A densidade do dióxido de carbono
Demonstração
Esta experiência proporciona uma demonstração clara da maior densidade de dióxido de carbono em relação ao ar. Um frasco é preenchido com dióxido de carbono de um cilindro ou gerador. O gás é então derramado sobre uma vela acesa, extinguindo a chama.
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Organização da lâmpada
Esta é uma demonstração rápida, simples e docente que leva cerca de 2 minutos. Embora isto possa ser feito como uma experiência de classe, provavelmente não vale a pena o tempo extra que isso levaria. No entanto, a assistência dos alunos com a demonstração poderia aumentar o impacto.
| Apparatus | Chemicals |
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Protecção dos olhos: óculos de protecção, ou óculos de protecção se manusear gelo seco Luvas de protecção térmica e pinças de manuseamento (se usar gelo seco) Passadeiras (100 cm3), 2 >Frasco cónico (250 cm3), com rolha ou batoque para encaixar Castilhas de madeira |
Velas (peças curtas 1-2 cm), 2 (Nota 1) Cilindro de dióxido de carbono com regulador (Nota 2) Refer to Health &Secção de segurança e notas técnicas abaixo para informações adicionais. |
Saúde & Notas técnicas e de segurança
Ler a nossa saúde padrão &Guia de segurança
Cuidar luvas de protecção dos olhos e térmicas (isoladas).
1 Luzes nocturnas ou luzes de chá podem ser usadas no lugar de pequenos pedaços de vela.
2 Cilindro de dióxido de carbono – ver CLEAPSS Hazcard e também Laboratory Handbook Secção 9.9 sobre o armazenamento seguro e utilização de cilindros de gás.
3 Se utilizar dióxido de carbono sólido (gelo seco), este deve ser obtido dentro de 24 horas após a demonstração em quantidade substancialmente maior do que a necessária para a experiência, e armazenado num recipiente isolado ventilado até ser necessário. Todo manuseio deve ser feito com luvas de proteção térmica e pinças de manuseio – ver CLEAPSS Hazcard.
Se não houver um cilindro de dióxido de carbono nem um suprimento de gelo seco disponível, o gás de dióxido de carbono pode ser gerado quimicamente – ver Técnicas Padrão: Geração de gases de coleta e teste . Substituir o funil de cardo por um funil de torneira ou por um funil de separação desentupido. Adicione o ácido clorídrico (100 cm3, 2 M – IRRITANTE) alguns cm3 de cada vez às lascas de mármore (10 g) para gerar um fluxo constante de dióxido de carbono, e permita que o gás mais pesado desloque o ar do frasco de recolha. Isto pode ser verificado através da amostragem do gás que sai do gargalo do frasco usando uma pipeta gotejadora para aspirar uma amostra de gás e depois borbulhá-la através de água calcária fresca em um tubo de ensaio. A leitosidade imediata e densa da água de cal deve indicar que o frasco está cheio de dióxido de carbono, que pode então ser seguramente arrolhado até ser necessário para a demonstração.
O frasco cônico de 250 cm3 pode ser enchido antes da aula, seja com gás do cilindro ou adicionando alguns grumos de gelo seco, e permitindo que estes evaporem no frasco. O frasco deve ser levemente rolhado e claramente rotulado para que a turma possa ler o rótulo, mas o professor pode preferir preparar o frasco quando necessário durante a aula.
Procedimento
a Coloque os dois copos lado a lado na bancada e coloque um pequeno comprimento de vela em cada um.
b Acenda as velas com uma tala. Elas continuarão a queimar.
c Deite dióxido de carbono do frasco num dos copos e a vela apagar-se-á enquanto a vela no outro copo continua a queimar.
d Tente acender novamente a primeira vela com uma tala. Isto falhará e a tala se apagará.
e Agora despeje o dióxido de carbono do copo, e tente novamente acender a vela. Isto deve agora ter sucesso.
Notas didáticas
Ponham fora o uso de dióxido de carbono em alguns tipos de extintores de incêndio e as razões para o seu uso.
O dióxido de carbono (massa molecular relativa 44) é cerca de uma vez e meia mais densa que o ar (massa molecular relativa média cerca de 29), e a mistura de gases de diferentes densidades por difusão pode ser um processo lento, a menos que a mistura seja deliberadamente agitada. Assim, os gases podem ser efetivamente vertidos de um vaso para outro e também, naturalmente, ser coletados em um frasco ou jarro de gás por deslocamento de ar.
Como uma demonstração adicional, a presença de uma camada de gás denso no copo contendo dióxido de carbono pode ser mostrada soprando uma pequena bolha de sabão (usando uma mistura comercial de bolhas de sabão) e ‘capturando-a’ no copo (um copo maior tornará isso mais fácil!). Com sorte a bolha vai descer para o copo sem rebentar e depois proceder a ‘flutuar’ na camada de dióxido de carbono.
O dióxido de carbono também pode ser vertido num tubo de ensaio contendo um pouco de água calcária. Ao agitar a água da caleira, a água tornar-se-á leitosa.
Uma demonstração informativa da razão pela qual o dióxido de carbono não é adequado para extinguir incêndios envolvendo a queima de metais como o magnésio é descrita no The General Chemistry Demo Lab.
Saúde & Segurança verificada, Agosto 2016