Vloeibaar gas: butaangas en zijn eigenschappen

1. Onderzoeksvraag

Welke eigenschappen heeft butaangas en hoe kunnen deze worden bewezen?

2. Voorbereiding

Materiaal + stoffen

• Reageerbuis
• Reageerbuisrek
• Aansteker
• Gabrandertje
• Slang
• Butaan (aantal ml)

Opstelling (foto)

3. Uitvoeren

Werkwijze

• Aan de gasvuurtje is een slang met een geschikte binnendiameter bevestigd.
• Het gasvuurtje wordt ondersteboven gehouden zodat de slang in een bijgeleverde reageerbuis steekt.
• Nu zet je het gasvuurtje aan.
• Zodra 10-15 druppels n-butaan in de reageerbuis zijn gedruppeld, wordt de brander gesloten.
• Houd tot slot een brandende aansteker tegen de opening van de reageerbuis.

Waarneming (+ foto’s)

Als de staande brander wordt aangezet, ontsnapt een kleurloos, golvend gas uit de slang. Als de brander ondersteboven ligt, druppelt een kleurloze vloeistof door het buisje in het reageerbuisje. De reageerbuis voelt in het gebied van de vloeistof erg koud aan. Op de binnenwand van de reageerbuis, net boven de vloeistof, vormen zich kleine, kleurloze druppeltjes. Als je een brandende aansteker boven de opening van de reageerbuis houdt, ontstaat er een kleine, flikkerende, geeloranje vlam, die blijft branden nadat de aansteker is verwijderd. Als je het reageerbuisje met één hand in het gebied van de vloeistof houdt, neemt de vlam toe, die nu erg roetachtig is.

4. Reflecteren

• De brander bevat vloeibaar gas. n-butaan heeft een kookpunt van -1 ° C. De kamertemperatuur van ca. 20 ° C zorgt ervoor dat het n-butaan in de cartridge verdampt. Er ontstaat een overdruk waardoor slechts een deel van het n-butaan kan verdampen, de rest blijft vloeibaar. Er is een evenwicht tot stand gebracht tussen verdampende n-butaandeeltjes en condenserende n-butaandeeltjes .
  Het vloeibare deel van het vloeibare gas bevindt zich onderaan de cartridge (hogere dichtheid), dus alleen het gasvormige deel stroomt naar buiten als we de rechtopstaande cartridge openen. De balans tussen condenseren en verdampen van n-butaan-Deeltjes verschuiven naar de kant van verdamping, omdat de verdampende deeltjes kunnen ontsnappen.
  Wanneer de cartridge wordt omgedraaid, bevindt het vloeibare deel van de n-butaan zich onderaan. Het druppelt door de buis in de reageerbuis. Er is geen onderdruk in de cartridge omdat de vrijgekomen ruimte wordt gevuld door condenserende n-butaandeeltjes . De dampspanning van n-butaan is 1150 hPa, het is hoger dan de luchtdruk, dus het gas ontsnapt. Boven de vloeibare n-butaan vormen zich op de koude buiswand druppeltjes gecondenseerd n-butaan .
  De reageerbuis wordt koud omdat er in korte tijd veel n-butaan is
• Deeltjes kunnen verdampen. De n-butaandeeltjes hebben energie nodig om te verdampen . Het wordt in de vorm van warmte uit de omringende reageerbuis en de omringende lucht gehaald. Houd je een warme hand aan het onderste deel van de reageerbuis, dan verdampt het vloeibare gas sneller en wordt de vlam boven de reageerbuis groter.
  Wanneer het n-butaan wordt verbrand , worden water en kooldioxide geproduceerd . De vlam wordt roet omdat te veel n-butaandeeltjes willen reageren met de zuurstof in de lucht, maar de hoeveelheid zuurstof is niet voldoende om alle koolstofatomen in het n-butaan kooldioxide te laten vormen Reageer. In dit geval wordt zelfs giftig koolstofoxide gevormd . Men spreekt van een onvolledige verbranding .
  De vlam brandt boven de reageerbuis doordat de reageerbuis volledig gevuld is met n-butaangas . Er is niet genoeg zuurstof in de reageerbuis voor verbranding.

 

Bronnen

• Literatuur   KLIK