Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Klimat Miasta. Poziom zaawansowany.
dział KLIMAT MIASTA: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)

Ćwiczenie 2. Ozon w miastach i ich otoczeniu

Eksperyment: wytwarzanie ozonu i analiza ilościowa

(UWAGA: Niektóre substancje i promieniowanie UV używane w tym eksperymencie są szkodliwe. Zapoznaj się z właściwościami tych substancji zanim zaczniesz eksperyment. Zachowaj ostrożność!

Ryc. 1 Przygotowanie eksperymentu 
© Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+;  Buchner Verlag, Bamberg 2001

W reaktorze z lampą chłodzoną wodą przez 20 minut są naświetlane: atmosfera z tlenem, 40 ml roztworu jodku potasu (w=10%), 10 ml kwasu siarkowego (c=0,025 mol/l) i kilka kropli roztworu skrobi. Roztwór należy energicznie mieszać w czasie naświetlania. 20 ml roztworu, które zmieniło kolor na niebieski w czasie naświetlania należy najpierw zmiareczkować roztworem siarczanu sodu (c=0,001 mol/l) aż stanie się bezbarwne. Dodaj błękitu bromotymolowego i znowu miareczkuj, tym razem z roztworem węglowodoru sodu (c=0,005 mol/l), aż ponownie pojawi się kolor niebieski. W dalszych seriach pomiarowych powinieneś dodawać różne gazy (metan, NO2). Rezultaty eksperymentu powinny być następujące:

atmosfera

O2

O2 + 
CCl2F2

O2 + 
NO2

O2 +
NO2 +
CH4

O2 +
CH4

O2 + NO2
eksperyment bez naświetlania)

określenie zawartości jodu: VS(Na2S2O3) =

46,0 ml

104,0 ml

94,4 ml

78,4 ml

72,0 ml

112,0 ml

określenie zawartości kwasu  
VS(NaOH) =

31,4 ml

37,1 ml

30,6 ml

27,2 ml

32,3 ml

39,5 ml

Z 1

Na podstawie wyników pomiarów oblicz odpowiadające im ilości ozonu w molach (na osobnej kartce papieru) i wypełnij tabelę poniżej. 
(Jesli potrzebna Ci pomoc możesz porównac swoje obliczenia z modelowym obliczeniem dla atmosfery zawierającej tlen . Kliknij na link.)

atmosfera

O2

O2 + 
CCl2F2

O2 + 
NO2

O2 +
NO2 +
CH4

O2 +
CH4

O2 + NO2
eksperyment bez naświetlania

określenie zawartości jodu: 
n(O3) w 10-5mol

5,75

         

określenie zawartości kwasu
n(O3) w 10-5mol

5,40

         

Dwie reakcje mają miejsce wewnątrz reaktora (reakcja (2) zachodzi pod koniec fazy):

Z 2

Ozon słabo się rozpuszcza w wodzie. Patrząc na opisane reakcje wyjaśnij dlaczego w czasie eksperymentu trzeba energicznie mieszać naczyniem.

Z 3

Dodaj wartości obliczone w Z1 do diagramu poniżej.

Objaśnienia: amount of ozone - ilość ozonu, determination of iodine - określenie zawartości jodu, determination of the remaining acid - określenie zawartości pozostałego kwasu, dark experiment - eksperyment bez naświetlania

Z 4

Czego się nauczyłeś porównując różne wyniki?

Z 5

Na ryc. 2 przedstawiono względne stężenia zanieczyszczeń powietrza w czasie letniego dnia. 
Wyjaśnij dlaczego dlaczego stężenia są wysokie rano, oraz dlaczego węglowodory i tlenki azotu powodują powstawanie ozonu w miastach i terenach je otaczających.

Ryc. 2.  Zmiany stężenia zanieczyszczeń powietrza w ciągu dnia latem. 
Objaśnienia: time of day - godziny w ciągu dnia, hydrocarbons - węglowodory, ozone - ozon, nitrogen oxides - tlenki azotu

Z6

Jeśli przeprowadzisz wykrycie obecności ozonu przy pomocy dymu papierosowego w ten sam sposób jak z jodem to otrzymasz podobny wynik. Czy z tego wynika, że w dymie papierosów jest ozon? (patrz eksperyment bez naświetlania z Z1.)

O tej stronie:
Autorzy: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Niemcy
ostatnia aktualizacja: 2004-05-24
Tłumaczenie na język polski: dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Ostatnia modyfikacja: środa, 14 marzec 2018, 10:24