二酸化炭素の密度
デモンストレーション
この実験は、空気に対して二酸化炭素の密度が高いことを明確に示すものである。 フラスコにボンベやジェネレーターから二酸化炭素を入れる。
授業の構成
この実験は、教師が2分ほどで行う簡単なデモンストレーションです。 これはクラスで実験することもできますが、おそらく余分な時間をかける価値はないでしょう。 しかし、生徒がデモンストレーションを手伝うことで、インパクトを高めることができます。
| Apparatus | Chemicals |
|
Eye protection(眼の保護具)。 保護メガネ、ドライアイスを扱う場合はゴーグル 熱保護手袋、トング（ドライアイスを使う場合） ビーカー（100 cm3）、2 コニカルフラスコ（250 cm3）、コルクまたは栓付き 木製スプリント |
キャンドル（1～2 cmの短いもの）, 2本（注1） レギュレーター付き二酸化炭素ボンベ（注2） その他の情報は下記の健康&安全および技術的注意事項欄を参照してください。 |
Health & Safety and Technical notes
Read our standard health & safety guidance
Wear eye protection and thermal (insulated) gloves.1 Nightlights or tea-lights may be replaced in short pieces of candle.
1 夜間用のライトは、ロウソクの代わりに使用することができます。
2 二酸化炭素ボンベ-CLEAPSSハズカード、およびガスボンベの安全な保管と使用に関する研究室ハンドブック9.9項を参照
3 固体の二酸化炭素（ドライアイス）を使用する場合、実験に必要な量よりかなり多めに、実演の24時間以内に入手し、必要時まで通気断熱容器で保管しなければならない。 すべての取り扱いは熱保護手袋とトングを使用して行わなければならない-CLEAPSS Hazcardを参照。 標準テクニック：ガスの収集とテストの生成」を参照。 アザミ漏斗の代わりに、タップ漏斗または栓のないセパレート漏斗を使う。 大理石片 (10 g) に塩酸 (100 cm3, 2 M – IRRITANT) を数 cm3 ずつ加えて二酸化炭素を安定的に発生させ、より重いガスが採集フラスコから空気を置き去りにするようにする。 これは、フラスコの首から出るガスのサンプルを滴下ピペットで吸い上げ、試験管に入れた新鮮な石灰水を通してバブリングすることで確認することができる。 石灰水がすぐに濃密な乳白色になるのは、フラスコが炭酸ガスで満たされていることを示している。 フラスコには軽く栓をし、クラスで読めるようにラベルを貼っておくが、教師はレッスン中に必要なときにフラスコを用意するのがよいだろう。
手順
a 2つのビーカーをベンチに並べて置き、それぞれに短いろうそくを入れます。
b 割りばしでろうそくに火を付けます。
c 一方のビーカーにフラスコから二酸化炭素を注ぐと、ろうそくは消え、もう一方のビーカーのろうそくは燃え続けます。
d 最初のろうそくにスプリントで再び火をつけようとします。
e ここで、ビーカーから二酸化炭素を注ぎ、もう一度ろうそくに火をつけてみます。
ティーチングノート
いくつかのタイプの消火器における二酸化炭素の使用とその理由を指摘する。
二酸化炭素（相対分子量44）は空気（平均相対分子量約29）より約1.5倍密で、拡散による密度の異なる気体の混合は、意図的に混合物を撹拌しなければゆっくりと進むことができる。
追加のデモンストレーションとして、二酸化炭素の入ったビーカーに濃いガスの層があることを、小さなシャボン玉を吹き（市販のシャボン玉混合液を使って）、ビーカーで「キャッチ」して見せることができる（大きなビーカーなら簡単だ！）。 運がよければ、シャボン玉は破裂せずにビーカーの中に降りてきて、二酸化炭素の層の上に「浮く」ようになります。
二酸化炭素は、少しの石灰水の入った試験管に注ぐこともできます。
二酸化炭素がマグネシウムなどの金属の燃焼を伴う火災の消火に適さない理由については、The General Chemistry Demo Labで説明されています。
健康&安全チェック、2016年8月