144 - Ξύδι και Σόδα

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2012 - 2013 Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

CO2

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο, άχρωμο, άοσμο και άγευστο.

Σε κανονικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας η πυκνότητα του είναι 1,98 kg/m3,

είναι δηλ. 1,5 φορά πυκνότερο του αέρα.

Το ανθρακικό ασβέστιο είναι ένα ανόργανο άλας, με χημικό τύπο

Παράγεται επί εκατομμύρια χρόνια από οστρακόδερμα

ως συστατικό του εξωσκελετού τους.

Επίσης, συσσωρεύεται στους κοραλλιογενείς υφάλους.

Αποτελεί κύριο συστατικό μερικών ορυκτών όπως του ασβεστίτη

και των μαρμάρων. Από ανθρακικό ασβέστιο αποτελείται η κρητίς, (κιμωλία).

CaCO3.

Τα διαλύματα των οξέων αντιδρούν με τα ανθρακικά άλατα

και παράγεται αέριο διοξείδιο του άνθρακα :

οξύ + ανθρακικό άλας → . . . . + . . . . + CO2 ↑

2 CH 3COOH + Na2CO3 → 2 CH3COONa + H2O + CO2 ↑

Η παρουσία του γίνεται αντιληπτή, (ανίχνευση διοξειδίου του άνθρακα – CO2 ),

από το θόλωμα που προκαλεί σε διαυγές, (καθαρό),

υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου - Ca(OH)2.

Το θόλωμα οφείλεται στο αδιάλυτο ανθρακικό ασβέστιο - CaCO3.

CΟ2 + Ca(OΗ)2 → CaCO3 ↓ + H2O

Στο σημερινό πείραμα θα δείξουμε

την αντίδραση του ξυδιού με την σόδα,

κατά το πρότυπο της αντίδρασης

των οξέων με τα ανθρακικά άλατα,

και θα ανιχνεύσουμε το διοξείδιο του άνθρακα,

που εκλύεται …

Θα χρειαστούμε ξύδι του εμπορίου

και μαγειρική σόδα …

… ένα διαχωριστικό χωνί, πλαστικό φελλό και ανοιχτήρι,

μονωτική ταινία και ψαλίδι …

… γυάλινες φιάλες,

ποτήρια ζέσης,

πλαστικούς σωλήνες

και ένα κεράκι …

… καθώς και μια βάση στήριξης,

ένα σύνδεσμο,

μια μικρή μεταλλική ράβδο

και μια λαβίδα.

Συναρμολογούμε την βάση

με την ράβδο και

στερεώνουμε καλά στον πάγκο …

Παίρνουμε τον πλαστικό φελλό

και το ανοιχτήρι ...

… ανοίγουμε μια τρύπα στο μέσο του πλαστικού φελλού ...

… προχωρώντας μέχρι την άλλη πλευρά ...

… και βγάζουμε το υπόλειμμα με το σιδερένιο έμβολο.

Περνάμε την άκρη από το χωνί, προσεκτικά, μέσα από το φελλό ...

… και στερεώνουμε

το σύστημα χωνί – φελλός,

πάνω στη λαβίδα,

σφίγγοντας προσεκτικά.

Κόβουμε ένα κομμάτι μονωτικής ταινίας ….

… και το τυλίγουμε στον πλαστικό φελλό.

Ανοίγουμε το φακελάκι της σόδας με το ψαλίδι …

… και αδειάζουμε το περιεχόμενο στη φιάλη.

… κουνάμε δεξιά – αριστερά την φιάλη για να «απλώσει» η σόδα …

… και την τοποθετούμε κάτω από το χωνί διαχωρισμού.

Σφραγίζουμε καλά,

και προσθέτουμε και άλλη μονωτική ταινία,

αν χρειαστεί, για να μονώσουμε καλά την φιάλη …

Ενώνουμε τον πλαστικό σωλήνα

στο στόμιο της φιάλης,

προσέχοντας να εφαρμόσει σφιχτά …

… και με ένα μικρό ποτήρι ζέσης …

… παίρνουμε μια ποσότητα διαυγούς ασβεστόνερου …

… όπως φαίνεται και από κοντινή απόσταση.

Τοποθετούμε μέσα στο ποτήρι με το ασβεστόνερο τον πλαστικό σωλήνα …

… και προσθέτουμε το ξύδι στο χωνί …

… βάζοντας αρκετή ποσότητα …

Προσοχή εδώ,

να έχουμε την στρόφιγγα κλειστή …

Επίσης, πρέπει να προσέξουμε

να αφήσουμε το χωνί ανοιχτό,

για να πέφτει το ξύδι στην φιάλη …

Γυρίζουμε την στρόφιγγα, σιγά –σιγά,

μέχρι να έρθει περίπου σε αυτή τη θέση …

… και ελέγχουμε, για τελευταία φορά,

την διαύγεια του διαλύματος.

Το ξύδι αρχίζει να στάζει

πάνω στη σόδα,

και να προκαλεί αφρισμό,

λόγω της έκλυσης

του διοξειδίου του άνθρακα …

… ενώ αρχίζουν να σχηματίζονται

και οι πρώτες φυσαλίδες …

Το ξύδι συνεχίζει να στάζει

πάνω στη σόδα,

και να προκαλεί αφρισμό …

… ενώ οι φυσαλίδες πολλαπλασιάζονται …

Για καλύτερη μόνωση της φιάλης,

σφραγίζουμε με πλαστελίνη

τον πλαστικό φελλό …

… και η αντίδραση συνεχίζεται …

… ενώ το διάλυμα έχει αρχίσει να χάνει την διαύγειά του …

… και να θολώνει ολοένα και περισσότερο.

Με τον αφρισμό

του διοξειδίου του άνθρακα

να γίνεται ολοένα

και πιο έντονος…

… το διάλυμα αρχίζει να γίνεται πιο θολό …

… λόγω του ανθρακικού ασβεστίου που παράγεται …

… και βλέπουμε τόσο στο εσωτερικό,

όσο και στις φυσαλίδες, στην επιφάνεια του διαλύματος.

Η αντίδραση συνεχίζεται …

… και το διάλυμα γίνεται ολοένα και πιο θολό …

… μέχρι που « ασπρίζει » εντελώς από το ανθρακικό ασβέστιο …

… όπως φαίνεται και εδώ,

με ολόκληρη την πειραματική διάταξη …

… ή εδώ όπου διακρίνουμε πια το ασβέστιο να ενώνεται σε μικρά κομμάτια.

Κλείνουμε τη στρόφιγγα του χωνιού και ανάβουμε ένα μικρό κερί …

… ενώ στη συνέχεια το τοποθετούμε μέσα σε ένα μεγάλο ποτήρι ζέσης.

Βάζουμε πάλι τον πλαστικό σωλήνα μέσα στο ποτήρι …

… εδώ, όπως φαίνεται, όλη η πειραματική διάταξη …

Γυρίζουμε την στρόφιγγα, πάλι σιγά –σιγά,

μέχρι να έρθει περίπου σε αυτή τη θέση …

… και το ξύδι αρχίζει πάλι να στάζει

πάνω στη σόδα,

και να προκαλεί αφρισμό,

λόγω της έκλυσης

του διοξειδίου του άνθρακα.

… για να επιταχύνουμε την αντίδραση,

« αδειάζουμε», όλο το υπόλοιπο ξύδι μέσα

στη φιάλη ,

και κουνάμε δεξιά – αριστερά,

ώστε να αντιδράσει

και η ποσότητα της σόδας,

που έχει μείνει στον πυθμένα της φιάλης …

Το διοξείδιο του άνθρακα

διοχετεύεται στον πυθμένα της φιάλης,

επειδή είναι βαρύτερο από τον αέρα

και έτσι διώχνει το οξυγόνο …

… με αποτέλεσμα να σβήσει τη φλόγα του κεριού …

… ενώ το διοξείδιο του άνθρακα

έχει σχηματίσει αφρό,

λόγω της μεγάλης ποσότητας,

που έχει παραχθεί από την αντίδραση.

Τέλος παρουσίασης …