Основными компонентами воздуха являются азот N₂ (78.1 % по объему) и кислород O₂ (20.9 % по объему). В результате горения органических веществ кислород переходит в углекислый газ CO₂ и водяные пары H₂O. При горении органических веществ в условиях недостатка кислорода могут также образовываться угарный газ, сажа и другие продукты неполного окисления. В процессе горения азот воздуха остается без изменений. Правда, в продуктах горения могут присутствовать следы оксида азота NO.

Таким образом, после горения органических веществ, например, парафина свечи, спирта, бумаги в газовой фазе останется в основном смесь азота и углекислого газа. Водяные пары конденсируются. Если в процессе горения углекислый газ поглощать щелочью, то мы сможем наглядно наблюдать, как расходуется кислород.

Для опыта нам понадобится стеклянный кристаллизатор объемом 3 литра и трехлитровый бутыль. Налейте в кристаллизатор на 2/3 воды и добавьте к ней примерно столовую ложку едкого натра или едкого кали. Подкрасьте воду фенолфталенином, метиловым фиолетовым, метиловым синим или любым другим подходящим красителем. В небольшую колбочку или баночку насыпьте песка и вертикально вставьте в него проволоку. На конце проволоки закрепите вату. Поставьте колбочку в кристаллизатор с водой. Ватка должна оставаться выше поверхности раствора хотя бы на 10 см.

Подготовка закончена. Слегка смочите ватку спиртом, гексаном, маслом или другой горючей жидкостью и подожгите. Аккуратно накройте горящую ватку бутылем и опустите его ниже поверхности раствора щелочи.

В процессе горения кислород переходит в воду и углекислый газ, в результате раствор щелочи в бутыле будет подниматься. Ватка скоро потухнет. Осторожно поставьте бутыль на дно кристаллизатора. Теоретически бутыль должен заполниться на 1/5, поскольку в воздухе содержится 20.9 % кислорода. При горении кислород переходит в воду и углекислый газ CO₂, который поглощается щелочью:



На практике все сложнее. Горение прекращается раньше, чем израсходуется весь кислород, часть кислорода переходит в угарный газ, который не поглощается щелочью, а часть воздуха может покинуть бутыль в результате термического расширения. Первые два фактора понижают уровень подъема жидкости в бутыле, последний - наоборот повышает. Количественный эксперимент провести не получится, но опыт выглядит очень наглядно.

Состав, содержащий едкий натр можно купить в хозяйственном магазине (средство для мытья "Крот"). Если у вас нет кристаллизатора - вполне подойдет мыска или тазик.

Вместо ватки с горючей жидкостью можно использовать свечу, а вместо раствора едкого натра часто берут известковую воду. В результате реакции гидроксида кальция с углекислым газом образуется белый осадок CaCO₃:

Жидкость не только поднимается вверх, но и становиться мутной. Известковую воду готовят перед опытом, фильтруя суспензию извести в воде. Раствор должен быть полностью прозрачным. Обратите внимание, что под названием "известь" иногда продают мел, который в нашем случае не подходит.