Цель работы
Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства.
Необходимое оборудование и реактивы
Оборудование:
штатив лабораторный с лапкой или пробиркодержатель;
спиртовка;
два химических стакана;
стеклянная пластинка;
пробирка;
пробка с газоотводной трубкой;
ложка для сжигания веществ;
спички;
лучинка;
вата.
Вещества:
перманганат калия (твердый) KMnO4;
уголь С;
известковая вода - Са(ОН)2.
Меры предосторожности
Работа со спиртовкой:
Не переносите горящую спиртовку с места на место.
Гасите спиртовку только с колпачка.
При нагревании не забудьте прогреть пробирку. Для этого пробирку, закрепленную в лапке штатива, медленно проведите сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно. Эту операцию повторите несколько раз: чтобы стекло равномерно прогрелось. Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках пробирки.
Дно пробирки должно находиться в верхней части пламени.
Дно пробирки не должно касаться фитиля.
Работа со стеклом:
Помните, что горячее стекло по внешнему виду не отличается от холодного. Не прикасайтесь к горячей пробирке.Закрепляя пробирку в лапке штатива, не закручивайте сильно винт. При нагревании стекло расширяется и пробирка может треснуть
Проверка прибора на герметичность:
Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, опустите конец трубки в стакан с водой. Плотно обхватите ладонью пробирку и внимательно следите за появлением пузырьков воздуха.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Загрузите по очереди два следующих видео - опыта и внимательно наблюдайте за экспериментом:
1. Получение кислорода (нажмите "Посмотреть опыт")
Кислород( O 2 ) в лаборатории получают разложением перманганата калия KMnO 4 (марганцовки). Для опыта понадобится пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку насыпаем кристаллический перманганат калия. Для сбора кислорода приготовим колбу. При нагревании перманганат калия начинает разлагаться, выделяющийся кислород поступает по газоотводной трубке в колбу. Кислород тяжелее воздуха, поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Тлеющая лучинка вспыхивает в колбе: значит нам удалось собрать кислород.
2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑
Чистый кислород впервые получили независимо друг отдруга шведский химик Шееле (при прокаливании селитры) и английский ученый Пристли (при разложении оксидов ртути и свинца). До их открытия ученые считали, что воздух ‑ однородная субстанция. После открытия Шееле и Пристли Лавуазье создал теорию горения и назвал новый элемент Oxygenium (лат.) – рождающий кислоту, кислород. Кислород - необходим для поддержания жизни. Человек может выдержать без кислорода всего несколько минут.
2. Обнаружение кислорода
Кислород поддерживает горение - это свойство кислорода используется для его обнаружения
3. Горение угля в кислороде
Кислород активно взаимодействует со многими веществами. Посмотрим, как реагирует кислород с углем. Для этого раскалим кусочек угля на пламени спиртовки. На воздухе уголь едва тлеет, потому что кислорода в атмосфере около двадцати процентов по объему. В колбе с кислородом уголь раскаляется. Горение углерода становится интенсивным. При сгорании углерода образуется углекислый газ:
С+О2= СО2
Добавим в колбу с газом известковую воду – она мутнеет. Известковая вода обнаруживает углекислый газ. Вспомните, как разжигают гаснущий костер. Дуют на угли или интенсивно обмахивают их для того, чтобы увеличить подачу кислорода в зону горения.
Сжатые газы находятся в в газообразном состоянии при повышенном давлении и нормальной температуре. К таким газам относятся: азот, аргон, кислород, сжатый воздух, водород, метан и др. Сжиженные газы находятся в при повышенном давлении и комнатной температуре в жидком состоянии и в равновесии со своим паром (газом). К таким сжиженным газам относятся: хлор,/аммиак, бутан, пропан, углекислый газ, различные фреоны и др.
Растворенными газами называются такие, которые в под давлением находятся в растворенном состоянии; представителем растворенных газов является ацетилен.
Сжатые сжиженные и растворенные газы подразделяются на следующие основные группы: а) горючие и взрывоопасные, б) инертные и негорючие, в) поддерживающие горение, г) отравляющие.
Каждая группа газов характеризуется различной, степенью их токсичности и опасности. Поэтому необходимо знать их свойства, а также иметь навыки обращения с сосу предназначенными для их хранения, транспортировки и раздачи.
2. Многообразное применение различных газов не позволяет предусмотреть в типовой инструкции местные особенности. Поэтому для создания условий, исключающих производственные травматизм, необходимо разрабатывать для каждого процесса инструкции по технике безопасности на рабочем месте. В данной Типовой инструкции изложены общие требования по безопасному использованию газов и эксплуатации , имеющих наиболее широкое применение.При обращении с необходимо соблюдать определенные правила безопасности. Особое внимание должно быть обращено на транспортировку . Здесь все операции должны быть организованы таким образом, чтобы не подвергались ударам. При утечке из горючих газов может образоваться взрывоопасная смесь газа с воздухом, для взрыва которой достаточно небольшого теплового импульса. Взрыв может привести к тяжелым увечьям, гибели людей и разрушению зданий. При утечке из отравляющих и ядовитых газов и в плохо вентилируемом помещении может произойти отравление находящихся в нем людей.
Содержание и обслуживание научного учреждения обязана принимать все необходимые меры, обеспечивающие исправное состояние и их безопасную эксплуатацию. В научном учреждении, эксплуатирующем , должны быть назначены лица, ответственные за хранение, транспортировку и эксплуатацию . Указанные лица назначаются из числа инженерно-технических работников, аттестованных специальными квалификационными комиссиями.
К постоянной работе с допускаются лица не моложе 18 лет медицинское освидетельствование, производственное обучение, проверку знаний квалификационной комиссией и инструктаж по безопасному обслуживанию . Результаты проверки знаний оформляются протоколом, подписанным председателем и членами квалификационной комиссии. Лицам, сдавшим испытания, должны быть выданы соответствующие удостоверения.Требования техники безопасности к установке , приборов, аппаратуры и монтажу газопроводовКаждый с газом при получении со склада должен быть тщательно осмотрен. При осмотре проверяется: а) не истек ли срок очередного освидетельствования; б) Соответствуют ли окраска и надписи (маркировка) действующим правилам, Госгортехнадзора; в) нет ли на корпусе значительных повреждений (трещин, вмятин); г) не забита ли резьба вентиля; д) исправлен ли вентиль, и нет ли пропуска газа; е) нет ли на следов жира или масла (что особенно опасно для кислородных ).
При обнаружении хотя бы одного из указанных недостатков должен быть заменен.
Разрешается: перемещать в помещениях лабораторий на тележках или носилках; по согласованию с инспекцией Госгортехнадзора транспортировать на тележках в грузовых лифтах или при условии оборудования их при для крепления в вертикальном положении.
В случае обнаружения пропуска газа через вентиль , наполненный токсичным или горючим газом, должен быть удален в безопасное место, где принимаются меры по устранению утечки газа.
Вносить в помещение с горючим или токсичным газом разрешается по специальному согласованию с представителем службы техники безопасности.
Объяснение:
1.Определим сначала объем кислорода в таком объеме воздуха:
30( л - 100%, а
pi\ _21%, откуда x=300^ * 21/1 o = 63pi
2. Если 1 моль кислорода, а это 22,4 л имеет массу 32 г, то
63
л -у г, откуда