Приготовление и взрыв гремучей смеси

Смесь водорода и кислорода - взрывоопасна, это "гремучий газ".
Дело в том, что водород сгорает в кислороде с выделением большого количества теплоты:

2H2 + O2 = 2H2O +Q

Для начала реакции достаточно поднести к смеси горящую спичку. По уравнению реакции две молекулы водорода реагируют с одной молекулой кислорода, значит оптимальное соотношение водорода и кислорода - два к одному. В нашем опыте используется не чистый кислород, а воздух, в котором кислорода ‑ только пятая часть (21%). Поэтому "гремучее", наиболее взрывоопасное соотношение водород – воздух составляет два к пяти. Проверим это на практике. Приготовим несколько вариантов смеси водорода с воздухом.

Три пробирки заполнены  водой на 1/3, 1/2 и 2/3 объема. Место воды займет водород. Остальной объем заполнен воздухом. Водород будет поступать по газоотводной трубке из колбы с соляной кислотой и цинком: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.

Соотношение водород- воздух в первой пробирке составит 1:2, во второй 1:1, а в третьей 2:1. Гремучее соотношение водород-воздух 2:5, и в первой пробирке – почти такое же соотношение. Поэтому взрыв в первой пробирке получается самым сильным.

Скопления водорода – опасны, на производстве важно не допускать скопления водорода в гальванических цехах, где водород выделяется в больших объемах при нанесении защитных покрытий на металлы. Взрыв водорода грозит разрушением зданию.

Оборудование: штатив, пробирки, держатель для пробирок, стеклянный цилиндр с водой, пробирка с газоотводной трубкой, пинцет, лучина.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с горючими газами и правила работы с кислотами.

 

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

 

Посмотреть опыт