About this video

• Video Title: Навчальне дослідження 8. Дослідження вуглекислого газу
• Channel: Tetiana Chychkovska
• Speakers: Tetiana Chychkovska
• Duration: 00:05:05

Overview

This video serves as an educational exploration into carbon dioxide (CO2). It guides viewers through laboratory procedures for producing CO2, methods for its detection, and an investigation of its properties, such as its density relative to air and its inability to support combustion.

Key takeaways

• CO2 Production: Carbon dioxide can be produced in a laboratory setting using Kipp's apparatus with marble (calcium carbonate) and hydrochloric acid.
• CO2 Detection: Carbon dioxide can be detected by its ability to turn limewater (calcium hydroxide solution) cloudy, forming insoluble calcium carbonate. Additionally, exhaled breath, which contains CO2, also causes limewater to become cloudy.
• CO2 Properties: Carbon dioxide is denser than air (molar mass of CO2 is approximately 44 g/mol, compared to air's ~29 g/mol) and does not support combustion, causing flames to extinguish.
• Experimental Setup: The video demonstrates using Kipp's apparatus for CO2 generation and a simple experiment with lit candles at different heights in a jar to show that CO2 extinguishes the flames from the bottom up, indicating it is heavier than air.

The experiment described in the video involves three main parts:

Experiment 1: Production of Carbon Dioxide

1. Apparatus Setup: A Kipp's apparatus is assembled.
2. Material Placement: Marble (calcium carbonate) pieces are placed in the middle chamber of the apparatus.
3. Acid Addition: Hydrochloric acid is poured into the top chamber.
4. Reaction Initiation: The tap of the apparatus is opened, allowing the acid to react with the marble, producing bubbles of gas.
5. Chemical Equation: The reaction between calcium carbonate and hydrochloric acid is shown as: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.

Experiment 2: Detection of Carbon Dioxide

1. Limewater Test: The gas produced from the Kipp's apparatus is bubbled through limewater (calcium hydroxide solution).
2. Observation: The limewater turns cloudy, indicating the presence of carbon dioxide. The reaction is CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂ is incorrect, the reaction that causes cloudiness is CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O. The text in the transcript states "утворюється нерозчинна сіль, кальцій карбонат, кальцій CO3".
3. Exhaled Breath Test: Air is exhaled through a straw into limewater.
4. Observation: The limewater also turns cloudy, demonstrating that exhaled breath contains carbon dioxide.
5. Conclusion: The cloudiness of limewater is a reliable indicator for the presence of carbon dioxide, both from the lab experiment and from human respiration.

Experiment 3: Investigating Properties of Carbon Dioxide

1. Setup: Three small candles are placed at different heights inside a wide glass jar. The candles are lit.
2. Gas Collection: Carbon dioxide gas is collected in the jar by displacement of air (since it's denser than air).
3. Observation: The candles extinguish one by one, starting with the lowest one and progressing upwards.
4. Explanation: This observation demonstrates that carbon dioxide is heavier than air and does not support combustion. The gas settles at the bottom of the jar, displacing the air and extinguishing the flames.
5. Further Questions: The video prompts viewers to consider why CO2 can be collected "bottom-down" (дном донизу) by comparing its molar mass to that of air.

Звичайно, ось опис ходу проведення дослідження українською мовою:

Дослідження, описане у відео, складається з трьох основних частин:

Дослід 1: Добування вуглекислого газу

1. Збирання апарату: Збирається апарат Кіппа.
2. Розміщення матеріалу: У середню камеру апарату поміщаються шматочки мармуру (кальцій карбонат).
3. Додавання кислоти: У верхню камеру наливається розчин хлоридної кислоти.
4. Початок реакції: Відкривається кран апарату, дозволяючи кислоті реагувати з мармуром, що призводить до утворення бульбашок газу.
5. Рівняння реакції: Показано реакцію між кальцій карбонатом і хлоридною кислотою: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.

Дослід 2: Виявлення вуглекислого газу

1. Тест з вапняною водою: Газ, отриманий з апарату Кіппа, пропускається через вапняну воду (розчин гідроксиду кальцію).
2. Спостереження: Вапняна вода каламутніє, що вказує на наявність вуглекислого газу. Реакція, що викликає помутніння: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O. У протоколі зазначено, що "утворюється нерозчинна сіль, кальцій карбонат, кальцій CO3".
3. Тест з видихуваним повітрям: Повітря видихається через соломинку у вапняну воду.
4. Спостереження: Вапняна вода також каламутніє, демонструючи, що видихуване повітря містить вуглекислий газ.
5. Висновок: Помутніння вапняної води є надійним індикатором наявності вуглекислого газу як з лабораторного експерименту, так і з дихання людини.

Дослід 3: Дослідження властивостей вуглекислого газу

1. Підготовка: Три невеликі свічки розміщуються на різній висоті всередині широкої склянки. Свічки запалюються.
2. Збір газу: Вуглекислий газ збирається у склянку шляхом витіснення повітря (оскільки він щільніший за повітря).
3. Спостереження: Свічки гаснуть одна за одною, починаючи з найнижчої і рухаючись вгору.
4. Пояснення: Це спостереження демонструє, що вуглекислий газ важчий за повітря і не підтримує горіння. Газ осідає на дні склянки, витісняючи повітря і гасячи полум'я.
5. Додаткові запитання: Відео пропонує глядачам обміркувати, чому CO₂ можна збирати "дном донизу", порівнявши його молярну масу з молярною масою повітря.