Чи правильно поставлений “шкільний” експеримент з запаленою свічкою в банку?

Повітря складається з азоту N2 (78.1% за обсягом) і кисню O2 (20.9% за обсягом). При горінні органічних речовин кисень переходить в вуглекислий газ СО2 і пари води Н2О. Азот повітря не змінюється. Отже, при горінні, наприклад, спирту, паперу, парафіну свічки залишається азот і вуглекислий газ. Обсяг газу під банкою практично не змінюється. Щоб виявити зменшення кисню в банку, треба в вашому досвіді утворюється вуглекислий газ поглинати лугом. Саме так і ставиться ваш досвід. Тоді можна наочно спостерігати зменшення обсягу газу в банку.

Для досвіду потрібно ще скляний кристаллизатор. Налийте в нього на 2/3 води і додайте у воду трохи (чайну ложку) їдкого натру або їдкого калі. Бажано також підфарбувати воду, буде краще видно рівень води. Запаліть свічку. Тоді в процесі горіння кисень переходить в воду і вуглекислий газ CO2, який поглинається лугом: 2NaOH + CO2 = Na2CO + H2O. Теоретично обсяг повітря під банкою повинен зменшиться на 1/5, так як в повітрі міститься 20.9% кисню. Замість розчину їдкого натру можна взяти вапняну воду. Тоді вуглекислий газ знищиться за формулою Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

Неправильно. Там вуглекислий газ утворюється, а він займає такий же обсяг, що і кисень. Тому як два атома кисню що в одній молекулі, що в інший. Зміна висота стовпи викликано швидше за охолодженням повітря, ніж зміною його складу.

Досвід поставлений неправильно. Хоча на перший погляд він начебто переконливий. Але його інтерпретація суперечить хімії. При горінні свічки (парафін - суміш вищих вуглеводнів) на півтора обсягу витраченого кисню виділяється один обсяг вуглекислого газу. У повітрі кисню за об'ємом 21% (приблизно одна п'ята). Це означає, що навіть якщо б горінні свічки витратився весь цей кисень, то виділилося б 13% вуглекислого газу. Причому вуглекислий газ розчиняється в воді повільно! Це показали спеціальні досліди: розчинення відбувається протягом багатьох годин. Тоді як досвід зі свічкою в банку триває не більше хвилини. Але ще важливіше, що свічка не може "спалити" весь кисень! Я вже порівнював в коментарі горіння свічки і дихання людини. І це також було показано експериментально: коли свічка гасне, повітря в банку все ще містить 15 - 16% кисню. повністю його "спалити" може тільки палаючий фосфор (але він нагріває повітря, тому для коректного експерименту використовують замість горіння повільне, протягом багатьох днів, іржавіння залізних тирси). Чому ж тоді вода входить в банку? Роджер написав, що горить свічка нагріває повітря, він розширюється, а потім охолоджується. Але якщо поставити цей досвід, то зазвичай не видно ніяких бульбашок повітря, які повинні пробульківать з-під банки при горінні свічки! Більш того, поки свічка горить, рівень води в банку практично не піднімається. І тільки коли свічка погасла, цей рівень досить швидко піднімається. Я виконав кілька "домашніх" експериментів з банкою і запаленою свічкою і зробив такий висновок. Від палаючої свічки вгору йде потік нагрітого повітря. І якщо свічку накрити банкою, опускаючи її (в перевернутому вигляді) зверху вниз (як це зазвичай і роблять), то гаряче повітря виявиться в банку ще до того, як її остаточно встановлять в посудині (мисці) з водою. Це призводить до цікавого ефекту: свічка горить вже в гарячому повітрі! Тому поки вона горить, температура повітря піднімається незначно, і не видно, щоб він "вибульківал" з банки назовні крізь шар води. Але змінимо трохи досвід. Піднесемо перевернуту банку до палаючої свічі ЗБОКУ (тоді повітря в ній до останнього моменту залишиться холодним), а потім швидко одягнемо банку на свічку (швидкий рух банкою убік, майже торкаючись полум'я, і ​​відразу вниз, на дно миски). При такій постановці досвіду негайно з-під банки бурхливо виділятися бульбашки повітря! У цьому варіанті повітря дійсно швидко нагрівся полум'ям свічки, його обсяг збільшився, і він уже в банку "не поміщався". Легко порахувати, що нагрівання повітря від 20 до 80оС збільшує його обсяг в 1,2 рази (на ті ж 20%). А тиск повітря в банку в разі невеликого "водяного затвора" помітно збільшитися не може. Коли ж свічка гасне, зовнішнє атмосферний тиск дуже швидко заганяє воду в банку, відшкодовуючи той його обсяг, який пішов у вигляді бульбашок. Висновок: досвід не має ніякого відношення до складу повітря. Але ще раз підтверджує слова Фарадея про "невичерпності" процесів, що відбуваються при горінні звичайної свічки!

Постановка питання "правильно чи поставлено експеримент?" - Неправильна. Всякий експеримент може бути поставлений тільки правильно якщо не обумовлена ​​його мета. Інша справа інтерпретація результатів цього експерименту.