www.projektsako.cz CHEMIE Pracovní list č.1 - žákovská verze Téma: Stanovení obsahu oxidu uhličitého Lektor: Projekt: Reg. číslo: Mgr. Lenka Horutová Student a konkurenceschopnost CZ.1.07/1.1.07/03.0075
Teorie: Oxid uhličitý je bezbarvý plyn slabě kyselého zápachu. Je 1,5 těžší než vzduch. Není Příprava: jedovatý, ale je nedýchatelný. Pevný oxid uhličitý se pod názvem suchý led používá jako chladivo. Zkapalněný se přepravuje v tlakových lahvích označených černým pruhem. Je slabým oxidačním činidlem a jeho rozpouštěním ve vodě vzniká slabá kyselina uhličitá. Vzniká při dokonalém spalování uhlíku za dostatečného přístupu vzduchu, dále při dýchání, tlení, hnití, kvašení. Použití: reakcí uhličitanů se silnými kyselinami tepelným rozkladem uhličitanů Pevný CO 2 se užívá jako chladící médium při výrobě zmrzliny, k uchování masa, zmražených potravin. Je také výborným laboratorním chladivem a mrazící látkou. Kapalný CO 2 se používá na zlepšení brousitelnosti nízkotajících kovů, při drcení masa na hamburgery a pro rychlé ochlazení nákladních vagónů a vozů. Dále se používá pro nafukování záchranných člunů, do hasicích přístrojů a k trhacím pracím v dolech. Uplatňuje se také jako náhrada chlorfluorovaných aerosolových hnacích plynů. Plynný CO 2 se používá pro přípravu šumivých nápojů (25% produkce). Dále jako čistící plyn, jako inertní ochranný plyn při sváření a pro neutralizaci alkalických odpadních vod. Podstatné množství CO 2 se spotřebovává při výrobě močoviny. Močovina se používá na výrobu močovinoformaldehydových plastů a pryskyřic a stále více se používá jako hnojivo (46,7% N). Úkol č.1: odpovězte 1) Napište rovnici reakce uhličitanu vápenatého s kyselinou chlorovodíkovou...... 2) Napište rovnici tepelného rozkladu uhličitanu vápenatého.. 3) Oxid uhličitý patří mezi plyny, jejichž zvýšené množství v atmosféře údajně způsobuje zvyšování teploty povrchu Země. Jak se tento efekt nazývá? - 2 -
4) Kolik procent oxidu uhličitého se vyskytuje ve vzduchu? 5) USA vyprodukuje každý rok několik miliónů tun CO 2 Na co se spotřebuje přibližně polovina produkce? Obrázek č.1: skleníkový efekt 1 1 http://www.krivanova.wz.cz/sklenikovyefekt.htm - 3 -
Praktická část Úkol č. 2: Reakce jedlé sody s octem Chemikálie: NaHCO 3, CH 3 COOH (8%) Pomůcky: frakční baňka, gumová hadička, odsávací baňka (o známém objemu), dělící nálevka se zátkou,usb link, čidlo pro stanovení koncentrace oxidu uhličitého Postup měření: 1. Frakční baňku upevníme na stojan a hadičkou spojíme s odsávací baňkou. 2. Do hrdla odsávací baňky (o známém objemu) vložíme čidlo pro stanovení koncentrace oxidu uhličitého. 3. Do frakční baňky dáme 5 g jedlé sody. 4. Na frakční baňku umístíme dělící nálevku, do které vlijeme 20 ml octa. 5. Zapneme program Datastudio a pomalu přiléváme ocet z dělící nálevky do frakční baňky. 6. Měření provedeme dvakrát, výsledky zapíšeme do tabulky a zdůvodníme. Obrázek č.2: aparatura pro vývoj CO 2 Obrázek č.3: aparatura pro vývoj CO 2-4 -
Obrázek č.4: chemikálie Zpracování dat: Graf č.1: zpracování v programu Datastudio Tabulka č.1: hodnoty úkolu č.2 1. 2. objem CO 2 (ppm) objem CO 2 (%) objem CO 2 (ml) výpočet objemu CO 2 (ml) /Objem odsávací baňky:.. ml/ - 5 -
Chemická rovnice: rovnici vyčíslete Vypočítejte, kolik ml oxidu uhličitého teoreticky vzniká reakcí 5 g jedlé sody s 20 ml octa (ρ = 1,05 g/cm 3 ), výsledek zapište do tabulky (zpracování dat) a porovnejte s naměřenými hodnotami. Pozorování: Úkol č. 3: Reakce kyseliny chlorovodíkové s uhličitanem vápenatým Chemikálie: CaCO 3, HCl Pomůcky: frakční baňka, gumová hadička, odsávací baňka (o známém objemu), dělící nálevka se zátkou, USB link, čidlo pro stanovení koncentrace oxidu uhličitého Postup měření: 1. Frakční baňku upevníme na stojan a hadičkou spojíme s odsávací baňkou (viz úloha č.1). 2. Do hrdla odsávací baňky (o známém objemu) vložíme čidlo pro stanovení koncentrace oxidu uhličitého. - 6 -
3. Do frakční baňky dáme 5 g jedlé uhličitanu vápenatého. 4. Na frakční baňku umístíme dělící nálevku, do které vlijeme 10 ml kyseliny chlorovodíkové. 5. Zapneme program Datastudio a pomalu přiléváme kyselinu chlorovodíkovou z dělící nálevky do frakční baňky. 6. Měření provedeme dvakrát, výsledky zapíšeme do tabulky a výsledky zdůvodníme. Zpracování dat: Graf č.2: zpracování v programu Datastudio Tabulka č.2: hodnoty úkolu č.3 objem CO 2 (ppm) objem CO 2 (%) objem CO 2 (ml) výpočet objemu 1. CO 2 (ml) 2. / objem odsávací baňky: ml/ Chemická rovnice: rovnici vyčíslete - 7 -
Vypočítejte, kolik ml oxidu uhličitého teoreticky vzniká reakcí 5 g uhličitanu vápenatého a porovnejte s naměřenými hodnotami (počítejte s použitím 35% kyseliny chlorovodíkové). Pozorování: Závěr: - 8 -
Zdroje: 1. http://www.krivanova.wz.cz/sklenikovyefekt.htm - 9 -