Домашний эксперимент, страница 101 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Горение свечи

Поместите в сосуд свечу и зажгите ее. Какими способами можно погасить свечу? Погасите ее разными способами и объясните свои действия.

Решение

Для горения свечи, как и для любого процесса горения, необходимы три условия, которые часто называют "треугольником огня":

• Наличие горючего вещества (в данном случае — пары парафина или воска).
• Наличие окислителя (кислорода, содержащегося в воздухе).
• Достаточно высокая температура (температура воспламенения).

Чтобы погасить свечу, нужно устранить хотя бы одно из этих условий. Погасить горящую свечу можно несколькими способами, основанными на этом принципе.

Способ 1: Прекратить доступ кислорода

Действие: Накройте горящую свечу стеклянным стаканом, банкой или другим подобным сосудом так, чтобы его края плотно прилегали к поверхности.

Объяснение: Пламя свечи использует для горения кислород из воздуха. Когда мы накрываем свечу стаканом, мы ограничиваем приток свежего воздуха, богатого кислородом. Огонь быстро потребляет тот небольшой объем кислорода, который оказался под стаканом. По мере расходования кислорода и накопления углекислого газа (продукта горения), который не поддерживает горение, пламя становится слабее и в итоге гаснет. Таким образом, мы убираем из "треугольника огня" окислитель (кислород).

Ответ: Свечу можно погасить, накрыв ее стаканом, чтобы перекрыть доступ кислорода, необходимого для горения.

Способ 2: Охладить зону горения

Действие: Резко и сильно подуйте на пламя свечи.

Объяснение: Сильная струя воздуха выполняет две функции. Во-первых, она сдувает горячие пары парафина (топливо) от фитиля, разрывая цепь горения. Во-вторых, и это главное, поток воздуха, имеющий комнатную температуру, резко охлаждает фитиль и пары парафина. Температура опускается ниже температуры воспламенения, и реакция горения прекращается. Этот способ заключается в удалении из "треугольника огня" достаточной температуры (тепла).

Ответ: Свечу можно погасить, сильно на нее подув, чтобы охладить фитиль ниже температуры воспламенения и сдуть пары горючего вещества.

Способ 3: Использовать негорючий газ для вытеснения кислорода

Действие: В отдельной емкости смешайте пищевую соду (гидрокарбонат натрия) с уксусом (раствором уксусной кислоты). Начнется бурная реакция с выделением газа. Аккуратно "перелейте" этот невидимый газ в сосуд с горящей свечой, не выливая саму жидкость. Газ, будучи тяжелее воздуха, заполнит сосуд и погасит пламя.

Объяснение: При взаимодействии пищевой соды и уксуса образуется углекислый газ ($CO_2$), вода и ацетат натрия. Уравнение реакции: $NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2o + CO_2\uparrow$. Углекислый газ примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха, поэтому он опускается вниз и скапливается в сосуде, вытесняя оттуда воздух (и содержащийся в нем кислород). Лишившись доступа к кислороду, пламя гаснет. На этом же принципе работают углекислотные огнетушители.

Ответ: Свечу можно погасить с помощью углекислого газа, полученного, например, при реакции соды и уксуса, так как он тяжелее воздуха и вытесняет кислород из зоны горения.

Способ 4: Залить водой

Действие: Капнуть или полить небольшим количеством воды на фитиль и основание пламени.

Объяснение: Вода обладает высокой теплоемкостью и большой теплотой парообразования. Попадая на горящий фитиль, она интенсивно поглощает тепло, резко снижая температуру ниже температуры воспламенения парафина. Образующийся водяной пар также частично перекрывает доступ кислорода к пламени. Таким образом, этот метод работает в основном за счет удаления тепла.

Ответ: Свечу можно погасить водой, которая резко охлаждает фитиль ниже температуры воспламенения.