8 / 62
8
นิตยสาร สสวท.
การทดลองที่ 2 : การทดสอบ CO
2
ด้วย Ca(OH)
2
อุปกรณ์
(1) ชุดกล่องอะคริลิก (
Æ
= 11 cm., h = 21 cm.)
(2) กรวยพลาสติก (ด้านบน
Æ
= 11 cm., h = 9 cm.,
ด้านล่าง
Æ
= 5 cm., h = 5 cm.)
(3) สายยางพลาสติก (l = 50 cm.)
(4) ปืนจุดแก๊ส
(5) ที่สูบลม
(6) แป้งมันส�
ำปะหลัง
(7) หลอดแก้ว
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ?
ปฏิกิริยาการเผาไหม้นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากปัจจัยที่ส�
ำคัญ 3
ประการ ได้แก่
(1) อนุภาคขนาดเล็กของแป้งมันส�
ำปะหลัง (เชื้อเพลิง) ซึ่ง
พบว่าโครงสร้างของแป้งมันส�
ำปะหลังจะมีอะไมโลส (amylose)
เป็นส่วนประกอบอยู่ร้อยละ 17.44 โดยอะไมโลส จัดเป็น
คาร์โบไฮเดรตประเภทฮอมอพอลิแซ็กคาไรด์ (homopolysac-
charide) ที่มีโมเลกุลของน�้
ำตาลกลูโคสหลาย ๆ โมเลกุลเชื่อม
ต่อกันด้วยพันธะไกลโคไซด์
(2) อากาศที่แห้ง (แก๊สออกซิเจน)
(3) ความร้อน (ไฟ)
ดังนั้นสารที่สามารถน�
ำมาใช้เป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยานี้
ได้ คือ สารที่มีกลูโคสเป็นส่วนประกอบ เช่น แป้งมันส�
ำปะหลัง
เพราะกลูโคสจะท�
ำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนจนได้ผลิตภัณฑ์
เป็นน�้
ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่า ปฏิกิริยาการเผา
ไหม้ (combustion reaction) โดยในระหว่างการจัดกิจกรรม
การเรียนรู้ ผู้สอนควรที่จะเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้อภิปรายเกี่ยวกับ
สามเหลี่ยมไฟ (fire triangle) ซึ่งประกอบด้วย เชื้อเพลิง (fuel)
แก๊สออกซิเจน (oxygen) และความร้อน (heat)
ตัวอย่างกิจกรรมแป้งมันส�
ำปะหลังนี้ สามารถส่งเสริมให้
ผู้เรียนเกิดการเชื่อมโยงแนวคิดเรื่องปฏิกิริยาการเผาไหม้ กับ
แนวคิดเรื่องอื่น ๆ ได้ เช่น อัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา (การ
เปลี่ยนชนิดของสารตั้งต้นจากแป้งมันส�
ำปะหลังเป็นสารชนิด
อื่น เช่น น�้
ำตาลไอซ์ซิ่ง หรือผงวุ้น จะท�
ำให้อัตราเร็วของการ
เกิดปฏิกิริยาแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร) และการดุลสมการ
ภาพที่ 3 การเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ในชุดอุปกรณ์แป้งมันส�
ำปะหลัง
(เชื่อมโยงกับหลักการดุลสมการของปฏิกิริยาการเผาไหม้และ
การอธิบายกฎทรงมวลของสาร) โดยปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เกิด
ขึ้น เป็นดังสมการต่อไปนี้
C
6
H
12
O
6
(s) + 6O
2
(g)
→
6CO
2
(g) + 6H
2
O(g)
กลูโคส + แก๊สออกซิเจน
→
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ + น�้
ำ
(8) ขวดรูปชมพู่ (250 cm
3
)
(9) สารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)
2
)
ปริมาตร 150 cm
3
วิธีการทดลอง
1. จัดอุปกรณ์ ดังภาพที่ 2
2. น�
ำหลอดแก้วด้านหนึ่งต่อเข้ากับกรวยพลาสติก
(ด้านบน) และอีกด้านหนึ่งจุ่มลงในบีกเกอร์
ที่ใส่สารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)
2
)
3. จุดปืนจุดแก๊ส และสูบลมเข้าไปในกล่องอะคริลิก
อย่างรวดเร็ว สังเกตผลที่เกิดขึ้น