Jak kwas solny wpływa na skały wapienne?

Kwas solny reaguje ze skałami wapiennymi.

• węglan wapnia,

• marmur,

• kreda szkolna,

• rozcieńczony kwas solny,

• 3 kolbki stożkowe,

• 3 zlewki z wodą wapienną,

• 3 korki z osadzonymi w nich rurkami odprowadzającymi.

1. Do jednej kolbki wsyp 2 łyżeczki węglanu wapnia, do drugiej włóż kawałki marmuru, a do trzeciej dodaj kredę szkolną.

2. Do każdej z kolb wprowadź rozcieńczony kwas solny.

3. Każdą kolbkę szybko zamknij korkiem z rurką odprowadzającą, której koniec umieść w zlewce z wodą wapienną.

4. Zaobserwuj przebieg procesów we wszystkich kolbkach.

We wszystkich kolbach obserwujemy wydzielanie się bezbarwnego gazu. Zarówno czysty węglan wapnia, jak i zawierający tę substancję marmur oraz kreda reagują z kwasem solnym. Wydzielający się z każdego układu gaz – tlenek węgla(IV) spowodował zmętnienie wody wapiennejwoda wapiennawody wapiennej na skutek wytrącenia się osadu – węglanu wapnia. Zmętnienie po pewnym czasie zanika pod wpływem powstającego, rozpuszczalnego w wodzie wodorowęglanu wapnia (${\mathrm{NaHCO}}_3$). Zachodzące procesy można opisać następującymi równaniami reakcji chemicznych:

Jakie substancje można otrzymać w wyniku prażenia skał wapiennych?

Produktem prażenia węglanu wapnia jest m.in. wapno palonewapno palonewapno palone (tlenek wapnia).

• węglan wapnia,

• zlewka z wodą wapienną,

• probówka z trudnotopliwego szkła,

• statyw,

• palnik,

• korek z osadzoną w nim rurką odprowadzającą.

1. Do probówki z trudnotopliwego szkła wprowadź 1–2 gramy węglanu wapnia.

2. Probówkę zamknij korkiem z rurką odprowadzającą, umieszczając jej wylot w zlewce z wodą wapienną.

3. Probówkę intensywnie ogrzewaj w płomieniu palnika i obserwuj roztwór w zlewce.

W wyniku intensywnego ogrzewania węglan wapnia ulega rozkładowi:

Tlenek wapnia jest substancją stałą, higroskopijną, o białej barwie. Gazowy produkt reakcji, który spowodował zmętnienie wody wapiennej, to tlenek węgla(IV). Równanie tej reakcji i reakcji roztwarzania powstałego osadu zapisano w podsumowaniu poprzedniego doświadczenia.

W jaki sposób z wapna palonego otrzymuje się wapno gaszonewapno gaszonewapno gaszone?

Wapno palone reaguje z wodą, a produktem tej reakcji jest wapno gaszone.

• tlenek wapnia,

• fenoloftaleina,

• zlewka z wodą destylowaną,

• łyżka,

• porcelanowa parowniczka,

• termometr.

1. Do porcelanowej parowniczki wprowadź wapno palone.

2. Do wapna palonego ostrożnie dodaj wodę destylowaną.

3. Do naczynia z reagującymi substancjami włóż termometr, aby sprawdzić, jak zmienia się temperatura w trakcie eksperymentu.

4. Po wyjęciu termometru dodaj do produktu w parownicy kilka kropli fenoloftaleiny.

Tlenek wapnia, zwany wapnem palonym, gwałtownie reaguje z wodą z wydzielaniem się dużej ilości energii. Jak nazywa się taki proces? Można go przedstawić za pomocą równania reakcji:

Reakcja wapna palonego z wodą nazywa się gaszeniem wapna, a powstała zawiesina wodorotlenku wapnia to tzw. wapno gaszone. W przemyśle proces gaszenia wapna palonego jest prowadzony na sucho, tzn. przy użyciu minimalnej ilości wody niezbędnej do prawidłowego zajścia reakcji chemicznej. Otrzymany produkt to tzw. wapno hydratyzowanewapno hydratyzowanewapno hydratyzowane. Wapno gaszone zmieszane z wodą to mleko wapienne, a nasycony klarowny roztwór wodorotlenku wapnia jest nazywany wodą wapienną. Po dodaniu fenoloftaleiny do wodorotlenku wapnia pojawia się malinowe zabarwienie, co świadczy o tym, że w otrzymanym roztworze przeważają jony wodorotlenkowe.

R1KNlmqOqUvYD1

Demonstrator ustawia porcelanową parowniczkę, do której wsypuje biały proszek (tlenek wapnia), ostrożnie z tryskawki wprowadza wodę i miesza zawartość termometrem. Po chwili słupek termometru wskazuje temperaturę ok. 39 stopni celcjusza. Do otrzymanej mieszaniny chemik dodaje pipetką Pasteura kilka kropli fenoloftaleiny (bezbarwnej cieczy). Zawartość parownicy natychmiast przyjmuje malinowe zabarwienie.

Demonstrator ustawia porcelanową parowniczkę, do której wsypuje biały proszek (tlenek wapnia), ostrożnie z tryskawki wprowadza wodę i miesza zawartość termometrem. Po chwili słupek termometru wskazuje temperaturę ok. 39 stopni celcjusza. Do otrzymanej mieszaniny chemik dodaje pipetką Pasteura kilka kropli fenoloftaleiny (bezbarwnej cieczy). Zawartość parownicy natychmiast przyjmuje malinowe zabarwienie.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Demonstrator ustawia porcelanową parowniczkę, do której wsypuje biały proszek (tlenek wapnia), ostrożnie z tryskawki wprowadza wodę i miesza zawartość termometrem. Po chwili słupek termometru wskazuje temperaturę ok. 39 stopni celcjusza. Do otrzymanej mieszaniny chemik dodaje pipetką Pasteura kilka kropli fenoloftaleiny (bezbarwnej cieczy). Zawartość parownicy natychmiast przyjmuje malinowe zabarwienie.

W jaki sposób można trwale połączyć dwie cegły?

Do łączenia cegieł i innych materiałów budowlanych można stosować zaprawę murarską.

• piasek,

• wapno gaszone,

• woda,

• zlewka,

• łyżka,

• bagietka,

• 2 cegły.

1. W zlewce wymieszaj wapno gaszone i piasek w stosunku wagowym 1 : 3.

2. Następnie dodaj nieco wody, by otrzymana mieszanina miała postać dosyć gęstego ciasta, a całość wymieszaj.

3. Przygotowaną zaprawę podziel na dwie części. Jedną z części odłóż i wykorzystaj w doświadczeniu nr 5.

4. Pozostałą zaprawą wapienną połącz dwie cegły i pozostaw do stwardnienia.

5. Następnego dnia sprawdź trwałość połączenia.

Zaprawa wapienna, zwana murarską, wykazuje silne właściwości wiążące, dlatego ma zastosowanie w budownictwie. W zaprawie tej wodorotlenek wapnia jest materiałem wiążącym, piasek pełni rolę kruszywa wypełniającego, a woda uplastycznia masę tak, aby można było łączyć ze sobą materiały, np. dwie cegły. Twardnienie tej zaprawy polega na wiązaniu tlenku węgla(IV) z powietrza, zgodnie z równaniem reakcji:

i wiązaniu tlenku krzemu(IV) z piasku, według równania reakcji:

Proces ten jest długotrwały, zachodzi powoli, nawet przez kilka lat. Dzięki obecności piasku, który warunkuje porowatość zaprawy, tlenek węgla(IV) wnika w coraz to głębsze warstwy muru.

R1eTlW9ZO8NfQ1

W zlewce miesza wapno gaszone i piasek w stosunku wagowym 1:3. Następnie dodaje nieco wody, by otrzymana mieszanina miała postać dosyć gęstego ciasta i całość wymieszaj. Przygotowaną zaprawę dzieli na dwie części. Jedną z części odkłada na bok, na tackę. Pozostałą zaprawę wapienną nanosi na jedną cegłę i przyciska drugą cegłą. Następnie te 2 połączone cegły pozostawia do stwardnienia. Eksperymentator pokazuje, ze cegły trwale się połączyły

W zlewce miesza wapno gaszone i piasek w stosunku wagowym 1:3. Następnie dodaje nieco wody, by otrzymana mieszanina miała postać dosyć gęstego ciasta i całość wymieszaj. Przygotowaną zaprawę dzieli na dwie części. Jedną z części odkłada na bok, na tackę. Pozostałą zaprawę wapienną nanosi na jedną cegłę i przyciska drugą cegłą. Następnie te 2 połączone cegły pozostawia do stwardnienia. Eksperymentator pokazuje, ze cegły trwale się połączyły

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

W zlewce miesza wapno gaszone i piasek w stosunku wagowym 1:3. Następnie dodaje nieco wody, by otrzymana mieszanina miała postać dosyć gęstego ciasta i całość wymieszaj. Przygotowaną zaprawę dzieli na dwie części. Jedną z części odkłada na bok, na tackę. Pozostałą zaprawę wapienną nanosi na jedną cegłę i przyciska drugą cegłą. Następnie te 2 połączone cegły pozostawia do stwardnienia. Eksperymentator pokazuje, ze cegły trwale się połączyły

Czy twardnienie zaprawy murarskiej zależy od warunków, w jakich zachodzi ten proces?

Szybkość twardnienia zaprawy murarskiej zależy od warunków, w jakich zachodzi ten proces.

• zaprawa murarska,

• szkiełko zegarkowe,

• 2 zakręcane słoiczki,

• palnik,

• szczypce,

• metalowa płytka,

• bagietka.

1. Z zaprawy murarskiej, przygotowanej w doświadczeniu nr 4, wykonaj cztery równej wielkości kulki.

2. Jedną kulkę połóż na szkiełku zegarkowym i pozostaw na powietrzu.

3. Drugą włóż do słoiczka z wodą tak, by zaprawa w całości znajdowała się pod wodą. Naczynie zamknij.

4. Trzecią umieść w słoiczku z tlenkiem węgla(IV). Naczynie zamknij.

5. Czwartą ogrzewaj w płomieniu palnika.

6. Po kilku godzinach za pomocą bagietki sprawdź twardość każdej z kulek.

Największą twardość wykazuje kulka pozostawiona w naczyniu z tlenkiem węgla(IV), mniejszą ta, która leżała na szkiełku zegarkowym i miała kontakt z powietrzem. Kulka, która była ogrzewana w płomieniu palnika, łatwo się kruszy. Zaprawa wapienna pozostawiona pod wodą nie stwardniała. Po wykonaniu tego doświadczenia nasuwa się wniosek, że duża zawartość ${\text{CO}}_{\text{2}}$ przyspiesza proces twardnienia zaprawy wapiennej. W odróżnieniu od cementu (o którym była mowa w poprzednim temacie) zaprawa wapienna nie twardnieje w obecności wody.

R1cexebEbQhfz1

Chemik w laboratorium wykonuje 4, równej wielkości kulki. Jedną z kulek kładzie na szkiełku zegarkowym i pozostawia na powietrzu. Drugą wkłada do słoiczka z wodą tak, by zaprawa w całości znajdowała się pod wodą. Naczynie zamyka. Trzecią umieszcza w słoiczku z tlenkiem węgla(IV). Naczynie zamyka. Czwartą ogrzewa w płomieniu palnika. Po chwili odkłada na szkiełko zegarkowe i uderza w nią bagietką, a ta się kruszy. Chemik za pomocą bagietki sprawdza twardość każdej z kulek. Kulka w słoiczku z tlenkiem węgla(IV) nie ulega zmianie. Próbka na szalce lekko się uszkodziła. Kulka w słoiku z wodą wcale nie stwardniała, a ta, która była ogrzewana w płomieniu palnika po lekkim uderzeniu bagietką rozsypuje się. Na koniec pokazane wszystkie doświadczenia.

Chemik w laboratorium wykonuje 4, równej wielkości kulki. Jedną z kulek kładzie na szkiełku zegarkowym i pozostawia na powietrzu. Drugą wkłada do słoiczka z wodą tak, by zaprawa w całości znajdowała się pod wodą. Naczynie zamyka. Trzecią umieszcza w słoiczku z tlenkiem węgla(IV). Naczynie zamyka. Czwartą ogrzewa w płomieniu palnika. Po chwili odkłada na szkiełko zegarkowe i uderza w nią bagietką, a ta się kruszy. Chemik za pomocą bagietki sprawdza twardość każdej z kulek. Kulka w słoiczku z tlenkiem węgla(IV) nie ulega zmianie. Próbka na szalce lekko się uszkodziła. Kulka w słoiku z wodą wcale nie stwardniała, a ta, która była ogrzewana w płomieniu palnika po lekkim uderzeniu bagietką rozsypuje się. Na koniec pokazane wszystkie doświadczenia.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Chemik w laboratorium wykonuje 4, równej wielkości kulki. Jedną z kulek kładzie na szkiełku zegarkowym i pozostawia na powietrzu. Drugą wkłada do słoiczka z wodą tak, by zaprawa w całości znajdowała się pod wodą. Naczynie zamyka. Trzecią umieszcza w słoiczku z tlenkiem węgla(IV). Naczynie zamyka. Czwartą ogrzewa w płomieniu palnika. Po chwili odkłada na szkiełko zegarkowe i uderza w nią bagietką, a ta się kruszy. Chemik za pomocą bagietki sprawdza twardość każdej z kulek. Kulka w słoiczku z tlenkiem węgla(IV) nie ulega zmianie. Próbka na szalce lekko się uszkodziła. Kulka w słoiku z wodą wcale nie stwardniała, a ta, która była ogrzewana w płomieniu palnika po lekkim uderzeniu bagietką rozsypuje się. Na koniec pokazane wszystkie doświadczenia.