Какие способы собирания газов вам известны опишите

Урок 15. Воздух как смесь газов

В уроке 15 «Воздух как смесь газов» из курса «Химия для чайников» мы выясним из чего состоит воздух; узнаем о получении, собирании и хранении газов, а также об их герметичности.

Вы уже знаете, что вещества могут находиться в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом.

В окружающей нас природе многие вещества при обычных условиях находятся в газообразном состоянии. Прежде всего, это компоненты воздушной оболочки Земли — атмосферы. Очень много газов растворено в водах Мирового океана. Во время извержения вулканов в атмосферу также выбрасывается большое количество вулканических газов. В недрах нашей планеты хранятся огромные запасы природного газа.

Атмосфере принадлежит важнейшая роль в жизни человека, животных и растений. Ее исследованиям были посвящены труды многих ученых прошлого. С давних времен был известен лишь один вид газа — воздух. При этом он изучался в основном физиками и интереса у химиков не вызывал. Лишь во второй половине XVIII в. было установлено, что воздух представляет собой смесь газов.

Состав воздуха

Основные компоненты воздуха — азот и кислород. При нормальных условиях в воздухе объемом 100 дм 3 содержится азот объемом около 78 дм 3 и кислород объемом около 21 дм 3 , а на долю всех остальных газов приходится около 1 дм 3 . В заметных количествах в воздухе присутствуют аргон, углекислый газ, озон и другие газы (табл. 7).

Для решения некоторых задач и проведения расчетов в физике, химии, технике очень удобно рассматривать воздух не как смесь газов, а как одно газообразное вещество. Экспериментальным путем можно установить, что при нормальных условиях масса воздуха объемом 22,4 дм 3 равна 29 г. Поскольку такой объем при н. у. занимает любой газ химическим количеством 1 моль, то молярную массу воздуха можно условно считать равной 29 г/моль:

Все газы, молярная масса которых меньше 29 г/моль, принято называть газами легче воздуха (например, водород H₂, аммиак NH₃, угарный газ CO, метан CH₄), а газы, у которых она больше 29 г/моль — газами тяжелее воздуха (например, кислород O₂, озон O₃, углекислый газ CO₂).

Получение, собирание и хранение газов

Газы имеют важное значение в жизни и деятельности человека. Поэтому необходимо уметь их получать, собирать и хранить.

В химической лаборатории небольшие объемы газов можно получать различными способами. Например, газы выделяются при нагревании некоторых твердых веществ (рис. 66).

Газообразные вещества могут образовываться при действии некоторых жидких веществ на твердые. Так, при действии уксуса на мрамор или мел выделяется углекислый газ (рис. 67).

В промышленности используют значительно большие, чем в химических лабораториях, количества различных газов. Большие объемы кислорода и азота получают из воздуха. Позднее вы узнаете, как это делается.

В лабораторных условиях собрать газ в сосуд можно двумя способами: вытеснением воды (рис. 68) и вытеснением воздуха. Первый способ применяют для собирания только нерастворимых в воде газов (кислород, азот, водород). Вто-
рой — для собирания как растворимых (аммиак, углекислый газ), так и нерастворимых в воде газов.

Для собирания газов, которые легче воздуха, сосуд для сбора газа следует закрепить дном вверх, а для газов, которые тяжелее воздуха, — дном вниз (рис. 69)

Для хранения газов следует использовать сосуды, не сообщающиеся с окружающей средой. Такие сосуды называют герметичными (т. е. не имеющими отверстий для выхода газа из сосуда наружу). В быту примером герметичного сосуда является бутылка с плотной пробкой, завязанный воздушный шарик или накачанная камера от велосипедного колеса, в химической лаборатории — пробирка, плотно закрытая пробкой, газометр.

Из курса физики вы знаете, что при нагревании газы расширяются. Это свойство можно использовать для проверки прибора для получения газов на герметичность (рис. 70). Для этого после сборки прибора следует погрузить конец газоотводной трубки в воду, а пробирку на несколько секунд зажать в ладони. Нагреваясь от тепла руки, воздух в пробирке расширяется и выходит из газоотводной трубки в виде пузырьков. Если пузырьки не наблюдаются, то это свидетельствует о том, что прибор собран негерметично и для газа имеется другой выход, кроме газоотводной трубки.

В промышленности для хранения газов чаще всего используют более прочные сосуды — баллоны (рис. 71), в которых сжатые газы находятся под большим давлением; для предупреждения разрушения баллона сжатым газом его стенки делают из толстой стали. Узнать, какой газ содержится в баллоне, можно по окраске баллона, цвету надписи на нем и цвету полосы. Например, баллон с кислородом должен быть окрашен в голубой цвет и иметь черную надпись «Кислород», баллон с азотом должен быть окрашен в черный цвет, иметь желтую надпись «Азот» и коричневую полосу, баллон с очень чистым аргоном должен быть окрашен в серый цвет, иметь зеленую надпись «Аргон» и зеленую полосу.

Краткие выводы урока:

1. Вещества могут находиться в газообразном, жидком или твердом агрегатном состоянии.
2. Воздух представляет собой смесь газов. Основными компонентами воздуха являются азот и кислород.
3. При нормальных условиях в воздухе объемом 100 дм 3 содержится азот объемом около 78 дм 3 и кислород объемом около 21 дм 3 .
4. Воздух можно условно рассматривать как газ, молярная масса которого равна 29 г/моль.

Надеюсь урок 15 «Воздух как смесь газов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Какие способы собирания газа вам известны?

Основные способы:
1. Вытеснением воздуха
2. Вытеснением воды
3. В перевёрнутую пробирку.

Способы собирания газов видоизменяются в зависимости от условий, в которых приходится работать.

Часто употребляют трубки, оттянутые с одной стороны и запаянные с другой, когда газовая среда легко доступна. Выкачав из такой трубки воздух ртутным насосом, оттянутую шейку запаивают паяльной трубкой; введя потом шейку в атмосферу газа, который хотят собирать, запаянный кончик отламывают и, когда трубка наполнится газом, его вновь запаивают. Подобного рода прием употреблялся, напр. , С. -К. -Девиллем для собирания газов, выделяющихся из кратеров потухших вулканов. Чтобы избежать употребления паяльной трубки, делают трубки для собирания газа с краном или даже двумя на одном и другом конце, и тогда, чтобы наполнить трубку исследуемым газом, достаточно, открыв краны, прососать через нее газ некот. время (для полного удаления воздуха) . Так собирают газы, выделяемые нефтью, бродящими жидкостями и т. п.

Из жидкостей растворенные в них газы извлекаются кипячением или при помощи ртутного насоса. Наполнив колбу исследуемою жидкостью доверху, закупоривают ее плотно пробкой, в которую проходит отводная трубка, также наполняемая до краев выдавливаемой жидкостью. Конец трубки подводят под цилиндр с ртутью, опрокинутый над ртутной же ванной, и затем колбу нагревают до кипения, причем растворенный газ выделяется и собирается в цилиндре.

Источник

Собирание газов

Получение газов термическим разложением твердых веществ

Газообразные вещества образуются также при прокаливании твердых со-

единений. Для получения газов таким способом разлагаемое вещество помещают в реторту или пробирку из тугоплавкого стекла и нагревают. При прокаливании веществ необходимо следить за наличием свободного выхода выделяющегося газа.

Способы собирания газов определяются их свойствами: растворимостью и

взаимодействием с водой, с воздухом, ядовитостью газа. Различают два основных способа собирания газов: вытеснением воздуха и вытеснением воды.

Вытеснением воздуха собирают газы, которые не взаимодействуют с воздухом. По относительной плотности газа по воздуху делают заключение, как расположить сосуд для собирания газов (рис. 30, а, б) На рис. 30, показано собирание газа с плотностью по воздуху более единицы, например, оксид азота (IV), плотность которого по воздуху равна 1,58. На рис. 30, б показано собирание газа с плотностью по воздуху менее единицы, например водорода, аммиака и др.

Вытеснением воды собирают газы, которые не взаимодействуют с водой и

плохо в ней растворяются (рис. 30, в). Цилиндр или банку заполняют водой и закрывают стеклянной пластинкой так, чтобы в цилиндре не оставалось пузырьков воздуха. Пластинку придерживают рукой, цилиндр переворачивают и опускают в стеклянную ванну с водой. Под водой пластинку удаляют, в открытое отверстие

цилиндра подводят газоотводную трубку. Газ постепенно вытесняет воду из цилиндра и заполняет его, после чего отверстие цилиндра под водой закрывают стеклянной пластинкой и цилиндр, заполненный газом, вынимают. Если газ тяжелее воздуха, то цилиндр ставят дном на стол, а если легче, то дном вверх на пластинку. Газы над водой можно собирать в пробирки, которые, так же как и цилиндр, заполняют водой, закрывают пальцем и опрокидывают в стакан или в стеклянную ванну с водой. Для собирания газа чаще всего применяют цилиндры с притертыми к ним стеклянными пластинками для закрывания.

Ядовитые газы собирают обычно вытеснением воды, так как при этом легко

отметить, когда газ целиком заполнит сосуд. Если необходимо собрать газ вытеснением воздуха, то поступают следующим образом (рис. 29, г). В колбу (банку, цилиндр) вставляют пробку с двумя газоотводными трубками. Через одну, которая доходит почти до дна, впускают газ, конец другой опускают в стакан с раствором, поглощающим газ. Например, для поглощения оксида серы (IV) в стакан наливают раствор щелочи, для поглощения хлороводорода – воду. После заполнения колбы (банки) газом вынимают из нее пробку с газоотводными трубками и сосуд быстро закрывают пробкой или стеклянной пластиной, а пробку с газоотводными трубками помещают в газопоглощающий раствор.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Какие способы собирания газов вам известны?

Химия | 10 — 11 классы

Какие способы собирания газов вам известны?

На каких физических свойствах газов основаны эти способы?

В перевёрнутую пробирку.

Способы собирания газов видоизменяются в зависимости от условий, в которых приходится работать.

Из жидкостей растворенные в них газы извлекаются кипячением или при помощи ртутного насоса

Часто употребляют трубки, оттянутые с одной стороны и запаянные с другой, когда газовая среда легко доступна.

Чем отличаются способы получения кислорода и водорода?

Чем отличаются способы получения кислорода и водорода?

На каких свойствах основаны эти отличия?

Какими способами можно собирать водород в пробирку?

Какими способами можно собирать водород в пробирку?

На каких свойствах водорода основаны эти способы ?

Какие синтетические материалы вам известны?

Какие синтетические материалы вам известны?

Где их применяют и на каких свойствах основано применение?

Опишите физические свойства меди, спирта, углекислого газа?

Опишите физические свойства меди, спирта, углекислого газа.

На каких физических свойствах кислорода основаны способы его сбора вытеснением воды и вытеснением воздуха?

На каких физических свойствах кислорода основаны способы его сбора вытеснением воды и вытеснением воздуха?

Каким способом можно собрать углекислый газ CO2 Ответ обоснуйте?

Каким способом можно собрать углекислый газ CO2 Ответ обоснуйте.

Углекислый газ?

Состав в природе 3.

Физические свойства 4.

Способы получения в лаборатории и промышленности 5.

Области применения 6.

Способ получения в лаборатории.

Способы собирания водорода?

Способы собирания водорода.

Каков состав и физические свойства сернистого газа?

Каков состав и физические свойства сернистого газа.

Объсните на каком свойстве основано заполнение сосуда водородом способом вытеснения воздуха?

Объсните на каком свойстве основано заполнение сосуда водородом способом вытеснения воздуха.

На этой странице находится вопрос Какие способы собирания газов вам известны?, относящийся к категории Химия. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 10 — 11 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Химия. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

Источник

Получение, собирание и распознавание газов.

Практическая работа № 5

Получение, собирание и распознавание газов.

Цель работы: повторить способы получения, собирания газов, их физические и химические свойства, совершенствовать приемы работы с лабораторным оборудованием и химическими веществами.

Оборудование: штатив с пробирками, лабораторный штатив, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, шпатель, вата, химические стаканы, кристаллизатор, лучина, спички.

Реактивы: цинк, кристаллический перманганат калия, мел, раствор соляной кислоты, известковая вода, вода.

I Повторите правила техники безопасности при проведении практических работ; работ со стеклянной посудой; работ с нагревательными приборами, работ с кислотами.

II Выполните следующие опыты:

1.Получение и собирание водорода.

А) Осторожно опустите в пробирку 3-4 кусочка цинка, закрепите пробирку в штативе;

Б) Налейте в пробирку с цинком соляную кислоту(2-3см);

В) Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой. Что наблюдаете?;

Г) Соберите водород способом вытеснения воздуха, опустив газоотводную трубку в сухую пробирку, расположенную вверх дном. Какое свойство водорода лежит в основе способа собирания путем вытеснения воздуха?

2. Проверка водорода на чистоту.

А) Через минуту снимите пробирку с трубки и, не переворачивая, поднесите ее отверстием к пламени;

Б) Если водород взрывается с глухим хлопком, то он чистый, а если с «лающим» звуком, значит, водород собран в смеси с воздухом («гремучий газ»).

3. Получение кислорода.

А) Насыпьте шпателем в сухую пробирку 0,5 г кристаллического перманганата калия;

Б) Положите возле отверстия пробирки распушенный комок ваты. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой;

В) Соберите прибор для получения кислорода и собирания его методом вытеснения воздуха. Какое свойство кислорода лежит в основе способа собирания путем вытеснения воздуха?

Г) Проверьте прибор на герметичность, для этого опустите конец газоотводной трубки в кристаллизатор с водой, согрейте пробирку рукой. Что наблюдаете? Если пузырьки воздуха выделяются, значит, прибор герметичен;

Д) Закрепите прибор в лапке штативе так, чтобы дно пробирки находилось чуть выше отверстия, а конец газоотводной трубки немного не доходил до дна стакана. Лапку штатива закрепите возле отверстия пробирки;

Е) Нагрейте сначала всю пробирку, а потом только ту часть, где находится реактив;

Ё) Соберите кислород методом вытеснения воздуха.

4. Доказательство наличия кислорода.

А) Через минуту проверьте полноту заполнения химического стакана кислородом, для этого поднесите к отверстию стакана тлеющую лучину: если она вспыхнет, то сосуд заполнен кислородом.

5. Получение углекислого газа.

А) Соберите прибор для получения углекислого газа;

Б) Поместите в сухую пробирку 1-2 кусочка мела и долейте раствор соляной кислоты так, чтобы кислота слегка покрыла поверхность мела;

В) Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустите в химический стакан. Что наблюдаете? Какое свойство углекислого газа лежит в основе способа собирания путем вытеснения воздуха?

6. Доказательство наличия углекислого газа.

А) Через минуту проверьте полноту заполнения химического стакана углекислым газом, для этого поднесите к отверстию стакана тлеющую лучину: если она потухнет, то сосуд заполнен углекислым газом.

Б) Пропустите выделяющийся углекислый газ в пробирку с 1-2 мл известковой воды до наступления видимых изменений. Что наблюдаете?

В) Продолжайте пропускать углекислый газ в эту пробирку до наступления видимых изменений. Что наблюдаете?

III Результаты опытов, наблюдения, уравнения выполненных реакций в молекулярном и ионном видах занесите в таблицу.

IV После проделанной работы сделайте вывод.

Источник