Взаимодействие паров воды с железом

Для опыта требуется тугоплавкая (лучше кварцевая) стеклянная трубка длиной 12—\5см с внутренним диаметром 1—1,5 см, но можно использовать более длинную (до 25 см) железную трубку (например, кусок водопро­водной трубы). Чтобы при нагревании не портились и не загорались пробки, концы железной трубки у пробок обматывают асбестом или марлей и во время опыта непрерывно смачивают водой, не давая перегреваться.

В трубку 3 (98), укрепленную одним концом в зажиме штатива с асбестовыми прокладками, вносят 20—25 г железного порошка (лучинкой или картонной полоской), рас­полагая его посередине трубки. После этого плотно вставляют резиновую проб­ку с газоотводной стеклян­ной трубкой 4. Нижний изогнутый конец трубки 4 подводят под мостик в чаш­ке с водой. Не соединяя колбу с трубкой 3, нагре­вают воду в колбе до силь­ного кипения и одновре­менно нагревают сильной газовой горелкой трубку 3 выше 200 °С (слышится шипение при прикоснове­нии к стенке трубки мок­рой тряпки), чтобы не допустить конденсации водяного пара в самом начале опыта. После этого вставляют в трубку 3 вторую резиновую пробку с пароподводящей трубкой 2. Ослабив кипение воды в колбе , плотно надевают ее на вторую резиновую пробку трубки 2 (достаточно подвижный зажим штатива и подвижность трубки 3, закрепленной только одним концом, позволяют это легко сделать). Сразу же вновь подставляют спиртовку под колбу  и продолжают пока несильное нагревание трубки 3, следя за пузырь­ками газа, выходящими из конца трубки в чашке. Для проверки полноты удаления газа ставят на мостик (или просто надевают на изогнутый конец трубки) большую пробирку с водой. Если в пробирке не накапливается сколько-нибудь значительный объем газа, значит, воздух из колбы , трубки 3 и соединительных трубок вытеснен. Тогда сильно нагревают посередине трубку 3 и ставят на мостик небольшой цилиндр, наполненный водой. Цилиндр быстро наполняется чистым водородом, который испытывают, как описано выше. По окончании опыта, прежде чем прекратить кипя­чение воды в колбе, необходимо вынуть одну из пробок, иначе в прибор засосет воду из чашки. Опыт в таком оформлении выпол­няется только как демонстрационный.

В реакции принимает участие не только железный порошок, но и железо стенок трубки. Для сравнения можно провести опыт с медной трубкой и порошком меди, а затем в этой же медной трубке с порошком железа, магния, цинка. Водород выделяется только в трех последних случаях. Оформление опыта может быть более простым (99). Воду наливают непосредственно в трубку, закрытую пробкой. Туда же вносят порошок металла. Второй конец трубки закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Благо­даря высокой теплопроводности меди вода легко закипает при нагревании порошка металла в середине трубки. Медная трубка должна быть более длинной (до 30 см). Второй конец ее нужно обернуть марлей и смачивать водой для защиты пробки от перегрева.

Спонсоры сайта:

Copyright © 2011. Designed by "Nemec"