气体收集方法
中学化学实验中常会产生气体,气体的收集是必不可少的。气体收集主要分为以下两种方法:
1. 排水法
原理:将生成的反应气体经由导管通入盛满水的集气瓶中,当气体将集气瓶中的水逐渐排除后,即可收集到所需的气体。
优点:排水法可得到相对纯净的气体产物。
缺点:排水法得到的产物气体通常无法干燥。
适用范围:适用于收集不溶于水或者难溶于水,且不会和水发生化学反应的气体。例如:氧气(o2)、氢气(h2)、氮气(n2)、一氧化碳(co)、甲烷(ch4)。
注意:二氧化硫(so2)、二氧化碳(co2)等气体不适合用排水法收集,因其可与水发生化学反应。
排空气法
原理:基于气体与空气的密度存在差异,将要收集的气体不断通入集气瓶中,将集气瓶中的空气逐渐排出,最终即可收集到所需的反应气。
优点:排空气法可以得到干燥的气体产物。
缺点:排空气法得到的产物气体纯度往往较低,可能会混有一定数量的空气。
适用范围:适用于收集不与空气发生化学反应,且密度与空气密度差异较大的气体。
密度较大(大于空气):氧气(o2)、二氧化硫(so2)、二氧化碳(co2)
密度较小(小于空气):氢气(h2)、甲烷(ch4)、氨气(nh3)
密度接近:氮气(n2)、一氧化碳(co)
- 对于密度小于空气的气体(如 h2、ch4、nh3),应从短管通入,因为此类气体最初会聚集在集气瓶顶部。从长管通入会导致气体从底部向上流动,并从短管逸出,无法收集到气体。
- 对于密度大于空气的气体(如 o2、so2、co2),应从长管通入,因为此类气体最初会聚集在集气瓶底部。从短管通入会导致气体从顶部向下流动,并从长管逸出,无法收集到气体。