Краткий ответ. При горении свечи наблюдаются плавление и затвердевание парафина, трёхзонное строение пламени, образование сажи, воды и углекислого газа. Горение возможно только при наличии кислорода воздуха.
Практическая работа № 2
«Наблюдение за горящей свечой»
Цель работы: изучить физические явления при нагревании свечи, строение пламени и продукты горения парафина.
Оборудование: парафиновая свеча, спички, кусочек стекла или фарфора, стеклянный стакан, известковая вода.
Опыты с огнём следует проводить только под наблюдением учителя или взрослого.
Опыт 1. Физические явления при горении свечи
Наблюдение:
Парафин вокруг фитиля нагревается и превращается из твёрдого состояния в жидкое. Образуется небольшая лужица. Жидкий парафин стекает по краям свечи, а затем охлаждается и снова становится твёрдым.
Вывод:
При нагревании парафин плавится, а при охлаждении затвердевает или кристаллизуется. Это физические явления, так как новое вещество не образуется.
Опыт 2. Строение пламени свечи
При протыкании пламени спичкой её участки, попавшие в наиболее горячую внешнюю часть пламени, обугливаются сильнее. Часть спички, находившаяся во внутренней тёмной зоне, изменяется значительно меньше.
Пламя свечи состоит из трёх зон:
- Внутренняя тёмная зона — пары парафина, смешанные с небольшим количеством воздуха; температура сравнительно низкая.
- Средняя светящаяся зона — происходит неполное сгорание парафина, частицы углерода раскаляются и светятся жёлтым цветом.
- Внешняя бесцветная зона — парафин сгорает полностью при достаточном доступе кислорода; это самая горячая зона пламени.
Правило нагревания:
При выполнении химических опытов предмет нужно помещать в верхнюю часть внешней зоны пламени, так как там температура наиболее высокая.
Для рисунка изобрази вытянутый конус пламени и подпиши в нём: «внутренняя тёмная зона», «средняя светящаяся зона», «внешняя бесцветная зона».
Опыт 3. Продукты горения парафина и влияние воздуха
1. Кусочек стекла или фарфора в пламени
На поверхности появляется чёрный налёт — сажа. Сажа состоит главным образом из частиц углерода и образуется при неполном сгорании парафина.
2. Холодный сухой стакан над пламенем
На стенках стакана появляются капельки воды. Это происходит потому, что водяной пар, образующийся при горении парафина, охлаждается и превращается в жидкую воду.
3. Стакан над горящей свечой
Пламя сначала уменьшается, а затем гаснет. Кислород внутри стакана постепенно расходуется, а его содержание становится недостаточным для поддержания горения.
4. Обнаружение углекислого газа
Углекислый газ можно обнаружить с помощью известковой воды: при пропускании углекислого газа известковая вода мутнеет.
\[ \mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O} \]
Кроме того, углекислый газ не поддерживает горение и гасит пламя.
Общий вывод
В ходе практической работы установлено, что при нагревании парафин плавится, а при охлаждении затвердевает. Пламя свечи неоднородно и состоит из трёх зон; самая горячая — внешняя. При горении парафина образуются сажа, водяной пар и углекислый газ. Горение поддерживается кислородом воздуха и прекращается при его недостатке.
