Домашние эксперименты по химии

Домашние эксперименты по химии.

В сегодняшнем эксперименте мы будем изучать химические основы горения на примере парафиновых свечей. Для проведения опыта нам понадобятся: одна 2-х литровая банка, две пол-литровых, две свечи подходящей высоты, а также секундомер или часы с секундной стрелкой. Две свечи можно получить из одной большой, аккуратно разрезав ее ножом. Высота свечей должна быть немного меньше высоты пол-литровой банки.

Перед проведением эксперимента убедитесь, что вы соблюдаете все правила пожарной безопасности.

Для начала закрепим наши свечи в стеклянных банках: для этого достаточно поджечь одну из них, накапать расплавленного парафина на дно каждой банки и быстро поставить на него свечку. После затвердевания парафина свечи будут твердо стоять в банках.

На следующем шаге зажигаем правую свечу. Она горит стабильно, так как ее пламя действует в роли своеобразной "вытяжной трубы": нагретый углекислый газ уходит вверх, а снизу подсасывается свежий воздух, содержащий кислород. В общем виде химическая реакция горения парафина описывается следующим образом:

C_nH_2n+2 + (1.5n+0.5)O₂ = nCO₂ + (n+1)H₂O

(сам парафин представляет собой смесь углеводородов C₁₈H₃₈...C₃₅H₇₂)

Однако как только мы закроем горящую свечу сверху большой банкой, приток кислорода к пламени прекратится: доступным останется только тот, который был в банках. Следует ожидать, что, погорев немного, свеча погаснет сама собой (весь кислород "преобразуется" в углекислый газ, который заполнит всю банку). Так оно и происходит. Зафиксируем время, сколько смогло "продержаться" пламя: в нашем эксперименте оно составляет около 40 секунд.

В принципе, на этом можно было бы остановиться. Мы уже убедились, что образуется углекислый газ, который не поддерживает дальнейшее горение. Кроме того, при охлаждении на стенках банки можно наблюдать сконденсировавшиеся капли воды - это второй продукт реакции.

Однако можно и продолжить эксперимент. Убедимся, что в большой банке остался углекислый газ от горения правой свечи. Для этого закроем ее, пока разгорается левая свеча (в качестве крышки можно использовать любую тонкую пластину (я использовал обычный компакт-диск, заклеенный скотчем)). Потом быстро перенесем большую банку на левую свечу и уберем крышку. Так как в ней остался углекислый газ, то кислорода в новом объеме будет совсем немного, и левая свеча погаснет быстрее.

Итак, в ходе эксперимента мы выяснили следующее:

- при горении парафина выделяется углекислый газ и пары воды

- углекислый газ блокирует процесс горения (кстати, на таком же принципе основаны углекислотные огнетушители)

- можно собирать и переносить газ в емкости (углекислый газ в банке)

Домашнее задание:

- Можно ли сделать так, чтобы при горении свеча коптила? (Копчение указывает на неполное сгорание парафина, образующийся при этом свободный углерод и является копотью)

- Почему левая свеча горит так долго? Сделаем простую оценку: в момент закрытия правой свечи ей был доступен объем воздуха с кислородом 0.5 + 2 = 2.5 литра. Для левой - всего 0.5 литра (в 2-хлитровой банке остался только углекислый газ). Следовательно, она должна была погаснуть в 5 раз быстрее. В реальности же - всего раза в два. С чем это может быть связано?

http://livescience.ru/article_4/

Краткое описание документа:

В материале рассказывается о проведении простейших химических опытов со свечами в домашних условиях, используя имеющиеся подручные материалы. Статья предназначена для расширения кругозора в области химии, приобретения практических навыков при проведении экспериментов, привития интереса к получению новых знаний.