Номер 12, страница 131 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы и задания. §19. Углекислый газ. Глава 3. Вещества вокруг нас - номер 12, страница 131.

12. Придумайте свои эксперименты с «сухим льдом».

Важное замечание о безопасности: Сухой лед — это твердый диоксид углерода ($CO_2$) с температурой около $-78.5^\circ C$. При работе с ним необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Всегда используйте толстые защитные перчатки или щипцы. Никогда не прикасайтесь к сухому льду голыми руками, так как это вызовет серьезное обморожение. Проводите эксперименты в хорошо проветриваемом помещении, так как выделяющийся углекислый газ вытесняет кислород. Не храните сухой лед в герметичных контейнерах, так как сублимация создает высокое давление, которое может привести к взрыву.

Эксперимент 1: Густой туман

Что понадобится: сухой лед, высокая емкость (стакан, колба, ваза), теплая вода, защитные перчатки и щипцы.

Ход эксперимента: Налейте в емкость теплую воду примерно на половину. С помощью щипцов аккуратно опустите в воду несколько небольших кусочков сухого льда. Вы увидите, как из емкости начнет выходить густой белый туман, который будет стелиться по столу и полу.

Объяснение: Сухой лед при контакте с теплой водой начинает интенсивно сублимировать, то есть переходить из твердого состояния сразу в газообразное. Холодный углекислый газ ($CO_2$) охлаждает водяной пар, находящийся в воздухе и испаряющийся из воды. Этот пар конденсируется в мельчайшие капельки воды, образуя туман. Поскольку углекислый газ тяжелее воздуха, туман не поднимается вверх, а стелется вниз.

Ответ: При добавлении сухого льда в теплую воду образуется густой белый туман из сконденсированного водяного пара, который стелется вниз, так как углекислый газ тяжелее воздуха.

Эксперимент 2: Поющая ложка

Что понадобится: сухой лед, металлическая ложка (или монета), защитные перчатки.

Ход эксперимента: Возьмите ложку в руку (она должна быть комнатной температуры или теплее) и с небольшим нажимом прикоснитесь ею к поверхности куска сухого льда. Вы услышите громкий звенящий или визжащий звук.

Объяснение: Теплый металл ложки вызывает очень быструю сублимацию сухого льда в точке соприкосновения. Образующаяся "газовая подушка" из $CO_2$ отталкивает ложку от поверхности льда. Как только ложка отлетает, подача газа прекращается, и она под действием силы тяжести и вашего нажима снова касается льда. Этот процесс повторяется с очень высокой частотой, вызывая вибрацию ложки, которая и создает звук.

Ответ: При контакте теплой металлической ложки с сухим льдом возникает быстрая сублимация, которая заставляет ложку вибрировать с высокой частотой и издавать звенящий звук.

Эксперимент 3: Надувающийся шарик

Что понадобится: сухой лед, пластиковая бутылка, воздушный шарик, щипцы, защитные перчатки.

Ход эксперимента: С помощью щипцов положите несколько маленьких кусочков сухого льда внутрь пластиковой бутылки. Сразу же натяните на горлышко бутылки воздушный шарик. Наблюдайте, как шарик начинает надуваться сам по себе.

Объяснение: Сухой лед внутри бутылки сублимирует, превращаясь в газообразный углекислый газ. Объем газа значительно превышает объем твердого вещества. Газ заполняет бутылку, а затем и шарик, надувая его. Этот опыт наглядно демонстрирует процесс сублимации и значительное увеличение объема вещества при переходе в газообразное состояние. Внимание: не закрывайте бутылку с сухим льдом герметичной крышкой!

Ответ: Сухой лед в бутылке сублимирует, образующийся углекислый газ заполняет пространство и надувает воздушный шарик, надетый на горлышко.

Эксперимент 4: Хрустальный мыльный пузырь

Что понадобится: сухой лед, широкая миска или стакан, теплая вода, жидкое мыло (или средство для мытья посуды), полоска ткани.

Ход эксперимента: Положите на дно миски кусок сухого льда и залейте его небольшим количеством теплой воды, чтобы началось образование тумана. Смешайте жидкое мыло с небольшим количеством воды. Смочите полоску ткани в мыльном растворе и проведите ею по краю миски, чтобы создать мыльную пленку, закрывающую миску. Пленка начнет надуваться, образуя большой полусферический пузырь, наполненный туманом.

Объяснение: Углекислый газ, образующийся при сублимации, создает внутри миски избыточное давление. Этот газ давит на мыльную пленку изнутри, надувая ее в виде купола. Когда пузырь лопается, из него эффектно вырывается облако тумана.

Ответ: Газ от сублимирующего сухого льда надувает мыльную пленку на краю емкости, создавая большой пузырь, заполненный туманом.

Эксперимент 5: Газирование напитков

Что понадобится: сухой лед (обязательно пищевой!), стакан с соком или водой, защитные перчатки, щипцы.

Ход эксперимента: Налейте в стакан сок или любой другой негазированный напиток. С помощью щипцов опустите в стакан очень маленький кусочек пищевого сухого льда. Напиток начнет сильно пузыриться. Дождитесь полного исчезновения (сублимации) сухого льда.

Объяснение: Пузырьки углекислого газа ($CO_2$) проходят через жидкость. Часть газа растворяется в воде, образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$), которая и придает напиткам "газированный" вкус. Внимание: используйте только пищевой сухой лед и ни в коем случае не пейте напиток и не глотайте кусочки льда, пока он полностью не растворится!

Ответ: При добавлении пищевого сухого льда в напиток он насыщается углекислым газом и становится газированным.