آزمایش تجزیه­ کلسیم کربنات بر اثر حرارت

کربنات کلسیم در اثر حرارت با از دست دادن CO₂ به آهک تبدیل می‌شود. از آهک در کارهای ساختمانی، در صنعت استخراج آهن و تولید فولاد (به ‌عنوان کمک ذوب) و برای تهیه کاربید کلسیم استفاده می­شود. هم­چنین آهک در کشاورزی برای اصلاح خاک و تنظیم Ph آن نیز کاربرد دارد.

در علم شیمی تجزیه عبارت است از: تبدیل یک ماده شیمیایی به عناصر سازنده­ی آن یا اجزا­ی ساده‌تر.

دراین آزمایش می­خواهیم کربنات کلسیم را بر اثر حرارت به آهک و کربن دی اکسید که مواد ساده تری هستند تجزیه کنیم.

آزمایش تجزیه­ کلسیم کربنات بر اثر حرارت

مواد مورد نیاز :

– لوله آزمایش

– کلسیم کربنات

– کبریت

– چراغ گازی ( بونزن)

– اسپاتول (قاشقک)

– گیره لوله آزمایش

شکل 1- کلسیم کربنات

شکل 2- چراغ گازی (بونزن)

مراحل انجام کار :

• ابتدا مقداری کلسیم کربنات را با اسپاتول برداشته و توزین کرده و درون لوله آزمایش می­ریزیم .
• سپس کبریت را روشن کرده و چراغ گازی را روشن می­کنیم.
• چراغ گازی را تنظیم کرده طوری که شعله آبی شود.
• لوله­ی آزمایش را با گیره برداشته و روی نوک شعله به طور مایل نگه می­داریم تا کلسیم کربنات حرارت ببیند (توجه می­کنیم سر لوله به سمت خودمان و دیگران نباشد).
• به کمک دیگران کبریتی را روشن کرده و سمت دهانه­ی لوله نگه می­داریم. مشاهده می­کنیم کبریت خاموش می­شود.
• پس از اتمام کار، چراغ گازی را خاموش کرده و لوله را در جایی می­گذاریم تا سرد شود.
• در آخر کار ماده­ی سفید رنگ موجود در لوله آزمایش ( آهک ) را توزین می­کنیم. مشاهده می­شود وزن کلسیم کربنات اولیه بیشتر بوده است.

شکل 3- نمایی از تجزیه کلسیم کربنات

نتیجه آزمایش/چرایی آزمایش :

• کلسیم کربنات با فرمول شیمیایی CaCO₃ ماده­ی جامد سفید رنگی است که با حرارت به مواد ساده­تر تبدیل می­شود.

2- معادله­ی شیمیایی تجزیه­ی کلسیم کربنات            CaCO₃ → CaO + CO₂

• برای شناسایی گاز تولید شده، می­توان یک کبریت شعله ور را نزدیک دهانه­ی لوله گرفت. اگر کبریت خاموش شد نشان می­دهد گاز حاصل کربن دی اکسید است.

پرسش :

• فرمول شیمیایی کلسیم کربنات را بنویسید.
• وقتی کلسیم کربنات را حرارت دهیم چه می­شود؟
• چگونه ثابت می­کنیم کلسیم کربنات تجزیه شده است؟
• یک کبریت شعله ور را نزدیک گاز خروجی لوله می­گیریم و کبریت خاموش می­شود. به نظر شما گاز خروجی چیست؟

پاسخ :

• CaCO₃
• تجزیه می­شود.
• با وزن کردن کلسیم کربنات در ابتدا و انتهای آزمایش اگر وزن حالت دوم کمتر بود نشان می­دهد ماده­ی اولیه تجزیه شده است.
• گاز کربن دی اکسید