Određivanje molekulske mase prema Clapeyron-Mendelejevoj jednadžbi. Eksperiment "Dim bez vatre"

Analiza sadržaja eksperimentalnog dijela programa na ovu temu ukazuje da je većina reakcijskih produkata mineralna gnojiva. Otpad se može zbrinuti prema sljedećoj shemi: produkti reakcije snažno se razrijede vodom, kisele smjese se neutraliziraju vapnenom vodom dok se lagano ne obojaju fenolftaleinom, zatim se otopine koriste kao prihrana sobne biljke ili hranjenje biljaka u školskom području. Radovi u kojima se koriste sumporna kiselina, spojevi bakra opremljeni su uputama za zbrinjavanje produkata reakcije.

Iskustvo #1. Dobivanje dušika interakcijom amonijevog klorida s natrijevim nitritom

Oprema i reagensi: amonijev klorid, natrijev nitrit, vodena kupka, pločice, Wurtz tikvica, lijevak za ispuštanje, epruvete, kristalizator s vodom, staklene i gumene cijevi za ventilaciju, lopatica.

Reakcijske jednadžbe: NH4Cl + NaNO2 ® NH4NO2 + NaCl,

NH4NO2 ® 2 H2O + N2 - pri zagrijavanju

Napredak: Na hladnom se priprema zasićena otopina amonijevog klorida (35 g soli na 100 ml vode) i natrijev nitrit (50 g soli se uzima na 80 ml vode). Tikvica s izlaznom cijevi za plin napuni se do 1/3 volumena otopinom amonijeva klorida i zatvori čepom s lijevkom za dodavanje u koji se ulije otopina natrijeva nitrita. Tikvica se zagrijava u vodenoj kupelji i otopini natrijevog nitrita doda se kap po kap otopini amonijevog klorida. Kada se zrak istisne iz tikvice, dušik se skuplja iznad vode u plinometar, cilindar ili epruvetu. Za ravnomjerno oslobađanje plina, nemojte pregrijavati tikvicu i dodavati previše natrijevog nitrita, inače je reakcija vrlo burna, dolazi do snažnog pjenjenja. Ako je reakcija burna, tikvica se spusti u hladna voda. Kvalitativnom reakcijom provjerite je li u epruveti sakupljen dušik. Za to se goruća krhotina spušta u posudu s dušikom. Ona izlazi. Objasnite kako kvalitativnom reakcijom razlikovati dušik od ugljičnog dioksida?

Sigurnosne mjere: Provjerite ispravnost, cjelovitost kabela, utikača, električnog štednjaka

Bilješka: Mješavina dušika može se ponovno koristiti.

Iskustvo #2. Sinteza amonijaka

Oprema i reagensi: Stalak s podnožjem, epruveta-reaktor, čep, cijev za odvod plina, epruveta s vodom, zasićene otopine natrijevog nitrita i amonijevog klorida, granulirani cink, sumporna kiselina (1:5), željezni prah, vata, špiritus, šibice , fenolftalein, staklena cijev, pipeta, voda, porculanska šalica, lopatica.

Napredak: U suhu epruvetu umetne se gumeni disk izrezan od čepa debljine 0,3 cm, koji je odrezan za 1/3 promjera. Na dno epruvete pipetom se ulije sumporna kiselina (1:5) i stavi nekoliko granula cinka. Na disk unutar epruvete stavlja se štapić s vatom navlažen mješavinom zasićenih otopina natrijeva nitrita i amonijeva klorida. Cijev je zatvorena čepom s cijevi za odvod plina. U vodoravnom dijelu cijevi nalazi se katalizator, reducirani željezni prah. Kraj izlazne cijevi za plin spušten je u epruvetu s malom količinom vode i 3-4 kapi fenolftaleina. Za početak reakcije, željezni prah se snažno zagrijava u izlaznoj cijevi za plin. Tijekom tog vremena, vodik oslobođen reakcijom cinka sa sumpornom kiselinom istisnut će zrak iz sustava. Zatim se vata umjereno zagrijava otopinama natrijevog nitrita i amonijevog klorida i ponovno zagrijava željezo. To se povremeno ponavlja dok se voda u spremniku ne pretvori u Grimizna. Procese izraziti jednadžbama reakcija.

Sigurnosne mjere: Kada se pojavi intenzivna grimizna boja, izlazna cijev za plin se uklanja iz vode.

Kvalitativna definicija ugljik i vodik u organska tvar Oh

Oprema. Stalak s epruvetama, čepovi s cijevima za odvod plina, laboratorijski stalak, stakleni štapić, kemijske čaše (2 kom.) kapaciteta najmanje 150 ml, plamenik (alkoholna lampa), šibice.

Supstance. Parafin, vazelin, kloroform (ili dikloroetan), bezvodni bakar (II) sulfat, otopina kalcijevog hidroksida, bakar (II) oksida, alkohol i halogenirane organske tvari - boce br. 1 i br. 2.

Završetak rada

1. Zasvijetlite plinski plamenik(alkohol). Držite 2-3 sek. iznad plamena je suha čaša naopako. Zašto se staklo zamaglilo?

Staklo navlažite (isperite) otopinom kalcijevog hidroksida i ponovno ga držite nad plamenom u istom stanju. Objasnite razlog pojave bijelih mrlja na stijenkama čaše.

Na temelju detektirane vode i ugljičnog monoksida (IV) zaključiti o kvalitativnom sastavu Cr izgorele tvari.

2. Upalite parafinsku svijeću i na isti način postavite kvalitativni sastav parafina. Provedite pokus za otkrivanje slobodnog ugljika u plamenu svijeće.

Napišite jednadžbu za reakciju gorenja parafina za svijeću, pod pretpostavkom da njegova molekula sadrži 16 atoma ugljika.

3. Sastavite uređaj kao što je prikazano na slici i provjerite ima li curenja.

U suhu epruvetu stavite 2-2,5 g bakrenog oksida i malo vazelina toliko da bude dovoljno samo za impregnaciju zagrijanog bakrenog oksida (II). Pričvrstite epruvetu u stalak vodoravno i dodajte joj najviše 0,5 g bakrova (II) sulfata, stavljajući je blizu otvora epruvete. Epruvetu zatvorite čepom s cijevi za odvod plina čiji se kraj spusti u epruvetu s vapnenom vodom. Zagrijte plamen plamenika (alkoholne lampe) mješavinom bakrenog oksida (II) s vazelinom.

Pogledajte kakve se promjene događaju s vapnenom vodom. Na kraju pokusa, prije gašenja plamena plamenika, podići podnožje stativa s uređajem i izvaditi cijev za odvod plina iz epruvete. (Zašto to trebate učiniti?)

Na temelju rezultata pokusa izvucite zaključak o kvalitativnom sastavu vazelina. Napišite jednadžbu reakcije potpune oksidacije zasićenog ugljikovodika sa 16 ugljikovih atoma s bakrenim oksidom.

Iz iskustva proizlazi da izgorjela tvar sadrži ugljik i vodik.

Kation.	Udar ili reagens	Uočeni odgovor
Li +
Na +
Do +
Sa 2+
Sr 2+
Wa 2+
Cu 2+
Pb 2+

Fe 2+
Fe 3+
Al 3+
NH 4 +
H + (kisela sredina)
Anion	Udar ili reagens	Uočeni odgovor
TAKO 4 2-
NE 3 -
RO 4 3-
CrO 4 2-
S 2- ,
TAKO 3 2-
CO 2
TAKO 3 2-
F -
Cl -
Br -
ja -
ON - (alkalna sredina)

Laboratorijski rad br. 5 opće tehnike rada s plinovima

Cilj: naučiti kako dobiti i sakupiti jednostavne i složene plinovite tvari, ovisno o svojstvima tih tvari.

Reagensi i materijali: cink, aluminij, bakar, natrijev klorid, kalijev permanganat, amonijev klorid, kalcijev hidroksid, koncentrirane otopine natrijevog hidroksida, klorovodične, sumporne i dušične kiseline, udlaga.

Oprema: epruvete, lijevci, kristalizator, Kippov aparat, epruveta s ventilacijskom cijevi, Wurtz-ova tikvica, lijevak za kapanje, gasometar, boce za ispiranje, tarionik i tučak.

Sigurnosne mjere: pridržavati se osnovnih pravila rada u kemijskom laboratoriju i pri radu s Kippovim aparatom.

Dobivanje plinova

Tvari u plinovitom stanju u laboratoriju dobivaju:

a) međudjelovanje smjese nekoliko krutih tvari pri zagrijavanju;

b) kalciniranje jedne čvrste tvari;

c) međudjelovanje krutine s tekućinom pri zagrijavanju i bez zagrijavanja (klor, klorovodik itd.).

Za dobivanje plinova koriste se različiti uređaji (sl. 1-2). Najjednostavniji od njih je uređaj prikazan na sl. 2, a, koja predstavlja epruvetu s izlaznom cijevi za plin. Kada koristite ovaj uređaj, potrebno je uzeti u obzir uvjete reakcije. Dakle, ako se reakcija odvija samo pri zagrijavanju, tada se može zaustaviti zaustavljanjem zagrijavanja. Ako za reakciju nije potrebno zagrijavanje, onda se ona odvija sve dok se početne tvari (ili jedna od njih) ne potroše. Prednost takvog uređaja je njegova jednostavnost. Nedostatak je potreba za rastavljanjem uređaja nakon svakog pokusa za dobivanje plina.

Na sl. Slika 2b prikazuje uređaj koji se sastoji od Wurtz-ove tikvice i kapajućeg lijevka. Pogodan je za dobivanje plinova kada je barem jedan od reaktanata tekući ili se nalazi u otopini. Razvijanje plina u takvom uređaju može se kontrolirati dodavanjem tekućeg reagensa. Takav uređaj za dobivanje plina može se koristiti više puta i stoga ga nije potrebno rastavljati nakon svakog eksperimenta.

Uređaji za dobivanje plinova (slika 2) moraju se prije uporabe provjeriti na nepropusnost. Da biste to učinili, kraj izlazne cijevi za plin iz uređaja spušta se u posudu s vodom i reakcijska posuda se lagano zagrijava. Ako je uređaj zabrtvljen, tada će mjehurići zraka ići u vodu, a kada prestane zagrijavanje, voda iz posude će se početi usisavati u uređaj.

U praksi se često koriste automatski uređaji.

Jedan od tih uređaja je Kippov aparat (Sl. 1). Ovo je stakleni uređaj, koji se sastoji od dva dijela: posude 1 sa suženjem u srednjem dijelu i kuglastim lijevkom 2 , čiji kraj ne doseže dno posude za 1-2 cm. Lijevak je umetnut u posudu na tankom dijelu, što osigurava nepropusnost uređaja. Srednja kugla ima cijev zatvorenu čepom s cijevi za odvod plina i slavinom 3 . Na dnu uređaja nalazi se cijev 4 , kroz koji se izlijeva otpadna tekućina. Kippov aparat izrađen je od stakla debelih stijenki radi veće čvrstoće, budući da mora izdržati visoki tlak plina koji se nalazi u njemu. Pomoću Kippovog aparata mogu se dobiti ugljikov monoksid (IV), vodik, sumporovodik i neki drugi plinovi.

Prilikom punjenja Kipp aparata, čvrsta tvar (mramor za proizvodnju CO 2, cink za proizvodnju H 2) se kroz cijev stavlja u središnji dio uređaja (u sastavljenom obliku). Zatim se cijev zatvori čepom s cijevi za odvod plina i uz otvorenu slavinu ulije otopinu kiseline u lijevak. Kiselina ulazi u dno uređaja. Zatim se diže u srednju kuglu i dolazi u kontakt s čvrstom tvari - počinje kemijska reakcija, oslobađa se plin. Nakon što kiselina prekrije krutinu, infuzija kiseline se zaustavlja i slavina se zatvara. Nakon zatvaranja slavine, kiselina se pod pritiskom nastalog plina istiskuje u donji dio uređaja i u lijevak. Reakcija prestaje.

Uređaj se pokreće otvaranjem slavine. U tom slučaju nastali plin izlazi kroz izlaznu cijev za plin. Kiselina dolazi u dodir s krutinom, reakcija počinje. Prilikom pražnjenja Kippovog aparata, kiselina se izlijeva kroz donju cijev, a krutina se ekstrahira kroz gornju cijev. Kako bi se izbjeglo kršenje nepropusnosti uređaja, odvajanje lijevka i posude provodi se samo kada je to apsolutno neophodno.

Skupljanje plinova

Metode skupljanja plinova određuju njihova svojstva: topljivost i interakcija s vodom, zrakom, otrovnost plina. Postoje dvije glavne metode sakupljanja plina: istiskivanje zrakom i istiskivanje vodom. Istiskivanje zraka skupljati plinove koji ne stupaju u interakciju sa zrakom.

Prema relativnoj gustoći plina u zraku, zaključuje se kako postaviti posudu za skupljanje plina (slika 3, a i b).

Na sl. Slika 3a prikazuje skupljanje plina s gustoćom zraka većom od jedinice, kao što je dušikov oksid (IV), čija je gustoća zraka 1,58. Na sl. Slika 3b prikazuje skupljanje plina s gustoćom zraka manjom od jedinice, poput vodika, amonijaka itd.

Istiskivanjem vode skupljaju se plinovi koji ne stupaju u interakciju s vodom i u njoj su slabo topljivi. Ova metoda se zove skupljanje plina iznad vode , koji se provodi na sljedeći način (slika 3, c). Cilindar ili staklenka napuni se vodom i pokrije staklenom pločom da u cilindru ne ostanu mjehurići zraka. Ploča se drži rukom, cilindar se okreće i spušta u staklenu kupku s vodom. Pod vodom se ploča uklanja, cijev za odvod plina dovodi se u otvoreni otvor cilindra. Plin postupno istiskuje vodu iz cilindra i ispunjava ga, nakon čega se otvor cilindra pod vodom zatvori staklenom pločom i izvadi cilindar napunjen plinom. Ako je plin teži od zraka, tada se cilindar stavlja naopako na stol, a ako je lakši, naopako na tanjur. Plinovi iznad vode mogu se skupljati u epruvete, koje se kao i cilindar napune vodom, zatvore prstom i prevrnu u staklo ili staklenu kupku s vodom.

ja
Otrovni plinovi obično se skupljaju istiskivanjem vode, jer je lako uočiti trenutak kada plin potpuno ispuni posudu. Ako postoji potreba za prikupljanjem plina metodom istiskivanja zraka, tada za to postupite na sljedeći način (slika 3, d).

U tikvicu (teglu ili cilindar) umetne se pluteni čep s dvije izlazne cijevi za plin. Kroz jedan, koji seže gotovo do dna, propušta se plin, kraj drugog se spušta u čašu (staklu) s otopinom koja upija plin. Tako se, na primjer, za apsorpciju sumpornog oksida (IV) u čašu ulije otopina lužine, a za apsorpciju klorovodika u čašu se ulije voda. Nakon punjenja tikvice (stakla) plinom, iz nje se izvadi čep s cijevima za odvod plina i posuda se brzo zatvori plutenom ili staklenom pločom, a čep s cijevima za odvod plina stavi u otopinu za upijanje plina.

Iskustvo 1. Dobivanje i sakupljanje kisika

Sastavite instalaciju prema sl. 4. Stavite 3-4 g kalijevog permanganata u veliku suhu epruvetu, zatvorite čepom s cijevi za odvod plina. Učvrstite epruvetu u stalak ukoso s rupom malo prema gore. Uz stativ na koji je postavljena epruveta staviti kristalizator s vodom. Napunite praznu epruvetu vodom, zatvorite rupu staklenom pločom i brzo je naopako okrenite u kristalizator. Zatim u vodi izvadite staklenu ploču. U epruveti ne smije biti zraka. Zagrijte kalijev permanganat u plamenu plamenika. Umočite kraj cijevi za odvod plina u vodu. Promatrajte pojavu mjehurića plina.

H Nekoliko sekundi nakon početka mjehurića, stavite kraj cijevi za odvod plina u otvor epruvete napunjene vodom. Kisik istiskuje vodu iz cijevi. Nakon što epruvetu napunite kisikom, pokrijte njezin otvor staklenom pločom i okrenite je naopako.

Riža. 4. Uređaj za dobivanje kisika

spustite tinjajuću epruvetu s kisikom

Koje laboratorijske metode dobivanja kisika poznajete? Napiši odgovarajuće jednadžbe reakcije.

2. Opišite svoja zapažanja. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.

3. Napišite jednadžbu kemijska reakcija razgradnja kalijeva permanganata pri zagrijavanju.

4. Zašto tinjajući iver bukti u epruveti s kisikom?

Iskustvo 2. Proizvodnja vodika djelovanje metala na kiselinu

Sastavite aparaturu, koja se sastoji od epruvete s čepom, kroz koji prolazi staklena cijev s uvučenim krajem (slika 5). Stavite nekoliko komadića cinka u epruvetu i dodajte razrijeđenu otopinu sumporne kiseline. Čvrsto umetnite čep s epruvetom povučenom unatrag, pričvrstite epruvetu okomito u stezaljku stativa. Promatrajte razvijanje plina.

Riža. 5. Uređaj za dobivanje vodika

vodik koji izlazi kroz cijev ne smije sadržavati nečistoće zraka. Stavite epruvetu okrenutu naopako na izlaznu cijev za plin, izvadite je nakon pola minute i bez okretanja prinesite plamenu plamenika. Ako čisti vodik uđe u epruvetu, on se tiho zapali (prilikom tamnjenja čuje se tihi zvuk).

Ako je u epruveti s vodikom prisutan zrak, dolazi do male eksplozije popraćene oštrim zvukom. U tom slučaju treba ponoviti ispitivanje čistoće plina. Nakon što se uvjerite da iz uređaja izlazi čisti vodik, zapalite ga na otvoru izvučene cijevi.

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Navedite metode dobivanja i skupljanja vodika u laboratoriju. Napiši odgovarajuće jednadžbe reakcije.

2. Napišite jednadžbu za kemijsku reakciju kojom nastaje vodik u eksperimentalnim uvjetima.

3. Držite suhu epruvetu iznad plamena vodika. Koja tvar nastaje izgaranjem vodika? Napišite jednadžbu reakcije izgaranja vodika.

4. Kako provjeriti čistoću vodika dobivenog tijekom pokusa?

Iskustvo 3. Dobivanje amonijaka

Riža.6 . Uređaji za dobivanje amonijaka

smjesu amonijevog klorida i kalcijevog hidroksida prethodno samljevenu u tarioniku staviti u epruvetu s izlaznom cijevi za plin (slika 6). Obratite pažnju na miris smjese. Epruvetu sa smjesom pričvrstite na tronožac tako da joj dno bude nešto više od rupe. Zatvorite epruvetu čepom s cijevi za odvod plina, na čiji zakrivljeni kraj stavite epruvetu naopako. Lagano zagrijte epruvetu sa smjesom. Na otvor preokrenute epruvete prislonite komadić lakmus papira namočen u vodu. Zabilježite promjenu boje na lakmus papiru.

Kontrolna pitanja i zadaci:

Koje vodikove spojeve dušika poznajete? Napiši njihove formule i nazive.

Opišite što se događa. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.

Napišite jednadžbu reakcije između amonijevog klorida i kalcijevog hidroksida.

Iskustvo 4. Dobivanje dušikovog oksida (IV)

Sastavite uređaj prema sl. 7. Stavite malo bakrenih strugotina u tikvicu, ulijte 5-10 ml koncentrirane dušične kiseline u lijevak. Ulijte kiselinu u tikvicu u malim obrocima. Skupite plin koji izlazi u epruvetu.

Riža. 7. Uređaj za primanje

dušikov oksid(IV)

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Opišite što se događa. Koje je boje plin koji izlazi?

2. Napišite jednadžbu reakcije međudjelovanja bakra i koncentrirane dušične kiseline.

3. Koja svojstva ima dušična kiselina? Koji čimbenici određuju sastav tvari na koje se reducira? Navedite primjere reakcija između metala i dušične kiseline u kojima nastaju produkti redukcijeHNO 3 suNE 2 , NE, N 2 O, NH 3 .

Iskustvo 5. Dobivanje klorovodika

Stavite 15-20 g natrijeva klorida u Wurtzovu tikvicu; u kapajući lijevak - koncentrirana otopina sumporne kiseline (slika 8). Kraj cijevi za odvod plina umetnite u suhu posudu za skupljanje klorovodika tako da cijev doseže gotovo do dna. Otvor posude zatvorite lopticom vate.

Uz uređaj stavite kristalizator s vodom. Ulijte otopinu sumporne kiseline iz lijevka za kapanje.

Lagano zagrijte tikvicu da ubrzate reakciju. Kad je gotovo

vate, kojom se zatvara otvor posude, pojavit će se magla,

Riža. 8. Uređaj za dobivanje klorovodika

prestati zagrijavati tikvicu, a kraj cijevi za odvod plina spustiti u tikvicu s vodom (cijev držati blizu vode, bez spuštanja u vodu). Nakon što izvadite vatu, odmah staklenom pločom zatvorite otvor posude s klorovodikom. Okrećući posudu naopako, uronite je u kristalizator s vodom i uklonite ploču.

Kontrolna pitanja i zadaci:

Objasnite uočene pojave. Koji je razlog nastanka magle?

Kolika je topljivost klorovodika u vodi?

Testirajte dobivenu otopinu lakmus papirom. Koja je pH vrijednost?

Napišite jednadžbu kemijske reakcije interakcije krutog natrijeva klorida s koncentriranim sumporne kiseline.

Iskustvo 6. Dobivanje i prikupljanje ugljičnog monoksida (IV)

Instalacija se sastoji od Kipp aparata 1 , napunjene komadićima mramora i solnom kiselinom, dvije Tiščenkove tikvice spojene u seriju 2 i 3 (boca 2 napunjen vodom za čišćenje prolaznog ugljičnog monoksida (IV) od klorovodika i iz mehaničke nečistoće, boca 3 - sumporna kiselina za sušenje plina) i tikvice 4 kapaciteta 250 ml za skupljanje ugljičnog monoksida (IV) (slika 9).

Riža. 9. Uređaj za dobivanje ugljičnog monoksida (IV)

Kontrolna pitanja i zadaci:

Upaljenu baklju uronite u tikvicu s ugljikovim monoksidom (IV) i objasnite zašto se plamen gasi.

Napišite jednadžbu za nastanak ugljičnog monoksida (IV).

Je li moguće dobiti ugljični monoksid (IV) koristiti koncentriranu otopinu sumporne kiseline?

Provedite plin koji se oslobađa iz Kippovog aparata u epruvetu s vodom, obojenu neutralnom otopinom lakmusa. Što se promatra? Napišite jednadžbe za reakciju koja se odvija kada se plin otopi u vodi.

Test pitanja:

Navedite glavne karakteristike plinovitog stanja tvari.

Predložiti klasifikaciju plinova prema 4-5 bitnih obilježja.

Kako čitati Avogadrov zakon? Koji je njegov matematički izraz?

Objasnite fizikalno značenje prosječne molarne mase smjese.

Izračunajte prosječnu molarnu masu zraka u kojoj maseni udio kisik je 23%, a dušik - 77%.

Koji je od navedenih plinova lakši od zraka: ugljikov monoksid (II), ugljikov monoksid (IV), fluor, neon, acetilen C 2 H 2 , fosfin pH 3 ?

7. Odredite gustoću vodika plinske smjese koja se sastoji od argona obujma 56 litara i dušika obujma 28 litara. Volumeni plinova dati su n.o.s.

8. Otvorena posuda se zagrijava pri konstantnom tlaku od 17 oko C do 307 oko C. koliki je dio zraka (maseni) u posudi istisnut?

9. Odredite masu 3 litre dušika na 15 oko C i tlaka od 90 kPa.

10. Masa 982,2 ml plina na 100 oko C i tlaka 986 Pa iznosi 10 g. Odredite molarnu masu plina.

DIM BEZ VATRE

Mnogo toga je opisano razne opcije zabavna iskustva temelji se na reakcijama međudjelovanja plinovitog amonijaka i klorovodika uz stvaranje aerosola amonijevog klorida. Predstavljamo jednu od njih. U čistu, suhu tikvicu širokog grla volumena 200 ml ulije se 3-5 ml koncentrirane otopine klorovodične kiseline. Okretanjem tikvice stijenke posude se navlaže kiselinom, višak otopine izlije i dobro zatvori plutenim čepom. U drugu, potpuno istu tikvicu, na sličan način skuplja se otopina amonijaka (25%).

Tijekom pokusa tikvice se otvaraju i spajaju grlićima jedna s drugom, okrećući ih u tom položaju za 180°. Boce se pune gustim bijelim dimom.

PLAMEN U BOJI

Pripremaju se zasićene otopine bertoletove soli u vodi (oko 8 g soli na 100 ml vode) uz dodatak raznih drugih soli.

Od filter papira se izrezuju različiti oblici (krugovi, trokuti, kvadrati i sl.) mala veličina, uroni u odgovarajuću otopinu i osuši, ponavljajući ovu operaciju nekoliko puta, tako da se u porama papira pojave kristali Bertoletove soli. Dobro osušene figure od papira, kada se zapale, brzo izgore, tvoreći plamen različitih boja.

Kao dodaci otopini Bertoletove soli uzimaju se 2-3 g natrijeva klorida (žuti plamen), stroncijev nitrat, litijev klorid (crveni plamen), bakreni klorid (smaragdni plamen), barijev nitrat (zelenkasti plamen). Dio papirnatih figura impregniran je otopinom Bertolet soli bez aditiva, plamen dobiva ljubičastu nijansu.

"VODA" PALI VATRU

Na azbestnu mrežicu stavlja se mala porculanska šalica (može se koristiti i satno staklo) s malom količinom mješavine kalijevog permanganata i sumporne kiseline. Na porculansku šalicu i oko nje stavljaju se suhe krhotine koje oponašaju vatru.

Da biste zapalili nastalu vatru, vatu navlažite "vodom" (etilni alkohol) i stisnite preko nje da kapljice padnu u šalicu. Alkohol (možete uzeti denaturirani alkohol) se zapali, a zatim zapali krhotine.

PEPEO - KATALIZATOR

Ako se komadić šećera pincetom unese u plamen plamenika, on će se početi topiti i pougljeniti, ali se neće zapaliti.

Ako, na šećer, sipati malo pepela od spaljenog lovorov list i donesite u plamen, tada će se šećer zapaliti i gorjet će i izvan plamena plamenika.

PALJENJE ALKOHOLA

Alkoholna lampa može se zapaliti jakim oksidansima. Jedan od njih je mangan (VII) oksid. Da biste ga dobili, ulijte 0,5 g kalijevog permanganata u hrpi u porculansku šalicu i ulijte 2-3 kapi koncentrirane sumporne kiseline na stranu hrpe soli. Dobivena kaša skuplja se na vrh staklene šipke koja se dodiruje fitiljem alkoholne lampe (fitilj mora biti dobro natopljen alkoholom). Tikvica se odmah zapali. Bilješka. Trebalo bi izbjegavati velike količine permanganat i kiselina za pripremu smjese.

NESTAJAK BOJE

U tri čaše ulijevaju se obojene vodene otopine, u prvu - ljubičastom tintom, u drugu - s plavim lakmusom, u treću - s crvenim lakmusom (lakmoid).

Iz tikvice u koju se ulije bezbojna tekućina (otopina za bjelilo s nekoliko kapi klorovodične kiseline) otopina se prelije u čaše. Obojene otopine postaju bezbojne. Iskustvo se može obogatiti korištenjem drugih organskih boja za pripremu obojenih otopina koje pod djelovanjem klora postaju bezbojne.

DOBIVANJE "MLIJEKA"

Mješavine koje oponašaju mlijeko mogu se dobiti miješanjem 10% otopina barijevog nitrata i natrijevog sulfata; kalcijev klorid i natrijev bikarbonat.

"Mlijeko" dobiveno drugom metodom može se pretvoriti u gaziranu "vodu" dodavanjem malih porcija koncentrirane klorovodične kiseline dok se kalcijev karbonat potpuno ne otopi.

PITANJA I ZADACI

Koje su od navedenih igara, verbalnih oblika zabave i zabavnih doživljaja, po Vašem mišljenju, najučinkovitije?

Mogućnosti šminkanja didaktičke igre, verbalni oblici zabave i zabavnih doživljaja na vašu temu.

8. Ujedinjenje kemijski eksperiment. Pod objedinjavanjem kemijskog pokusa u obrazovanju podrazumijevamo racionalno smanjenje vrsta instrumenata i instalacija s kojima se izvode pokusi. U predloženom uređaju (ponekad s dodacima ili izmjenama) moguće je uspješno provoditi različite kemijske reakcije, kako tijekom demonstracijskih pokusa, tako i tijekom studentskog pokusa.

Osnova uređaja je tikvica ili tikvica kapaciteta 50-200 ml, čep s lijevkom za odjeljivanje (odnosno tikvica) za 25-100 ml, uređaj mora imati izlaznu cijev za plin. Moguće su različite modifikacije unificiranog uređaja (upotrebom Wurtzovih, Bunsenovih tikvica itd.) (slika 1).

Korištenje ove instalacije osigurava sigurnost kemijski pokusi, od oslobađanja plinovitih i hlapljivih tvari otrovne tvari moguće ih je kvantitativno regulirati i poslati ili izravno na izvođenje reakcija uz sudjelovanje tih plinova ili na hvatanje apsorpcijskim uređajima.

Još jedna prednost ovog uređaja je mogućnost brzog i točnog doziranja početnih tvari korištenih za eksperiment. Tvari i otopine stavljaju se u tikvice i lijevke za odjeljivanje unaprijed, prije početka nastave, u potrebna količina, a ne okom, kao što je to obično slučaj kod demonstracije pokusa u epruvetama ili čašama, kada se tvari i otopine prikupljaju izravno na satu tijekom demonstracije pokusa.

Pri korištenju uređaja percepciju doživljaja ostvaruju svi učenici, a ne samo oni koji sjede za prvim klupama, kao što je to slučaj kod izvođenja pokusa u epruvetama. Preporučeni uređaj omogućuje izvođenje kvalitativnih i kvantitativnih eksperimenata iz kemije u školi, kao iu srednjim specijalnim i višim obrazovne ustanove. Ilustrirajmo temeljnu primjenu uređaja na primjeru nekih eksperimenata, grupirajući ih prema sličnim značajkama.

Dobivanje plinova. Proizvodnja većine plinova koji se proučavaju u školi temelji se na heterogenim reakcijama između krute i tekuće faze. Čvrsta faza se stavlja u tikvicu koja se zatvara čepom s lijevkom i cijevi za odvod plina. U lijevak se ulije odgovarajuća otopina ili tekući reakcijski reagens, čiji se dodatak u tikvicu dozira pomoću slavine lijevka za odjeljivanje. Ako je potrebno, tikvica s reakcijskom smjesom se zagrijava, prilagođavajući volumen proizvedenog plina i brzinu reakcije.

Pomoću uređaja i odgovarajućih reagensa moguće je iz nitrata dobiti kisik, ozon, klor, vodik, ugljični dioksid, ugljični monoksid i sumporov dioksid, halogenovodike, dušik i njegove okside, dušičnu kiselinu, etilen, acetilen, bromoetan, octenu kiselinu. od acetata, anhidrida octene kiseline, kompleksnih etera i mnogih drugih plinovitih i hlapljive tvari.

Naravno, istodobno pri primanju plinova uz pomoć uređaja moguće je pokazati njihovu fizičku i Kemijska svojstva.

Reakcije između otopina. U ovom uređaju prikladno je provoditi pokuse u kojima se dodavanje tekućeg reagensa mora izvesti u malim obrocima ili kap po kap, kada na tijek reakcije utječe višak ili nedostatak jedne od polaznih tvari itd. , na primjer:

Otapanje sumporne kiseline u vodi i poštivanje sigurnosnih pravila tijekom ove operacije;

Pokusi koji ilustriraju difuziju tvari u tekućinama ili plinovima;

Određivanje relativne gustoće međusobno netopljivih tekućina i stvaranje emulzija;

Otapanje čvrstih tvari, fenomen flotacije i stvaranje suspenzija;

Reakcije hidrolize soli, ako je važno pokazati promjenu stupnja hidrolize ovisno o volumenu vode dodane otopini soli;

Pokusi koji prikazuju boju indikatora u različitim medijima i reakcije neutralizacije;

Reakcije između otopina elektrolita;

Reakcije, dugotrajne;

Reakcije organskih tvari (bromiranje i nitriranje benzena, oksidacija toluena, dobivanje sapuna i anilina, hidroliza ugljikohidrata).

Dokazivanje karakterističnih svojstava proučavane tvari. Uz pomoć uređaja možete dosljedno i jasno, sa minimalni trošak vremena za demonstraciju karakterističnih fizikalnih i kemijskih svojstava tvari koja se proučava. Pritom se štede reagensi, postiže potrebna sigurnost pokusa (ispušteni štetni plinovi i hlapljive tvari hvataju se odgovarajućim apsorpcijskim otopinama), te osigurava bolja percepcija pokusa od strane svih učenika razreda.

Razmotrite pripremu i izvođenje pokusa za dokazivanje svojstava klorovodične kiseline. Učitelj se priprema prije nastave potreban broj tikvice (prema broju proučavanih reakcija) i jedan čep s lijevkom za odjeljivanje i cijevi za odvod plina u njemu. U tikvice se unaprijed stavljaju tvari ili otopine (cink, bakar, bakrov oksid (P), bakrov hidroksid (P), otopina natrijevog hidroksida s fenolftaleinom, natrijev karbonat, otopina srebrovog nitrata i dr.). U lijevak za odjeljivanje ulije se oko 30 ml otopine 10-20%-tne solne kiseline. Tijekom lekcije nastavnik samo treba preurediti čep s lijevkom za odjeljivanje napunjen kiselinom iz jedne tikvice u drugu, trošeći 3-5 ml otopine za svaku reakciju.

Ako se tijekom reakcija stvaraju otrovni hlapljivi spojevi, tada se izlazna cijev za plin uređaja uroni u odgovarajuće otopine za apsorpciju tih tvari, a reakcijska smjesa u tikvici se nakon završetka pokusa neutralizira.

Topljivost plinova u vodi. Razmotrimo demonstracijski pokus topljivosti plinova u vodi na primjeru sumporovog oksida (IV). Za eksperiment su potrebna dva uređaja. U prvom uređaju (u tikvici - natrijev sulfit, u lijevku za odjeljivanje - koncentrirana sumporna kiselina) dobiva se sumporov oksid (IV) koji se metodom istiskivanja zraka sakuplja u tikvici drugog uređaja. Nakon punjenja ove tikvice plinom, voda se ulije u lijevak, cijev za odvod plina spusti se u čašu vode, obojenu ljubičastim lakmusom ili drugim indikatorom (slika 2).

Ako sada otvorimo stezaljku ili ventil izlazne cijevi za plin, tada će zbog male kontaktne površine (kroz unutarnji otvor cijevi) sumporovog oksida (IV) i vode doći do zamjetnog otapanja plina s posljedičnim stvaranjem tekućine. u tikvicu se ne događa odmah, već nakon prilično dugog vremenskog perioda, sve dok se u tikvici ne stvori dovoljan vakuum.

Kako bi se ubrzao ovaj proces, 1-2 ml vode se izlije iz lijevka u tikvicu (uz zatvorenu stezaljku na izlaznoj cijevi za plin) i lagano protrese.

Ovaj volumen vode sasvim je dovoljan da se tlak u tikvici smanji, a voda obojena indikatorom, kada se stezaljka skine s izlazne cijevi za plin, fontanom juri u tikvicu, mijenjajući boju indikatora. Kako bi se pojačao učinak, tikvicu je moguće okrenuti naopako, prethodno zatvorivši lijevak za odjeljivanje čepom i ne skidajući izlaznu cijev za plin iz čaše vode.

Promjena boje boja. U tikvicu uređaja stavi se oko 0,5 g kalijevog permanganata. U donji dio čepa ubodu se dvije igle na koje se ubode komad obojene tkanine ili trake. lakmus papir. Jedan od uzoraka se navlaži vodom, drugi se ostavi suh. Tikvica se zatvori čepom, nekoliko mililitara koncentrirane klorovodične kiseline se ulije u lijevak za odjeljivanje, cijev za odvod plina se spusti u otopinu natrijevog tiosulfata da apsorbira višak oslobođenog klora (slika 3).

Tijekom demonstracije pokusa slavina lijevka za odjeljivanje malo se otvori i u tikvicu se kap po kap ulijeva kiselina, zatim se slavina ponovno zatvori. U tikvici se odvija reakcija između tvari uz oslobađanje klora, mokra krpa ili traka lakmus papira brzo se obezboji, a suha uzorak - kasnije, jer je navlažen.

Bilješka. Mnoge su tkanine obojene bojama otpornim na klor i druge boje otporne na izbjeljivače, pa je neophodno prethodno testiranje i odabir odgovarajućih uzoraka tkanine. Na isti način može se prikazati i diskoloracija boja sumpornim dioksidom.

Adsorpcijska svojstva ugljena ili silikagela. U tikvicu se stavi oko 0,5 g praha ili strugotine bakra. U donji dio čepa ubrizgava se komadić metalne žice sa savijenim krajem na koji je pričvršćena mala mrežica za držanje aktiviranog sorbenta težine 5-15 g (slika 4).

Tako pripremljenim čepom zatvori se tikvica uređaja, a u lijevak se ulije dušična kiselina. Cijev za odvod plina opremljena stezaljkom (stezaljka je otvorena prije početka pokusa), spustio u čašu sa obojena voda. Nakon montaže, uređaj se provjerava na curenje. U vrijeme demonstracije pokusa, slavina lijevka za odjeljivanje se malo otvori i izlije se nekoliko kapi. kiseline u tikvicu u kojoj dolazi do reakcije uz oslobađanje dušikovog oksida (IV). Nemojte dodavati suvišak kiseline, potrebno je da volumen oslobođenog plina odgovara volumenu tikvice.

Nakon završetka reakcije, koja se određuje prestankom ispuštanja mjehurića zraka istisnutog iz tikvice kroz izlaznu cijev za plin, stezaljka na njoj se zatvara. Uređaj je instaliran ispred bijelog ekrana. Adsorpcija dušikovog oksida (IV) u tikvici procjenjuje se prema nestanku boje plina. Osim toga, zbog stvaranja određenog vakuuma u tikvici, tekućina iz stakla se usisava u nju ako se stezaljka otvori na cijevi za odvod plina.

Pokusi proučavanja električne vodljivosti tvari i otopina. Ako se kroz čep uređaja provuku dodatna dva metala ili bolje dva grafitna šipka(elektroda), čiji donji krajevi gotovo dodiruju dno tikvice, te ih preko žarulje ili galvanometra spojimo na izvor struje, tada dobivamo instalaciju za određivanje električna provodljivost otopine tvari i proučavanje odredaba teorije elektrolitička disocijacija(slika 5).

Kvantitativni eksperimenti temeljeni na reakcijama koje se odvijaju uz oslobađanje plinova. Ako dovedete izlaznu cijev za plin uređaja ispod graduiranog cilindra s vodom instaliranom u kristalizatoru s vodom i sakupite plin koji se oslobađa tijekom reakcije istiskivanjem vode, tada prema volumenu rezultirajućeg plina možete izvršiti kvantitativne izračune utvrditi molarne mase tvari, potvrditi zakone kemijske kinetike i termokemije, odrediti formulu etanola i dr.

tvari itd. (slika 6). Ako se plin oslobođen tijekom reakcije otapa ili reagira s vodom, tada se u pokusima moraju koristiti druge tekućine i otopine.

Riža. 6. Instalacija za izvođenje kvantitativnih eksperimenata.

Navedeni primjeri ne iscrpljuju sve mogućnosti predloženog jedinstvenog uređaja u obrazovnom kemijskom eksperimentu. Ako na zalihi imate čepove s dvije cijevi za odvod plina ili dva lijevka za odjeljivanje, kao i druge mogućnosti ugradnje, tada se broj eksperimenata pomoću jedinstvenog uređaja može značajno povećati, što će doprinijeti znanstvenoj organizaciji rada kemije. učitelj, nastavnik, profesor.

Sastavni dijelovi instrumenta: tikvice, graduirani lijevci za odjeljivanje, čepovi, stezaljke itd. - trebaju biti uključeni u standardne setove posuđa i opreme za školske kemijske učionice i obrazovne kemijske laboratorije pedagoških visokoškolskih ustanova.

9. Kućni pokus. Ne poričući moguću upotrebu kod kuće upotrebe raznih računalni programi"Virtualni laboratoriji", ali pravi kućni eksperiment daje učenicima veću vrijednost. Nemoguće je zamisliti kemiju bez kemijskih eksperimenata. Stoga je ovu znanost moguće proučavati, razumjeti njezine zakonitosti i, naravno, zavoljeti je samo kroz eksperiment. Naravno, kemijske reakcije najbolje je provoditi u posebno opremljenim kemijskim sobama i laboratorijima pod vodstvom učitelja, u učionici ili na satovima kemijskog kruga i izbornih predmeta.

Nažalost, nemaju sve škole kemijske kružoke, nemaju svi učenici zainteresirani za kemiju mogućnost pohađanja dodatne nastave u školi. Stoga samo kućni kemijski eksperiment može popuniti prazninu u nastavi kemije u suvremenim uvjetima, kada su programi prezasićeni teorijskim materijalom, učitelji odbijaju provoditi praktični rad, a laboratorijski pokusi općenito su postali rijetkost u školskoj praksi. Treba pozdraviti i podržati one autore udžbenika i radnih bilježnica koji u tekstove odlomaka unose određene pokuse i zapažanja koje učenici moraju izvesti izvan nastave, kod kuće.

Teško je precijeniti važnost takvog eksperimenta za stvaranje interesa za kemiju i motivaciju za proučavanje ovog predmeta. Kućni pokus ima veliki značaj u produbljivanju i proširivanju znanja, usavršavanju posebnih vještina i sposobnosti, u opći razvoj učenicima.

U tom smislu učitelj kemije trebao bi pomoći učenicima organizirati kućni kemijski pokus. Pritom treba uzeti u obzir nekoliko faktora. Prvo, učitelj treba razgovarati s roditeljima o svim pitanjima organizacije kućnog pokusa iz kemije, prvenstveno o problemu uređenja mjesta za izvođenje pokusa kod kuće. Drugo, studenti moraju čvrsto poznavati i strogo se pridržavati sigurnosnih pravila laboratorijski rad. Treće, nastavnik kemije mora metodički i praktično pomoći učeniku u usvajanju potrebna oprema za izvođenje pokusa, pripremanje otopina i dobivanje određenih tvari iz prehrambeni proizvodi, fondovi kućanske kemikalije itd. Četvrto, potrebno je zacrtati program izvođenja obrazovnih eksperimenata i plan istraživačkog eksperimenta na određenu temu. Peto, moramo podučavati mladi kemičari provoditi odgovarajuća promatranja i dokumentirati rezultate pokusa u laboratorijski dnevnik.

Evo nekoliko varijanti eksperimenata za kućni eksperiment školaraca.

Iskustva sa željezom. 1. U dvije epruvete ulijte nekoliko kapi otopine soli (5%), u jednu dodajte nekoliko kapi otopine lužine. Podignite čepove za epruvete. Željezni čavao dužine 10-15 cm očistite do sjaja i probodite ga kroz oba čepa tako da u jednoj epruveti dio čavla s glavom bude zatvoren čepom, a u drugoj epruveti vrh čavla. . Dio nokta (sredina) trebao bi ostati između posuda i biti u kontaktu s okolnim zrakom. Stavite epruvete s čavlom u ležeći položaj. Tako ćete istovremeno provoditi tri varijante ispitivanja korozije željeza: prvo, normalni uvjeti; drugo, vlažna, slana atmosfera; treće, vlažna alkalna atmosfera. Promatrajte stanje površine triju dijelova nokta nekoliko dana i izvucite zaključke . (crtati)

2. Otopinu kuhinjske soli zakiseljenu octenom kiselinom ulijte u tri epruvete. U prvu epruvetu dodajte tabletu urotropina ( medicinski proizvod) i otopiti ga; u drugom - dodajte nekoliko kapi tinkture joda dok se ne pojavi žuta boja. U svaku epruvetu umetnite polirani željezni čavao tako da jedan kraj viri iz otopine. Pratite kako aditivi utječu na koroziju željeza u eksperimentalnim uvjetima i izvedite zaključke.

3. Nekoliko malih čavlića (pribadača, spajalica) staviti u epruvetu i dodati 3-5 ml solne kiseline (1:1). Što ste uočili? Napiši jednadžbu reakcije. Dodajte nekoliko kristala u reakcijsku smjesu plavi vitriol. Što ste uočili? Dajte objašnjenje.

4. U epruvetu ulijte 4-6 ml otopine bakrenog sulfata, u otopinu dodajte željezni prah.Što ste uočili? Zapišite jednadžbu reakcije.Nakon završetka reakcije ulijte otopinu željezovog(II)sulfata u drugu epruvetu i sačuvajte je za sljedeći pokus. Željezni prah obložen labavim slojem bakra, isprati 2 puta čista voda, osušite na listu papira i odvojite bakreni prah.

5. Otopini željezovog (II) sulfata dodajte nekoliko kapi otopine lužine (4. pokus). Protresite dobivenu smjesu. Što ste uočili? Napiši jednadžbe reakcije.

6. Zagrijte mali dio taloga iz pokusa 5 na limenoj lopatici. Što ste uočili? Napiši jednadžbu reakcije.

Jod i njegova svojstva. 1. Ulijte nekoliko kapi jodne tinkture u epruvetu i pažljivo isparite. Umetnite stakleni štapić u epruvetu i nastavite lagano zagrijavati. Obratite pozornost na boju para u epruveti i na kristale nataložene na štapiću. Opišite svoja zapažanja.

2. Po čemu se sublimacija joda razlikuje od sublimacije amonijevog klorida?

3. 2-3 ml tinkture joda razrijedite vodom do 10-15 ml i dobivenu otopinu ulijte u nekoliko bočica penicilina ili epruveta od 3 ml. Svakom dijelu otopine dodajte malo metala u obliku praha ili sitne piljevine (pripremite turpijom), npr. željezo, aluminij, bakar, kositar itd. Opišite uočene promjene i zapišite odgovarajuće jednadžbe reakcije.

4. Očistite metalnu ploču od prljavštine i pokrijte tankim slojem laka za nokte (pitajte mamu). Iglom za štopanje, grebući lak, napravite natpis ili crtež na ploči. Navlažite ploču otopinom joda i ostavite neko vrijeme. Nakon reakcije isperite ploču u vodi, osušite je krpom i skinite lak posebnom tekućinom. Na tanjuru će ostati urezani uzorak. Opišite što ste učinili. Napiši jednadžbu reakcije.

5. U epruvetu ulijte do 1/3 volumena vode i dodajte nekoliko kapi jodne tinkture. Ulijte pola volumena benzina ili razrjeđivača u otopinu uljane boje i dobro protresite smjesu. Što vidite nakon razdvajanja tekućina u dva sloja? Može li se na temelju ovog pokusa prosuditi o različitoj topljivosti joda u vodi i organskom otapalu?

Eksperimenti s glicerinom. 1. Otopine glicerina u vodi smrzavaju se kada niske temperature. U četiri bočice penicilina ulijte 0,5 ml glicerina, u prvu dodajte istu količinu vode, u drugu 1 ml vode, u treću 1,5 ml vode, a u četvrtu 2 ml vode. Stavite otopine na hladno ili u zamrzivač, zabilježite temperaturu i odredite koje otopine nisu zamrznute.

2. Navlažite kraj željezne žice ili staklene šipke glicerinom i stavite u plamen. Glicerin će se zapaliti. Zapazite prirodu plamena i dajte objašnjenje. Napiši jednadžbu reakcije.

3. U epruvetu uliti 2 ml otopine natrijevog hidroksida, 2-3 kapi otopine bakrenog sulfata, zatim kap po kap dodavati glicerin dok se talog ne otopi. Zapišite provedene reakcije i svoja zapažanja.

4. Malo (1-2 ml) glicerina kupljenog u ljekarni zagrijte (pažljivo!) u žličici da uklonite vodu iz njega. Nakon hlađenja dodajte prstohvat kalijevog permanganata u glicerin. Nakon 1-2 minute, glicerin bljesne i gori jakim plamenom. (Ako imate na raspolaganju bezvodni glicerin, predgrijavanje nije potrebno.) Opišite svoja zapažanja.

PITANJA I ZADACI

Što mislite o metodi objedinjavanja kemijskog pokusa?

Razvijte verziju demonstracijskog eksperimenta koristeći objedinjeni uređaj za svoju temu.

Razvijte opcije za kemijski eksperiment koji će se izvesti kod kuće na vašu temu.

10. Ispitne tehnologije u nastavi kemije. Proces obračuna i kontrole znanja učenika jedan je od najodgovornijih i složene vrste aktivnosti učenja za učenike i nastavnike. Kontrola ovladavanja znanjem učenika ima niz funkcija u procesu učenja: evaluacijsku, dijagnostičku, poticajnu, razvojnu, poučnu, obrazovnu itd.

Za utvrđivanje kvalitete znanja, vještina i sposobnosti koriste se različite tehnike, sredstva i metode, među kojima i in posljednjih godina testiranje je postalo neophodno u školskoj praksi.

Skupljanje plinova

Metode skupljanja plinova određuju njihova svojstva: topljivost i interakcija s vodom, zrakom, otrovnost plina. Postoje dvije glavne metode sakupljanja plina: istiskivanje zrakom i istiskivanje vodom. Istiskivanje zraka skupljati plinove koji ne stupaju u interakciju sa zrakom.

Prema relativnoj gustoći plina u zraku, zaključuje se kako postaviti posudu za skupljanje plina (slika 3, a i b).

Istiskivanjem vode skupljaju se plinovi koji ne stupaju u interakciju s vodom i u njoj su slabo topljivi. Ova metoda se zove skupljanje plina iznad vode , koji se provodi na sljedeći način (slika 3, c). Cilindar ili staklenka napuni se vodom i pokrije staklenom pločom da u cilindru ne ostanu mjehurići zraka. Ploča se drži rukom, cilindar se okreće i spušta u staklenu kupku s vodom. Pod vodom se ploča uklanja, cijev za odvod plina dovodi se u otvoreni otvor cilindra. Plin postupno istiskuje vodu iz cilindra i ispunjava ga, nakon čega se otvor cilindra pod vodom zatvori staklenom pločom i izvadi cilindar napunjen plinom. Ako je plin teži od zraka, tada se cilindar stavlja naopako na stol, a ako je lakši, naopako na tanjur. Plinovi iznad vode mogu se skupljati u epruvete, koje se kao i cilindar napune vodom, zatvore prstom i prevrnu u staklo ili staklenu kupku s vodom.

Otrovni plinovi obično se skupljaju istiskivanjem vode, jer je lako uočiti trenutak kada plin potpuno ispuni posudu. Ako postoji potreba za prikupljanjem plina metodom istiskivanja zraka, tada za to postupite na sljedeći način (slika 3, d).

Iskustvo 1. Dobivanje i sakupljanje kisika

Nekoliko sekundi nakon početka mjehurića, stavite kraj cijevi za odvod plina u otvor epruvete napunjen vodom. Kisik istiskuje vodu iz cijevi. Nakon što epruvetu napunite kisikom, pokrijte njezin otvor staklenom pločom i okrenite je naopako.

Riža. 4. Uređaj za dobivanje kisika Stavite tinjajući plamen u epruvetu s kisikom.

1. Koje laboratorijske metode dobivanja kisika poznajete? Napiši odgovarajuće jednadžbe reakcije.

2. Opišite svoja zapažanja. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.

3. Napišite jednadžbu kemijske reakcije razgradnje kalijeva permanganata zagrijavanjem.

4. Zašto tinjajući iver bukti u epruveti s kisikom?

Iskustvo 2. Proizvodnja vodika djelovanje metala na kiselinu

Riža. 5. Uređaj za dobivanje vodika Vodik koji izlazi kroz cijev ne smije sadržavati nečistoće zraka. Stavite epruvetu okrenutu naopako na izlaznu cijev za plin, izvadite je nakon pola minute i bez okretanja prinesite plamenu plamenika. Ako čisti vodik uđe u epruvetu, on se tiho zapali (prilikom tamnjenja čuje se tihi zvuk).

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Navedite metode dobivanja i skupljanja vodika u laboratoriju. Napiši odgovarajuće jednadžbe reakcije.

2. Napišite jednadžbu za kemijsku reakciju kojom nastaje vodik u eksperimentalnim uvjetima.

3. Držite suhu epruvetu iznad plamena vodika. Koja tvar nastaje izgaranjem vodika? Napišite jednadžbu reakcije izgaranja vodika.

4. Kako provjeriti čistoću vodika dobivenog tijekom pokusa?

Iskustvo 3. Dobivanje amonijaka

Riža. 6. Uređaj za dobivanje amonijaka U epruvetu s izlaznom cijevi za plin stavite smjesu amonijeva klorida i kalcijeva hidroksida prethodno samljevenu u mužaru (slika 6). Obratite pažnju na miris smjese. Epruvetu sa smjesom pričvrstite na tronožac tako da joj dno bude nešto više od rupe. Zatvorite epruvetu čepom s cijevi za odvod plina, na čiji zakrivljeni kraj stavite epruvetu naopako. Lagano zagrijte epruvetu sa smjesom. Na otvor preokrenute epruvete prislonite komadić lakmus papira namočen u vodu. Zabilježite promjenu boje na lakmus papiru.

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Koje vodikove spojeve dušika poznajete? Napiši njihove formule i nazive.

2. Opišite što se događa. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.

3. Napišite jednadžbu reakcije između amonijevog klorida i kalcijevog hidroksida.

Iskustvo 4. Dobivanje dušikovog oksida (IV)

Riža. 7. Uređaj za dobivanje dušikovog oksida (IV)

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Opišite što se događa. Koje je boje plin koji izlazi?

2. Napišite jednadžbu reakcije međudjelovanja bakra i koncentrirane dušične kiseline.

Iskustvo 5. Dobivanje klorovodika

Uz uređaj stavite kristalizator s vodom. Ulijte otopinu sumporne kiseline iz lijevka za kapanje.

Lagano zagrijte tikvicu da ubrzate reakciju. Kad je gotovo

vate, kojom se zatvara otvor posude, pojavit će se magla,

Riža. 8. Uređaj za dobivanje klorovodika prestati zagrijavati tikvicu, a kraj cijevi za odvod plina spustiti u tikvicu s vodom (cijev držati blizu vode, bez spuštanja u vodu). Nakon što izvadite vatu, odmah staklenom pločom zatvorite otvor posude s klorovodikom. Okrećući posudu naopako, uronite je u kristalizator s vodom i uklonite ploču.

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Objasnite uočene pojave. Koji je razlog nastanka magle?

2. Kolika je topljivost klorovodika u vodi?

3. Testirajte dobivenu otopinu lakmus papirom. Što je pH vrijednost?

4. Napišite jednadžbu kemijske reakcije interakcije krutog natrijeva klorida s koncentriranim sumporne kiseline.

Iskustvo 6. Dobivanje i skupljanje ugljičnog monoksida (IV)

Instalacija se sastoji od Kipp aparata 1 , nabijen komadićima mramora i klorovodična kiselina, dvije Tishchenkove tikvice spojene u seriju 2 i 3 (boca 2 napunjena vodom za pročišćavanje prolaznog ugljičnog monoksida (IV) od klorovodika i mehaničkih nečistoća, boca 3 - sumporna kiselina za sušenje plina) i tikvice 4 kapaciteta 250 ml za skupljanje ugljičnog monoksida (IV) (slika 9).

Riža. 9. Uređaj za dobivanje ugljičnog monoksida (IV)

Kontrolna pitanja i zadaci:

1. Spustite upaljenu baklju u tikvicu s ugljikovim monoksidom (IV) i objasnite zašto se plamen gasi.

2. Napišite jednadžbu za nastanak ugljičnog monoksida (IV).

3. Može li se koncentriranom otopinom sumporne kiseline dobiti ugljikov monoksid (IV)?

4. Plin koji se oslobađa iz Kippovog aparata pusti u epruvetu s vodom, obojenu neutralnom otopinom lakmusa. Što se promatra? Napišite jednadžbe za reakciju koja se odvija kada se plin otopi u vodi.

Test pitanja:

1. Navedite glavne karakteristike plinovitog stanja tvari.

2. Predložiti klasifikaciju plinova prema 4-5 bitnih obilježja.

3. Kako se čita Avogadrov zakon? Koji je njegov matematički izraz?

4. Objasnite fizikalno značenje prosječne molarne mase smjese.

5. Izračunajte prosječnu molarnu masu uvjetnog zraka u kojem je maseni udio kisika 23%, a dušika 77%.

6. Koji je od sljedećih plinova lakši od zraka: ugljikov monoksid (II), ugljikov monoksid (IV), fluor, neon, acetilen C 2 H 2, fosfin PH 3?

7. Odredite gustoću vodika plinska smjesa, koji se sastoji od argona volumena 56 litara i dušika volumena 28 litara. Volumeni plinova dati su n.o.s.

8. Otvorena posuda se zagrijava pri konstantnom tlaku od 17 °C do 307 °C. Koliki je dio (težinski) zraka u posudi istisnut?

9. Odredite masu 3 litre dušika pri 15 °C i tlaku od 90 kPa.

10. Masa 982,2 ml plina pri 100 ° C i tlaku od 986 Pa je 10 g. Odredite molarnu masu plina.

Malo smo već radili, pozabavit ćemo se plinovima. Ovo je nešto teže, a prije svega trebat će nam čepovi s rupama i ventilacijske cijevi.

Cijev može biti staklena, metalna ili čak plastična. Bolje je ne uzimati gumeni čep - teško je izbušiti rupe u njemu. Uzmite čepove od pluta ili polietilena - rupe u njima možete spaliti zagrijanim šilom. Umetnite cijev u ovu rupu - na primjer, iz kapaljke; treba ući u rupu od čepa čvrsto, bez razmaka, tako da rupu u čepu prvo treba napraviti nešto manju od potrebne, a zatim je postupno širiti, prilagođavajući je promjeru cijevi. Na staklenu cijev stavite gumenu ili polietilensku savitljivu cijev dugu 30 centimetara, au drugi kraj stavite kratku staklenu cijev.

Sada prvo iskustvo s plinovima. Pripremite vapnenu vodu, zaljev Vruća voda(1/2 šalice) pola žličice zdrobljenog gašenog vapna, promiješajte smjesu i pustite da odstoji.

Proziran talog iznad istaložene otopine je vapnena voda. Pažljivo ocijedite tekućinu iz taloga; ovaj laboratorij se zove dekantiranje.

Ako nemate gašeno vapno Ca (OH) 2, tada se vapnena voda može pripremiti iz dvije otopine koje se prodaju u ljekarni: kalcijev klorid CaCl 2 i amonijak NH 4 OH (vodena otopina amonijaka). Kada se zajedno pomiješa, također se dobije bistra vapnena voda.

Uzmite ohlađenu bocu mineralna voda ili limunada. Otvorite čep, brzo umetnite čep s izlaznom cijevi za plin u grlo, a drugi kraj spustite u čašu s vapnenom vodom. Stavite bocu u toplu vodu. Iz njega će izaći mjehurići plina. Ovo je ugljični dioksid CO 2 (aka ugljični dioksid, ugljični dioksid). Dodaje se u vodu da bude ukusniji.

Plin kroz cijev ulazi u staklo, prolazi kroz vapnenu vodu i zamućuje se pred našim očima, jer se u njemu sadržani kalcijev hidroksid pretvara u kalcijev karbonat CaCO 3, koji je slabo topljiv u vodi i stvara bijelo zamućenje.

Da biste eksperimentirali s vapnenom vodom, nije potrebno kupiti limunadu ili mineralnu vodu. Na kraju krajeva, kada dišemo, trošimo kisik i ispuštamo ugljični dioksid, isti plin koji čini vapnenu vodu mutnom. Umočite kraj bilo koje čiste cijevi u svježi dio vapnene vode i nekoliko puta izdahnite kroz cijev - rezultat neće dugo čekati.

Otvorite drugu bocu, umetnite čep s cjevčicom i nastavite propuštati ugljični dioksid kroz vapnenu vodu. Nakon nekog vremena otopina će ponovno postati prozirna, jer ugljični dioksid reagira s kalcijevim karbonatom, pretvarajući ga u drugu Ca(HCO 3) 2 bikarbonatnu sol, a ta se sol vrlo dobro otapa u vodi.

Sljedeći plin koji ćemo promatrati nedavno je spomenut: amonijak. Lako ga je prepoznati po oštrom karakterističnom mirisu – mirisu farmaceutskog amonijaka.

Ulijte malo prokuhane zasićene otopine sode za pranje u bocu. Zatim dodajte amonijak, umetnite čep sa savitljivom izlaznom cijevi u grlić i stavite epruvetu naopako na drugi kraj. Zagrijte bocu Topla voda. Para amonijaka je lakša od zraka i uskoro će ispuniti okrenutu epruvetu. I dalje držeći epruvetu naopako, pažljivo je spustite u čašu s vodom. Gotovo odmah, voda će se početi dizati u epruvetu, jer je amonijak vrlo topiv u vodi, stvarajući mjesta za njega u epruveti.

U isto vrijeme možete naučiti prepoznavati amonijak – i to ne samo po mirisu. Najprije provjerite je li otopina amonijaka alkalna (upotrijebite fenolftalein ili domaće indikatore). I drugo, potrošiti kvalitativna reakcija za amonijak. Kvalitativna reakcija- ovo je takva reakcija koja vam omogućuje da točno identificirate određenu tvar ili skupinu tvari.

Pripremite slabu otopinu bakrenog sulfata (trebala bi biti blijedoplava) i spustite u nju izlaznu cijev za plin. Kada se amonijak NH 3 počne oslobađati, otopina će na kraju cijevi postati svijetloplava. Amonijak s bakrenom soli daje jarko obojeni kompleksni spoj prilično složenog SO 4 sastava.

Sada pokušajte dobiti vrlo mali komad kalcijevog karbida - dobit ćemo acetilen. Sastavite uređaj, kao u prethodnom eksperimentu, samo ne ulijte u bocu amonijak, ali soda. Umočite mali komadić kalcijevog karbida veličine zrna graška pažljivo zamotan u upijajući papir i umetnite čep s cjevčicom. Kad se upijajući papir smoči, počet će se oslobađati plin koji ćete skupljati u preokrenutu epruvetu kao i prije. Nakon minute okrenite epruvetu naopako i prinesite upaljenu šibicu. Plin će se zapaliti i gorjeti zadimljenim plamenom. To je isti acetilen koji koriste plinski zavarivači.

Usput, u ovom eksperimentu ne dobiva se samo acetilen. Ostaje u boci vodena otopina kalcijev hidroksid, tj. vapnena voda. Može se koristiti za pokuse s ugljičnim dioksidom.

Sljedeći pokus s plinovima može se izvesti samo uz dobru ventilaciju, a ako nije, onda svježi zrak. Dobit ćemo sumporni dioksid (sumporni plin) SO 2 oštrog mirisa.

Ulijte razrijeđenu octenu kiselinu u bocu i dodajte malo natrijevog sulfita Na 2 SO 3 umotanog u upijajući papir (ova tvar se prodaje u fototrgovinama). Zatvorite bocu čepom, slobodni kraj cijevi za odvod plina umočite u čašu s prethodno pripremljenom razrijeđenom otopinom kalijevog permanganata KMpO 4 (ova tvar je u svakodnevnom životu poznata kao kalijev permanganat). Otopina bi trebala biti blijedo ružičasta. Kad se papir smoči, iz boce će početi izlaziti sumporni dioksid. Reagira s otopinom kalijevog permanganata i gubi boju.

Ako ne možete kupiti natrijev sulfit, zamijenite ga sadržajem velikog uloška konvencionalnog fotorazvijača. Istina, u ovom slučaju bit će primjesa ugljičnog dioksida u sumporovom dioksidu, ali to neće ometati eksperiment.

O. Olgin. "Eksperimenti bez eksplozija"
M., "Kemija", 1986