نسخة الفيديو النصية
املأ الفراغ. أثناء تحضير غاز النيتروجين من الهواء الجوي في المختبر، يجمع النيتروجين فوق (فراغ) ليظل النيتروجين جافًّا.
في هذا السؤال، نريد معرفة المادة التي يجمع النيتروجين فوقها للحفاظ عليه جافًّا أثناء عملية الفصل. في عملية فصل غاز النيتروجين عن الهواء الجوي، نبدأ بالماء ونكمل تدريجيًّا. يتكون الهواء الجوي بشكل أساسي من النيتروجين، بنسبة 78 بالمائة تقريبًا، ثم 21 بالمائة تقريبًا من الأكسجين، و0.04 بالمائة تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون، وأقل من واحد بالمائة من خليط الغازات الأخرى، مثل الأرجون، وكمية من بخار الماء.
تختلف كمية بخار الماء حسب رطوبة الموقع الجغرافي، لكنها في المتوسط تصل إلى واحد بالمائة تقريبًا. تمرر فقاعات الهواء الجوي خلال الماء، ثم خلال محلول من الصودا الكاوية، المعروفة أيضًا باسم هيدروكسيد الصوديوم. في الوعاء الثاني، يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم وثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء. ينتج عن هذا التفاعل بشكل أساسي إزالة ثاني أكسيد الكربون من خليط الهواء.
ثم يمرر خليط الغاز المتبقي عبر حمض الكبريتيك المركز الموجود في وعاء ثالث، وهو ما يؤدي إلى تجفيف خليط الهواء وإزالة أي بخار ماء. بعد ذلك، يمرر ما تبقى من خليط الهواء خلال أنبوب زجاجي أفقي مفتوح النهاية؛ حيث تمر الغازات على كومة صغيرة من خراطة نحاس مسخنة بشدة. يزال الأكسجين من خليط الغازات أثناء تفاعله مع خراطة النحاس المسخنة. ويجمع الغاز المتبقي، وهو نيتروجين نقي تقريبًا، فوق الزئبق من أجل الحفاظ عليه جافًّا داخل مخبار الغاز.
إن الزئبق مناسب لهذا الغرض؛ حيث إن بخار الماء الموجود في الهواء غير قابل للذوبان في الزئبق. يشكل الزئبق بشكل أساسي حاجزًا فيزيائيًّا أمام بخار الماء الموجود في الهواء، ويمنعه من الدخول إلى غاز النيتروجين المجمع والمجفف.
وأخيرًا، أثناء تحضير غاز النيتروجين من الهواء الجوي في المختبر، يجمع النيتروجين فوق الزئبق للحفاظ على جفاف النيتروجين. إذن، الإجابة الصحيحة هي الزئبق.
