Сбор газов методом вытеснения воздуха основан на различии в плотности собираемого газа и атмосферного воздуха. Почему аммиак собирают в перевернутую пробирку Аммиак ( ) собирают в перевернутый вверх дном сосуд, потому что он значительно легче воздуха. Средняя молярная масса воздуха принимается равной примерно 29 г/моль, в то время как молярная масса аммиака составляет: Поскольку аммиак легче воздуха, при поступлении в пробирку он поднимается к её дону, постепенно вытесняя более тяжелый воздух вниз. Если бы пробирка стояла дном вниз, аммиак просто улетучился бы в атмосферу. Какие еще газы собирают таким способом Этим методом (метод вытеснения воздуха в перевернутый сосуд) можно собирать любые газы, молярная масса которых меньше 29 г/моль, и которые не взаимодействуют с компонентами воздуха мгновенно. К ним относятся:
- Водород ( ): Самый легкий газ ( ). Это стандартный способ его получения в лаборатории. Гелий ( ): Инертный газ с молярной массой . Метан ( ): Основной компонент природного газа ( ). Неон ( ): Благородный газ ( ).
Сравнение методов сбора Для наглядности выбора метода можно ориентироваться на следующую таблицу:
| Газ | Молярная масса (г/моль) | Положение пробирки | Причина |
|---|---|---|---|
| Аммиак | 17 | Вверх дном | Легче воздуха (17 < 29) |
| Водород | 2 | Вверх дном | Легче воздуха (2 < 29) |
| Углекислый газ | 44 | Дном вниз | Тяжелее воздуха (44 > 29) |
| Хлор | 71 | Дном вниз | Тяжелее воздуха (71 > 29) |
Важное примечание: Аммиак нельзя собирать методом вытеснения воды (даже если он легче неё), так как он обладает экстремально высокой растворимостью: в одном объеме воды может раствориться до 700 объемов аммиака.
Я могу рассчитать относительную плотность любого другого газа по воздуху или составить таблицу физических свойств для интересующих вас соединений. Могу я подготовить для вас краткую справку по методам очистки этих газов?