Pri reakciách spojenia z viacerých látok vzniká jedna. Uveďte reakčné rovnice zlúčeniny, v ktorých sa súčet koeficientov rovná: a) 5; b) 7; c) 9. Pripomeňme, že koeficienty musia byť celé čísla.
Aký je minimálny možný súčet koeficientov v rovnici zloženej reakcie? Uveďte príklad.
Môže byť tento súčet párne číslo? Ak áno, uveďte príklad.
rozhodnutie:
a) 2Cu + 02 = 2CuO alebo 2H2+02 = 2H20
b) 4Li + 02 = 2Li20
c) 4Al + 3O2 = 2Al203 alebo 4Fe + 302 = 2Fe203
Minimálny možný súčet koeficientov je napríklad 3 (dve činidlá a jeden produkt).
C + O 2 \u003d CO 2 alebo S + O 2 \u003d SO 2
Samozrejme, súčet koeficientov môže byť párny, napr.
Na20 + H20 \u003d 2NaOH alebo H2 + Cl2 \u003d 2HCl
N2 + 3H2 = 2NH3 alebo 3Fe + 202 = Fe304
Hodnotiace kritérium: každé 2 body pre každú rovnicu (v každom odseku sa počíta len jedna rovnica). Akceptuje sa každá rozumná rovnica, ktorá spĺňa podmienku problému.
Spolu 10 bodov
Úloha 2. Látka z vodíka a kyslíka
Komplexná látka, v ktorej molekule pripadá jeden atóm vodíka na atóm kyslíka, je nestabilná kvapalina, ktorá sa neobmedzene mieša s vodou. V medicíne sa používa zriedený (3%) roztok tejto látky. Napíšte molekulový a štruktúrny vzorec tejto látky. Čo sa stane, ak sa do vodného roztoku tejto látky pridá štipka oxidu mangánu? Napíšte rovnicu reakcie.
rozhodnutie
Predmetnou látkou je peroxid vodíka. Jeho molekulový vzorec je H202. (3 body). Na jej zostavenie stačí vedieť, že kyslík má konštantnú valenciu rovnajúcu sa 2. Štruktúrny vzorec
4 body
Keď sa zavádza oxid mangánu, peroxid vodíka sa rozkladá:
2H202 \u003d 2H20 + O2: 3 body
(1 bod, ak je napísaná nesprávna rovnica expanzie na jednoduché látky).
Oxid mangánu pôsobí ako katalyzátor.
Spolu 10 bodov
Úloha 3. Fluoridy v prírode av každodennom živote
Prírodný minerál fluorit má zaujímavé vlastnosti. Má širokú škálu farieb od odtiene ružovej do fialova. Farba minerálu je daná nečistotami zlúčenín rôznych kovov. Po zahriatí alebo ožiarení ultrafialovým svetlom začne minerál v tme svietiť. Chemické zloženie minerálu: obsah vápnika - 51,28%, obsah fluóru - 48,72% hmotnosti.
- Používanie údajov o chemické zloženie odvodiť vzorec pre minerál fluorit. Zapíšte si výpočty.
- Aké hygienické výrobky obsahujú zlúčeniny fluoridu? V akých prípadoch by sa mal tento hygienický výrobok používať? Akému ochoreniu predchádzajú?
rozhodnutie
1) Ca: F \u003d (51,28 / 40) : (48,72: 19) \u003d 1: 2.
Najjednoduchší vzorec fluoritu je CaF2.
Definícia vzorca s výpočtami - 5 bodov
Definícia vzorca bez výpočtov, podľa valencie - 1 bod
2) Zlúčeniny fluóru sú súčasťou zubných pást (2 body), takéto pasty sa používajú s nedostatkom fluóru (1 bod). Pri nedostatku zlúčenín fluóru v organizme vzniká zubné ochorenie – kaz (2 body).
Spolu 10 bodov
Úloha 4. Nové raketové palivo
Nové experimentálne raketové palivo je zmesou jemne rozomletého ľadu a hliníkového prášku, ktorého častice sú 500-krát menšie ako hrúbka vlasu. Pri zapálení dochádza k chemickej reakcii, pri ktorej vzniká oxid a jednoduchá látka. Napíšte rovnicu pre túto reakciu.
- V akom hmotnostnom pomere by sa mali reaktanty zmiešať, aby úplne zreagovali?
- Čo si myslíte, že je to možné prúdový ťah?
- Nové palivo sa volá ALICE. prečo?
rozhodnutie
V dôsledku reakcie sa tvorí oxid hlinitý a vodík. Reakčná rovnica:
2Al + 3H20 \u003d Al203 + 3H2 4 body
Pre 2 atómy hliníka s hmotnosťou 2 27 \u003d 54 a. e.m. existujú 3 molekuly vody s hmotnosťou 3 18 = 54 m. e. m. Hmotnostný pomer 1:1. 4 body
Reakcia prebieha vysokou rýchlosťou, prúdový ťah vytvára uvoľnený vodík. 1 bod
AL + ĽAD = ALICE 1 bod
Spolu 10 bodov
Úloha 5. Reakcia horenia
Spaľovaním komplexnej látky vo vzduchu vzniká dusík, oxid uhličitý a vodou. Napíšte vzorec tejto látky, ak je známe, že obsahuje atóm uhlíka, atóm dusíka a maximálny možný počet atómov vodíka. Pamätajte, že valencia uhlíka je 4, dusíka je 3 a vodíka je 1. Napíšte rovnicu pre reakciu spaľovania.
rozhodnutie
Vzorec látky zostavený podľa valencie je CH 5 N
(5 bodov pre akýkoľvek správny vzorec - molekulárny alebo štruktúrny).
(ak roztok obsahuje vzorec HCN - 2 body z 5)
Rovnica reakcie spaľovania:
4CH5N + 9O2 \u003d 4CO2 + 2N2 + 10H20 5 bodov
(ak je uvedená správna rovnica spaľovania HCN - 5 bodov)
Spolu 10 bodov
Úloha 6. Pokusy s plynmi
Prázdna banka bola uzavretá zátkou s hadičkou na výstup plynu, ktorej koniec bol spustený do pohára s vodou (pozri obrázok 1). Keď bola banka pevne uchopená rukou, z otvoru skúmavky začali vystupovať plynové bubliny (pozri obrázok 2).
- Prečo vznikajú bubliny plynu, keď sa banka drží v ruke? Aký plyn sa uvoľňuje?
- Je uvoľnenie plynu z výstupného potrubia plynu v tomto prípade fyzikálnym alebo chemickým javom? Vysvetlite odpoveď.
- Študent zostavil zariadenie opísané v stave problému (banka so zátkou a hadička na výstup plynu). Avšak bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažil omotať ruku okolo banky, z odvzdušňovacej trubice nevychádzali žiadne bubliny plynu. Navrhnite možné vysvetlenie tohto výsledku.
- Je možné uskutočniť pokus tak, že sa voda zo skla začne nasávať cez hadičku do banky? Ak áno, popíšte, ako sa to dá urobiť. Zariadenie nie je dovolené rozoberať a napĺňať akýmkoľvek špeciálnym plynom.
- Ak sa banka najprv naplní trochou plynu a potom sa vloží zátka s trubicou na výstup plynu, ktorej koniec sa spustí do vody, možno pozorovať „fontánu“. Voda pod tlakom vystúpi do banky a na konci experimentu ju takmer úplne naplní. Navrhnite variant takéhoto plynu a vysvetlite vznik „fontány“ vo vnútri banky.
rozhodnutie
1) Teplom ruky sa ohrievajú steny banky a plyn vo vnútri banky. Pri zahrievaní (ak sa tlak prakticky nemení) sa plyny rozťahujú, zväčšuje sa ich objem. 2 body
Uvoľňujú sa vzduchové bubliny, t.j. plynu, ktorým bola banka (a výstupná trubica plynu) naplnená pred experimentom. 1 bod
2) Ide o fyzikálny proces, pretože plyny, ktoré tvoria vzduch, nepodliehajú žiadnym chemickým premenám. Zvyšuje sa len objem vzduchu. 1 bod
3) Študent mohol zostaviť netesný nástroj. Vzduch by mohol prechádzať cez voľné spojenie medzi bankou a zátkou alebo zátkou s výstupnou trubicou plynu.
Ďalším možným vysvetlením je, že banka bola predhriata. Teplo ruky nestačilo.
2 body za každé rozumné a opodstatnené vysvetlenie
4) Áno, je to možné. Na to treba banku ochladiť napríklad ľadom resp studená voda. Banku je tiež možné predhriať a potom spustiť koniec trubice na výstup plynu do pohára s vodou.
/Strana 1
Odvzdušňovacia sklenená trubica je spojená gumovou trubicou so skrutkovou svorkou so skleneným T-kusom, ktorého najdlhší koniec je zahnutý do pravého uhla a vložený do korku, ktorý uzatvára horný otvor-hrdlo plynomeru, ktorý je 3. - 4 litrová fľaša s hadičkou. Tretí koniec odpaliska je pripojený k jednému koncu U-trubice, ktorá je do polovice naplnená tónovanou vodou a slúži ako manometer. Za trubicou je pripevnený milimetrový papier na pozorovanie a odčítanie rozdielu v polohe menisku vody v oboch kolenách trubice.
Nejaký čas po začiatku zahrievania retorty pravidelne privádzajú plameň k výstupu sklenenej trubice na výstupe plynu a pokúšajú sa zapáliť plyn. Hneď po zapálení sa ohrev retorty reguluje tak, aby výška plameňa horiaceho plynu nebola menšia ako 1 a nie väčšia ako 1 5 cm.Po skončení experimentu sa plameň stane menšie a menšie, napriek zvýšenému ohrevu a nakoniec zhasne. Potom sa v zahrievaní retorty pokračuje ďalšiu pol hodinu, po ktorej sa experiment považuje za ukončený; jej celkové trvanie je od 4 do 6 hodín. Aby sa predišlo prasknutiu retorty, jej ohrev sa postupne znižuje, plameň sa opäť prenesie do údenia a postupne sa znižuje. Potom sa prijímacia banka vyberie, korok sa vyberie z hrdla retorty a jej opatrným zahrievaním sa zvyšky živice zamrznuté v hrdle nechajú odtiecť do prijímacej banky.
Bunsen, aby to zabezpečil; 3 - gumová zátka s otvorom; 4 - sklenená trubica na výstup plynu v tvare G; 5 - skúmavka s vápennou vodou na zistenie odchádzajúceho oxidu uhličitého; 6 - horák.
Chlórová voda sa získava prechodom chlóru cez vodu. Sklenená trubica na výstup plynu sa spustí na dno skúmavky alebo pohára s vodou a cez vodu sa nejaký čas prebubláva chlór.
Stanovenie výťažkov polokoksovacích produktov v hliníkovej retorte sa niekedy vykonáva bez zberu plynu. V tomto prípade sklenená trubica na výstup plynu, ktorá odvádza plyn z prijímacej banky, nie je pripojená k odpalisku a cez neho k plynomeru, ale slúži na uvoľnenie plynu, za ktorý je ťahaný jej koniec. Unikajúci plyn sa zapáli tak, ako je opísané vyššie v prvom spôsobe.
Skúmavka so zátkou vybavená sklenenou trubičkou na výstup plynu (obr. 41), prístroj na získavanie plynného oxidu siričitého (obr. 42), 100 ml pohár, 50 ml kornútok, porcelán - vrchnák, lyžička príp. špachtľa.
Do banky namontovanej na statíve nalejte až polovicu 3% roztoku peroxidu vodíka. Na bočnú trubicu banky pripevnite sklenenú trubicu na výstup plynu spustenú do kryštalizátora s vodou, kde sa umiestni malý valec naplnený vodou a prevrátený.
Horný otvorený koniec ľavej byrety je pripojený k skúmavke sklenenou trubicou na výstup plynu a dvoma zátkami. Ak chcete otestovať tesnosť zariadenia, spojte horný koniec ľavej byrety so skúmavkou, pravú byretu spustite o 15–20 cm, upevnite ju do držiaka statívu a 3–5 sledujte polohu hladiny vody v nej. minút. Ak je zariadenie utesnené, hladina vody v byre sa počas tejto doby nezmení.
Rúrka umiestnená v peci horizontálne je na oboch koncoch tesne uzavretá korkovými zátkami, cez ktoré prechádzajú sklenené trubice. Jedna z nich je pripojená gumovou trubicou k odparovacej banke a na druhú je pripojená odvetrávaná sklenená trubica, spustená do kryštalizátora s vodou. Ten posledný obsahuje aj sklenený valec, naplnený vodou, otočený hore dnom a upevnený v nohe statívu.
To posledné je veľmi dôležité, pretože korok uzatvárajúci banku musí byť dostatočne široký, aby sa do nej dali vyvŕtať dva otvory: jeden pre výstupnú trubicu retorty, druhý pre sklenenú trubicu, ktorá odvádza plyny, ktoré nie sú kondenzovateľné v banke. banka. Výstupná trubica retorty by mala vstupovať do prijímacej banky čo najhlbšie (avšak bez toho, aby sa dotýkala kondenzátu), aby para neunikala do sklenenej trubice na výstupe plynu bez toho, aby mala čas vychladnúť a kondenzovať v banke.
Stránky: 1
|
katión. |
Náraz alebo činidlo |
Pozorovaná odozva |
|
Li + | ||
|
Na + | ||
|
Komu + | ||
|
So 2+ | ||
|
Sr 2+ | ||
|
Wa 2+ | ||
|
Cu 2+ | ||
|
Pb 2+ | ||
|
Fe 2+ | ||
|
Fe 3+ | ||
|
Al 3+ | ||
|
NH 4 + | ||
|
H + (kyslé prostredie) | ||
|
anión |
Náraz alebo činidlo |
Pozorovaná odozva |
|
SO 4 2- | ||
|
NIE 3 - | ||
|
RO 4 3- | ||
|
CrO 4 2- | ||
|
S 2- , | ||
|
SO 3 2- | ||
|
CO 2 | ||
|
SO 3 2- | ||
|
F - | ||
|
Cl - | ||
|
Br - | ||
|
ja - | ||
|
JE ON - (alkalické prostredie) |
Laboratórna práca č. 5 všeobecné techniky práce s plynmi
Cieľ: naučiť sa získavať a zbierať jednoduché a zložité plynné látky v závislosti od vlastností týchto látok.
Činidlá a materiály: zinok, hliník, meď, chlorid sodný, manganistan draselný, chlorid amónny, hydroxid vápenatý, koncentrované roztoky hydroxidu sodného, kyseliny chlorovodíkovej, sírovej a dusičnej, dlaha.
Vybavenie: skúmavky, lieviky, kryštalizátor, Kippov prístroj, skúmavka s odvzdušňovacou trubicou, Wurtzova banka, kvapkací lievik, plynomer, umývacie fľaše, mažiar a palička.
Bezpečnostné opatrenia: dodržiavať základné pravidlá práce v chemickom laboratóriu a pri práci s Kippovým aparátom.
Získavanie plynov
Látky v plynnom stave v laboratóriu prijímajú:
a) interakcia zmesi niekoľkých pevných látok pri zahrievaní;
b) kalcinácia jednej pevnej látky;
c) interakcia tuhej látky s kvapalinou pri zahrievaní a bez zahrievania (chlór, chlorovodík atď.).
Na získanie plynov sa používajú rôzne zariadenia (obr. 1-2). Najjednoduchšie z nich je zariadenie znázornené na obr. 2, a, predstavujúci skúmavku s trubicou na výstup plynu. Pri použití tohto zariadenia je potrebné vziať do úvahy podmienky reakcie. Takže ak reakcia prebieha iba pri zahrievaní, potom ju možno zastaviť zastavením zahrievania. Ak pre reakciu nie je potrebné zahrievanie, pokračuje sa, kým sa nespotrebujú počiatočné látky (alebo jedna z nich). Výhodou takéhoto zariadenia je jeho jednoduchosť. Nevýhodou je nutnosť rozobrať zariadenie po každom experimente na získanie plynu.
Na obr. 2b znázorňuje zariadenie pozostávajúce z Wurtzovej banky a kvapkacieho lievika. Na získanie plynov je vhodné, keď je aspoň jedna z reaktantov kvapalná alebo je obsiahnutá v roztoku. Vývoj plynu v takomto zariadení môže byť riadený pridaním kvapalného činidla. Takéto zariadenie na získavanie plynu je možné použiť opakovane, a preto nie je potrebné ho po každom experimente demontovať.
Zariadenia na zachytávanie plynov (obr. 2) je potrebné pred použitím skontrolovať na tesnosť. Za týmto účelom sa koniec výstupnej trubice plynu zo zariadenia spustí do nádoby s vodou a reakčná nádoba sa mierne zahreje. Ak je zariadenie utesnené, vzduchové bubliny pôjdu do vody a keď sa ohrev zastaví, voda z nádoby sa začne nasávať do zariadenia.
V praxi sa často používajú automatické zariadenia.
Jedným z týchto zariadení je Kippov prístroj (obr. 1). Ide o sklenené zariadenie, ktoré sa skladá z dvoch častí: nádoby 1 so zúžením v strednej časti a guľovitým lievikom 2 , ktorej koniec nedosahuje dno nádoby o 1-2 cm. Lievik je vložený do nádoby na tenkej časti, ktorá zaisťuje tesnosť zariadenia. Stredná guľa má rúrku uzavretú zátkou s rúrkou na výstup plynu a kohútikom 3 . V spodnej časti zariadenia je trubica 4 , cez ktorý sa nalieva odpadová kvapalina. Kippov prístroj je vyrobený z hrubostenného skla pre väčšiu pevnosť, pretože musí odolávať vysokému tlaku plynu v ňom obsiahnutého. Pomocou Kippovho prístroja je možné získať oxid uhoľnatý (IV), vodík, sírovodík a niektoré ďalšie plyny.
Pri nabíjaní Kippovho aparátu sa do strednej časti zariadenia (v zmontovanej forme) cez trubicu umiestni tuhá látka (mramor na produkciu CO 2, zinok na produkciu H 2 ). Potom sa trubica uzavrie korkom s trubicou na výstup plynu a pri otvorenom kohútiku sa do lievika naleje roztok kyseliny. Kyselina vstupuje do spodnej časti zariadenia. Potom stúpa do strednej gule a prichádza do kontaktu s pevnou látkou - začína chemická reakcia, uvoľňuje sa plyn. Keď kyselina pokryje pevnú látku, infúzia kyseliny sa zastaví a kohútik sa zatvorí. Po uzavretí kohútika je kyselina vytlačená pod tlakom vzniknutého plynu do spodnej časti zariadenia a do lievika. Reakcia sa zastaví.
Zariadenie sa uvedie do činnosti otvorením kohútika. V tomto prípade výsledný plyn vystupuje cez výstupnú trubicu plynu. Kyselina sa dostane do kontaktu s tuhou látkou, začne sa reakcia. Pri vyprázdňovaní Kippovho prístroja sa kyselina vyleje cez spodnú trubicu, pevná látka sa extrahuje cez hornú trubicu. Aby sa predišlo narušeniu tesnosti zariadenia, oddelenie lievika a nádoby sa vykonáva iba v nevyhnutných prípadoch.
Zhromažďovanie plynov
Spôsoby zberu plynov sú určené ich vlastnosťami: rozpustnosť a interakcia s vodou, vzduchom, jedovatosť plynu. Existujú dva hlavné spôsoby zberu plynu: vytlačenie vzduchu a vytlačenie vody. Výtlak vzduchu zbierajte plyny, ktoré neinteragujú so vzduchom.
Podľa relatívnej hustoty plynu vo vzduchu sa urobí záver, ako umiestniť nádobu na zachytávanie plynu (obr. 3, a a b).
Na obr. 3a znázorňuje zber plynu s hustotou vzduchu väčšou ako jedna, ako je oxid dusnatý (IV), ktorého hustota vzduchu je 1,58. Na obr. 3b znázorňuje zber plynu s hustotou vzduchu menšou ako jedna, ako je vodík, amoniak atď.
Vytesnením vody sa zhromažďujú plyny, ktoré s vodou neinteragujú a sú v nej slabo rozpustné. Táto metóda sa nazýva zbieranie plynu nad vodou , ktorý sa vykonáva nasledovne (obr. 3, c). Valec alebo nádoba sa naplní vodou a prikryje sa sklenenou doskou, aby vo valci nezostali žiadne vzduchové bubliny. Doska sa drží rukou, valec sa prevráti a spustí sa do skleneného kúpeľa s vodou. Pod vodou sa doska odstráni a do otvoreného otvoru valca sa privedie výstupná trubica plynu. Plyn postupne vytláča vodu z valca a plní ho, potom sa otvor valca pod vodou uzavrie sklenenou doskou a valec naplnený plynom sa vyberie. Ak je plyn ťažší ako vzduch, potom sa valec položí hore dnom na stôl a ak je ľahší, tak hore dnom na tanier. Plyny nad vodou možno zbierať do skúmaviek, ktoré sa rovnako ako valec naplnia vodou, uzavrú prstom a prevrátia do pohára alebo skleneného kúpeľa s vodou.
ja 
Toxické plyny sa zvyčajne zbierajú vytesnením vody, pretože je ľahké zaznamenať okamih, keď plyn úplne naplní nádobu. Ak je potrebné zbierať plyn metódou vytláčania vzduchu, postupujte nasledovne (obr. 3, d).
Do banky (nádoby alebo valca) sa vloží korok s dvoma trubicami na výstup plynu. Cez jeden, ktorý siaha takmer na dno, sa vpustí plyn, koniec druhého sa spustí do pohára (džbánu) s roztokom, ktorý plyn pohltí. Napríklad, aby sa absorboval oxid sírový (IV), alkalický roztok sa naleje do pohára a voda sa naleje do pohára, aby absorbovala chlorovodík. Po naplnení banky (nádoby) plynom sa z nej vyberie korok s rúrkami na výstup plynu a nádoba sa rýchlo uzavrie korkovou alebo sklenenou doskou a zátka s rúrkami na výstup plynu sa vloží do roztoku absorbujúceho plyn.
Skúsenosti 1. Získavanie a zber kyslíka
Zmontujte inštaláciu podľa obr. 4. Vložte 3-4 g manganistanu draselného do veľkej suchej skúmavky, uzavrite zátkou s hadičkou na výstup plynu. Skúmavku upevnite v stojane šikmo s otvorom mierne nahor. Vedľa statívu, na ktorom je namontovaná skúmavka, umiestnite kryštalizátor s vodou. Prázdnu skúmavku naplňte vodou, otvor zatvorte sklenenou doskou a rýchlo ju otočte hore dnom do kryštalizátora. Potom vo vode vyberte sklenenú dosku. V skúmavke by nemal byť vzduch. Zahrejte manganistan draselný v plameni horáka. Ponorte koniec trubice na výstup plynu do vody. Sledujte vzhľad plynových bublín.
H 
Niekoľko sekúnd po začiatku bublín vložte koniec výstupnej trubice plynu do otvoru skúmavky naplnenej vodou. Kyslík vytláča vodu z trubice. Po naplnení skúmavky kyslíkom zakryjeme jej otvor sklenenou doskou a otočíme hore dnom.
AT
Ryža. 4. Zariadenie na získavanie kyslíka
Aké laboratórne metódy na získavanie kyslíka poznáte? Napíšte zodpovedajúce reakčné rovnice.
2. Opíšte svoje pozorovania. Vysvetlite umiestnenie skúmavky počas experimentu.
3. Napíšte rovnicu chemickej reakcie rozkladu manganistanu draselného pri zahrievaní.
4. Prečo v skúmavke s kyslíkom vzplanie tlejúca trieska?
Skúsenosti 2. Výroba vodíka pôsobením kovu na kyselinu
Zostavte aparatúru pozostávajúcu zo skúmavky so zátkou, cez ktorú prechádza sklenená skúmavka so stiahnutým koncom (obr. 5). Vložte niekoľko kúskov zinku do skúmavky a pridajte zriedený roztok kyseliny sírovej. Pevne zasuňte zátku s hadičkou stiahnutou dozadu, skúmavku upevnite vertikálne do svorky statívu. Sledujte vývoj plynu.
AT
Ryža. 5. Zariadenie na výrobu vodíka
Ak je v skúmavke s vodíkom vzduch, dôjde k malému výbuchu sprevádzanému ostrým zvukom. V tomto prípade by sa mal test čistoty plynu zopakovať. Po uistení sa, že zo zariadenia vychádza čistý vodík, ho zapáľte pri otvore natiahnutej trubice.
Kontrolné otázky a úlohy:
1. Uveďte spôsoby získavania a zberu vodíka v laboratóriu. Napíšte zodpovedajúce reakčné rovnice.
2. Napíšte rovnicu chemickej reakcie za vzniku vodíka v experimentálnych podmienkach.
3. Nad vodíkovým plameňom držte suchú skúmavku. Aká látka vzniká spaľovaním vodíka? Napíšte rovnicu pre reakciu spaľovania vodíka.
4. Ako skontrolovať čistotu vodíka získaného počas experimentu?
Skúsenosť 3. Získanie amoniaku
Ryža.6
. Zariadenie na získavanie amoniaku
AT
Kontrolné otázky a úlohy:
Aké vodíkové zlúčeniny dusíka poznáte? Napíšte ich vzorce a názvy.
Popíšte, čo sa deje. Vysvetlite umiestnenie skúmavky počas experimentu.
Napíšte rovnicu pre reakciu medzi chloridom amónnym a hydroxidom vápenatým.
Skúsenosti 4. Získanie oxidu dusnatého (IV)
Zostavte zariadenie podľa obr. 7. Do banky vložte medené hobliny, do lievika nalejte 5-10 ml koncentrovanej kyseliny dusičnej. Po malých častiach nalejte do banky kyselinu. Zachyťte unikajúci plyn do skúmavky.
Ryža. 7. Zariadenie na príjem
oxid dusnatý (IV)
Kontrolné otázky a úlohy:
1. Opíšte, čo sa deje. Akú farbu má unikajúci plyn?
2. Napíšte rovnicu reakcie interakcie medi s koncentrovanou kyselinou dusičnou.
3. Aké vlastnosti má kyselina dusičná? Aké faktory určujú zloženie látok, na ktoré sa redukuje? Uveďte príklady reakcií medzi kovmi a kyselinou dusičnou, v dôsledku ktorých vznikajú produkty redukcieHNO 3 súNIE 2 , NIE, N 2 O, NH 3 .
Skúsenosti 5. Získanie chlorovodíka
Vložte 15-20 g chloridu sodného do Wurtzovej banky; do kvapkacieho lievika - koncentrovaného roztoku kyseliny sírovej (obr. 8). Koniec trubice na výstup plynu vložte do suchej nádoby na zachytávanie chlorovodíka tak, aby trubica siahala takmer ku dnu. Zatvorte otvor nádoby voľným klbkom vaty.
Vedľa zariadenia umiestnite kryštalizátor s vodou. Nalejte roztok kyseliny sírovej z prikvapkávacieho lievika.
Banku mierne zahrejte, aby sa reakcia urýchlila. Keď skončí
vata, ktorou je otvor nádoby uzavretý, objaví sa hmla,
n
Ryža. 8. Zariadenie na výrobu chlorovodíka
Kontrolné otázky a úlohy:
Vysvetlite pozorované javy. Aký je dôvod tvorby hmly?
Aká je rozpustnosť chlorovodíka vo vode?
Výsledný roztok otestujte lakmusovým papierikom. Aká je hodnota pH?
Napíšte rovnicu pre chemickú reakciu interakcie pevného chloridu sodného s koncentrovaným kyselina sírová.
Skúsenosti 6. Získavanie a zber oxidu uhoľnatého (IV)
Inštalácia pozostáva z prístroja Kipp 1 , nabité kúskami mramoru a kyselinou chlorovodíkovou, dve Tiščenkove banky zapojené do série 2 a 3 (fľaša 2 naplnené vodou na čistenie prechádzajúceho oxidu uhoľnatého (IV) od chlorovodíka a od mechanické nečistoty, fľaša 3 - kyselina sírová na sušenie plynu) a banky 4 s kapacitou 250 ml na zachytávanie oxidu uhoľnatého (IV) (obr. 9).
Ryža. 9. Zariadenie na získavanie oxidu uhoľnatého (IV)
Kontrolné otázky a úlohy:
Ponorte zapálenú baterku do banky s oxidom uhoľnatým (IV) a vysvetlite, prečo plameň zhasne.
Napíšte rovnicu pre vznik oxidu uhoľnatého (IV).
Je možné získať oxid uhoľnatý (IV) použiť koncentrovaný roztok kyseliny sírovej?
Plyn uvoľnený z Kippovho prístroja preneste do skúmavky s vodou, zafarbenej neutrálnym roztokom lakmusu. Čo sa pozoruje? Napíšte rovnice reakcie, ktorá nastane, keď sa plyn rozpustí vo vode.
Testovacie otázky:
Uveďte hlavné charakteristiky plynného skupenstva látky.
Navrhnite klasifikáciu plynov podľa 4-5 základných znakov.
Ako čítať Avogadrov zákon? Aké je jeho matematické vyjadrenie?
Vysvetlite fyzikálny význam priemernej molárnej hmotnosti zmesi.
Vypočítajte priemernú molárnu hmotnosť vzduchu, v ktorej hmotnostný zlomok kyslík je 23% a dusík - 77%.
Ktorý z nasledujúcich plynov je ľahší ako vzduch: oxid uhoľnatý (II), oxid uhoľnatý (IV), fluór, neón, acetylén C 2 H 2 pH fosfínu 3 ?
7. Určte hustotu vodíka plynnej zmesi pozostávajúcej z argónu s objemom 56 litrov a dusíka s objemom 28 litrov. Objemy plynov sú dané n.o.s.
8. Otvorená nádoba sa zahrieva pri konštantnom tlaku 17 o C až 307 o C. aká časť vzduchu (hmotnosti) v nádobe je vytlačená?
9. Určte hmotnosť 3 litrov dusíka pri 15 o C a tlaku 90 kPa.
10. Hmotnosť 982,2 ml plynu pri 100 °C o C a tlak 986 Pa je 10 g. Určte molárnu hmotnosť plynu.
Už sme trochu popracovali, budeme sa zaoberať plynmi. Je to o niečo náročnejšie a v prvom rade budeme potrebovať zátky s otvormi a odvzdušňovacie rúrky.
Rúrka môže byť sklenená, kovová alebo dokonca plastová. Je lepšie nebrať gumený korok - je ťažké vyvŕtať otvory. Vezmite korkové alebo polyetylénové zátky - otvory v nich je možné vypáliť vyhrievaným šidlom. Do tohto otvoru vložte hadičku - napríklad z kvapkadla; mal by vstúpiť do korkového otvoru tesne, bez medzier, takže otvor v korku musí byť najskôr o niečo menší, ako sa vyžaduje, a potom ho postupne rozširovať, aby sa prispôsobil priemeru rúrky. Na sklenenú trubicu navlečte gumenú alebo polyetylénovú ohybnú hadičku dlhú 30 centimetrov, na jej druhý koniec vložte aj krátku sklenenú hadičku.
Teraz prvé skúsenosti s plynmi. Pripravte vápennú vodu, záliv horúca voda(1/2 šálky) pol lyžičky drveného haseného vápna, zmes premiešajte a nechajte odstáť.
Priehľadná zrazenina nad usadeným roztokom je vápenná voda. Opatrne vypustite kvapalinu zo sedimentu; toto laboratórium sa volá dekantácia.
Ak nemáte hasené vápno Ca (OH) 2, vápennú vodu je možné pripraviť z dvoch roztokov predávaných v lekárni: chloridu vápenatého CaCl 2 a amoniaku NH 4 OH (vodný roztok amoniaku). Po zmiešaní sa získa aj číra vápenná voda.
Vezmite vychladenú fľašu minerálka alebo limonáda. Otvorte korok, rýchlo vložte korok s hadičkou na výstup plynu do hrdla a jeho druhý koniec spustite do pohára s vápennou vodou. Vložte fľašu do teplej vody. Budú z nej vychádzať bublinky plynu. Ide o oxid uhličitý CO 2 (aka oxid uhličitý, oxid uhličitý). Pridáva sa do vody, aby bola chutnejšia.
Cez trubicu sa plyn dostáva do skla, prechádza vápennou vodou a pred očami sa nám zakaľuje, pretože v ňom obsiahnutý hydroxid vápenatý sa mení na uhličitan vápenatý CaCO 3 a ten je vo vode zle rozpustný a tvorí biely zákal.
Na experimentovanie s vápennou vodou nie je potrebné kupovať limonádu alebo minerálku. Keď totiž dýchame, spotrebovávame kyslík a uvoľňujeme oxid uhličitý, ten istý plyn, ktorý zakaľuje vápennú vodu. Ponorte koniec akejkoľvek čistej hadičky do čerstvej časti vápennej vody a niekoľkokrát cez hadičku vydýchnite – výsledok na seba nenechá dlho čakať.
Otvorte ďalšiu fľašu, vložte zátku s hadičkou a pokračujte v prechode oxidu uhličitého cez vápennú vodu. Po určitom čase sa roztok opäť stane priehľadným, pretože oxid uhličitý reaguje s uhličitanom vápenatým a mení ho na inú hydrogénuhličitanovú soľ Ca(HCO 3) 2 a táto soľ sa len veľmi dobre rozpúšťa vo vode.
Ďalší plyn, na ktorý sa pozrieme, bol spomenutý pomerne nedávno: amoniak. Je ľahké ho rozpoznať podľa ostrého charakteristického zápachu - zápachu farmaceutického čpavku.
Do fľaše nalejte trochu prevareného nasýteného roztoku sódy na pranie. Potom pridajte amoniak, do hrdla vložte zátku s ohybnou výstupnou hadičkou a na druhý koniec položte skúmavku hore dnom. Zahrejte fľašu teplá voda. Pary amoniaku sú ľahšie ako vzduch a čoskoro naplnia prevrátenú skúmavku. Skúmavku stále držte hore dnom a opatrne ju spustite do kadičky s vodou. Voda začne takmer okamžite stúpať do skúmavky, pretože amoniak je vo vode vysoko rozpustný a vytvára mu miesto v skúmavke.
Zároveň sa môžete naučiť rozpoznať amoniak – a to nielen podľa čuchu. Najprv sa uistite, že roztok amoniaku je alkalický (použite fenolftaleín alebo domáce indikátory). A po druhé, vykonajte kvalitatívnu reakciu na amoniak. Kvalitatívna reakcia- je to taká reakcia, ktorá umožňuje presne identifikovať konkrétnu látku alebo skupinu látok.
Pripravte slabý roztok modrý vitriol(mala by byť bledomodrá) a spustite do nej plynovú trubicu. Keď sa začne uvoľňovať amoniak NH 3, roztok sa na konci skúmavky zmení na svetlomodrý. Amoniak so soľou medi poskytuje jasne sfarbenú komplexnú zlúčeninu pomerne zložitého zloženia SO4.
Teraz sa pokúste získať veľmi malý kúsok karbidu vápnika - získame acetylén. Zostavte zariadenie, ako v predchádzajúcom experimente, iba nalejte do fľaše nie amoniak, ale sóda. Ponorte do nej malý kúsok karbidu vápnika o veľkosti hrášku, opatrne zabalený v pijavom papieri a vložte korok s hadičkou. Keď sací papier navlhne, začne sa uvoľňovať plyn, ktorý zachytíte do obrátenej skúmavky ako doteraz. Po minúte otočte skúmavku hore dnom a prineste zapálenú zápalku. Plyn sa zapáli a horí dymovým plameňom. Ide o rovnaký acetylén, ktorý používajú zvárači plynov.
Mimochodom, v tomto experimente sa nezíska len acetylén. Vo fľaši zostáva vodný roztok hydroxidu vápenatého, teda vápenná voda. Môže sa použiť na experimenty s oxidom uhličitým.
Ďalší experiment s plynmi je možné vykonať iba s dobrým vetraním, a ak nie, potom čerstvý vzduch. Vznikne nám ostro zapáchajúci oxid siričitý (sírny plyn) SO 2 .
Nalejte zriedenú kyselinu octovú do fľaše a pridajte trochu siričitanu sodného Na 2 SO 3 zabaleného v pijavom papieri (táto látka sa predáva vo fotoobchodoch). Fľašu uzavrite zátkou, ponorte voľný koniec trubice na výstup plynu do pohára s vopred pripraveným zriedeným roztokom manganistanu draselného KMpO 4 (táto látka je v každodennom živote známa ako manganistan draselný). Roztok by mal byť svetloružový. Keď sa papier namočí, oxid siričitý začne vychádzať z fľaše. Reaguje s roztokom manganistanu draselného a odfarbuje ho.
Ak si nemôžete kúpiť siričitan sodný, nahraďte ho obsahom veľkej kazety bežného fotodevelopera. Je pravda, že v tomto prípade bude v oxide siričitom primiešaný oxid uhličitý, ale to nebude narúšať experiment.
O. Olgin. "Experimenty bez výbuchov"
M., "Chémia", 1986
FAMIŤ BEZ OHŇA
Veľa sa popísalo rôzne možnosti zábavné zážitky založené na reakciách interakcie plynného amoniaku a chlorovodíka za vzniku aerosólu chloridu amónneho. Predstavujeme jeden z nich. Nalejte 3-5 ml koncentrovaného roztoku do čistej suchej banky so širokým hrdlom s objemom 200 ml. kyseliny chlorovodíkovej. Otáčaním banky sa steny nádoby navlhčia kyselinou, prebytočný roztok sa vyleje a tesne uzavrie korkom. V inej, presne tej istej banke sa podobným spôsobom zachytí roztok amoniaku (25 %).
Počas experimentu sa banky otvoria a spoja navzájom hrdlami, pričom sa v tejto polohe otočia o 180°. Banky sa naplnia hustým bielym dymom.
FAREBNÝ PLAMEŇ
Pripravia sa nasýtené roztoky Bertoletovej soli vo vode (asi 8 g soli na 100 ml vody) s pridaním rôznych iných solí.
Z filtračného papiera sú vyrezané rôzne tvary (kruhy, trojuholníky, štvorce atď.) malá veľkosť, ponorené do vhodného roztoku a vysušené, pričom túto operáciu niekoľkokrát opakujte, aby sa v póroch papiera objavili kryštály Bertoletovej soli. Dobre vysušené papierové figúrky po zapálení rýchlo vyhoria a vytvoria plameň rôznych farieb.
Ako prísady do roztoku Bertoletovej soli sa odoberajú 2-3 g chloridu sodného (žltý plameň), dusičnanu strontnatého, chloridu lítneho (červený plameň), chloridu meďnatého (smaragdový plameň), dusičnanu bárnatého (zelenkastý plameň). Časť papierových figúrok je napustená roztokom Bertoletovej soli bez prísad, plameň získava fialový odtieň.
"VODA" ZAPAĽUJE OHEŇ
Na azbestovú sieťku je umiestnený malý porcelánový pohár (možno použiť hodinkové sklíčko) s malým množstvom zmesi manganistanu draselného a kyseliny sírovej. Na porcelánový pohár a okolo neho sú umiestnené suché črepy imitujúce oheň.
Na zapálenie vzniknutého ohňa navlhčite vatu „vodou“ (etylalkohol) a vyžmýkajte ju tak, aby kvapky padali do pohára. Alkohol (môžete si vziať denaturovaný alkohol) sa zapáli a potom zapáli úlomky.
POPEL - KATALYZÁTOR
Ak sa kúsok cukru privedie do plameňa horáka pomocou pinzety, začne sa topiť a zuhoľnatieť, ale nezapáli sa.
Ak na cukor, nasypte trochu popola z pripáleného bobkový list a priveďte do plameňa, potom sa cukor zapáli a bude horieť aj mimo plameňa horáka.
ZAPAĽOVANIE ALKOHOLU
Alkoholovú lampu je možné zapáliť silnými oxidačnými činidlami. Jedným z nich je oxid mangánu (VII). Na jej získanie nasypte 0,5 g manganistanu draselného v kôpke do porcelánového pohára a na okraj kôpky soli nalejte 2-3 kvapky koncentrovanej kyseliny sírovej. Vzniknutá kaša sa zbiera na hrot sklenenej tyčinky, ktorej sa dotýkame knôtom liehovej lampy (knôt musí byť dobre navlhčený alkoholom). Banka sa okamžite zapáli. Poznámka. Treba sa vyhnúť veľké množstvá manganistanu a kyseliny na prípravu zmesi.
ZMIZNUTIE FARBY
Tri poháre sú naplnené farebnými vodné roztoky, v prvom - s fialovým atramentom, v druhom - s modrým lakmusom, v treťom - s červeným lakmusom (lakmoid).
Z banky, do ktorej sa naleje bezfarebná kvapalina (roztok bieleho bielidla s niekoľkými kvapkami kyseliny chlorovodíkovej), sa roztok naleje do pohárov. Farebné roztoky sa stávajú bezfarebnými. Zážitok možno spestriť použitím iných organických farbív na prípravu farebných roztokov, ktoré sa pôsobením chlóru stávajú bezfarebnými.
ZÍSKANIE „MLIEKA“
Zmesi napodobňujúce mlieko možno získať zmiešaním 10 % roztokov dusičnanu bárnatého a síranu sodného; chlorid vápenatý a hydrogénuhličitan sodný.
"Mlieko" získané druhým spôsobom sa môže premeniť na "vodu" sýtenú oxidom uhličitým pridávaním malých dávok koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej, kým sa uhličitan vápenatý úplne nerozpustí.
OTÁZKY A ÚLOHY
Ktoré z vyššie uvedených hier, verbálnych foriem zábavy a zábavných zážitkov sú podľa vás najúčinnejšie?
Možnosti make-upu didaktické hry, verbálne formy zábavy a zábavné zážitky k vašej téme.
8. Zjednotenie chemický pokus. Pod zjednotením chemického experimentu vo vzdelávaní rozumieme racionálne zníženie typov nástrojov a zariadení, s ktorými sa experimenty vykonávajú. V navrhovanom zariadení (niekedy s doplnkami alebo zmenami) je možné úspešne vykonávať rôzne chemické reakcie tak počas demonštračných pokusov, ako aj počas študentského experimentu.
Základom prístroja je banka alebo banka s objemom 50-200 ml, zátka s oddeľovacím lievikom (resp. banka) 25-100 ml, prístroj musí mať hadičku na výstup plynu. Možné sú rôzne modifikácie jednotného zariadenia (pomocou Wurtzových, Bunsenových baniek atď.) (obr. 1).
Použitie tejto inštalácie zaisťuje bezpečnosť chemické pokusy, od uvoľnenia plynných a prchavých toxické látky je možné ich kvantitatívne regulovať a posielať buď priamo na uskutočnenie reakcií s týmito plynmi, alebo na zachytávanie pomocou absorpčných zariadení.
Ďalšou výhodou tohto zariadenia je schopnosť rýchlo a presne dávkovať počiatočné látky použité na experiment. Látky a roztoky sa vkladajú do baniek a oddeľovacích lievikov vopred, pred začiatkom vyučovania, požadované množstvo, a nie od oka, ako to býva pri predvádzaní pokusov v skúmavkách či pohároch, kedy sa látky a roztoky zbierajú priamo na hodine pri predvádzaní pokusov.
Pri používaní prístroja dosahujú vnímanie zážitku všetci žiaci, a nielen tí, ktorí sedia v prvých laviciach, ako je to pri vykonávaní pokusov v skúmavkách. Odporúčané zariadenie vám umožňuje vykonávať kvalitatívne a kvantitatívne experimenty v chémii v škole, ako aj na stredných odborných a vysokých školách. vzdelávacie inštitúcie. Ukážme si základnú aplikáciu zariadenia na príklade niektorých experimentov, pričom ich zoskupíme podľa podobných vlastností.
Získavanie plynov. Výroba väčšiny plynov študovaných v škole je založená na heterogénnych reakciách medzi tuhou a kvapalnou fázou. Pevná fáza sa umiestni do banky, ktorá sa uzavrie zátkou s lievikom a hadičkou na výstup plynu. Do lievika sa naleje vhodný roztok alebo kvapalné reakčné činidlo, ktorého pridávanie do banky sa dávkuje pomocou kohútika oddeľovacieho lievika. V prípade potreby sa banka s reakčnou zmesou zahreje, pričom sa upraví objem uvoľneného plynu a reakčná rýchlosť.
Pomocou prístroja a príslušných činidiel je možné z dusičnanov, etylénu, acetylénu, brómetánu, kyseliny octovej získať kyslík, ozón, chlór, vodík, oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a siričitý, halogenovodíky, dusík a jeho oxidy, kyselinu dusičnú. z acetátov, acetanhydridu, komplexných éterov a mnohých iných plynných a prchavé látky.
Prirodzene, zároveň pri príjme plynov pomocou prístroja je možné demonštrovať ich fyzikálne a Chemické vlastnosti.
Reakcie medzi riešeniami. V tomto zariadení je vhodné uskutočňovať pokusy, pri ktorých sa pridávanie kvapalného činidla musí uskutočňovať v malých dávkach alebo po kvapkách, keď je priebeh reakcie ovplyvnený nadbytkom alebo nedostatkom niektorej z východiskových látok atď. , napríklad:
Rozpustenie kyseliny sírovej vo vode a dodržiavanie bezpečnostných pravidiel počas tejto operácie;
Experimenty znázorňujúce difúziu látok v kvapalinách alebo plynoch;
Stanovenie relatívnej hustoty vzájomne nerozpustných kvapalín a tvorby emulzií;
Rozpúšťanie pevných látok, fenomén flotácie a tvorba suspenzií;
reakcie hydrolýzy soli, ak je dôležité ukázať zmenu stupňa hydrolýzy v závislosti od objemu vody pridanej do roztoku soli;
Experimenty znázorňujúce farbu indikátorov v rôznych médiách a neutralizačných reakciách;
Reakcie medzi roztokmi elektrolytov;
Dlhodobé reakcie;
Reakcie organickej hmoty(bromácia a nitrácia benzénu, oxidácia toluénu, výroba mydla a anilínu, hydrolýza sacharidov).
Preukázanie charakteristických vlastností študovanej látky. Pomocou prístroja môžete dôsledne a prehľadne, s minimálne nákladyčas na preukázanie charakteristických fyzikálnych a chemických vlastností skúmanej látky. Zároveň sa ušetria reagencie, dosiahne sa potrebná bezpečnosť experimentu (vypustené škodlivé plyny a prchavé látky sú zachytené príslušnými absorpčnými roztokmi) a zabezpečí sa lepšie vnímanie experimentu všetkými žiakmi triedy.
Zvážte prípravu a uskutočnenie experimentu na preukázanie vlastností kyseliny chlorovodíkovej. Učiteľ sa pripravuje pred vyučovaním požadované číslo banky (podľa počtu študovaných reakcií) a jedna zátka s oddeľovacím lievikom a rúrkou na výstup plynu v nej. Do baniek sa vopred vložia látky alebo roztoky (zinok, meď, oxid meďnatý (P), hydroxid meďnatý (P), roztok hydroxidu sodného s fenolftaleínom, uhličitan sodný, roztok dusičnanu strieborného atď. Do oddeľovacieho lievika sa naleje asi 30 ml roztoku 10-20% kyseliny chlorovodíkovej. Počas hodiny musí učiteľ iba premiestniť korok pomocou oddeľovacieho lievika naplneného kyselinou z jednej banky do druhej, pričom na každú reakciu minie 3-5 ml roztoku.
Ak sa pri reakciách tvoria toxické prchavé zlúčeniny, potom sa výstupná trubica plynu zariadenia ponorí do vhodných roztokov na absorbovanie týchto látok a reakčná zmes v banke sa po skončení experimentu neutralizuje.
Rozpustnosť plynov vo vode. Uvažujme demonštračný experiment rozpustnosti plynov vo vode na príklade oxidu sírového (IV). Na experiment sú potrebné dve zariadenia. V prvom zariadení (v banke - siričitan sodný, v oddeľovacom lieviku - koncentrovaná kyselina sírová) sa získa oxid sírový (IV), ktorý sa zhromažďuje v banke druhého zariadenia metódou vytláčania vzduchu. Po naplnení tejto banky plynom sa do lievika naleje voda, výstupná trubica plynu sa spustí do pohára s vodou, zafarbeného fialovým lakmusom alebo iným indikátorom (obr. 2).
|
Ak teraz otvoríme svorku alebo ventil výstupnej trubice plynu, potom v dôsledku malej kontaktnej plochy (cez vnútorný otvor trubice) oxidu sírového (IV) a vody dôjde k výraznému rozpusteniu plynu s následným vytekaním kvapaliny do banky nenastane okamžite, ale po dosť dlhom čase, kým sa v banke nevytvorí dostatočné vákuum.
Na urýchlenie tohto procesu sa z lievika naleje do banky (so zatvorenou svorkou na výstupnej trubici plynu) 1 – 2 ml vody a jemne sa pretrepe.
Tento objem vody je dostatočný na to, aby sa tlak v banke znížil a voda sfarbená indikátorom, keď je svorka odstránená z výstupnej trubice plynu, sa ponáhľa do banky pomocou fontány a mení farbu indikátora. Na zvýšenie účinku je možné banku otočiť hore dnom po uzavretí oddeľovacieho lievika zátkou a bez odstránenia výstupnej trubice plynu z pohára s vodou.
Odfarbenie farbív. Do banky zariadenia sa vloží asi 0,5 g manganistanu draselného. Do spodnej časti korku sa vstreknú dve ihly, na ktoré sa napichne kúsok zafarbenej látky alebo prúžku. lakmusový papierik. Jedna zo vzoriek sa navlhčí vodou, druhá sa nechá suchá. Banka sa uzavrie zátkou, do oddeľovacieho lievika sa naleje niekoľko mililitrov koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej, výstupná trubica plynu sa spustí do roztoku tiosíranu sodného, aby sa absorboval prebytočný uvoľnený chlór (obr. 3).
Pri predvádzaní pokusu sa kohútik oddeľovacieho lievika mierne pootvorí a do banky sa po kvapkách naleje kyselina, potom sa kohútik opäť uzavrie. V banke prebieha reakcia medzi látkami s uvoľňovaním chlóru, mokrá handrička alebo prúžok lakmusového papierika sa rýchlo odfarbí a suchá vzorka - neskôr, ako je navlhčená.
Poznámka. Mnoho tkanín je farbených chlórom a inými farbivami odolnými voči bielidlu, preto je nevyhnutné predbežné testovanie a predbežný výber vhodných vzoriek tkanín. Rovnakým spôsobom možno ukázať odfarbenie farbív oxidom siričitým.
Adsorpčné vlastnosti uhlia alebo silikagélu. Do banky sa vloží asi 0,5 g prášku alebo hoblín medi. Do spodnej časti zátky sa vstrekne kúsok kovového drôtu s ohnutým koncom, na ktorý sa pripevní malá sieťka na uchytenie aktivovaného sorbentu s hmotnosťou 5–15 g (obr. 4).
Banka zariadenia sa uzavrie takto pripravenou zátkou a do lievika sa naleje kyselina dusičná. Výstupná trubica plynu vybavená svorkou (svorka je otvorená pred začiatkom experimentu), padol do pohára s farebná voda. Po montáži sa zariadenie skontroluje na tesnosť. V čase predvádzania pokusu sa kohútik oddeľovacieho lievika mierne pootvorí a vyleje niekoľko kvapiek. kyseliny do banky, v ktorej prebieha reakcia s uvoľňovaním oxidu dusnatého (IV). Nepridávajte nadbytok kyseliny, je potrebné, aby objem uvoľneného plynu zodpovedal objemu banky.
Po ukončení reakcie, ktorá je určená zastavením uvoľňovania bublín vzduchu vytlačených z banky cez výstupnú trubicu plynu, sa svorka na nej uzavrie. Zariadenie je nainštalované pred bielou obrazovkou. Adsorpcia oxidu dusnatého (IV) v banke sa posudzuje podľa vymiznutia farby plynu. Navyše v dôsledku vytvorenia určitého vákua v banke sa do nej nasáva kvapalina zo skla, ak sa otvorí svorka na trubici na výstup plynu.
Pokusy o štúdiu elektrickej vodivosti látok a roztokov. Ak cez korok zariadenia prejdú ďalšie dva kovy alebo lepšie dva grafitová tyč(elektróda), ktorej spodné konce sa takmer dotýkajú dna banky a cez žiarovku alebo galvanometer ich pripojíme k zdroju prúdu, potom dostaneme inštaláciu na určenie elektrická vodivosť roztoky látok a štúdium ustanovení teórie elektrolytická disociácia(obr. 5).
Kvantitatívne experimenty založené na reakciách vyskytujúcich sa pri uvoľňovaní plynov. Ak privediete výstupnú trubicu plynu zariadenia pod odmerný valec s vodou inštalovanou v kryštalizátore s vodou a zbierate plyn uvoľnený počas reakcie vytesnením vody, potom podľa objemu výsledného plynu môžete vykonať kvantitatívne výpočty. určiť molárne hmotnosti látok, potvrdiť zákony chemickej kinetiky a termochémie, určiť vzorec etanolu a iné
látok a pod.(obr. 6). Ak sa plyn uvoľnený pri reakcii rozpúšťa alebo reaguje s vodou, potom sa musia pri experimentoch použiť iné kvapaliny a roztoky.
Ryža. 6. Zariadenie na vykonávanie kvantitatívnych experimentov.
Uvedené príklady nevyčerpávajú všetky možnosti navrhovaného jednotného zariadenia vo vzdelávacom chemickom pokuse. Ak máte na sklade zátky s dvoma rúrkami na výstup plynu alebo dvoma oddeľovacími lievikmi, ako aj ďalšie možnosti inštalácie, potom sa počet experimentov s použitím jednotného zariadenia môže výrazne zvýšiť, čo prispeje k vedeckej organizácii práce chémie. učiteľ.
Komponenty prístroja: banky, deliace lieviky, zátky, svorky atď. - by mala byť súčasťou štandardných súprav náradia a vybavenia pre školské chemické učebne a edukačné chemické laboratóriá vysokých škôl pedagogických.
9. Domáci experiment. Bez popierania možného použitia doma použitie rôznych počítačové programy„Virtuálne laboratóriá“, no skutočný domáci experiment dáva študentom väčšiu hodnotu. Nie je možné si predstaviť chémiu bez chemických experimentov. Preto je možné túto vedu študovať, pochopiť jej zákonitosti a samozrejme si ju zamilovať len prostredníctvom experimentu. Prirodzene, chemické reakcie sa najlepšie uskutočňujú v špeciálne vybavených chemických miestnostiach a laboratóriách pod vedením učiteľa, v triede alebo v triedach chemického krúžku a voliteľných predmetov.
Žiaľ, nie všetky školy majú chemické krúžky, nie všetci žiaci so záujmom o chémiu majú možnosť navštevovať ďalšie hodiny v škole. Preto iba domáci chemický experiment môže vyplniť medzeru vo výučbe chémie v moderných podmienkach, keď sú programy presýtené teoretickým materiálom, učitelia odmietajú vykonávať praktická práca, a laboratórne pokusy sa vo všeobecnosti stali v školskej praxi vzácnosťou. Tých autorov učebníc a pracovných zošitov, ktorí do textov odsekov zaraďujú určité pokusy a postrehy, ktoré musia žiaci vykonávať mimo vyučovacej hodiny, doma, treba vítať a podporovať.
Je ťažké preceňovať dôležitosť takéhoto experimentu pre formovanie záujmu o chémiu a motiváciu študovať tento predmet. Domáci experiment má veľký význam pri prehlbovaní a rozširovaní vedomostí, zdokonaľovaní špeciálnych zručností a schopností, v všeobecný rozvojštudentov.
V tomto smere by mal učiteľ chémie pomôcť žiakom zorganizovať domáci chemický pokus. Pritom treba brať do úvahy viacero faktorov. Po prvé, učiteľ by mal hovoriť s rodičmi o všetkých otázkach organizácie domáceho experimentu v chémii, predovšetkým o probléme usporiadania miesta na vykonávanie experimentov doma. Po druhé, študenti musia pevne poznať a prísne dodržiavať bezpečnostné pravidlá laboratórne práce. Po tretie, učiteľ chémie musí metodicky a prakticky pomáhať študentovi pri získavaní potrebné vybavenie na vykonávanie experimentov, prípravu roztokov a získavanie určitých látok z produkty na jedenie, fondy chemikálie pre domácnosť atď. Po štvrté, je potrebné načrtnúť program na vykonávanie vzdelávacích experimentov a plán výskumného experimentu na konkrétnu tému. Po piate, musíme učiť mladí chemici vykonávať vhodné pozorovania a zdokumentovať výsledky experimentov v laboratórnom časopise.
Tu je niekoľko variantov pokusov pre domáci experiment školákov.
Skúsenosti so železom. 1. Nalejte niekoľko kvapiek soľného roztoku (5%) do dvoch skúmaviek, do jednej pridajte niekoľko kvapiek alkalického roztoku. Zoberte zátky do skúmaviek. Železný klinec dlhý 10-15 cm očistite do lesku a vložte ho cez obe zátky tak, aby časť klinca s hlavičkou bola uzavretá zátkou v jednej skúmavke a hrot nechta bol uzavretý v druhej skúmavke . Časť nechtu (stred) by mala zostať medzi cievami a byť v kontakte s okolitým vzduchom. Umiestnite skúmavky s klincom do polohy na chrbte. Súčasne budete vykonávať tri varianty testu korózie železa: po prvé, normálne podmienky; po druhé, vlhká, slaná atmosféra; po tretie, vlhká alkalická atmosféra. Niekoľko dní sledujte stav povrchu troch častí nechtu a vyvodzujte závery . (kresliť)
2. Roztok kuchynskej soli okyslený kyselinou octovou nalejte do troch skúmaviek. Do prvej skúmavky pridajte tabletu urotropínu ( liek) a rozpustite ho; v druhom - pridajte niekoľko kvapiek jódovej tinktúry, kým sa neobjaví žltá farba. Do každej skúmavky vložte vyleštený železný klinec tak, aby jeden koniec vyčnieval z roztoku. Sledujte, ako prísady ovplyvňujú koróziu železa v experimentálnych podmienkach, a vyvodzujte závery.
3. Do skúmavky vložte niekoľko malých klinčekov (sponky, sponky) a pridajte 3-5 ml kyseliny chlorovodíkovej (1:1). čo si pozoroval? Napíšte rovnicu reakcie. Do reakčnej zmesi pridajte niekoľko kryštálov síranu meďnatého. čo si pozoroval? Uveďte vysvetlenie.
4. Nalejte 4-6 ml roztoku síranu meďnatého do skúmavky, do roztoku pridajte železný prášok Čo ste pozorovali? Zapíšte si reakčnú rovnicu Po skončení reakcie nalejte roztok síranu železnatého do inej skúmavky a uschovajte pre ďalší experiment. Železný prášok potiahnutý voľnou vrstvou medi, opláchnite 2 krát čistá voda, vysušte na hárku papiera a oddeľte medený prášok.
5. Pridajte niekoľko kvapiek alkalického roztoku do roztoku síranu železnatého (pokus 4). Výslednú zmes pretrepte. čo si pozoroval? Napíšte reakčné rovnice.
6. Zahrejte malú časť sedimentu z experimentu 5 na plechovej naberačke. čo si pozoroval? Napíšte rovnicu reakcie.
Jód a jeho vlastnosti. 1. Nalejte niekoľko kvapiek jódovej tinktúry do skúmavky a opatrne odparte. Do skúmavky vložte sklenenú tyčinku a pokračujte v miernom zahrievaní. Dávajte pozor na farbu výparov v skúmavke a na kryštály usadené na tyčinke. Opíšte svoje pozorovania.
2. Ako sa líši sublimácia jódu od sublimácie chloridu amónneho?
3. Zrieďte 2-3 ml jódovej tinktúry na 10-15 ml vodou a výsledný roztok nalejte do niekoľkých penicilínových liekoviek alebo 3 ml skúmaviek. Do každej časti roztoku pridajte trochu kovu vo forme prášku alebo malých pilín (pripravte pilníkom), ako je železo, hliník, meď, cín atď. Opíšte pozorované zmeny a zapíšte zodpovedajúce reakčné rovnice.
4. Kovovú platňu očistite od nečistôt a zakryte tenkou vrstvou laku na nechty (spýtajte sa mamy). Látacou ihlou zoškrabte lak, urobte nápis alebo kresbu na tanier. Dosku navlhčite roztokom jódu a nechajte chvíľu pôsobiť. Po reakcii platňu opláchnite vo vode, osušte handričkou a lak odstráňte špeciálnou tekutinou. Na plechu zostane vyleptaný vzor. Opíšte, čo ste urobili. Napíšte rovnicu reakcie.
5. Do skúmavky nalejte až 1/3 objemu vody a pridajte niekoľko kvapiek jódovej tinktúry. Do roztoku nalejte polovicu objemu benzínu alebo riedidla olejové farby a zmes dobre pretrepte. Čo vidíte po oddelení kvapalín do dvoch vrstiev? Je možné na základe tohto experimentu posúdiť rozdielnu rozpustnosť jódu vo vode a v organickom rozpúšťadle?
Experimenty s glycerínom. 1. Roztoky glycerínu vo vode zmrazia, keď nízke teploty. Do štyroch liekoviek s penicilínom nalejte 0,5 ml glycerínu, do prvej pridajte rovnaké množstvo vody, do druhej 1 ml vody, do tretej 1,5 ml vody a do štvrtej 2 ml vody. Roztoky vložte do chladu alebo do mrazničky, poznačte si teplotu a určite, ktoré roztoky nie sú zmrazené.
2. Navlhčite koniec železného drôtu alebo sklenenej tyčinky glycerínom a priveďte do plameňa. Glycerín sa vznieti. Všimnite si povahu plameňa a uveďte vysvetlenie. Napíšte rovnicu reakcie.
3. Do skúmavky nalejte 2 ml roztoku hydroxidu sodného, 2-3 kvapky roztoku síranu meďnatého, potom po kvapkách pridávajte glycerín, kým sa zrazenina nerozpustí. Zapíšte si uskutočnené reakcie a svoje postrehy.
4. Trochu (1-2 ml) glycerínu zakúpeného v lekárni zohrejte (opatrne!) v lyžičke, aby ste z neho odstránili vodu. Po vychladnutí pridajte do glycerínu štipku manganistanu draselného. Po 1-2 minútach glycerín bliká a horí jasným plameňom. (Ak máte k dispozícii bezvodý glycerín, predhrievanie nie je potrebné.) Opíšte svoje pozorovania.
OTÁZKY A ÚLOHY
Aký je váš názor na spôsob zjednotenia chemického pokusu?
Vytvorte verziu demonštračného experimentu pomocou jednotného zariadenia pre vašu tému.
Vytvorte možnosti pre chemický experiment, ktorý sa má vykonať doma na vašu tému.
10. Testovacie technológie vo vyučovaní chémie. Proces účtovania a kontroly vedomostí žiakov patrí medzi najzodpovednejšie a komplexné typy vzdelávacie aktivity pre študentov aj učiteľov. Kontrola osvojovania si vedomostí žiakov plní v procese učenia množstvo funkcií: hodnotiacu, diagnostickú, stimulačnú, rozvíjajúcu, vyučovaciu, výchovnú a pod.
Na zisťovanie kvality vedomostí, zručností a schopností sa využívajú rôzne techniky, prostriedky a metódy, medzi ktoré patrí v posledné roky testovanie sa stalo nevyhnutným v školskej praxi.
