Vej den usynlige CO2
Man kan ikke se kuldioxid, men man kan veje den. Eleverne lader eddike og natron reagere, hælder den usynlige gas over i et tomt bægerglas på en præcis vægt og ser massen stige. Bagefter vejer de, hvor meget gas der forsvinder fra en åben kolbe under reaktionen. Forsøget viser, at gasser har masse, og at CO2 er tungere end luft.
Har en usynlig gas en masse, og er CO2 tungere eller lettere end luft?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Ohaus Scout SKX vægt, 220 g | SE-8823A | 1 pr. gruppe eller 1 til klassen |
| Natriumhydrogencarbonat (1 kg) | 818400-4 | Natron, ca. 10 g pr. gruppe |
| Erlenmeyerkolbe 500 ml (6 stk.) | 101030 | 1 pr. gruppe |
| Bægerglas 600 ml (8 stk.) | 100041 | 1 pr. gruppe |
| Bægerglas 250 ml (8 stk.) | 100022 | 1 pr. gruppe |
| Beskyttelsesbriller, komfort | 910020 | 1 pr. elev |
Andet udstyr: husholdningseddike (5 %), ca. 150 ml pr. gruppe; teske; uSB-kabel til vægten og en computer med SPARKvue; et stearinlys i et glas (valgfrit, til læreren).
Sikkerhed
Eddike svier i øjnene, så brug beskyttelsesbriller. Reaktionen bruser kraftigt: brug en stor kolbe, og hæld natronen i lidt ad gangen. Den mængde CO2, der dannes, er lille, men luft ud efter forsøget. Hvis læreren viser, at CO2 kan slukke et lys, skal det ske på et brandsikkert underlag med god afstand til papir og hår.
Sådan gør I
- Slut vægten til computeren med USB-kablet, start SPARKvue, og vælg sensordata. Vis massen med to decimaler.
- Stil et tomt 600 ml bægerglas på vægten, og tryk Tare, så vægten viser 0,00 g. Start målingen.
- Hæld ca. 100 ml eddike i en 500 ml erlenmeyerkolbe. Tilsæt to teskefulde natron lidt ad gangen, og vent, til det næsten er holdt op med at bruse.
- Hæld forsigtigt gassen fra kolben over i bægerglasset på vægten, som om I hældte vand. Hæld ikke væsken med.
- Se, hvad der sker med massen. Notér den største stigning.
- Del 2: Stil en kolbe med 100 ml eddike og et lille bægerglas med 5,0 g natron på vægten, og tryk Tare. Hæld natronen i kolben, og log massen, til reaktionen er slut.
- Notér, hvor meget massen faldt, og sammenlign med del 1.
Med PASCO-sensor
Ohaus Scout-vægten (SE-8823A) kan sluttes direkte til SPARKvue. Så kan hele klassen følge massen som en graf på storskærm, og eleverne kan se, hvordan massen stiger, når gassen hældes i, og langsomt falder igen, når CO2 blander sig med luften.
Hvad sker der?
Eddike indeholder eddikesyre, og natron er natriumhydrogencarbonat. Når de blandes, dannes natriumacetat, vand og kuldioxid. Det er CO2, der får væsken til at bruse.
En liter CO2 vejer ca. 1,8 g, mens en liter luft vejer ca. 1,2 g. Når CO2 hældes ned i bægerglasset, skubber den luften op og ud. Glasset indeholder nu en tungere gas, og vægten viser en stigning på nogle tiendedele gram.
I del 2 forsvinder CO2 ud af den åbne kolbe, og massen falder. 5 g natron kan højst give ca. 2,6 g CO2. Lidt mindre måles typisk, fordi en del af gassen bliver opløst i væsken.
Spørgsmål til eftertanke
- Hvor meget steg massen, da I hældte CO2 i bægerglasset?
- Hvorfor faldt massen langsomt igen bagefter?
- Hvor meget faldt massen i del 2, og hvorfor er det ikke helt det samme som den beregnede værdi?
- Hvad ville der ske, hvis I satte en prop i kolben under reaktionen?
- Hvor i naturen eller hverdagen kan CO2 samle sig nær gulvet?
Til læreren
Stigningen i del 1 er typisk 0,2-0,4 g med et 600 ml bægerglas, så en vægt med 0,01 g opløsning er nødvendig. Undgå træk fra vinduer og ventilation, og lad eleverne hælde langsomt og tæt på glasset.
Del 2 egner sig til at tale om bevarelse af masse: massen forsvinder ikke, men gassen forlader kolben. En ballon over kolbens hals kan bruges til at vise, at massen er bevaret i et lukket system.
Forsøget kan kobles til drivhuseffekten og til CO2 i kældre og gruber, hvor gassen kan samle sig.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
