گام به گام با هم بیندیشیم صفحه 52 درس ردِّ پای گازها در زندگی شیمی (1)

1- با توجه به جدول زیر به پرسش های مطرح شده پاسخ دهید.

آ) نمونه ای از هوای مایع با دمای -200 درجه سانتی گراد تهیه کرده ایم. اگر این نمونه را تقطیر كنیم، ترتیب جداشدن گازها را مشخص كنید.

ب) دانش آموزی جداشدن برخی گازها را از هوای مایع مطابق شكل زیر طراحی كرده است. مشخص كنید هر گوی رنگی، نشان دهنده كدام گاز است؟ چرا؟

پ) در دمای -80 درجه سانتی گراد اجزای سازنده هوای مایع به كدام شكل وجود دارند؟ چرا؟

ت) توضیح دهید چرا تهیه اكسیژن صددرصد خالص در این فرایند دشوار است؟

2- آ) هرگاه یک لوله آزمایش خشک و سرد را مطابق شکل های زیر درون یک مایع با دمای  -200درجه سانتی گراد قرار دهیم، مایع بی رنگی درون لوله آزمایش جمع می شود. این مایع چگونه تشکیل شده است؟ توضیح دهید.

ب) اگر لوله آزمایش را از درون این مایع بسیار سرد بیرون آورده و در هوای اتاق قرار دهیم و بلافاصله یک کبریت شعله ور را به دهانه آن نزدیک کنیم، شعله خاموش می شود. از این مشاهده چه نتیجه ای می گیرید؟

پ) اگر پس از گذشت چند دقیقه کبریت نیمه افروخته را به دهانه لوله نزدیک کنیم، کبریت شعله ور می شود. چرا؟

1- آ) دمای جوش ← اکسیژن > آرگون > نیتروزن

ترتیب مایع شدن ← اکسیژن > آرگون > نیتروزن

ب) در ظرف در باز با توجه به تفاوت دمای جوش گازها یکی یکی جدا می شوند. ابتدا گاز نیتروژن و سپس آرگون جدا می شوند و در انتها گاز اکسیژن باقی می ماند.

قرمز: اکسیژن                     آبی: نیتروژن                  بی رنگ: آرگون

پ) در -80 یا 193 کلوین چون دمای جوش اجزای سازنده هوا مایع کمتر از این دماست لذا همگی بالا تر از دمای جوش خود بوده و به شکل گاز هستند.

ت) چون تفاوت دمای جوش اجزای مخلوط گازی ناچیز است.

2- آ) این مایع از سرد شدن مولکول های هوای موجود در داخل لوله آزمایش ایجاد می شود. وقتی گاز هوای موجود سرد می شود، حالت میعان پیدا کرده و مولکول های هوا از حالت گازی به حالت مایع درون شیشه تبدیل می شوند. (تغییر فیزیکی میعان)

ب) مولکول های مایع شده در لوله گرمای شعله کبریت را دریافت کرده و از حالت مایع به حالت گاز در می آیند. لذا انرژی تولید شده از شعله به تغییر فیزیکی ماده مایع کمک می کند تا به گاز تبدیل شود. بنابراین شعله کبریت انرژی خود را از دست داده و بنابراین کبریت خاموش می شود.

پ) بدین دلیل که گاز اکسیژن (که از حالت مایع به گاز تبدیل شده) با شعله در آمیخته و شعله کبریت را افزایش می دهد.