Analiza doświadczenia: Otrzymywanie wodoru w reakcji kwasu chlorowodorowego z metalami.

Problem badawczy: Które metale reagują z kwasem chlorowodorowym dając wodór?

Hipoteza: Wodór można otrzymać w reakcji kwasu z metalami, które w szeregu elektrochemicznym znajdują się przed wodorem.

Odczynniki: żelazo, cynk, magnez, miedź, kwas chlorowodorowy, woda destylowana

Sprzęt laboratoryjny: zlewka – naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; łyczywko – długie drewienko; dwie probówki - podłużne naczynia szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; korek z rurką – niewielki element wykonany z korka, służący do szczelnego zamykania probówek z rurką do odprowadzania powstających gazów; pipeta miarowa – rurka szklana lub wykonana z tworzywa sztucznego, służąca do przenoszenia i odmierzania cieczy; palnik – rodzaj sprzętu z regulacją płomienia, umożliwiający podgrzewanie substancji chemicznych, tryskawka – plastikowe naczynie zamknięte nakrętką z długą końcówką. Tryskawka wypełniona jest wodą, która pod wpływem nacisku na plastikowe naczynie uwalnia wodę na zewnątrz przez długą końcówkę, łyżka laboratoryjna - długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu, zakończony z jednej strony łyżeczką. Służy do nabierania sypkich substancji chemicznych.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

1. Przygotowano zestaw do zbierania gazów: w jednej probówce przeprowadzano reakcję chemiczną, a w drugiej probówce zbierano gaz.

2. Do krystalizatora nalano wody destylowanej. Probówkę do zbierania gazów napełniono woda destylowaną i umieszczono w krystalizatorze dnem do góry.

3. W probówce umieszczono kilka granulek lub kawałków wybranego metalu.

4. Dodano $10 {\text{cm}}^3$ kwasu chlorowodorowego o stężeniu $2 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$.

5. Probówkę zamknięto za pomocą korka z rurką szklaną zakończoną wężem. Drugą część węża umieszczono w probówce wypełnionej wodą, służącej do zbierania gazu.

6. Obserwowano, czy powstaje gaz

7. W przypadku gdy gaz powstał, wyjęto probówkę z wody i zbliżono zapalone łuczywo.

Obserwacje:

• Cynk

Metal roztwarza się, a powstający w reakcji bezbarwny gaz wypiera wodę z probówki odwróconej do góry dnem. Po wyjęciu probówki i zbliżeniu zapalonego łuczywka, słychać charakterystyczny dźwięk (przypominający szczeknięcie).

• Magnez

Metal roztwarza się, a powstający w reakcji bezbarwny gaz wypiera wodę z probówki odwróconej do góry dnem. Po wyjęciu probówki i zbliżeniu zapalonego łuczywka, słychać charakterystyczny dźwięk (przypominający szczeknięcie).

• Żelazo

Metal roztwarza się, roztwór barwi się na jasnozielony kolor, a powstający w reakcji bezbarwny gaz wypiera wodę z probówki odwróconej do góry dnem. Po wyjęciu probówki i zbliżeniu zapalonego łuczywka, słychać charakterystyczny dźwięk (przypominający szczeknięcie).

• Miedź

Brak objawów reakcji.

Wyniki:
Cynk, magnez, żelazo reagują z kwasem chlorowodorowym. W wyniku tej reakcji powstaje gaz – wodór. Miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym.

Wnioski:
Wodór można otrzymać w reakcji kwasu chlorowodorowego z metalami, które w szeregu elektrochemicznym znajdują się przed wodorem. Metale znajdujące się za wodorem nie reagują z kwasem chlorowodorowym. Hipoteza została odrzucona.