Способы собирания газов химия

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

Презентация по химии на тему «Получение, собирание и распознавание газов»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Получение, собирание и распознавание газов

Строго соблюдать правила техники безопасности. Для получения газообразных веществ необходимо собрать прибор согласно инструкции: реакционную колбу закрепляют в штативе, горло плотно закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Методика собирания газов определяется физическими свойствами образующихся веществ.

Заполните таблицу Газообразное вещество Уравнение реакции Рисунок прибора Распознавание Н2 О2 HCl NH3 CO2

1. Получение в лаборатории водорода

Собирание водорода а) метод вытеснения воды (т.к. водород в воде практически не растворяется) б) метод вытеснения воздуха (пробирка вверх дном, т.к. водород легче воздуха)

Распознавание Проверка осуществляется следующим образом: пробирку с собранным газом поднести к горящей горелке. Раздается характерный лёгкий хлопок (звук «ппа»).

2. Получение в лаборатории кислорода

Собирание кислорода Метод вытеснения воздуха или вытеснения воды

Распознавание Проверка осуществляется следующим образом: в пробирку с кислородом внести тлеющую лучинку. Она вспыхнет.

3. Получение в лаборатории хлороводорода Для распознавания газ растворяют в воде. Определяют качественный состав образовавшейся соляной кислоты.

4. Получение в лаборатории аммиака Распознать аммиак можно: а) по запаху; б) посинению влажной лакмусовой бумаги; в) появлению «дыма» при поднесении стеклянной палочки, смоченной в концентрированной соляной кислоте.

4. Получение в лаборатории углекислого газа

Домашнее задание Заполнить таблицу, вписав уравнения реакций.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 807 человек из 76 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 46 человек из 23 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

• Сейчас обучается 24 человека из 13 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Презентация может быть использована для повторения и обобщения материала при подготовке к практическим работам по теме «Неметаллы». Или в качестве иллюстрации лабораторного оборудования при пропедевтическом изучении химии в 7 классе.

Рассматривается химизм лабораторного и промышленного процесса получения газообразных веществ: водорода, кислорода, хлороводорода, аммиака и углекислого газа.

Номер материала: ДБ-1280507

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

В Пензенской области запустят проект по снижению административной нагрузки на учителей

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

ЕСПЧ запретил учителям оскорблять учеников

Время чтения: 3 минуты

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

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