Stránka | 1
19a
Metodický list
Téma: Automobilový průmysl
Aktivita:
CO2 a jeho vlastnosti
Cílová skupina: žáci II. stupně ZŠ,
nižší ročníky gymnázií
Použité metody a formy: učitelský
demonstrační pokus
Časová náročnost: 15 minut
Prostředí výuky: třída, učebna
chemie
Cíle aktivity: Žák si osvojí informace o vlastnostech oxidu uhličitého CO2.
Žák vyvozuje důsledky nadměrného znečišťování ovzduší oxidem uhličitým.
Žák aplikuje získané poznatky v environmentálním kontextu.
Teoretická
východiska:
Oxid uhličitý je bezbarvý, lehce zkapalnitelný plyn, bez chuti a zápachu. Je těžší než
vzduch. Vzniká při dokonalém spalování uhlíku za dostatečného přístupu vzduchu, při
dýchání, tlení, hnití, kvašení, ale také jako produkt spalování různých druhů paliv
automobilů.
Pro demonstraci jeho vlastností si jej můžeme připravit v laboratoři reakcí uhličitanů se
silnými kyselinami nebo jejich tepelným rozkladem. Reakcí uhličitanu vápenatého (CaCO3)
s kyselinou chlorovodíkovou (HCl), která má bouřlivý průběh, vzniká oxid uhličitý (CO2).
Ten vyplňuje otevřenou nádobu ode dna, protože je těžší než vzduch, který je tak
postupně vytěsňován. Jelikož je oxid uhličitý plyn nepodporující hoření, pak dochází
k uhasnutí plamene.
Pomůcky: kuželová baňka s bočním vývodem, dělící nálevka s kohoutem, stojan, svorka křížová
dvojitá, držák, zátka s otvorem, hadička, odvodná trubice, nádoba na jímání plynu
(zavařovací sklenice), drát (cca 25 cm), svíčky 3 ks, zápalky, chemická lžíce
Chemikálie: uhličitan vápenatý (CaCO3), kyselina chlorovodíková (HCl) zředěná v poměru 1:1
Bezpečnost práce: Kyselina chlorovodíková (HCl)
Při potřísnění kůže zasažené místo ihned oplachujeme silným proudem vody. Potřísněný
oděv co nejrychleji odložit. Jako neutralizační roztok lze použít 2% roztok NaHCO3 (5 – 15
lžic NaHCO3 do 1 litru vody).
má intenzivní dráždivé účinky. Inhalace par může při
dlouhé expozici způsobit poškození sliznice dýchacích cest.
Při zasažení očí vyplachujeme velkým množstvím vody po dobu cca 15 minut, přičemž
voda nesmí téci z kontaminovaného oka do čistého.
Při požití ihned vypláchneme ústa vodou nebo mlékem. Ihned po požití (do 5 – 10 minut)
dáme vypít půl litru vlažné vody nebo mléka a vyvoláme zvracení. Později již zvracení
nevyvoláváme.
Oxid uhličitý (CO2) není toxický v běžném slova smyslu. Má lehce dráždivý účinek, ten je
však při inhalaci zanedbatelný proti účinku hlavnímu, kterým je stimulace dýchání
(prohloubení a zrychlení dechu), až ochrnutí dýchání při masivní expozici. Na malé
koncentrace CO2 se organismus dobře adaptuje, při dlouhé expozici má slabý narkotický
účinek, projevující se snížením kyslíkové spotřeby organismu.
Uhličitan vápenatý (CaCO3) není toxický, působí slabě iritačně. Nemá nepříznivé účinky
na životní prostředí. Jedná se totiž o minerální látku, která se vyskytuje běžně v přírodě.
Je stálá a nepodléhá degradaci. Při expozici vdechováním je nutné vyvést postiženého na
čerstvý vzduch. Při styku s kůží omýt proudem vody a ošetřit ochrannou mastí. Při
zasažení očí vypláchnout proudem vody. Při požití vypít alespoň 0,5 l vody.
Zadání úkolu (ů): Na základě pokusu vyvoďte vlastnosti oxidu uhličitého.
Získané informace aplikujte na téma „Jezdíme autem“.
Stránka | 2
Postup a návod
k praktickým
činnostem:
1) Sestavíme aparaturu pro vyvíjení oxidu uhličitého (CO2) podle schématu viz obrázek.
2) Do kuželové baňky nasypeme cca 2 lžíce práškového uhličitanu vápenatého (CaCO3).
3) Dělící nálevku při uzavřeném kohoutu naplníme do poloviny zředěnou kyselinou
chlorovodíkovou (1:1).
4) Svíčky upevníme pomocí drátu do různých výšek, zapálíme je a vložíme do jímací
nádoby (zavařovací sklenice).
5) Otevřením kohoutu dělící nálevky začneme pozvolna přikapávat kyselinu
chlorovodíkovou do kuželové baňky s práškovým uhličitanem vápenatým.
6) Uvolňující se oxid uhličitý jímáme odvodnou trubicí do jímací nádoby se zapálenými
svíčkami.
7) Pozorujeme působení vznikajícího oxidu uhličitého na hořící svíčky.
Obrázek:
Závěr: Reakcí CaCO3 s HCl vzniká CO2, který je těžší než vzduch, proto se plní postupně od spodní
části jímací nádoby se svíčkami. Oxid uhličitý je plyn nepodporující hoření, z tohoto
důvodu přestávají svíčky hořet postupně od nejníže umístěné po nejvýše umístěnou.
práškový uhličitan
vápenatý
kyselina chlorovodíková