Dióxido de carbono (CO2) es incoloro e inodoro, por lo que no se puede detectar mediante la observación directa. Debe recolectar una muestra de aire (o una muestra de CO.2), luego realiza una de varias pruebas simples para identificar la presencia del gas. Puede soplar el gas en forma de burbujas a través del agua de cal, o sostener algo encendido para ver si el fuego se apaga por la presencia de CO2.
Paso
Método 1 de 3: preparación de la muestra
Paso 1. Recoger muestras de CO.2.
Para comenzar la prueba, necesitará un tubo de ensayo sellado que contenga el gas recolectado. El dióxido de carbono se puede poner en un cilindro de gas, tubo de ebullición u otro recipiente hermético. El proceso de recolección de dióxido de carbono generalmente se lleva a cabo en agua en un vaso de precipitados. Gas CO.2 más denso que el aire. Por lo tanto, puede recolectarlos usando sus propiedades de flujo descendente o con una jeringa de gas.
Paso 2. Mezclar carbonato de calcio con ácido clorhídrico (HCl)
La forma más sencilla de recolectar dióxido de carbono es hacer reaccionar carbonato de calcio (o astillas de piedra caliza) con ácido clorhídrico. Primero, vierta 20 ml de HCl en un matraz cónico. Agregue una cucharada de carbonato de calcio (o trozos de piedra caliza) al HCl. Una vez que comience la reacción química, cubra el matraz cónico con el tapón y el tubo de suministro, recogiendo el gas a través del tubo de suministro en un tubo de ensayo invertido (y sumergido en un recipiente con agua). Si se agota el agua del tubo de ensayo, significa que se ha acumulado gas.
- Puede continuar recolectando el gas mientras ocurra la reacción.
- Para las demostraciones en el aula, solo necesitará una pequeña cantidad de ácido clorhídrico, diluido a 1 M. Lo mejor es una concentración de 2 M, pero solo debe usarse con extrema precaución. La ecuación de reacción es: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(gramo).
- Debe tener mucho cuidado al trabajar con ácido clorhídrico: use guantes, una bata de laboratorio y gafas protectoras. ¡No dejes que el ácido entre en contacto con tu piel! El mejor entorno para realizar esta reacción es si tiene acceso a un laboratorio.
Paso 3. Cierre el tubo de ensayo con el tapón
Coloque el tubo en la rejilla para mantenerlo seguro hasta que se realice la prueba. Un tapón de tubo es un pequeño corcho o tapón que le permite pasar el contenido de un tubo de ensayo a través de un tubo a otro recipiente a través de un tubo de suministro. Importante para sellar gas CO.2 en el contenedor. Si se deja abierto, el gas se mezclará con el aire y la efectividad de la prueba se reducirá significativamente.
Método 2 de 3: burbujear a través del agua de cal
Paso 1. Haga burbujear el gas a través del agua de cal
La forma más efectiva de probar el CO2 es burbujeando el gas a través de "agua de cal", una solución diluida de hidróxido de calcio (cal muerta). Cuando se inyecta dióxido de carbono en la solución, se forma un precipitado sólido de carbonato de calcio: cal o piedra caliza. El carbonato de calcio es insoluble en agua. Por tanto, si hay CO2 en la muestra, el agua de cal se volverá blanca lechosa y turbia.
Paso 2. Prepara una solución de agua de cal
El proceso es simple, hidróxido de calcio diluido con agua. Hidróxido de calcio (Ca (OH)2) es un polvo blanco e incoloro que se puede comprar en la mayoría de los proveedores de productos químicos. El agua pura de cal, después de mezclar, es clara e incolora, de olor ligeramente terroso y sabor amargo, característico del hidróxido de calcio alcalino. Siga estos pasos para hacer su propia agua de lima:
- Coloque 1 cucharadita de hidróxido de calcio en un frasco de vidrio transparente de un galón (o más pequeño). El agua de cal es una solución saturada, lo que significa que hay algunos productos químicos adicionales que son insolubles. Una cucharadita le dará una solución completamente saturada, ya sea que esté usando un galón o un recipiente más pequeño.
- Llene el galón con agua destilada o del grifo. El agua destilada siempre producirá una solución más pura, pero los minerales en el agua del grifo no deberían obstaculizar la prueba.
- Ponle la tapa al frasco. Agite la solución vigorosamente durante 1-2 minutos, luego déjela durante 24 horas.
- Vierta la solución más clara en la parte superior del frasco a través de café o papel de filtro limpio. Tenga mucho cuidado de no alterar el sedimento. Si es necesario, repita el paso de filtrado hasta obtener una solución clara de agua de cal. Almacene en un frasco o botella limpia.
Paso 3. Sople el gas a través del agua de cal
Llene hasta la mitad un tubo de ensayo con agua de cal y luego déjelo hervir. Utilice el tubo de suministro para administrar la muestra de CO.2 en un tubo de ensayo directamente en agua de cal hirviendo. Puede utilizar un tubo flexible o una manguera (metálica) como tubo de suministro, si no hay nada mejor. Deje que el gas atrapado "burbujee" a través del líquido y espere a que se produzca la reacción.
Si no quiere hervir nada, use una jeringa de gas para liberar el gas CO.2 directamente en un tubo de ensayo lleno hasta la mitad con agua de cal. Tape el tubo de ensayo, luego agite vigorosamente durante 1-2 minutos. Si la muestra contiene dióxido de carbono, la solución se volverá turbia.
Paso 4. Observe si el agua está turbia
Si hay CO2, el agua de cal se volverá blanca turbia con partículas de carbonato de calcio. Si el agua de cal hierve y el gas se canaliza directamente al agua de cal, la reacción tendrá lugar de inmediato. Si no sucede nada después de aproximadamente un minuto, se puede suponer que su muestra no contiene dióxido de carbono.
Paso 5. Conozca la reacción química
Comprender lo que realmente está sucediendo para indicar la presencia de CO2. La ecuación de reacción para esta prueba es: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). En términos no químicos: agua de cal + gas (que contiene CO2) reacciona con cal sólida (partículas) y agua.
Método 3 de 3: prueba con una barra iluminada
Paso 1. Intente usar una muestra para apagar el fuego
El dióxido de carbono en altas concentraciones extinguirá el fuego. Solo necesita sostener una pequeña varilla encendida en un tubo de ensayo que se cree que contiene CO2. Si hay CO. Gas2, la llama pronto se apagará. La combustión (la aparición de una llama) es una reacción entre el oxígeno y otras sustancias, en forma de oxidación rápida de compuestos orgánicos y reducción de oxígeno. El fuego se apaga porque el oxígeno es reemplazado por CO2, que es un gas incombustible.
Recuerde que los gases que no contienen oxígeno también extinguirán la llama. Por lo tanto, esta es una prueba de dióxido de carbono poco confiable, ya que podría llevarlo a identificar incorrectamente el gas
Paso 2. Recoger gas de dióxido de carbono en un tubo de ensayo invertido
Asegúrese de que la muestra esté correctamente almacenada y tapada con corcho antes de intentar realizar la prueba de CO2. Asegúrese de que el tubo de ensayo no contenga gases inflamables o explosivos. En este caso, la exposición al fuego puede ser peligrosa, o al menos muy aterradora.
Paso 3. Ponga una pequeña llama en el tubo de ensayo
Use una férula o un palito largo pequeño. En caso de emergencia, se pueden usar fósforos, pero cuanto más lejos esté la mano de la boca del tubo de ensayo, más seguro será el experimento. Si la llama se apaga rápidamente, puede haber una concentración de CO2 alto en el tubo de ensayo.
Paso 4. Alternativamente, intente usar una jeringa de gas para apagar la vela
Llene la jeringa con dióxido de carbono. Luego, use una gota de cera derretida para unir la cera corta a la superficie de la moneda. Luego, coloque la vela y la moneda en una taza con la boca ancha y encienda la vela. Complete la jeringa con una manguera pequeña y presione la jeringa para desplazar el CO2 al fondo de la taza. Si retira toda la jeringa en uno o dos segundos, la llama se apagará.
