114 - Διάσπαση υπεροξειδίου του υδρογόνου - 2

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2012 -2013 Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

Στο σχολικό εργαστήριο, θα προκαλέσουμε την διάσπαση του υπεροξειδίου του υδρογόνου

( H2O2 ), χρησιμοποιώντας σαν καταλύτη πυρολουσίτη,

( MnO2 ), και θα καταγράψουμε τα αποτελέσματα …

… από τον εργαστηριακό οδηγό Χημείας Β΄ Γυμνασίου …

Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι …

Θα χρησιμοποιήσουμε τον Η/Υ του εργαστηρίου …

… και τον προβολέα …

… μια ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου - H2O2 και μια ποσότητα πυρολουσίτη - MnO2 …

MnO2

H2O2

… ένα μικρό δοκιμαστικό σωλήνα, με μια λαβίδα …

… και το MultiLog , με τον αισθητήρα της πίεσης …

P

Αισθητήρας πίεσης

Καλώδιο σύνδεσης αισθητήρα

Ανοίγουμε το MultiLog …

… και το πρόγραμμα DB – Lab 3.2 …

Από το μενού «Καταγραφέας», επιλέγουμε «Πίνακας Ελέγχου» …

Στα «Σημεία» επιλέγουμε « 5000 », και στο «Ρυθμός» επιλέγουμε « 50/sec » …

… πιάνουμε το δοκιμαστικό σωλήνα, με την λαβίδα …

… και προσθέτουμε λίγο υπεροξείδιο του υδρογόνου …

H2O2

H2O2

… σφραγίζουμε την άκρη από τον αισθητήρα της πίεσης …

… προσθέτοντας λίγη πλαστελίνη …

Παίρνουμε μια πολύ μικρή ποσότητα πυρολουσίτη …

MnO2

Προσθέτουμε τον πυρολουσίτη και κλείνουμε ερμητικά την γυάλινη φιάλη …

…με τον αισθητήρα της πίεσης …

Τοποθετούμε με κλικ του ποντικιού τους δείκτες – βελάκια

στη γραφική παράσταση της πίεσης …

…και από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε « Μεγέθυνση » …

… και ξανακάνουμε την ίδια διαδικασία, δεύτερη φορά με τους δείκτες – βελάκια,

στη γραφική παράσταση …

…και από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε ξανά « Μεγέθυνση » …

Έτσι έχουμε στην οθόνη ένα συγκεκριμένο μέρος από την γραφική παράσταση …

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,325 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,325 Atm

… ενώ ο προβολέας μας δείχνει το αποτέλεσμα στον πίνακα του εργαστηρίου …

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,325 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,325 Atm

Τοποθετούμε με κλικ του ποντικιού τους δείκτες – βελάκια , στην αρχή και το τέλος

της μεταβολής της πίεσης …

… και το πρόγραμμα μας δείχνει τον χρόνο που μεσολάβησε …

Χρόνος μεταβολής P t1 = 10,88 s …

Χρησιμοποιούμε τώρα μία βάση στήριξης μικρών δοκιμαστικών σωλήνων, ένα μικρό δοκιμαστικό σωλήνα, με ξύλινη μια λαβίδα, ένα νυστέρι και λίγη πλαστελίνη,

για να δοκιμάσουμε ξανά το πείραμά μας, δίνοντας μεγαλύτερη προσοχή στο σφράγισμα του σωλήνα …

Τυλίγουμε με προσοχή την πλαστελίνη, γύρω από το στόμιο

του αισθητήρα της πίεσης …

… ενώνουμε τα άκρα της πλαστελίνης, με τέτοιο τρόπο ώστε να καλύπτει

εντελώς το στόμιο του αισθητήρα …

Δοκιμάζουμε το άνοιγμα του δοκιμαστικού σωλήνα, ώστε να εφαρμόζει απόλυτα στην πλαστελίνη …

Προσθέτουμε τώρα λίγο υπεροξείδιο του υδρογόνου …

H2O2

Πιάνουμε το δοκιμαστικό σωλήνα, με την λαβίδα ,

και τον πλαγιάζουμε …

… ώστε η μικρή ποσότητα πυρολουσίτη

που παίρνουμε με το νυστέρι …

MnO2

… να εναποτεθεί στο άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα, χωρίς να πέσει μέσα

στο υπεροξείδιο του υδρογόνου …

MnO2

Κλείνουμε το στόμιο με τον αισθητήρα της πίεσης

και ορθώνουμε τον δοκιμαστικό σωλήνα …

Η αντίδραση γίνεται πολύ έντονα …

Το πρόγραμμα Db – Lab 3.2 καταγράφει την μεταβολή και μας δίνει την γραφική παράσταση

στην οθόνη του υπολογιστή …

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,55 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,55 Atm

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,55 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,55 Atm

… ενώ ο προβολέας μας δίνει την δυνατότητα να δούμε το αποτέλεσμα

στον πίνακα του εργαστηρίου …

Τοποθετούμε με κλικ του ποντικιού τους δείκτες – βελάκια

στη γραφική παράσταση της πίεσης …

…και από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε « Μεγέθυνση » …

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,55 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,55 Atm

Τώρα βλέπουμε μόνο ένα μέρος από την γραφική παράσταση …

… και το ίδιο προβάλουμε στην τάξη, πάνω στον πίνακα του εργαστηρίου …

Μεταβολή πίεσης P ΔP = 1,55 Atm – 1 Atm

ΔP = 0,55 Atm

Βάζουμε πάλι λίγο υπεροξείδιο του υδρογόνου …

H2O2

… αυτή τη φορά για να μετρήσουμε την μεταβολή της θερμοκρασίας …

Ανοίγουμε το MultiLog …

… και συνδέουμε τον αισθητήρα της θερμοκρασίας …

T

Κόβουμε ένα μικρό κομμάτι πλαστελίνη…

… και το τυλίγουμε με προσοχή, γύρω από το στόμιο

του αισθητήρα της θερμοκρασίας …

Δοκιμάζουμε το άνοιγμα του δοκιμαστικού σωλήνα,

ώστε να εφαρμόζει απόλυτα στην πλαστελίνη …

Παίρνουμε μια πολύ μικρή ποσότητα πυρολουσίτη …

MnO2

Πιάνουμε το δοκιμαστικό σωλήνα, με την λαβίδα ,

και τον πλαγιάζουμε … MnO2

… ώστε πάλι η μικρή ποσότητα πυρολουσίτη

που παίρνουμε με το νυστέρι …

… να εναποτεθεί στο άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα, χωρίς να πέσει μέσα

στο υπεροξείδιο του υδρογόνου …

… το πρόγραμμα Db – Lab 3.2 καταγράφει την μεταβολή της θερμοκρασίας και μας δίνει την γραφική παράσταση

στην οθόνη του υπολογιστή …

Μεταβολή θερμοκρασίας Θ

ΔΘ = 65 οC – 20 οC ΔΘ = 45 οC

Ορθώνουμε τον δοκιμαστικό σωλήνα και …

… και ο προβολέας μας δίνει το αποτέλεσμα στον πίνακα του εργαστηρίου …

Μεταβολή θερμοκρασίας Θ

ΔΘ = 65 οC – 20 οC ΔΘ = 45 οC

Χρησιμοποιώντας τους δείκτες – βελάκια …

…και από το Μενού « Προβολή », με την « Μεγέθυνση » …

… μεγαλώνουμε την γραφική παράσταση της θερμοκρασίας …

Μεταβολή θερμοκρασίας Θ

ΔΘ = 65 οC – 20 οC ΔΘ = 45 οC

Μεταβολή θερμοκρασίας Θ

ΔΘ = 65 οC – 20 οC ΔΘ = 45 οC

Εδώ βρίσκονται οι δοκιμαστικοί σωλήνες που χρησιμοποιήσαμε μαζί με τον τελευταίο,

όπου μετρήσαμε την θερμοκρασία …

Τέλος πειράματος …