Πώς προετοιμάζετε το μεθάνιο σε ένα εργαστήριο;
Υλικά:
* οξικό νάτριο (CH3COONA) :Αυτή είναι η πηγή των ατόμων άνθρακα και υδρογόνου.
* Υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) :Αυτό λειτουργεί ως ισχυρή βάση.
* Οξείδιο του ασβεστίου (CAO) :Αυτός είναι ένας παράγοντας ξήρανσης για την απομάκρυνση του νερού.
* Ένα κατάλληλο δοχείο αντίδρασης: Μια φιάλη στρογγυλής βάσης ή ένας δοκιμαστικός σωλήνας θα λειτουργήσει.
* Εξοπλισμός θέρμανσης: Ένας καυστήρας Bunsen ή καυτή πλάκα.
* Σωλήνας παράδοσης: Για να κατευθύνει το αέριο μεθανίου.
* κατώφλι του νερού: Για τη συλλογή του αερίου μεθανίου.
* Γυάλινο σωλήνα με πώμα: Για τη συλλογή του αερίου μεθανίου.
Διαδικασία:
1. Ρυθμίστε τη συσκευή: Συνδέστε το σωλήνα παράδοσης στο δοχείο αντίδρασης. Τοποθετήστε το σωλήνα παράδοσης στο νερό γεμάτο με νερό, με το άλλο άκρο του σωλήνα να οδηγεί στον γυάλινο σωλήνα με πώμα.
2. Προετοιμάστε το μίγμα της αντίδρασης: Στο δοχείο αντίδρασης, προσθέστε μια μικρή ποσότητα οξικού νατρίου και μερικά σφαιρίδια υδροξειδίου του νατρίου.
3. Προσθήκη οξειδίου του ασβεστίου: Προσθέστε προσεκτικά μια μικρή ποσότητα οξειδίου του ασβεστίου στο μείγμα. Το οξείδιο του ασβεστίου βοηθά στην απορρόφηση κάθε νερού που παράγεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
4. Θερμάνετε το μείγμα: Ζεσταίνετε απαλά το δοχείο αντίδρασης χρησιμοποιώντας τον καυστήρα Bunsen ή την καυτή πλάκα. Το μείγμα θα αρχίσει να φουσκώνει.
5. Συλλέξτε το αέριο μεθανίου: Καθώς το μείγμα θερμαίνεται, το αέριο μεθανίου θα απελευθερωθεί. Το μεθάνιο θα φουσκώσει μέσα από το νερό στο κατώφλι και θα συλλέξει στο γυάλινο σωλήνα. Μπορείτε να πείτε ότι το μεθάνιο συλλέγει επειδή θα μετατοπίσει το νερό στο σωλήνα.
6. Σταματήστε την αντίδραση: Μόλις συλλέξετε μια επαρκή ποσότητα μεθανίου, αφαιρέστε την πηγή θερμότητας.
Προφυλάξεις ασφαλείας:
* Φορέστε κατάλληλα γυαλιά ασφαλείας για να προστατεύσετε τα μάτια σας από πιθανές πιτσιλιές ή καπνούς.
* Χειριστείτε τα χημικά με προσοχή. Αποφύγετε την επαφή του δέρματος.
* Εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
* Μην θερμαίνετε το μίγμα της αντίδρασης πολύ γρήγορα ή πολύ δυνατά.
Η χημική αντίδραση:
Η αντίδραση που συμβαίνει είναι:
`` `
CH3COONA + NAOH → CH4 + NA2CO3
`` `
Σημαντική σημείωση:
* Αυτή είναι μια απλοποιημένη εξήγηση. Η πραγματική αντίδραση είναι πιο περίπλοκη και περιλαμβάνει διάφορα βήματα.
* Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή μεθανίου σε εργαστηριακό περιβάλλον μικρής κλίμακας. Ωστόσο, τα παρασκευάσματα μεγαλύτερης κλίμακας απαιτούν εξειδικευμένο εξοπλισμό και γνώση των αρχών χημικών μηχανικών.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη πτυχή της διαδικασίας!
