U reakcijama spajanja iz više tvari nastaje jedna. Navedite reakcijske jednadžbe spoja, u kojima je zbroj koeficijenata jednak: a) 5; b) 7; c) 9. Podsjetimo da koeficijenti moraju biti cijeli brojevi.
Koliki je najmanji mogući zbroj koeficijenata u jednadžbi složene reakcije? Navedite primjer.
Može li ovaj zbroj biti paran broj? Ako da, navedite primjer.
Riješenje:
a) 2Cu + O 2 = 2CuO ili 2H 2 + O 2 = 2H 2 O
b) 4Li + O 2 = 2Li 2 O
c) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 ili 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3
Najmanji mogući zbroj koeficijenata je 3 (dva reagensa i jedan produkt), na primjer
C + O 2 = CO 2 ili S + O 2 \u003d SO 2
Naravno, zbroj koeficijenata može biti paran, na primjer:
Na 2 O + H 2 O = 2NaOH ili H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl
N 2 + 3H 2 = 2NH 3 ili 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
Kriterij ocjenjivanja: po 2 boda za svaku jednadžbu (u svakom se paragrafu broji samo jedna jednadžba). Prihvaća se svaka razumna jednadžba koja zadovoljava uvjet problema.
Ukupno 10 bodova
Zadatak 2. Tvar iz vodika i kisika
Složena tvar, u čijoj se molekuli nalazi jedan atom vodika po atomu kisika, nestabilna je tekućina koja se neograničeno miješa s vodom. U medicini se koristi razrijeđena (3%) otopina ove tvari. Napišite molekularnu i strukturnu formulu ove tvari. Što se događa ako se u vodenu otopinu ove tvari doda prstohvat mangan(IV) oksida? Zapišite jednadžbu reakcije.
Riješenje
Riječ je o vodikovom peroksidu. Njegova molekulska formula je H 2 O 2 . (3 boda). Za njegovo sastavljanje dovoljno je znati da kisik ima konstantnu valenciju jednaku 2. Strukturna formula
4 boda
Kada se unese manganov oksid, vodikov peroksid se razgrađuje:
2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2: 3 boda
(1 bod, ako je napisana pogrešna jednadžba širenja u jednostavne tvari).
Manganov oksid djeluje kao katalizator.
Ukupno 10 bodova
Zadatak 3. Fluoridi u prirodi i svakodnevnom životu
Prirodni mineral fluorit ima zanimljiva svojstva. Ima široku paletu boja od nijanse ružičaste do ljubičaste. Boju mineralu daju nečistoće spojeva raznih metala. Nakon zagrijavanja ili zračenja ultraljubičastim svjetlom, mineral počinje svijetliti u mraku. Kemijski sastav minerala: sadržaj kalcija - 51,28%, sadržaj fluora - 48,72% težinski.
- Korištenje podataka o kemijski sastav, izvesti formulu za mineral fluorit. Zapišite izračune.
- Koji higijenski proizvodi sadrže spojeve fluora? U kojim slučajevima treba koristiti ovaj higijenski proizvod? Koju bolest sprječavaju?
Riješenje
1) Ca: F = (51,28 / 40) : (48,72: 19) \u003d 1: 2.
Najjednostavnija formula fluorita je CaF 2 .
Definicija formule s izračunima - 5 bodova
Definicija formule bez izračuna, po valentnosti - 1 bod
2) Spojevi fluora su dio zubnih pasta (2 boda), takve paste se koriste s nedostatkom fluora (1 bod). S nedostatkom spojeva fluora u tijelu, razvija se zubna bolest – karijes (2 boda).
Ukupno 10 bodova
Zadatak 4. Novo raketno gorivo
Novo eksperimentalno raketno gorivo mješavina je fino usitnjenog leda i aluminijskog praha, čije su čestice 500 puta manje od debljine vlasi. Pri paljenju dolazi do kemijske reakcije u kojoj nastaju oksid i jednostavna tvar. Napišite jednadžbu za ovu reakciju.
- U kojem masenom omjeru treba miješati reaktante da bi potpuno reagirali?
- Što mislite što to čini mogućim mlazni potisak?
- Novo gorivo zove se ALICE. Zašto?
Riješenje
Kao rezultat reakcije nastaju aluminijev oksid i vodik. Jednadžba reakcije:
2Al + 3H 2 O \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 4 boda
Za 2 atoma aluminija mase 2 27 \u003d 54 a. e.m. postoje 3 molekule vode s masom 3 18 = 54 am. e. m. Omjer mase 1:1. 4 boda
Reakcija se odvija velikom brzinom, mlazni potisak stvara se oslobođenim vodikom. 1 bod
AL + ICE = ALICE 1 bod
Ukupno 10 bodova
Zadatak 5. Reakcija izgaranja
Izgaranjem složene tvari u zraku nastaje dušik, ugljični dioksid i vodu. Napišite formulu ove tvari ako je poznato da sadrži atom ugljika, atom dušika i najveći mogući broj atoma vodika. Zapamtite da je valencija ugljika 4, dušika 3, a vodika 1. Napišite jednadžbu za reakciju izgaranja.
Riješenje
Formula tvari, sastavljena prema valenciji, je CH 5 N
(5 bodova za bilo koju ispravnu formulu – molekularnu ili strukturnu).
(ako otopina sadrži formulu HCN - 2 boda od 5)
Jednadžba reakcije izgaranja:
4CH 5 N + 9O 2 \u003d 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O 5 bodova
(ako je dana ispravna jednadžba izgaranja HCN-a - 5 bodova)
Ukupno 10 bodova
Zadatak 6. Pokusi s plinovima
Prazna tikvica zatvorena je čepom s cijevi za odvod plina, čiji je kraj spušten u čašu s vodom (vidi sliku 1). Kada je tikvicu čvrsto uhvatili rukom, iz otvora cijevi su počeli izlaziti mjehurići plina (vidi sliku 2).
- Zašto se ispuštaju mjehurići plina kada se tikvica drži u ruci? Koji se plin oslobađa?
- Je li ispuštanje plina iz cijevi za odvod plina u ovom slučaju fizikalni ili kemijski fenomen? Objasnite odgovor.
- Učenik je sastavio uređaj opisan u stanju problema (tikvica sa čepom i cijev za odvod plina). Međutim, koliko god se trudio obuhvatiti tikvicu rukom, iz ventilacijske cijevi nisu izašli mjehurići plina. Predložite moguće objašnjenje za ovaj rezultat.
- Je li moguće provesti pokus na način da se voda iz čaše počne usisati kroz cijev u tikvicu? Ako da, opišite kako se to može učiniti. Nije dopušteno rastavljati uređaj i puniti ga nekim posebnim plinom.
- Ako se tikvica prvo napuni s malo plina, a zatim se umetne čep s cijevi za odvod plina, čiji se kraj spusti u vodu, tada se može uočiti "česma". Voda pod pritiskom dići će se u tikvicu i na kraju pokusa će je gotovo u potpunosti ispuniti. Predložite varijantu takvog plina i objasnite nastanak "fontane" unutar tikvice.
Riješenje
1) Od topline ruke zagrijavaju se stijenke tikvice i plin unutar tikvice. Kada se zagrijavaju (ako se tlak praktički ne mijenja), plinovi se šire, njihov volumen se povećava. 2 boda
Oslobađaju se mjehurići zraka, t.j. plina kojim je tikvica (i cijev za izlaz plina) bila napunjena prije pokusa. 1 bod
2) Ovo je fizički proces, jer plinovi koji čine zrak ne prolaze nikakve kemijske transformacije. Povećava se samo volumen zraka. 1 bod
3) Učenik je možda sastavio instrument koji curi. Zrak bi mogao proći kroz labav spoj između tikvice i čepa ili čepa s cijevi za izlaz plina.
Drugo moguće objašnjenje je da je tikvica prethodno zagrijana. Toplina ruke nije bila dovoljna.
2 boda za svako razumno i opravdano objašnjenje
4) Da, moguće je. Da biste to učinili, tikvica se mora ohladiti, na primjer, ledom ili hladna voda. Također, tikvica se može prethodno zagrijati, a zatim spustiti kraj cijevi za izlaz plina u čašu vode.
/Stranica 1
Staklena cijev za odzračivanje spojena je gumenom cijevi s vijčanim stezaljkom na staklenu čahicu čiji je najduži kraj savijen pod pravim kutom i umetnut u čep koji zatvara gornji otvor plinomjera, a to je 3 -Boca od 4 litre s cijevi. Treći kraj T-a spojen je na jedan kraj U-cijevi, napola napunjene obojenom vodom i služi kao mjerač tlaka. Iza cijevi je pričvršćen milimetarski papir kako bi se promatrala i očitala razlika u položaju meniskusa vode u oba koljena cijevi.
Neko vrijeme nakon početka zagrijavanja, retorte povremeno dovode plamen do izlaza staklene cijevi za izlaz plina i pokušavaju zapaliti plin. Čim se zapali zagrijavanje retorte se regulira na način da visina plamena gorućeg plina nije manja od 1 i ne veća od 1 5 cm. Do kraja pokusa plamen postaje sve manji i manji, unatoč pojačanom grijanju, i konačno se gasi. Nakon toga se zagrijavanje retorte nastavlja još pola sata, nakon čega se pokus smatra završenim; njegovo ukupno trajanje je od 4 do 6 sati. Kako bi se izbjeglo pucanje retorte, njezino zagrijavanje se postupno smanjuje, ponovno prevodeći plamen u dimljenje i postupno ga smanjujući. Zatim se prijamna tikvica odnese, pluto izvadi iz grla retorte i pažljivim zagrijavanjem potonje ostatke smole smrznute u grlu pusti se da iscuri u prijamnu tikvicu.
Bunsen da ga osigura; 3 - gumeni čep s rupom; 4 - G - staklena cijev za izlaz plina; 5 - epruveta s vapnenom vodom za otkrivanje izlaznog ugljičnog dioksida; 6 - plamenik.
Klorna voda se dobiva propuštanjem klora kroz vodu. Staklena cijev za izlaz plina spušta se na dno epruvete ili čaše vode i kroz vodu se neko vrijeme pušta klor.
Određivanje prinosa polukoksnih proizvoda u aluminijskoj retorti ponekad se provodi bez sakupljanja plina. U tom slučaju staklena cijev za izlaz plina, koja odvodi plin iz prijemne tikvice, nije spojena na T-u i kroz nju na plinomjer, već služi za otpuštanje plina, za što se povlači njezin kraj. Plin koji izlazi se pali kako je gore opisano u prvoj metodi.
epruveta s čepom opremljena staklenom cijevi s ventilacijom (slika 41), uređajem za dobivanje plina sumporovog dioksida (slika 42), čašom od 100 ml, konusom od 50 ml, porculanskim poklopcem, žlicom ili lopatica.
U tikvicu postavljenu na tronožac ulijte do pola 3% otopine vodikovog peroksida. Na bočnu cijev tikvice pričvrstite staklenu cijev za izlaz plina spuštenu u kristalizator s vodom, gdje se stavlja mali cilindar napunjen vodom i prevrnut.
Gornji otvoreni kraj lijeve birete spojen je na epruvetu staklenom cijevi za izlaz plina i dva čepa. Da biste provjerili nepropusnost uređaja, spojite gornji kraj lijeve birete s epruvetom, spustite desnu biretu za 15–20 cm, učvrstite je u držač stativa i promatrajte položaj razine vode u njoj 3–5 minutama. Ako je uređaj zapečaćen, tada se razina vode u bireti ne mijenja tijekom tog vremena.
Cijev, postavljena vodoravno u peć, na oba je kraja čvrsto zatvorena čepovima od pluta kroz koje prolaze staklene cijevi. Jedan od njih spojen je gumenom cijevi na tikvicu za isparavanje, a s drugom je spojena staklena cijev s ventilacijom, spuštena u kristalizator s vodom. Potonji također sadrži stakleni cilindar, napunjen vodom, okrenut naopako i učvršćen u podnožju stativa.
Potonje je vrlo važno, budući da čep koji zatvara tikvicu mora biti dovoljno širok da u njoj mogu biti izbušene dvije rupe: jedna za izlaznu cijev retorte, druga za staklenu cijev koja uklanja plinove koji se ne mogu kondenzirati u tikvicu. Odvodna cijev retorte treba ući u prijamnu tikvicu što je dublje (ne dodirujući, međutim, kondenzat) kako para ne bi izašla u staklenu cijev izlaza plina, a da se ne ohladi i kondenzira u tikvici.
Stranice: 1
|
Kation. |
Udar ili reagens |
Uočen odgovor |
|
Li + | ||
|
Na + | ||
|
Do + | ||
|
Sa 2+ | ||
|
Sr 2+ | ||
|
Wa 2+ | ||
|
Cu 2+ | ||
|
Pb 2+ | ||
|
Fe 2+ | ||
|
Fe 3+ | ||
|
Al 3+ | ||
|
NH 4 + | ||
|
H + (kiselo okruženje) | ||
|
Anion |
Udar ili reagens |
Uočen 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 - (alkalno okruženje) |
Laboratorijski rad br.5 opće tehnike za rad s plinovima
Cilj: naučiti dobivati i sakupljati 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, Kipp aparat, epruveta s cijevi za odzračivanje, Wurtz tikvica, lijevak za kapanje, plinomjer, boce za pranje, mort i tučak.
Sigurnosne mjere: pridržavati se osnovnih pravila rada u kemijskom laboratoriju i pri radu s Kipp aparatom.
Dobivanje plinova
Tvari u plinovitom stanju u laboratoriju dobivaju:
a) međudjelovanje smjese nekoliko čvrstih tvari pri zagrijavanju;
b) kalcinacija 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, koji predstavlja epruvetu s izlaznom cijevi za plin. Prilikom korištenja ovog uređaja potrebno je voditi računa o uvjetima reakcije. Dakle, ako se reakcija odvija samo pri zagrijavanju, tada se može zaustaviti zaustavljanjem zagrijavanja. Ako za reakciju nije potrebno zagrijavanje, ona se nastavlja 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 eksperimenta kako bi se dobio plin.
Na sl. Slika 2b prikazuje uređaj koji se sastoji od Wurtz tikvice i lijevka za ispuštanje. Pogodno je za dobivanje plinova kada je barem jedan od reaktanata tekući ili se nalazi u otopini. Razvoj 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.
Prije uporabe potrebno je provjeriti nepropusnost uređaja za dobivanje plinova (slika 2). Da biste to učinili, kraj cijevi za izlaz plina iz uređaja spušta se u posudu s vodom i reakcijska posuda se lagano zagrijava. Ako je uređaj zapečaćen, tada će mjehurići zraka ući u vodu, a kada zagrijavanje prestane, voda iz posude će se početi usisati u uređaj.
U praksi se često koriste automatski uređaji.
Jedan od ovih uređaja je Kipp 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 se ubacuje 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 ulijeva 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. Korištenjem Kipp aparata mogu se dobiti ugljični 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 ubacuje u središnji dio uređaja (u sastavljenom obliku). Zatim se cijev zatvori čepom s cijevi za odvod plina i, s otvorenom slavinom, otopina kiseline se ulije u lijevak. Kiselina ulazi u dno uređaja. Zatim se diže u srednju kuglu i dolazi u dodir s čvrstom tvari – počinje kemijska reakcija, oslobađa se plin. Nakon što kiselina pokrije 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 stavlja u rad otvaranjem slavine. U tom slučaju, rezultirajući plin izlazi kroz cijev za izlaz plina. Kiselina dolazi u dodir s krutinom, počinje reakcija. Prilikom pražnjenja Kippovog aparata, kiselina se izlijeva kroz donju cijev, 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 prikupljanja plinova određuju se njihovim svojstvima: topljivost i interakcija s vodom, zrakom, otrovnost plina. Postoje dvije glavne metode prikupljanja plina: istiskivanje zraka i istiskivanje vode. Pomak zraka skupljaju plinove koji ne stupaju u interakciju sa zrakom.
Prema relativnoj gustoći plina u zraku, zaključuje se kako postaviti posudu za prikupljanje plina (sl. 3, a i b).
Na sl. Slika 3a prikazuje sakupljanje plina s gustoćom zraka većom od jedinice, kao što je dušikov oksid (IV), čija je gustoća zraka 1,58. Na sl. 3b prikazuje sakupljanje plina gustoće zraka manjom od jedinice, kao što su vodik, amonijak itd.
Istiskivanjem vode skupljaju se plinovi koji ne stupaju u interakciju s vodom i u njoj su slabo topljivi. Ova metoda se zove skupljajući plin iznad vode , koji se provodi na sljedeći način (slika 3, c). Cilindar ili staklenka se napuni vodom i zatvori staklenom pločom tako da u cilindru ne ostanu mjehurići zraka. Ploča se drži rukom, cilindar se prevrne i spusti u staklenu kupku s vodom. Pod vodom se ploča uklanja, cijev za izlaz plina se dovodi u otvorenu rupu cilindra. Plin postupno istiskuje vodu iz cilindra i puni ga, nakon čega se otvor cilindra pod vodom zatvara staklenom pločom i uklanja se cilindar napunjen plinom. Ako je plin teži od zraka, onda se cilindar stavlja naopako na stol, a ako je lakši, onda naopako na ploču. Plinovi iznad vode mogu se skupljati u epruvete, koje se, kao i cilindar, napune vodom, zatvore prstom i prevrnu u staklenu ili staklenu kupelj s vodom.
ja 
Otrovni plinovi se obično skupljaju istiskivanjem vode, jer je lako uočiti trenutak kada plin potpuno ispuni posudu. Ako postoji potreba za prikupljanjem plina metodom istiskivanja zraka, za to postupite na sljedeći način (slika 3, d).
U tikvicu (teglu ili cilindar) umetne se čep s dvije cijevi za izlaz plina. Kroz jedan, koji seže gotovo do dna, pušta se plin, kraj drugog se spušta u čašu (teglu) s otopinom koja upija plin. Tako se, na primjer, za apsorpciju sumporovog oksida (IV), otopina lužine ulije u čašu, a voda se ulije u čašu da apsorbira klorovodik. Nakon punjenja tikvice (staklenke) plinom, iz nje se uklanja čep s cijevima za odvod plina i posuda se brzo zatvara plutenom ili staklenom pločom, a čep s cijevima za odvod plina stavlja se u otopinu koja apsorbira plin.
Iskustvo 1. Dobivanje i prikupljanje kisika
Montirajte 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 koso s otvorom malo prema gore. Uz tronožac na koji je postavljena epruveta postavite kristalizator s vodom. Napunite praznu epruvetu vodom, zatvorite otvor staklenom pločom i brzo je okrenite naopako u kristalizator. Zatim u vodu izvadite staklenu ploču. U epruveti ne smije biti zraka. Zagrijte kalijev permanganat u plamenu plamenika. Uronite kraj cijevi za izlaz plina u vodu. Promatrajte pojavu mjehurića plina.
H 
Nekoliko sekundi nakon početka mjehurića, stavite kraj cijevi za izlaz plina u otvor epruvete napunjen vodom. Kisik istiskuje vodu iz cijevi. Nakon što se epruveta napuni kisikom, njezin otvor prekrijte staklenom pločom i okrenite je naopako.
NA
Riža. 4. Uređaj za dobivanje kisika
Koje laboratorijske metode dobivanja kisika poznajete? Napišite odgovarajuće jednadžbe reakcija.
2. Opišite svoja zapažanja. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.
3. Napišite jednadžbu za kemijsku reakciju razgradnje kalijevog permanganata pri zagrijavanju.
4. Zašto se u epruveti s kisikom rasplamsa tinjajući iver?
Iskustvo 2. Proizvodnja vodika djelovanjem metala na kiselinu
Sastavite aparaturu, koja se sastoji od epruvete s čepom, kroz koju prolazi staklena cijev s uvučenim krajem (slika 5.). U epruvetu stavite nekoliko komada cinka i dodajte razrijeđenu otopinu sumporne kiseline. Čvrsto umetnite čep s povučenom epruvetom, pričvrstite epruvetu okomito u stezaljku za stativ. Promatrajte evoluciju plina.
NA
Riža. 5. Uređaj za proizvodnju vodika
Ako se u epruveti s vodikom nalazi zrak, dolazi do male eksplozije, praćene oštrim zvukom. U tom slučaju treba ponoviti ispitivanje čistoće plina. Nakon što se uvjerite da čisti vodik izlazi iz uređaja, zapalite ga na otvoru izvučene cijevi.
Kontrolna pitanja i zadaci:
1. Navedite metode dobivanja i prikupljanja vodika u laboratoriju. Napišite odgovarajuće jednadžbe reakcija.
2. Napišite jednadžbu za kemijsku reakciju za proizvodnju vodika u eksperimentalnim uvjetima.
3. Držite suhu cijev iznad vodikovog plamena. Koja tvar nastaje izgaranjem vodika? Napišite jednadžbu za reakciju izgaranja vodika.
4. Kako provjeriti čistoću vodika dobivenog tijekom pokusa?
Iskustvo 3. Dobivanje amonijaka
Riža.6
. Aparat za dobivanje amonijaka
NA
Kontrolna pitanja i zadaci:
Koje vodikove spojeve dušika poznajete? Napišite njihove formule i imena.
Opišite što se događa. Objasnite mjesto epruvete tijekom pokusa.
Napišite jednadžbu za reakciju 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. Sipajte kiselinu u tikvicu u malim obrocima. Sakupite 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 plina koji izlazi?
2. Napišite jednadžbu za reakciju interakcije bakra s koncentriranom dušičnom kiselinom.
3. Koja svojstva ima dušična kiselina? Koji čimbenici određuju sastav tvari na koje se reducira? Navedite primjere reakcija između metala i dušične kiseline, uslijed kojih nastaju redukcijski produktiHNO 3 suNE 2 , NE, N 2 O, NH 3 .
Iskustvo 5. Dobivanje klorovodika
Stavite 15-20 g natrijevog klorida u Wurtz tikvicu; u kapajući lijevak – koncentriranu otopinu sumporne kiseline (slika 8). Stavite kraj cijevi za izlaz plina u suhu posudu za sakupljanje klorovodika tako da cijev seže gotovo do dna. Otvor posude zatvorite labavom loptom vate.
Pokraj uređaja stavite kristalizator s vodom. Izlijte otopinu sumporne kiseline iz lijevka za kapanje.
Tikvicu lagano zagrijte da ubrzate reakciju. Kad završi
pamučna vuna, kojom se zatvara otvor posude, pojavit će se magla,
n
Riža. 8. Uređaj za proizvodnju klorovodika
Kontrolna pitanja i zadaci:
Objasnite uočene pojave. Koji je razlog za stvaranje magle?
Kolika je topljivost klorovodika u vodi?
Testirajte dobivenu otopinu lakmus papirom. Kolika je pH vrijednost?
Napišite jednadžbu za kemijsku reakciju interakcije krutog natrijevog klorida s koncentriranim sumporne kiseline.
Iskustvo 6. Dobivanje i sakupljanje ugljičnog monoksida (IV)
Instalacija se sastoji od Kipp aparata 1 , napunjen komadićima mramora i klorovodičnom kiselinom, dvije Tiščenko tikvice spojene u niz 2 i 3 (boca 2 napunjen vodom za čišćenje prolaznog ugljičnog monoksida (IV) od klorovodika i od mehaničke nečistoće, boca 3 - sumporna kiselina za sušenje plina) i tikvice 4 kapaciteta 250 ml za sakupljanje ugljičnog monoksida (IV) (slika 9).
Riža. 9. Uređaj za dobivanje ugljičnog monoksida (IV)
Kontrolna pitanja i zadaci:
Uronite upaljenu baklju u tikvicu s ugljičnim monoksidom (IV) i objasnite zašto se plamen gasi.
Napišite jednadžbu za stvaranje ugljičnog monoksida (IV).
Je li moguće dobiti ugljični monoksid (IV) koristiti koncentriranu otopinu sumporne kiseline?
Plin koji se oslobađa iz Kippovog aparata prenijeti u epruvetu s vodom obojenu neutralnom otopinom lakmusa. Što se promatra? Napišite jednadžbe za reakciju koja se događa kada se plin otopi u vodi.
Test pitanja:
Navedite glavne karakteristike plinovitog stanja tvari.
Predložite klasifikaciju plinova prema 4-5 bitnih značajki.
Kako čitati Avogadrov zakon? Koji je njegov matematički izraz?
Objasniti fizičko značenje prosječne molarne mase smjese.
Izračunajte prosječnu molarnu masu zraka u kojoj maseni udio kisik je 23%, a dušik - 77%.
Koji je od sljedećih plinova lakši od zraka: ugljični monoksid (II), ugljični monoksid (IV), fluor, neon, acetilen C 2 H 2 , pH fosfina 3 ?
7. Odredite gustoću vodika plinske smjese koja se sastoji od argona zapremine 56 litara i dušika zapremine 28 litara. Zapremine plinova dane su n.o.s.
8. Otvorena posuda se zagrijava pri konstantnom tlaku od 17 oko C do 307 oko C. koji je dio zraka (po masi) u posudi istisnut?
9. Odredite masu 3 litre dušika na 15 oko C i tlakom od 90 kPa.
10. Masa 982,2 ml plina na 100 oko C i tlak od 986 Pa je 10 g. Odredite molarnu masu plina.
Već smo malo radili, bavit ćemo se plinovima. To je nešto teže, a prije svega trebat će nam čepovi s rupama i ventilacijskim cijevima.
Cijev može biti staklena, metalna ili čak plastična. Bolje je ne uzeti gumeni čep - teško je izbušiti rupe u njemu. Uzmite čepove od pluta ili polietilena - rupe u njima mogu se spaliti zagrijanim šilom. Umetnite cijev u ovu rupu - na primjer, iz kapaljke; trebao bi ući u otvor pluta čvrsto, bez razmaka, tako da se rupa u čepu najprije mora napraviti nešto manja od potrebnog, a zatim je postupno proširiti, dolaskom na promjer cijevi. Stavite na staklenu cijev gumenu ili polietilensku fleksibilnu cijev dugu 30 centimetara, također umetnite kratku staklenu cijev na njen drugi kraj.
Sada prvo iskustvo s plinovima. Pripremite vapnenu vodu, zaljev Vruća voda(1/2 šalice) pola žličice mljevenog gašenog vapna, promiješajte smjesu i ostavite da odstoji.
Prozirni talog nad staloženom otopinom je vapnena voda. Pažljivo ispustite tekućinu iz taloga; ovaj laboratorij se zove dekantiranje.
Ako nemate gašeno vapno Ca (OH) 2, tada se vapnena voda može pripremiti od dvije otopine koje se prodaju u ljekarni: kalcijevog klorida CaCl 2 i amonijaka NH 4 OH (vodeni amonijak). Kada se zajedno pomiješa, također se dobiva bistra vapnena voda.
Uzmite ohlađenu bocu mineralna voda ili limunada. Otvorite čep, brzo umetnite čep s cijevi za odvod plina u vrat, a drugi kraj spustite u čašu s vapnenom vodom. Stavite bocu u toplu vodu. Iz njega će izlaziti mjehurići plina. Ovo je ugljični dioksid CO 2 (aka ugljični dioksid, ugljični dioksid). Dodaje se u vodu kako bi bio ukusniji.
Plin kroz cijev ulazi u staklo, prolazi kroz vapnenu vodu i postaje mutna pred našim očima, jer se kalcijev hidroksid koji se nalazi u njemu pretvara u kalcijev karbonat CaCO 3, a slabo je topiv u vodi i stvara bijelu zamućenost.
Za eksperimentiranje s vapnenom vodom nije potrebno kupovati limunadu ili mineralnu vodu. Uostalom, kada dišemo, trošimo kisik i oslobađamo ugljični dioksid, isti plin koji zamućuje vapnenu vodu. Umočite kraj bilo koje čiste cijevi u svježu porciju vapnene vode i nekoliko puta izdahnite kroz cijev - rezultat neće dugo trajati.
Otvorite drugu bocu, umetnite čep s cijevi 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 gledati spomenut je nedavno: 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 s fleksibilnom izlaznom cijevi u vrat i stavite epruvetu naopako na drugi kraj. Zagrijte bocu Topla voda. Para amonijaka je lakša od zraka i uskoro će ispuniti preokrenutu epruvetu. I dalje držeći cijev naopako, pažljivo je spustite u čašu s vodom. Gotovo odmah, voda će se početi dizati u epruvetu, jer je amonijak vrlo topiv u vodi, pa mu stvara mjesta u epruveti.
Istodobno, možete naučiti prepoznati amonijak – i to ne samo po mirisu. Najprije provjerite je li otopina amonijaka alkalna (koristite fenolftalein ili domaće indikatore). I drugo, provesti kvalitativnu reakciju za amonijak. Kvalitativna reakcija- ovo je takva reakcija koja vam omogućuje da točno identificirate određenu tvar ili skupinu tvari.
Pripremite slabu otopinu plavi vitriol(treba biti blijedoplava) i spustite plinsku cijev u nju. Kada se amonijak NH 3 počne oslobađati, otopina će postati svijetlo plava na kraju epruvete. Amonijak s bakrenom soli daje svijetlo obojeni kompleksni spoj prilično složenog sastava SO 4.
Sada pokušajte dobiti vrlo mali komadić kalcijevog karbida - dobit ćemo acetilen. Sastavite uređaj, kao u prethodnom eksperimentu, samo ulijte u bocu ne amonijak, ali soda. Umočite u njega mali komadić kalcijevog karbida veličine graška, pažljivo umotan u upijajući papir i umetnite čep s cijevi. Kada se upijajući papir smoči, počet će se oslobađati plin koji ćete kao i do sada skupljati u obrnutu epruvetu. Nakon minute okrenite epruvetu naopako i donesite upaljenu šibicu. Plin će se zapaliti i izgorjeti dimnim plamenom. Ovo je isti acetilen koji koriste plinski zavarivači.
Inače, u ovom se eksperimentu ne dobiva samo acetilen. U boci ostaje vodena otopina kalcijevog hidroksida, 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 sumpordioksid oštrog mirisa (sumporni plin) SO 2 .
Ulijte razrijeđenu octenu kiselinu u bocu i dodajte malo natrijevog sulfita Na 2 SO 3 umotanog u upijajući papir (ova tvar se prodaje u foto trgovinama). Bocu zatvorite čepom, slobodni kraj cijevi za izlaz plina uronite 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. Kada se papir smoči, iz boce će početi izlaziti sumpor dioksid. Reagira s otopinom kalijevog permanganata i gubi boju.
Ako ne možete kupiti natrijev sulfit, zamijenite ga sadržajem velikog uloška konvencionalnog fotodevelera. Istina, u ovom slučaju će biti primjesa ugljičnog dioksida u sumporovom dioksidu, ali to neće ometati eksperiment.
O. Olgin. "Eksperimenti bez eksplozija"
M., "Kemija", 1986
DIM BEZ VATRE
Mnogo toga je opisano razne opcije zabavnih iskustava temelji se na reakcijama interakcije plinovitog amonijaka i klorovodika s stvaranjem aerosola amonijevog klorida. Predstavljamo jedan od njih. Ulijte 3-5 ml koncentrirane otopine u čistu, suhu tikvicu širokog grla zapremnine 200 ml. klorovodične kiseline. Okretanjem tikvice stijenke posude se navlaže kiselinom, višak otopine se izlije i čvrsto zatvori čepom. U drugoj, potpuno istoj tikvici, na sličan način se skuplja otopina amonijaka (25%).
Tijekom pokusa, tikvice se otvaraju i spajaju grlom jedna s drugom, okrećući ih u tom položaju za 180°. Tikvice 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.
Iz filter papira se izrezuju različiti oblici (krugovi, trokuti, kvadrati itd.) mala veličina, uroniti u odgovarajuću otopinu i osušiti, ponavljajući ovu operaciju nekoliko puta, tako da se u porama papira pojavljuju kristali bertolet soli. Dobro osušene papirnate figure, kada se zapale, brzo izgaraju, tvoreći plamen različitih boja.
Kao aditivi otopini Bertoletove soli uzimaju se 2-3 g natrijevog klorida (žuti plamen), stroncij nitrata, litijevog klorida (crveni plamen), bakrenog klorida (smaragdni plamen), barijevog nitrata (zelenkasti plamen). Dio papirnatih figura impregniran je otopinom Bertoletove soli bez aditiva, plamen dobiva ljubičastu nijansu.
"VODA" PALJE VATRU
Na azbestnu mrežicu stavlja se mala porculanska šalica (može se koristiti 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, navlažite vatu "vodom" (etilnim alkoholom) i stisnite je preko nje tako da kapljice padaju u šalicu. Alkohol (možete uzeti denaturirani alkohol) se zapali, a zatim zapali krhotine.
PEPEO - KATALIZATOR
Ako se komad šećera pincetom unese u plamen plamenika, on će se početi topiti i ugljenisati, ali se neće zapaliti.
Ako, na šećer, uspite malo pepela od zagorjelog lovorov list i staviti u vatru, tada će se šećer zapaliti i izgorjeti i izvan plamena plamenika.
PALJENJE ALKOHOLA
Alkoholna lampa se može zapaliti jakim oksidantima. Jedan od njih je mangan (VII) oksid. Da biste ga dobili, ulijte 0,5 g kalijevog permanganata na hrpu u porculansku šalicu i ulijte 2-3 kapi koncentrirane sumporne kiseline na stranu hrpe soli. Dobivena kaša skuplja se na vrh staklene šipke, koji se dodiruje fitiljem alkoholne lampe (fitilj mora biti dobro navlažen alkoholom). Tikvica se odmah zapali. Bilješka. Trebalo bi izbjegavati velike količine permanganata i kiseline za pripremu smjese.
NESTANAK BOJE
Tri čaše su napunjene bojama vodene otopine, u prvom - s ljubičastom tintom, u drugom - s plavim lakmusom, u trećem - s crvenim lakmusom (lakmoid).
Iz tikvice u koju se ulije bezbojna tekućina (otopina izbjeljivača bjeline s nekoliko kapi klorovodične kiseline) otopina se prelije u čaše. Obojene otopine postaju bezbojne. Iskustvo se može proširiti korištenjem drugih organskih boja za pripremu obojenih otopina koje postaju bezbojne pod djelovanjem klora.
DOBITI "MLIJEKO"
Smjese koje imitiraju 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 iskustava, po vašem mišljenju, najučinkovitije?
Mogućnosti šminkanja didaktičke igre, verbalni oblici zabave i zabavni doživljaji na svoju temu.
8. Ujedinjenje kemijski eksperiment. Pod objedinjavanjem kemijskog pokusa u obrazovanju podrazumijevamo racionalno smanjenje vrsta instrumenata i instalacija s kojima se pokusi izvode. U predloženom uređaju (ponekad s dopunama ili promjenama) moguće je uspješno provesti razne kemijske reakcije, kako tijekom demonstracijskih pokusa tako i tijekom studentskog eksperimenta.
Osnova uređaja je tikvica ili tikvica kapaciteta 50-200 ml, čep s lijevkom za odvajanje (odnosno tikvicom) od 25-100 ml, uređaj mora imati cijev za odvod plina. Moguće su različite modifikacije unificiranog uređaja (koristeći Wurtz, Bunsenove tikvice itd.) (slika 1.).
Korištenje ove instalacije osigurava sigurnost kemijski pokusi, od oslobađanja plinovitih i hlapljivih otrovne tvari moguće ih je kvantitativno regulirati i poslati ili izravno za provođenje reakcija koje uključuju te plinove, ili za hvatanje apsorpcijskim uređajima.
Još jedna prednost ovog uređaja je mogućnost brzog i preciznog doziranja početnih tvari korištenih za eksperiment. Tvari i otopine stavljaju se u tikvice i lijevke za odvajanje unaprijed, prije početka nastave, u potrebna količina, a ne na oko, kako to obično biva kod demonstracije pokusa u epruvetama ili čašama, kada se tvari i otopine prikupljaju izravno na satu tijekom demonstracije pokusa.
Pri korištenju uređaja percepciju doživljaja postižu svi učenici, a ne samo oni koji sjede za prvim stolovima, kao što je slučaj kod provođenja pokusa u epruvetama. Preporučeni uređaj omogućuje vam izvođenje kvalitativnih i kvantitativnih pokusa iz kemije u školi, kao iu srednjoškolskoj i višoj 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 čvrste 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, čije se dodavanje u tikvicu dozira pomoću slavine lijevka za odvajanje. Ako je potrebno, tikvicu s reakcijskom smjesom se zagrijava, podešavajući volumen nastalog plina i brzinu reakcije.
Pomoću uređaja i odgovarajućih reagensa moguće je iz nitrata, etilena, acetilena, bromoetana, octene kiseline dobiti kisik, ozon, klor, vodik, ugljični dioksid, ugljični monoksid i sumpordioksid, halogenide, dušik i njegove okside, dušičnu kiselinu od acetata, anhidrida octene kiseline, kompleksnih etera i mnogih drugih plinovitih i hlapljive tvari.
Naravno, istovremeno pri primanju plinova uz pomoć uređaja moguće je demonstrirati njihov fizički i Kemijska svojstva.
Reakcije između otopina. U ovom uređaju prikladno je provoditi pokuse u kojima se dodavanje tekućeg reagensa mora provoditi 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;
Eksperimenti koji ilustriraju difuziju tvari u tekućinama ili plinovima;
Određivanje relativne gustoće međusobno netopivih tekućina i stvaranje emulzija;
Otapanje krutih tvari, fenomen flotacije i stvaranje suspenzija;
Reakcije hidrolize soli, ako je važno pokazati promjenu stupnja hidrolize ovisno o volumenu vode dodane otopini soli;
Eksperimenti koji ilustriraju boju indikatora u raznim medijima i reakcije neutralizacije;
Reakcije između otopina elektrolita;
Reakcije, dugotrajne;
Reakcije organska tvar(bromiranje i nitriranje benzena, oksidacija toluena, proizvodnja sapuna i anilina, hidroliza ugljikohidrata).
Dokazivanje karakterističnih svojstava proučavane tvari. Uz pomoć uređaja, možete dosljedno i jasno, s minimalni trošak vrijeme za pokazivanje karakterističnih fizikalnih i kemijskih svojstava ispitivane tvari. Istodobno se štede reagensi, postiže potrebna sigurnost pokusa (emitirani štetni plinovi i hlapljive tvari zahvaćaju se odgovarajućim apsorpcijskim otopinama), te se osigurava bolja percepcija pokusa od strane svih učenika razreda.
Razmotrimo pripremu i provođenje pokusa u demonstriranju 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 srebrnog nitrata itd.). U lijevak za odjeljivanje ulije se oko 30 ml otopine 10-20% klorovodične kiseline. Tijekom lekcije učitelj samo treba preurediti pluto s lijevkom za odvajanje napunjenom kiselinom iz jedne tikve u drugu, trošeći 3-5 ml otopine za svaku reakciju.
Ako se tijekom reakcija stvaraju otrovni hlapljivi spojevi, tada se cijev za izlaz plina uređaja uranja u odgovarajuće otopine za apsorpciju tih tvari, a reakcijska smjesa u tikvici se neutralizira nakon završetka pokusa.
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 prikuplja u tikvici drugog uređaja metodom istiskivanja zraka. Nakon punjenja ove tikvice plinom, voda se ulijeva u lijevak, cijev za izlaz plina spušta se u čašu vode, obojenu ljubičastim lakmusom ili drugim indikatorom (slika 2).
|
Ako sada otvorimo stezaljku ili ventil izlazne cijevi plina, tada zbog male dodirne površine (kroz unutarnji otvor cijevi) sumporovog oksida (IV) i vode dolazi do zamjetnog otapanja plina s naknadnim nastajanjem tekućine u tikvicu ne dolazi odmah, već nakon prilično dugog vremenskog razdoblja, sve dok tikvica neće stvoriti dovoljan vakuum.
Kako bi se taj proces ubrzao, iz lijevka se u tikvicu (sa zatvorenom stezaljkom na cijevi za izlaz plina) izlije 1-2 ml vode i lagano protrese.
Ovaj volumen vode sasvim je dovoljan da se tlak u tikvici smanji, a voda obojena indikatorom, kada se stezaljka ukloni s cijevi za izlaz plina, juri u tikvicu s fontanom, mijenjajući boju indikatora. Kako bi se pojačao učinak, tikvica se može okrenuti naopako, prethodno zatvorivši lijevak za odvajanje čepom i bez uklanjanja cijevi za izlaz plina iz čaše s vodom.
Promjena boje boja. U tikvicu uređaja stavlja se oko 0,5 g kalijevog permanganata. U donji dio pluta ubrizgavaju se dvije igle na koje se ubode komad obojene tkanine ili trake. lakmus papir. Jedan od uzoraka se navlaži vodom, drugi se ostavi suhim. Tikvica se zatvori čepom, nekoliko mililitara koncentrirane klorovodične kiseline ulije se u lijevak za odvajanje, cijev za izlaz plina spusti se u otopinu natrijevog tiosulfata kako bi se apsorbirao višak oslobođenog klora (slika 3).
Tijekom demonstracije pokusa, slavina lijevka za odjeljivanje se lagano otvori i u tikvicu se kap po kap ulije kiselina, a zatim se slavina ponovno zatvori. U tikvici se odvija reakcija između tvari s oslobađanjem klora, mokra krpa ili traka lakmus papira brzo promjeni boju, a suha uzorak - kasnije, kako se navlaži.
Bilješka. Mnoge su tkanine obojene bojama otpornim na klor i drugim bojama otpornim na izbjeljivanje, tako da je neophodno prethodno testiranje i odabir odgovarajućih uzoraka tkanine. Na isti način može se prikazati promjena boje boja sumporovim dioksidom.
Adsorpcijska svojstva ugljena ili silika gela. U tikvicu se stavi oko 0,5 g praha ili strugotine bakra. U donji dio čepa ubrizgava se komad metalne žice sa savijenim krajem, na koji je pričvršćena mala mrežica koja drži aktivirani sorbent težine 5–15 g (slika 4.).
Tikvica uređaja se zatvori ovako pripremljenim čepom, a u lijevak se ulije dušična kiselina. Cijev za izlaz plina opremljena stezaljkom (stezaljka je otvorena prije početka eksperimenta), pao u čašu sa obojena voda. Nakon montaže, uređaj se provjerava na curenje. U vrijeme demonstracije pokusa, slavina lijevka za odvajanje se lagano otvara i izlijeva se nekoliko kapi kiseline u tikvicu u kojoj dolazi do reakcije s oslobađanjem dušikovog oksida (IV). Nemojte dodavati višak kiseline, potrebno je da volumen oslobođenog plina odgovara volumenu tikvice.
Nakon završetka reakcije, koji je određen prestankom oslobađanja mjehurića zraka istisnutog iz tikvice kroz cijev za izlaz plina, stezaljka na njoj se zatvara. Uređaj je instaliran ispred bijelog ekrana. O adsorpciji dušikovog oksida (IV) u tikvici se sudi prema nestanku boje plina. Osim toga, zbog stvaranja određenog vakuuma u tikvici, tekućina iz stakla se usisava u nju ako se otvori stezaljka na cijevi za izlaz plina.
Pokusi na proučavanju električne vodljivosti tvari i otopina. Ako se kroz čep uređaja provuku dodatna dva metalna ili bolje dva grafitna šipka(elektroda), čiji donji krajevi gotovo dodiruju dno tikvice, te ih spajamo preko žarulje ili galvanometra na izvor struje, tada dobivamo instalaciju za određivanje električna provodljivost otopine tvari i proučavanje odredbi teorije elektrolitička disocijacija(slika 5).
Kvantitativni pokusi temeljeni na reakcijama koje se javljaju s oslobađanjem plinova. Ako cijev za izlaz plina uređaja dovedete ispod graduiranog cilindra s vodom instaliranom u kristalizatoru s vodom i prikupite plin koji se oslobađa tijekom reakcije istiskivanjem vode, tada prema volumenu dobivenog plina možete izvršiti kvantitativne izračune utvrditi molarne mase tvari, potvrditi zakone kemijske kinetike i termokemije, odrediti formulu etanola i dr.
tvari i sl. (slika 6). Ako se plin koji se oslobađa tijekom reakcije otopi ili reagira s vodom, tada se u pokusima moraju koristiti druge tekućine i otopine.
Riža. 6. Instalacija za izvođenje kvantitativnih pokusa.
Navedeni primjeri ne iscrpljuju sve mogućnosti predloženog unificiranog uređaja u obrazovnom kemijskom eksperimentu. Ako na lageru imate čepove s dvije cijevi za odvod plina ili dva lijevka za odvajanje, kao i druge mogućnosti ugradnje, tada se broj eksperimenata pomoću objedinjenog uređaja može značajno povećati, što će pridonijeti znanstvenoj organizaciji rada kemije učitelj, nastavnik, profesor.
Sastavni dijelovi instrumenta: tikvice, graduirani lijevci za odvajanje, čepovi, stezaljke itd. - treba uključiti u standardne komplete pribora i opreme za školske kemijske učionice i nastavne kemijske laboratorije pedagoških visokih učilišta.
9. Kućni eksperiment. Ne poričući moguću upotrebu kod kuće korištenja raznih računalni programi"Virtualni laboratoriji", ali pravi kućni eksperiment učenicima daje veću vrijednost. Nemoguće je zamisliti kemiju bez kemijskih eksperimenata. Stoga je ovu znanost moguće proučavati, razumjeti njezine zakonitosti i, naravno, zaljubiti se u nju samo kroz eksperiment. Naravno, kemijske reakcije najbolje je provoditi u posebno opremljenim kemijskim sobama i laboratorijima pod vodstvom nastavnika, u učionici ili na nastavi kemijskog kruga i izbornih predmeta.
Nažalost, nemaju sve škole kemijske krugove, 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, nastavnici 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 uključuju određene pokuse i zapažanja koje učenici moraju izvesti izvan sata, kod kuće.
Teško je precijeniti važnost ovakvog eksperimenta na formiranje interesa za kemiju i motivacije za proučavanje ovog predmeta. Kućni eksperiment od velike je važnosti za produbljivanje i proširenje znanja, usavršavanje posebnih vještina i sposobnosti, u opći razvoj studentima.
U tom smislu, učitelj kemije trebao bi pomoći učenicima u organizaciji kućnog kemijskog pokusa. Pri tome treba uzeti u obzir nekoliko čimbenika. Prije svega, učitelj bi trebao razgovarati s roditeljima o svim pitanjima organiziranja kućnog pokusa iz kemije, prvenstveno o problemu uređenja mjesta za izvođenje pokusa kod kuće. Drugo, učenici moraju čvrsto poznavati i strogo se pridržavati sigurnosnih pravila laboratorijski rad. Treće, nastavnik kemije mora metodički i praktično pomoći učeniku u usvajanju potrebnu opremu za provođenje pokusa, pripremu otopina i dobivanje određenih tvari iz prehrambeni proizvodi, sredstva kemikalije za kućanstvo itd. Četvrto, potrebno je zacrtati program izvođenja obrazovnih eksperimenata i plan istraživačkog eksperimenta na određenu temu. Peto, moramo podučavati mladi kemičari provesti odgovarajuća opažanja i dokumentirati rezultate pokusa u laboratorijskom dnevniku.
Evo nekoliko varijanti pokusa za školski pokus kod kuće.
Iskustva sa željezom. 1. U dvije epruvete ulijte nekoliko kapi otopine soli (5%), u jednu dodajte nekoliko kapi otopine lužine. Pokupiti čepove za epruvete. Očistite željezni čavao dužine 10-15 cm do sjaja i uvucite ga kroz oba čepa tako da dio čavala s glavicom bude zatvoren čepom u jednoj epruveti, a vrh čavala zatvoren u drugoj epruveti. . Dio nokta (sredina) treba ostati između žila i biti u kontaktu s okolnim zrakom. Stavite epruvete s noktom u ležeći položaj. Dakle, istovremeno ćete provesti 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 izvucite zaključke.
3. U epruvetu stavite nekoliko malih čavala (pribadače, spajalice) i dodajte 3-5 ml klorovodične kiseline (1:1). Što ste primijetili? Zapišite jednadžbu reakcije. U reakcijsku smjesu dodajte nekoliko kristala bakrenog sulfata. Što ste primijetili? Dajte objašnjenje.
4. U epruvetu ulijte 4-6 ml otopine bakrenog sulfata, u otopinu dodajte željezni prah Što ste primijetili? Zapišite jednadžbu reakcije.Po završetku reakcije ulijte otopinu željezovog (II) sulfata u drugu epruvetu i sačuvajte je za sljedeći pokus. Željezni prah premazan labavim slojem bakra, isperite 2 puta čista voda, osušite na listu papira i odvojite bakreni prah.
5. Otopini željezovog (II) sulfata (pokus 4) dodajte nekoliko kapi otopine lužine. Dobivenu smjesu protresite. Što ste primijetili? Zapišite jednadžbe reakcija.
6. Zagrijte mali dio taloga iz pokusa 5 na limenoj mjerici. Što ste primijetili? Zapišite jednadžbu reakcije.
Jod i njegova svojstva. 1. U epruvetu ulijte nekoliko kapi tinkture joda i pažljivo isparite. Stavite staklenu šipku u epruvetu i nastavite lagano zagrijavati. Obratite pažnju na boju para u epruveti i na kristale taložene na štapiću. Opišite svoja zapažanja.
2. Po čemu se sublimacija joda razlikuje od sublimacije amonijevog klorida?
3. Razrijedite 2-3 ml tinkture joda na 10-15 ml vodom i dobivenu otopinu ulijte u nekoliko penicilinskih bočica ili epruveta od 3 ml. U svaki dio otopine dodajte malo metala u obliku praha ili sitne piljevine (pripremite turpijom), kao što su željezo, aluminij, bakar, kositar itd. Opišite uočene promjene i zapišite odgovarajuće jednadžbe reakcija.
4. Očistite metalnu ploču od prljavštine i prekrijte tankim slojem laka za nokte (pitajte mamu). Iglom za štapkanje, grebanjem laka, napravite natpis ili crtež na ploči. Navlažite ploču otopinom joda i ostavite neko vrijeme. Nakon reakcije isperite ploču u vodi, osušite je krpom i uklonite lak posebnom tekućinom. Na ploči će ostati urezani uzorak. Opišite što ste učinili. Zapišite jednadžbu reakcije.
5. U epruvetu uliti do 1/3 volumena vode i dodati nekoliko kapi jodne tinkture. Ulijte polovicu volumena benzina ili razrjeđivača u otopinu do uljane boje i dobro protresite smjesu. Što vidite nakon razdvajanja tekućine u dva sloja? Može li se na temelju ovog pokusa suditi o različitoj topljivosti joda u vodi i organskom otapalu?
Eksperimenti s glicerinom. 1. Otopine glicerina u vodi smrzavaju se kada niske temperature. U četiri penicilinske bočice 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. Otopine stavite na hladno ili u zamrzivač, zabilježite temperaturu i odredite koje otopine nisu smrznute.
2. Navlažite kraj željezne žice ili staklene šipke glicerinom i stavite na vatru. Glicerin će se zapaliti. Zabilježite prirodu plamena i dajte objašnjenje. Zapišite jednadžbu reakcije.
3. U epruvetu uliti 2 ml otopine natrijevog hidroksida, 2-3 kapi otopine bakrenog sulfata, pa 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 žlici da uklonite vodu iz njega. Nakon hlađenja, dodajte prstohvat kalijevog permanganata u glicerin. Nakon 1-2 minute, glicerin treperi i gori jakim plamenom. (Ako imate na raspolaganju bezvodni glicerin, prethodno zagrijavanje nije potrebno.) Opišite svoja zapažanja.
PITANJA I ZADACI
Kakvo je vaše mišljenje o metodi objedinjavanja kemijskog pokusa?
Razvijte verziju demonstracijskog eksperimenta pomoću objedinjenog uređaja za svoju temu.
Razvijte opcije za kemijski pokus koji će se provesti kod kuće na vašu temu.
10. Testne tehnologije u nastavi kemije. Proces obračuna i kontrole znanja učenika jedan je od najodgovornijih i složene vrste aktivnosti učenja za učenike i nastavnike. Kontrola svladavanja znanja učenika obavlja niz funkcija u procesu učenja: evaluativnu, dijagnostičku, poticajnu, razvojnu, nastavnu, odgojnu i dr.
Za utvrđivanje kvalitete znanja, vještina i sposobnosti koriste se različite tehnike, sredstva i metode, među kojima u posljednjih godina testiranje je postalo bitno u školskoj praksi.
