Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 2

Administration

Framställning och undersökning av metan

Inledning

Metan är universums allra enklaste kolväte. Det bildas naturligt av bland annat metanogena bakterier. Det kan också bildas i andra kemiska processer, till exempel samtidigt med fossila bränslen. Metangas som används som bränsle kallas för naturgas.

I det här experimentet ska du utnyttja reaktionen mellan natriumacetat och hydroxidjoner nedan.

CH3COONa(s) + NaOH(s) → CH4(g) + Na2CO3

Natriumjonerna är i själva verket åskådarjoner, varför formeln kan förenklas till

CH3COO + OH → CH4(g) + \({\sf CO_3^{2-}}\)

I försöket ska du också använda natronkalk, en blandning mellan natriumhydroxid NaOH och kaliumhydroxid KOH, som inte är fullt lika frätande som ren natriumhydroxid.

Detta behövs

Kemikalier

  • Finpulveriserat vattenfritt natriumacetat, CH3COONa
  • Finpulveriserad natronkalk
  • Kalkvatten (mättad lösning av kalciumhydroxid)

Annan materiel

  • Stort, eldfast provrör 180×18 mm med genomborrad kork + avledningsrör
  • Stativ med klämmare och muff
  • 3 provrör med kork
  • Vanna/kristallisationsskål
  • Skedar i rostfritt stål
  • Brännare
  • Tändstickor
  • Provrörsställ

Gör såhär

Framställning av metangas

  1. Förbered provrören för gasuppsamling
    1. Fyll vannan med vatten.
    2. Fyll provrören med vatten och ställ dem upp-och-ner i vannan
  2. Blanda en sked (ca 5 ml) natriumacetat med lika mycket natronkalk i det stora provröret.
  3. Montera provröret i ca 45° vinkel i stativet.
  4. Sätt på korken med avledningsröret så att avledningsrörets mynning befinner sig under vattenytan i vannan.
  5. Tänd brännaren och värm försiktigt på blandningen.
  6. När det bubblar jämnt av gas är det dags att samla upp gasen som bildas i de tre provrören.
  7. Fortsätt värma på blandningen och ta av korken med avledningsröret. När korken och avledningsröret tagits av kan du sluta värma.
  8. Sätt korkar på provrören med metangas och ställ dem i ett provrörsställ.

Undersökning av metangasen

  1. Montera ett av de gasfyllda provrören i ca 45° vinkel i stativet. Vrid det så att mynningen inte pekar mot dig själv eller någon annan.
  2. Ta av korken och antänd gasen med en tändsticka. Notera lågans färg och utseende.
    1. Om lågan är otydlig eller det inte går att antända är gasen i provröret förmodligen en blandning av metangas och luft. Pröva då istället med ett av de andra provrören.
  3. Häll lite kalkvatten i provröret när lågan har brunnit ut (ca 15–20 sekunder). Notera vad som händer med kalkvattnet.

Frågor att besvara

  1. Vad hade lågan för färg och utseende?
  2. Vad påvisades med hjälp av kalkvattnet? Skriv reaktionsformel för den reaktion som skedde (Ledning: Vad är kalkvatten reagens på?)
  3. Vilka ämnen bildas när metan och alla andra kolväten förbränns?
  4. Skriv reaktionsformeln för förbränning av metan.

Riskanalys

Natronkalken är starkt frätande, varför labbrock och skyddsglasögon måste bäras under hela laborationen. Vid hudkontakt, skölj genast med mycket vatten. Vid stänk i ögonen, skölj genast med mycket vatten och tillkalla läkare.

OBS! Det är mycket viktigt att man inte slutar värma på det stora provröret innan man tagit av korken med avledningsröret. Om man gör det kommer vatten sugas in i provröret, med risk för att provröret spricker och den frätande natronkalken sprids ut.

Tillkännagivande

Den här laborationen har jag inte kommit på själv, utan ursprungligen läst om i Henriksson A: Syntes A Lärarhandledning (Gleerups 2007). Jag har dock skrivit om den och anpassat den efter mina egna behov.

Också intressant: