Uppgift
Uppgiften är att ta reda på vilken blandning av vätgas och syrgas som ger bästa knallgaseffekten.
Material
Zinkbitar, pulver av mangandioxid, 2 mol/dm3 saltsyra, 3 % väteperoxid, en 200 cm3 bägare, två stora provrör, proppar med hål i som passar i provrören, 2 stycken 1 cm3 plastpipetter, omgjord gnisttändare, lämplig skjutbana med längdmarkering c:a 8 m.
Risker vid experimentet
Var försiktig med åt vilket håll du riktar ”raketen” när den avfyras. Tänk på att knallgas kan smälla ganska högt. Använd skyddsglasögon. En fullständig riskbedömning ges av undervisande lärare.
Utförande
Modellraket:
Klipp av en plastpipett c:a 2 cm under ”plastkulan” och fyll den med vatten. Tryck sedan ut 10 droppar vatten och markera vattennivån med en märkpenna. Fortsätt göra nya markeringar var 10:e droppe tills vattnet är slut. Då har du en modellraket som liknar den i Bild 1.
Gasgeneratorerna:
a) H2-generatorn Fyll ena provröret med c:a 5 cm3 saltsyra. Lägg i ca 1 g zink och sätt snabbt i en propp.
b) O2-generatorn Fyll provröret med c:a 5 cm3 väteperoxid. Tillsätt lite mangandioxid (katalysator) och sätt i proppen.
Experimentet:
- Fyll modellraketen med vatten.
- Fyll på med en viss mängd O2 och resten H2 och anteckna mängderna. Börja med syrgasen, eftersom vätgasen är lätt och blandar sig lätt när den tillsätts. Vänd INTE på modellraketen utan öppningen ska vara nedåt. Den lätta vätgasen kan åka ut.
- Stoppa in de båda ändtrådarna från gnisttändaren i raketen. Sikta och tänd!
- Mät avståndet till nedslagsplatsen.
- Upprepa försöket för olika proportioner av gaserna.
- Mät avståndet till nedslagsplatsen.
Förslag på tabell
Till läraren
Titta gärna på lärarhandledningen till denna laboration på KRC:s youtubekanal "Kemi Resurscentrum".
Förberedelser
Gasgeneratorerna: Till varje grupp behövs 2 provrör. Borra hål i korken (gärna gummikork) så att de passar avklippta plastpipettspetsarna och trä dem genom hålen i propparna, med den smala delen av spetsen uppåt. Se Bild 3.
Gnisttändare: Köp gnisttändare för gasspis – helst den kraftigare modellen. Löd fast en tråd på varje elektrod (t.ex. en telefontråd). Klipp av en plastpipett c:a 5 cm från plastkulan och träd igenom trådarna. (Spara själva spetsen till gasgeneratorerna). Trådarna ska precis sticka ut genom pipetten. Limma fast och täta plasthöljet med lim så att inte vatten kan komma in i gnisttändare. Om det kommer in fukt/vatten blir gnisttändaren oanvändbar tills den torkat. Tillverka därför ett antal gnisttändare.
Genomförandet
Det optimala blandningsförhållandet mellan syrgas och vätgas bestäms genom att se blandningen som ger den bästa skottlängden. Det är 2 delar vätgas och en del syrgas. Börja med att fylla på syrgasen, eftersom gaserna blandar sig bäst då.
Ett varmt och ett kallt vattenbad kan användas för att reglera reaktionshastigheten av gasgeneratorerna.
Stöd för riskbedömning
Riskbedömningsunderlag - Raketförsök (703 Kb)
Saltsyra, 2 mol/dm3: ej märkningspliktigt
Väteperoxid, 3 %: ej märkespliktigt
Manganoxid: H302 Skadlig vid förtäring. H332 Skadlig vid inandning. P260, P264, P270, P271, P280, P301+P312, P304+P340, P312, P321, P330, P362 + P364, P501
Zinkbitar: H302 Skadlig vid förtäring. H332 Skadlig vid inandning. H360Df Kan skada det ofödda barnet. Misstänks kunna skada fertiliteten. P201, P202, P260, P264, P270, P271, P280, P301+P312, P304+P340, P308+P313, P312, P321, P330, P362 + P364, P405, P501
Små mängder vätgas och syrgas bildar vatten.
Övrigt
Gnisttändare kan exempelvis köpas från Weber. Hela laborationskit för den här laborationen kan köpas av Kreativ kemi. Laborationen kommer från Christer Gruvberg, Göteborg
Denna laboration finns under följande rubriker på KRC:s hemsida:
- Gymnasiet/ Kemi 1/ Reaktioner/ Energi/ Laborationer
- Gymnasiet/ Kemi 1/ Kemins karaktär och arbetssätt
- 7-9/ Kemins metoder och arbetssätt/ Systematiska underöskningar
- 7-9/ Kemin i vardagen och samhället/ Energi och hållbar utveckling
- 7-9/ Kemin i naturen/ Kemiska föreningar och reaktioner
