Опыт №1. Изучение строения пламени

Цель: определить максимальную и минимальную температуру пламени.

Оборудование и материалы: высокотемпературный датчик; штатив с зажимом; спиртовка; свечка; спички; зажигалка Brig.

Меры безопасности:

1. Работа связана с открытым пламенем – берегитесь ожога;

2. Термопара после извлечения из пламени остывает не сразу – берегитесь ожога;

В спиртовке содержится горючая жидкость.

Ход опыта:

Подключили высокотемпературный датчик к регистратору данных. Закрепили датчик в штативе так, чтобы его кончик находился в самой нижней части пламени.

Зажгли спиртовку. Перемещали датчик температуры в разные точки пламени:

1. темная – самая холодная;

2. светящаяся – температура выше, чем в темной зоне;

Внешняя, верхняя бесцветная часть пламени – самая горячая.

Повторили измерения температуры пламени с другими материалами (горючими веществами) и записали уравнения реакций с учетом зафиксированных нами показателей.

Материал	min t градусы	max t градусы	Уравнение реакции
Спиртовка			C2H2OH+3O2à2CO2+3H2O
Свеча			2C16H34+49O2à32CO2+34H2O
Зажигалка Brig			2C4H10+13O2à8CO2+10H2O

Вывод: В результате проведённого опыта мы выяснили, что строение племени различных горючих веществ сходное – самая холодная точка пламени находится в тёмной, а самая горячая – в его верхней бесцветной части.

Приложение 3

Опыт №2. Разноцветное пламя

Цель:определить зависимость цвета пламени от присутствия примесей в составе горючего материала.

Ход опыта:

Для этого взяли чистые фарфоровые чашки, в которые налили по 2-3 мл спирта. В спирт добавили по 0,2-0,5 г мелко растёртых хлоридов. Смесь подожгли.

В каждой чашке наблюдали цвет пламени, характерный для того катиона, который имелся в составе соли:

Na⁺ - жёлтый,

K⁺ - фиолетовый,

Ba²⁺ - желтовато-зелёный,

Ca²⁺ - кирпично-красный,

Cu²⁺ – зелёный.

Если смешать 5мл спирта с 1мл концентрированной борной кислоты, то после поджигания смеси появится зелёное пламя, образуемое горящим борноэтиловым эфиром:

Н₃ВО₃ + 3 С₂Н₅ОН = В(С₂Н₅О)₃ +3 Н₂О

2 В(С₂Н₅О)₃ + 18 О₂ =В₂О₃ + 15 Н₂О + 12 СО₂

Вывод: цвет пламени зависит от состава горючего материала.

Приложение 4

Интересные факты

Огонь – одно из наиболее ярких проявлений сил природы, известных человеку. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели. И конечно, огню посвящено много интересных мыслей, цитат, афоризмов и интересных фактов.

Почему при совершении священных обрядов вспыхивали и рассыпались искрами таинственные огни?

В Древней Индии при совершении священных обрядов в полумраке храмов внезапно вспыхивали и рассыпались искрами таинственные красные огни, наводнившие суеверный страх на молящихся. Разумеется, всемогущий Будда здесь был ни при чем, зато его верные служители (жрецы) пугали и обманывали верующих с помощью бенгальских огней.

Секрет жрецов – соль стронция, ионы которого придают пламени красный цвет, смешивалась с углем, серой и бертолетовой солью. В нужный момент смесь поджигалась. Поскольку «патент» на изобретение такой смеси принадлежал жрецам из индийской провинции Бенгалии, эти огни получили название бенгальских.

Таким образом, уравнение окислительно-восстановительной реакции, в результате которой происходит вспышки красных огней:

2КСlO₃ + S + 2C = 2КСl + SO₂ + 2СО₂.

Почему головка спички воспламеняется при трении?

В состав намазки коробка спичек входит красный фосфор. А основным
компонентом головки спички является КСlО₃. От трения головки спички
о намазку мельчайшие частички фосфора воспламеняются на воздухе. При этом
происходит реакция горения фосфора с образованием P₄О₁₀. Реакция
сопровождается выделением теплоты, что приводит к разложению КСlО₃
с образованием О₂. Выделяющийся кислород способствует воспламенению головки спички.

Таким образом, уравнение химических реакций, которые мы проводим каждый раз, зажигая спичку – 4Р+5О₂→Р₄О₁₀+Q, KClO₃ = KCl+³/₂O₂.

Почему мы всегда ощущаем резкий запах, когда зажигаем спичку?

Мы всегда ощущаем резкий запах, когда зажигаем спичку. Это запах оксида серы(IV), который образуется в результате химической реакции между хлоратом калия и серой.

Таким образом, уравнение химических реакций, которые мы проводим каждый раз, зажигая спичку – 2КСlO₃ + 3S = 2КСl + 3SO₂.