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科學童玩:「鎂」的冒泡 ─ 氫氣與氣球
2010/05/04 03:34:36瀏覽4564|回應0|推薦33

指導教授:方金祥 院長

原理:

某些金屬與鹽酸溶液反應,也可形成該金屬的氯化物。需要注意的一點,不是所有的金屬都可以與鹽酸反應形成鹽,一般地,只有在金屬活動性順序列表中排在氫之前的金屬才可以與鹽酸反應而形成氯化物,比如鉀 、鈉 、鈣 、鎂 、鋁 等,銅可以和濃鹽酸在加熱的情況下反應。而銀、金等金屬則不能與鹽酸反應形成氯化物。

         Mg (鎂)+ 2HCl(鹽酸) → MgCl2 (氯化鎂) + H2  (氫氣)

(引用自維基百科http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%9B%90%E9%85%B8)

材料:鎂帶(約5公分)、洗廁劑(稀鹽酸)、火柴

工具:針筒、改裝過的塑膠罐與玩具槍點火器

步驟:

1. 將洗廁劑(稀鹽酸)裝於改裝過的塑膠罐(蓋子鑽孔後,連接一段橡皮管並固定),再加相同份量的水稀釋。

2. 把鎂帶對摺再對摺,直到成為1公分大小。

3. 摺好的鎂帶放進針筒中。

4. 針筒插於1.的塑膠罐蓋子上,即成一簡易的排水集氣設備。

5. 針筒往上抽取稀釋過的洗廁劑(稀鹽酸)、與針筒內的鎂帶作用產生許多氣泡,此氣泡即為氫氣。

6. 小心移開針筒上方的塑膠活塞,再將已先點燃的火柴靠近,則會產生爆鳴聲與一團小火燄。

這是因為針筒上方的塑膠活塞剛打開時,氫氣混有少量空氣而劇烈燃燒所發出的聲音(注意若大量空氣與氫氣混合時,點火便會有爆炸的危險)。但如係純粹的氫氣,即沒有爆鳴聲,而會發出淡藍色火焰往內燃燒。

7.  將收集的氫氣放入以瓦斯點燃器或打火機(須先將電池與液態瓦斯移除),再和底片盒組裝而成的氫氣槍中,扣引扳機可擊發底片盒蓋。亦可使用1 滴藥用酒精代替氫氣,將酒精加入底片盒中(稱之為酒精槍),以手的溫度加熱使酒精快速揮發成酒精蒸氣,可增加引爆的機率。(本步驟有危險性,務必提醒不可對人擊發,需朝空曠無人處發射)

氫是一種化學元素H,原子序數是1,在元素周期表中位於第一位。它的原子半徑是所有原子中最小的。它是宇宙中含量最高的元素。氫原子存在於水分子及所有有機化合物和活生物中。導熱能力特別強,跟氧化合成水。氫通常的單質形態是氫氣(H2),它是無色無味無臭,極易燃燒和極易爆炸的雙原子的氣體。氫氣亦是最輕的氣體。在0攝氏度和標準大氣壓下,每升氫氣0.089克重──僅相當於相同體積空氣質量的14.5分之一。

在常溫下,氫較不活潑,但可用催化劑活化。在高溫下氫非常活潑。除稀有氣體元素外,幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。(引用自維基百科https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%AB%E6%B0%A3)

※氫氣含量多又輕,拿來充填氣球經濟又實惠,但因極易爆炸之故,基於安全上的考量,氣球多以氦氣充填。

環保玩法延伸:

拆解 3 號或 4 號廢電池將鋅殼、碳棒、二氧化錳分類收集,拆解電池得到的二氧化錳加入集氣瓶中,加入雙氧水即可產氧氣。拆解電池所收集之鋅片置於針筒中與稀鹽酸作用後產生氫氣。

氫+氧=能量+水 可做為燃料電池,是一種符合環保的能源。

 

 

( 知識學習隨堂筆記 )
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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=jscandy&aid=4000377
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