Piksuva popi eksperiment on tüüpiline teaduslabori tehnika, mida kasutatakse nii värvitu kui ka lõhnatu vesiniku olemasolu testimiseks. Kui teil on anumasse jäänud vesinikgaas, võite asetada selle lähedusse süüdatud tiku ja see kostab leegiga reageerides iseloomulikku piiksuvat häält. Kui teil on kunagi vaja vesinikgaasi olemasolu testida, see on lihtne (ja lõbus) meetod kasutada.
1
Koguge kokku vajalikud materjalid. Vesinikgaasi loomiseks vajate vesinikkloriidhapet, magneesiumiribasid, katseklaasi, tikku, laborikindaid ja silmade kaitset. Kui asetate metalli vesinikkloriidhappesse, siis see reageerib, moodustades gaasilise vesiniku ja metallkloriidi ühendi. Teil on vaja ainult umbes 20 ml lahjendatud vesinikkloriidhapet (umbes 2 molaarset). Magneesiumiribasid saab osta Internetist. Ohutus on oluline, seega kandke kogu katse ajal kindlasti kindaid ja kaitseprille. Selle katse jaoks on vajalik täiskasvanu järelevalve.
2
Loo õige keskkond. Ideaalis viiakse see katse läbi keemialaboris. Ohutusvarustus, nagu tulekustuti, silmade pesemisjaam ja turvadušš, peaksid olema kergesti ligipääsetavad. Samuti peaks ruum olema avatud ja hästi ventileeritud. Ärge tehke seda katset oma magamistoas ise. Veenduge, et läheduses oleks täiskasvanud, kes jälgib.
3
Lisage katseklaasi vesinikkloriidhape. Kui teil on kindad ja kaitseprillid käes, valage katseklaasi umbes 20 milliliitrit (0,7-fl untsi) vesinikkloriidhapet. Sul ei ole vaja täpselt 20 milliliitrit (0,68 fl oz), vaid valage täpselt nii palju vesinikkloriidhapet, kuni toru põhjas on umbes 2 sentimeetrit (0,79 tolli). Kui lahjendate hapet, lisage alati hapet. otse vette. Kui lisate vastupidi, võib hape plahvatada ja põhjustada vigastusi. Pange tähele, et vesinikkloriidhape on söövitav ja eraldab happelist udu.
4
Lisage katseklaasi magneesiumiriba. Tilgutage magneesiumiriba vesinikkloriidhappega torusse. Lahus peaks hakkama mullitama niipea, kui metall puutub kokku vedelikuga. Need mullid on vesinikgaas. Vesiniku moodustumise kiirendamiseks võite lisada rohkem kui 1 riba.
5
Katke toru kindlalt plastikuga. Kohe pärast metalli lisamist asetage katseklaasi ülaosale kile. Kinnitage plast kummipaelaga, et katta toru võimalikult tihedalt, et gaas vesinik ei libiseks õhku. Kuna gaas on vedelikust vähem tihe, tõuseb see tekkides katseklaasi ülaossa. Samuti võite katta katsuti teise katseklaasiga või panna lihtsalt pöidla peale. Laske reaktsioonil kulgeda vähemalt üks minutis gaasikoguse kogunemiseks torus.
6
Süüta tikk. Selleks ei pea te tikku kasutama, vaid vajate midagi, mis põleb. Soovi korral võite kasutada tulemasinat. Ükskõik, millist leegiallikat te kasutate, süütage see ja pange see kohe pärast katte eemaldamist toru lähedusse. Täiskasvanute järelevalve on lahtise leegiga töötamisel oluline.
7
Eemaldage torult kate. Eemaldage kummipael, mis kinnitab plastikut oma kohale, ja tõstke seejärel plast toru ülaosast ära. Pärast toru avamist jätkake kohe järgmise sammuga, et te ei lase liiga suurel osal gaasil välja pääseda. Niipea, kui kate on eemaldatud, hakkab vesinik ümbritsevasse õhku paistma.
8
Asetage tikk toru ülaosa lähedale. Tooge süüdatud tikk kohe pärast selle paljastamist torusse. Kui leek gaasiga kokku puutub, puhub see tõenäoliselt välja, kuid samal ajal kuulete iseloomulikku “piuksuvat hüppamist”. Olge selle protsessi ajal ettevaatlik. Töötate tuleohtlike gaaside ja lahtise leegiga. täiskasvanu järelevalve all, kui te seda teete.Kui te poputust ei kuule, ei ole torus tõenäoliselt piisavalt gaasi. Võtke see tagasi ja laske reaktsioonil pikemat aega kulgeda. Veenduge, et lahus mullitab.
9
Visake kõik korralikult ära. Eemaldage pintsettide abil katseklaasist metall. Lahjendage vesinikkloriidhapet umbes 4 liitris (1,1 USA gall) vees. Seejärel valage lahjendatud lahus kanalisatsiooni ja laske samal ajal vett jooksma. Loputage metall kraanikausis ja visake see prügikasti. Soovi korral saate metalli ka salvestada ja katse kordamiseks uuesti kasutada. Uurige kindlasti oma piirkonnas kehtivaid soolhappe kõrvaldamise eeskirju, kuna need erinevad.
10
Loo õppimiseesmärgid. Seda tüüpi katsete õpetamise peamine eesmärk on rääkida keemilistest reaktsioonidest. See konkreetne katse on näide metallidest, mis reageerivad hapetega, tekitades gaase. Õpilased saavad oma silmaga näha, kui reaktiivne on metall ja kui kiiresti tekib reaktsiooni käigus gaas. Teiseks eesmärgiks võiks olla laboriohutuse ja tuleohtlike gaasidega töötamise üle arutlemine.
11
Arutage tekkinud reaktsiooni. Rääkige, kuidas hape metalliga reageerib. Keemiliste reaktsioonide üle arutledes soovite rääkida reagentidest ja sellest, kuidas need kombineeritakse erinevate toodete moodustamiseks. Rääkige olekutest, milles tooted ja reagendid esinevad. Magneesium on tahke aine, mis reageerib vesinikkloriidhappe vesilahusega, moodustades gaasilise vesiniku ja magneesiumkloriidi vesilahuse. Selle katse keemiline võrrand on: Mg (s) + 2 HCl (aq) –> MgCl2 (aq) + H2(g). Seda reaktsiooni tuntakse ka ühe asendusreaktsioonina, mis tähendab, et magneesium asendab klooriga seotud vesiniku, moodustades magneesiumkloriidi.
12
Rääkige katse rakendustest. Seda tüüpi katsed on hea viis väikese koguse gaasilise vesiniku olemasolu testimiseks. Pidage meeles, et vesinik on tuleohtlik, nii et kui kahtlustate, et selles on palju gaasilist vesinikku, ei soovi te seda testi teha. Kontrollitud laboritingimustes, kus teate, et katse peaks tootma vesinikku, saate seda testi kasutada. kinnitada.
13
Laiendage katset teiste metallidega. Pakkuge õpilastele muud tüüpi metalle, nagu raud, alumiinium, vask ja tsink. Tehke täpselt sama protseduur ja seejärel kontrollige gaasilise vesiniku olemasolu. Märkate, et mitte iga tüüp ei reageeri vesinikkloriidhappega, moodustades vesinikgaasi. Tehke sama katse, kuid soojendage hapet veidi. Märkate, et rohkem metalle reageerib vesinikgaasiks, kui hape on soe. Arutage tulemusi oma õpilastega.