การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง

แมกนีเซียมยังคงเผาไหม้ในคาร์บอนไดออกไซด์ที่แข็งตัว ลดคาร์บอนไดออกไซด์เป็นคาร์บอน

Classroom Demonstrations Advanced (University) 25 นาที ~$15.00

วัตถุประสงค์

แสดงให้เห็นว่าแมกนีเซียมสามารถลดคาร์บอนไดออกไซด์ได้ โดยท้าทายความเข้าใจผิดว่า CO₂ ดับไฟเสมอ

ความเป็นมา

Magnesium burns so intensely (over 3000°C) that it can reduce carbon dioxide to elemental carbon. When a burning magnesium ribbon is placed in a cavity carved into dry ice (solid CO₂), it continues to burn brilliantly white, producing magnesium oxide (white powder) and elemental carbon (black specks). This reaction (2Mg + CO₂ → 2MgO + C) dramatically shows that CO₂ is not always an effective fire extinguisher and that thermodynamic favorability depends on the specific reactants involved.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Burning magnesium is extremely bright — never look directly at it without shade protection
  • Dry ice causes frostbite on contact — never handle with bare hands
  • Perform behind a safety shield
  • Keep a fire-resistant mat underneath
  • Do not attempt to extinguish burning Mg with water — explosion risk
  • Ensure ventilation — CO₂ accumulation in enclosed spaces is dangerous

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat face_shield

วัสดุ

  • Magnesium ribbon (30 cm)
    Clean, bright surface
  • Dry ice block (1 kg)
    Solid CO₂ (−78.5°C)
  • Tongs (long-handled) (1)
    For handling dry ice

อุปกรณ์

Safety shield Fire-resistant mat Chisel or screwdriver (for carving cavity in dry ice) Lighter or matches Welding goggles or #14 shade glass

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Using tongs, carve a small cavity (about 3 cm deep) in the dry ice block. Place the dry ice on a fire-resistant mat.

3 นาที Wear insulated gloves for dry ice
2

Set up the safety shield between the demonstration and the audience. Distribute welding goggles or instruct everyone to look away when ignited.

2 นาที
3

Light one end of the magnesium ribbon. Once burning, quickly place it in the dry ice cavity using tongs.

2 นาที Do not look directly at the flame
4

Place another piece of dry ice on top to create a CO₂ atmosphere around the burning magnesium.

2 นาที
5

Observe: the magnesium continues to burn with an intense white flame inside the CO₂ environment. It does NOT go out.

3 นาที Maintain safe distance
6

After the reaction, examine the residue: white MgO powder and black carbon specks. Discuss the reaction: 2Mg + CO₂ → 2MgO + C.

8 นาที Wait for residue to cool completely
7

Discuss implications for fire safety: why Mg fires cannot be extinguished with CO₂, water, or standard fire extinguishers.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

The magnesium continues to burn brilliantly inside the dry ice. After the reaction, white MgO and black carbon specks are visible in the dry ice cavity. This proves CO₂ has been reduced to elemental carbon.

การทำความสะอาด

Allow all residues to cool and dry ice to sublimate. Sweep up MgO and carbon residue. No chemical waste disposal needed.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Classroom Demonstrations
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
25 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$15.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

การแข็งตัวทันที: น้ำที่เย็นจัดเกินจุดแข็งตัว 120 min การเรืองแสงเคมีกับลูมินอล 30 min ของเหลวนอนนิวตัน: อูบเลก 20 min คอลัมน์ความหนาแน่นสีรุ้ง 30 min บีกเกอร์ที่หายไป (การจับคู่ดัชนีหักเห) 15 min ปฏิกิริยาโซเดียมและน้ำ 25 min ปฏิกิริยาเทอร์ไมต์ 30 min ปฏิกิริยานาฬิกาไอโอดีน 45 min ปฏิกิริยาออสซิลเลตของบริกส์-เราเชอร์ 40 min ยาสีฟันช้าง 20 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง?
แสดงให้เห็นว่าแมกนีเซียมสามารถลดคาร์บอนไดออกไซด์ได้ โดยท้าทายความเข้าใจผิดว่า CO₂ ดับไฟเสมอ
How difficult is การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 25 minutes to complete.
What safety precautions are needed for การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง?
Key safety precautions include: Burning magnesium is extremely bright — never look directly at it without shade protection; Dry ice causes frostbite on contact — never handle with bare hands; Perform behind a safety shield.
What materials are needed for การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง?
The main materials required are: Magnesium ribbon, Dry ice block, Tongs (long-handled).
What results should I expect from การเผาแมกนีเซียมในน้ำแข็งแห้ง?
The magnesium continues to burn brilliantly inside the dry ice. After the reaction, white MgO and black carbon specks are visible in the dry ice cavity. This proves CO₂ has been reduced to elemental carbon.