέστε αυτό σε ένα από τα ποτήρια.
* Προσθέστε το ανθρακικό: Στο άλλο ποτήρι, προσθέστε μια μικρή ποσότητα από το επιλεγμένο ανθρακικό άλας (π.χ. ένα κουταλάκι του γλυκού).
* Παρατηρήστε το αρχικό ph: Δοκιμάστε το ρΗ του οξέος και των ανθρακικών διαλύσεων χωριστά χρησιμοποιώντας το χαρτί ρΗ. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας.
* Προσθήκη οξέος αργά: Χρησιμοποιώντας το σταγονόμετρο, προσθέστε το οξύ στο ανθρακικό διάλυμα στάγδην. Παρακολουθήστε προσεκτικά για τυχόν αλλαγές.
* Παρατηρήστε αλλαγές: Καταγράψτε τυχόν παρατηρήσεις που κάνετε, όπως:
* Σχηματισμός αερίου: Βλέπετε τις φυσαλίδες που σχηματίζονται;
* Αλλαγή θερμοκρασίας: Το ποτήρι αισθάνεται πιο ζεστό ή ψυχρότερο;
* Αλλαγή χρώματος: Η λύση αλλάζει το χρώμα;
* σχηματισμός ίζημα: Μήπως μια σταθερή μορφή στη λύση;
* δοκιμή ph: Μετά την αντίδραση, δοκιμάστε το ρΗ του προκύπτοντος διαλύματος χρησιμοποιώντας χαρτί ρΗ.
* Επαναλάβετε: Μπορείτε να επαναλάβετε το πείραμα χρησιμοποιώντας διαφορετικές συγκεντρώσεις οξέος ή διαφορετικών ανθρακικών αλάτων για να διερευνήσετε τον τρόπο με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν την αντίδραση.
3. Συλλογή και ανάλυση δεδομένων:
* Παρατηρήσεις: Καταγράψτε όλες τις παρατηρήσεις σας σχολαστικά σε ένα σημειωματάριο εργαστηρίου. Συμπεριλάβετε τα υλικά εκκίνησης, τη σειρά προσθήκης, τυχόν αλλαγές στο χρώμα, απελευθέρωση αερίου, θερμοκρασία και τελικό pH.
* ερμηνείες: Αναλύστε τα δεδομένα σας για να απαντήσετε στις ακόλουθες ερωτήσεις:
* Ποια είναι η χημική εξίσωση για την αντίδραση;
* Είναι η εξωθερμική ή ενδοθερμική αντίδραση;
* Ποια στοιχεία δείχνουν ότι η αντίδραση είναι πλήρης;
* Πώς αλλάζει το ρΗ καθώς το οξύ προστίθεται στο ανθρακικό άλας;
* Πώς επηρεάζουν οι διαφορετικές ανθρακικές ή οι συγκεντρώσεις οξέος την αντίδραση;
4. Προφυλάξεις και ασφάλεια:
* Αρατημένα οξέα: Πάντα χειρίζεστε αραιωμένα οξέα με προσοχή. Αν πάρετε κάποιο στο δέρμα σας, ξεπλύνετε με άφθονο νερό.
* γυαλιά και γάντια ασφαλείας: Φορέστε γυαλιά ασφαλείας και γάντια ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια του πειράματος.
* Εξαερισμός: Εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή ή κάτω από μια κουκούλα καπνού για να ελαχιστοποιήσετε την έκθεση σε όξινους καπνούς.
* Απορρίψτε σωστά: Απορρίψτε τις χημικές ουσίες σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές του σχολείου ή του εργαστηρίου σας.
Αναμενόμενα αποτελέσματα:
Θα πρέπει να παρατηρήσετε τα εξής:
* Εξέλιξη αερίου: Το αέριο διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) θα απελευθερωθεί, προκαλώντας φυσαλίδες και αναβρασμό.
* Εξοθερμική αντίδραση: Το ποτήρι θα αισθάνεται πιο ζεστό, υποδεικνύοντας ότι η θερμότητα απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
* αλλαγή pH: Το ρΗ του διαλύματος θα μειωθεί καθώς το οξύ προστίθεται (γίνεται πιο όξινο).
* Χημική εξίσωση: Η γενική αντίδραση μεταξύ ενός ανθρακικού και ενός οξέος μπορεί να αναπαρασταθεί ως:
* Ανθρακικό + οξύ → αλάτι + νερό + διοξείδιο του άνθρακα
Παράδειγμα:
* Na₂co₃ (ανθρακικό νάτριο) + 2ΗCL (υδροχλωρικό οξύ) → 2ΝΑΚΙ (χλωριούχο νάτριο) + h₂O (νερό) + CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα)
Συμπέρασμα:
Αυτό το πείραμα θα αποδείξει ότι η αντίδραση μεταξύ ανθρακικού και αραιού οξέος είναι μια χημική αντίδραση που παράγει αέριο διοξειδίου του άνθρακα, θερμότητα και άλας. Το ρΗ του διαλύματος θα μειωθεί λόγω της παρουσίας οξέος.
