Introduktion
Riktlinjer
Säkerhet

Materiel
Förarbete
Utförande
Förklaring
Bakgrundsfakta
Fler experiment
Referenser


[ Tillbaka till start | Tillbaka till experimenten ]
[ Utskriftsvänlig version (nytt fönster) ]


Osynlig gas

Av: Sara Johnsson


Tid för förberedelser: 10 minuter Tid för genomförandet: 10 minuter
Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Busenkelt
Säkerhetsfaktor: Ofarligt

Introduktion Gå till: Riktlinjer

Visste du att det finns massor med gas runt omkring oss. Gaser som du kanske inte alltid kan se. Ett exempel är koldioxid, som du bl a. kan få genom att blanda vatten och bakpulver. Med hjälp av detta experiment kan du tydligt se att en gas som är osynlig verkligen är något.


Riktlinjer Gå till: Säkerhet

Eleven kan själv eller i grupp utföra detta experiment.


Säkerhet Gå till: Materiel

Gå gärna igenom vad man bör tänka på när man använder tändstickor. Tänk på att man är många i ett klassrum. Ex. långt hår, hur tänder man, var ska man lägga använda tändstickor. Lägg exempelvis tändstickor i ett glas eller i en burk.

Vatten och bakpulverblandningen hälls ut i slasken. Tändstickor samt ljuset slängs i soptunnan.


Materiel Gå till: Förarbete

  • glas
  • tillbringare
  • matsked (mått)
  • decilitermått
  • sked att röra om med
  • värmeljus
  • tändstickor
  • bakpulver (Innehåller natriumvätekarbonat, NaHCO3)
  • vatten (H2O)



Förarbete Gå till: Utförande

Inget förarbete


Utförande Gå till: Förklaring

  1. Tänd ett värmeljus och ställ det på botten i ett glas.
  2. Häll 2 msk bakpulver och 1 dl vatten i en tillbringare och rör om.
  3. Låt bakpulverblandningen stå i minst 30 sekunder tills den bubblat färdigt.
  4. Häll sedan försiktigt över gasen som bildats i tillbringaren i glaset med ljuset.
Foto: © Svante Åberg



Förklaring Gå till: Bakgrundsfakta

Vad hände: Ljuset slocknar när du hällde gasen över ljuset.

Varför: När bakpulver och vatten blandas bildas gasen koldioxid. Gasen är tyngre än luft. Det är därför den stannar kvar i kannan tills dess att man häller den i glaset. Glaset blir fullt med koldioxid och ljuset slocknar. Koldioxiden tränger undan den luft som fanns i glaset. Luft innehåller syre som måste finnas för att lågan ska brinna.


Bakgrundsfakta Gå till: Flera

Osynlig gas

Luft finns överallt omkring oss. Den finns inomhus och utomhus. Vi andas den, men kan inte se den och inte känna lukten eller smaka den. Luften är den atmosfär vi lever i. Den hålls kvar kring jordens yta av jordens gravitation. Luft är en osynlig blandning av gaser främst kväve och syre. Den innehåller också små mängder av andra gaser, framför allt ädelgaser och koldioxid.

Gaser är osynliga därför att de inte absorberar något av det synliga ljuset som passerar. Gaser finns alltså runt omkring oss fast vi kanske inte alltid tänker på det.

Här kommer några exempel som visar att gaser finns även om de inte syns:

  • Luftpump - När du pumpar cykeln pumpar du däcket med luftmolekyler.
  • Dans på luft - När ljus faller in mellan träden ser det ut som om dammet dansar. I själva verket är det luftmolekylerna som rör sig och virvlar runt dammet åt alla håll.
  • Luftballong - När gaser blir varma tar den större plats och blir lättare. Ballongen stiger därför att luften inuti den är varm och mycket lättare än luften utanför.
  • Ballong - när du blåser upp en ballong fylls den med gas.

Gasers egenskaper

Gaser har vissa egenskaper:
  • Ett gasformigt ämne strävar efter att helt fylla den behållare som den är innesluten i. En gas har alltså ingen bestämd form eller volym.
  • En gas kan pressas samman avsevärt.
  • En gas utövar ett tryck mot samtliga väggar i behållaren. Om man ökar gasens temperatur ökar trycket.
Redan i början av 1800-talet gjorde man noggranna studier av gasernas egenskaper och mitten av 1800-talet utformades en gasteori. Med hjälp av denna kan man förklara gasernas egenskaper.

Gaser består av oladdade partiklar. Det kan vara molekyler eller fria atomer. Gasmolekylerna är i ständig rörelse och kolliderar ofta med varandra. Gasen kommer helt att uppfylla det rum som den befinner sig i. Molekylerna kolliderar också med väggarna i den behållare som den innesluts i. Tillförs olika gaser i behållaren, kommer de olika gasmolekylerna att sprida sig i behållaren till dess att hela gasblandningen har en likartad sammansättning.

Gasmolekylernas sammanlagda volym är mycket liten i förhållande till gasens totala volym p. g. a. att molekylerna är i ständig rörelse. Därför är det lätt att pressa samman en gas. Om gasen pressas samman ökar antalet kollisioner, vilket gör att trycket ökar. Molekylerna i en gas har olika hastighet. Ju högre temperatur en gas har, desto högre är partiklarnas medelhastighet.

Växthuseffekten

En del gaser i atmosfären kallas för växthusgaser. Man känner till ungefär 50 växthusgaser men det är en enda gas, koldioxid som orsakar 40 procent av den globala uppvärmningen. Av det solljus som faller mot jorden är det en tredjedel som reflekteras av b l a. moln, partiklar, is och snö. Det reflekterade ljuset påverkar inte vårt klimat. Resterande ljus absorberas däremot av jordytan och atmosfären och är den helt dominerande energikällan för alla viktiga processer på jorden.

Bild: © Svante Åberg
Ljuset som kommer från solen består av ganska kortvågigt, dvs. energirikt ljus. En del av detta ljus hör till den synliga delen av spektrum som släpps genom atmosfären, men en del är kortvågigare s.k. ultraviolett strålning (UV) och en del är långvågigare s.k. infraröd strålning (IR). Atmosfären skyddar mot bland annat UV-strålning. Det solljus som tas upp av jordklotet och atmosfären balanseras av en lika stor värmestrålning ut i universum. Om mindre energi i form av värmestrålning skulle flöda ut skulle jordklotet bli varmare.

Vår atmosfär är ganska genomskinlig för solljusets våglängder, men inte för den värmestrålning som sänds ut från ytan. Visserligen släpper atmosfärens dominerande gaser kvävgas, syrgas och argon genom denna strålning, men koldioxid, vattenånga och några andra så kallade växthusgaser absorberar en stor del av värmestrålningen. Vilket innebär att det vid jämvikt mellan instrålning och från solen och utstrålning från jorden finns en ganska stor värmemängd i atmosfären. Temperaturen blir alltså högre än om atmosfären inte hade innehållit växthusgaser.

Koldioxid

Koldioxidmolekylen är en
förening mellan kol och syre:
C + O2 ® CO2
Koldioxid (CO2) är en gas som alltid finns runt omkring oss. I ett normalstort klassrum finns det ca. 25 liter koldioxid. Man kan mera påtagligt uppleva att det finns i kolsyrade drycker, brustabletter, bakpulver. Koldioxid är en kemisk förening mellan kol och syre. Det är en tung, färglös gas. Den kan inte brinna och är inte giftig.

Koldioxid är en av de viktigaste resurserna för växterna och därmed för allt liv på jorden. Den är en av flera växthusgaser som tillsammans fångar upp en del av den solvärme som annars skulle ha strålat från jordens yta och tillbaka ut i rymden. Växthusgaserna kan därmed påverka vårt klimat.

Bakpulver

Natriumvätekarbonat

En viktig beståndsdel i bakpulver är natriumbikarbonat (natriumvätekarbonat, NaHCO3), ett vitt, tungt, kristalliskt pulver eller gryn utan lukt som oftast används till bakning eller rengöring. Natriumbvätekarbonat släcker eld, särskilt snabbt brinnande olja, och används i många pulversläckare.

Natriumbikarbonat är olöslig i bland annat alkohol medan den löses lätt i vatten. I kontakt med vatten sönderdelas natriumbikarbonat delvis till koldioxid (CO2) och natriumkarbonat (soda, Na2CO3) enligt formeln
2 NaHCO3(aq) « Na2CO3(aq) + H2CO3(aq) « Na2CO3(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Det bryts ned av värme och fukt, därför är det viktigt att förvara bakpulver torrt och med tillslutet lock.

Sura fosfater ger bra koldioxidutveckling

Men reaktionen ovan är inte särskilt effektiv. Därför har man i bakpulver tillsatt sura fosfater (natriumdivätefosfat, NaH2PO4 och dinatriumvätefosfat, Na2HPO4). Vätejoner från syrorna reagerar med vätekarbonatet så att koldioxidutvecklingen blir effektiv:
HCO3- + H+ ® H2CO3(aq) ® H2O(l) + CO2(g)

Eld

Eld har oftast setts som mänsklighetens och civilisationernas hjälpare och vägledare. Eld är en kemisk reaktion mellan gaser. Grundförutsättningen för att eld ska kunna brinna är att det finns syre, något brännbart och värme.

För att kunna släcka elden måste någon av dessa tre komponenter tas bort. Tas syret bort från luften kvävs ljuset. När man häller koldioxiden över ljuset kvävs ljuset p g a att koldioxiden är tyngre än syret, syret trängs därmed undan.


Flera Gå till: Referenser


Aggregationsform
Att göra bly Att göra bly
Avdunstning och temperatur Avdunstning och temperatur
Badbomber Badbomber
Bensinbrand Bensinbrand
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Bjud din jäst på mat Bjud din jäst på mat
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Brus-raketen Brus-raketen
Den brinnande sedeln Den brinnande sedeln
Den bästa bulldegen Den bästa bulldegen
Den frysande bägaren Den frysande bägaren
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse
DNA ur kiwi DNA ur kiwi
Elda stålull Elda stålull
Eldprovet Eldprovet
En märklig planta En märklig planta
Flyter isen i matoljan? Flyter isen i matoljan?
Framkalla fingeravtryck med jodånga Framkalla fingeravtryck med jodånga
Frigolit i aceton Frigolit i aceton
Fryspunktsnedsättning Fryspunktsnedsättning
Förtenning Förtenning
Gasvolym och temperatur Gasvolym och temperatur
Gore-Tex, materialet som andas Gore-Tex, materialet som andas
Gör ditt eget läppcerat Gör ditt eget läppcerat
Gör ett avtryck från papper till stearin Gör ett avtryck från papper till stearin
Hockey-visir Hockey-visir
Hur fungerar en torrboll? Hur fungerar en torrboll?
Hur gör man kakan porös? Hur gör man kakan porös?
Hur kan man göra kläder av plast? Hur kan man göra kläder av plast?
Hur mycket vatten finns i maten? Hur mycket vatten finns i maten?
Hur smakar salmiak? Hur smakar salmiak?
Kallrörd vaniljkräm och saliv Kallrörd vaniljkräm och saliv
Kan man tapetsera med abborrar? Kan man tapetsera med abborrar?
Kemi i en brustablett Kemi i en brustablett
Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck
Kemiskt snöfall Kemiskt snöfall
Koka Cola Koka Cola
Koka knäck Koka knäck
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Kondomen i flaskan Kondomen i flaskan
Kristallodling Kristallodling
Kristallvatten i kopparsulfat Kristallvatten i kopparsulfat
Ljuset under glaset Ljuset under glaset
Luft Luft
Luftfuktighet och rostbildning Luftfuktighet och rostbildning
Lödtenn 60 Lödtenn 60
Löslighet och pH - En extraktion Löslighet och pH - En extraktion
Maizena gör motstånd Maizena gör motstånd
Matoljans viskositet och omättade fettsyror Matoljans viskositet och omättade fettsyror
Mentos-pastiller i kolsyrad läsk Mentos-pastiller i kolsyrad läsk
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
Myggmedel - hur funkar det? Myggmedel - hur funkar det?
Osynlig gas Osynlig gas
Pektin och marmeladkokning Pektin och marmeladkokning
Platta yoghurtburkar Platta yoghurtburkar
Popcorn Popcorn
Salta isen Salta isen
Saltat islyft Saltat islyft
Slime Slime
Släcka fett på rätt sätt Släcka fett på rätt sätt
Smältpunkten för legeringen lödtenn Smältpunkten för legeringen lödtenn
Snöflingeskådning Snöflingeskådning
Studsboll Studsboll
Stärkelse och vatten - fast eller flytande? Stärkelse och vatten - fast eller flytande?
Syrehalten i luft Syrehalten i luft
Tillverka ditt eget läppstift Tillverka ditt eget läppstift
Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter
Tillverka papperslim Tillverka papperslim
Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken
Utfällning av aluminium Utfällning av aluminium
Utsaltning av alkohol i vatten Utsaltning av alkohol i vatten
Vad händer då något brinner? Vad händer då något brinner?
Vad händer när degen jäser? Vad händer när degen jäser?
Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter? Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter?
Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern? Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern?
Varför smäller inte ballongen? Varför smäller inte ballongen?
Vattenvulkan Vattenvulkan
Vispa grädde Vispa grädde
Värma med ljus - bra eller dåligt? Värma med ljus - bra eller dåligt?
Värmeutvidgning Värmeutvidgning
Ägget i flaskan Ägget i flaskan
Älskling, jag krympte ballongen Älskling, jag krympte ballongen

Allmänna gaslagen
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Brus-raketen Brus-raketen
Den bästa bulldegen Den bästa bulldegen
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Den tunga koldioxiden Den tunga koldioxiden
Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse
Gasvolym och temperatur Gasvolym och temperatur
Hur gör man kakan porös? Hur gör man kakan porös?
Kemi i en plastpåse Kemi i en plastpåse
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Ljuset under glaset Ljuset under glaset
Luft Luft
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
Osynlig gas Osynlig gas
Syrehalten i luft Syrehalten i luft
Ägget i flaskan Ägget i flaskan
Älskling, jag krympte ballongen Älskling, jag krympte ballongen



Referenser Gå till: Introduktion

  1. Andersson, Sonesson, Tullberg, Gymnasiekemi 1, 1998, Liber, Falköping.
  2. Hilary Devonshire, Barn forskar luft, 1994, Berghs Förlag AB, Stockholm.
  3. Lasse Levemark, Klas Fresk, Tom tits tricks, 1989, Alfabeta Bokförlag AB, Stockholm.
  4. Bildlexikon Vetenskap, 1997, Egmont Richter AB.
  5. Kursplanen, 2002,Västerås.
  6. Per Elvingson, Luften och miljön, 2001, Elanders Graphic systems, Göteborg.
  7. John Baines, Rädda atmosfären, 1990, Almqvist och Wiksell Läromedel AB, Solna.
  8. Koldioxid mer än bara växthusgas, Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
    http://projkat.slu.se/SafariDokument/246.htm (2003-04-14)
  9. Till läraren (Om koldioxid), Experimentbanken
    http://experimentbanken.kc.lu.se/koldioxid/koldioxidmain.html (2003-04-14)
  10. Cimate Change - The Earth's Energy Budget, ARIC
    http://www.ace.mmu.ac.uk/Resources/Fact_Sheets/Key_Stage_4/
    Climate_Change/06.html (2003-04-23)
  11. Absorption of Radiation in Earth's Atmosphere, The Earth System (TESY)
    http://www.ldeo.columbia.edu/dees/ees/climate/slides/absorption.gif (2003-04-23)
  12. Atmospheric Windows, Infrared Processing an Analysis Center (IPAC)
    http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Windows/irwindows.html (2003-04-23)




[ Tillbaka till start | Tillbaka till experimenten ]


Skol-Kemi är en satsning av kemi-institutionen vid Umeå Universitet.

Kontaktperson: Svante Åberg, Analytisk Kemi, Umeå Universitet, 901 87 Umeå.
E-mail: Svante.Aberg@chem.umu.se
Telefon: 090-786 54 84

© Copyright, Svante Åberg, 1998. All rights reserved.