10. KÉMIA munkafüzet. o s z t ály. A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

KÉMIA munkafüzet

Tanulói kísérletgyűjtemény-munkafüzet az általános iskola 10. osztálya számára

10.

os

C S O DÁ L

O AT S

TE

RM

É S ZE T

z t ály

TARTALOM 1. Szerves anyagok összetételének vizsgálata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Etén előállítása és tulajdonságai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3. Alkoholok vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4. Fenolok tulajdonságai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5. Oxovegyületek előállítása és kimutatása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 6. Aldehidek polimerizációs és polikondenzációs reakciói . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 7. Ásványi savak és szerves savak tulajdonságainak és erősségének összehasonlítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 8. Az ecetsav és sói. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 9. A vegyészek „gyümölcsöskertje”, azaz természetes és mesterséges aromák. . . . . . 20 10. Zsírok és olajok vizsgálata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 11. Mosópor és szappan tulajdonságainak összehasonlítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 12. Poliszacharidok tulajdonságainak összehasonlítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 13. Fehérjék tulajdonságai és kimutatásuk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Szerzők: Kakasi Gabriella, Vaskóné Csák Erika Lektor: Dr. Kaleta Zoltán Készült a TÁMOP 3.1.3-11/2-2012-0038 „A csodálatos természet” című pályázat keretében Felelős kiadó: Siófok Város Önkormányzata A tananyagot a felelős kiadó megbízása alapján a KEIOK Kft. és az INNOBOND Kft. fejlesztette Szakmai vezető: Vámosi László szakértő A fényképeket készítette és a kísérleteket elvégezte: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely Tördelő szerkesztő: Tóth Adrien Kiadás éve: 2014. Példányszám: 38 db Nyomda: VUPE 2008 Szolgáltató és Kereskedelmi Kft. Kaposvár, Kanizsai u. 19.

3

Kémia – 10. osztály

A kísérlet leírása

1. SZERVES ANYAGOK ÖSSZETÉTELÉNEK VIZSGÁLATA

Emlékeztető, gondolatébresztő

Szerves vegyületek felépítésében csak kevés elem vesz részt. A leggyakrabban előforduló organogén elemek: a szén, hidrogén, oxigén,

nitrogén, kén, foszfor. Valamennyi szerves vegyület tartalmaz szenet és majdnem mind tartalmaz hidrogént.

Hozzávalók (eszközök, anyagok

• keményít ő • réz(II)-ox id • meszesvíz • petróleum Mit csinálj, mire figyelj? vag y toluol • a lkohol • tojásfehér 1. Szén és hidrogén kimutatása meg kevés vízzel, majd önts rá 10 je • madá rtoll 3 szerves vegyületekből: cm tömény kénsavat. • cukor a. Száraz kémcsőbe tegyél 1 gramm FIGYELEM! A kénsavval na• 40%-os N aOH oldat gyon óvatosan dolgozz, mert keményítőt és 2-3 gramm réz(II)• tömény k én sav erősen maró hatású! oxidot. Előzetesen a két anyagot • 1%-os ólo m-nitrát old jól keverd el. A kémcső nyílásába at • piros la km uszpapír erősíts egy egyfuratú dugón át 2. Nitrogén kimutatása fehér• kémcsövek • kétszerese jéből: Tegyél egy kémcsőbe kis kétszeresen meghajlított üvegn hajlított ü vegcső • pa ra fadu darab keményre főtt tojásfecsövet, amely egy meszes vizet gó 3 • Bunsen-é hérjét és 3-4 cm 40%-os NaOH tartalmazó kémcsőbe vezet. A cső gő • borszeszégő oldatot. Óvatosan melegítsd! A vége 2-3 cm mélyen érjen be a fo• kémcsőfo kémcső szája fölé tarts nedves, lyadékba. A keveréket kezdetben gó • kémcsőá llvá ny piros lakmuszpapírt. Óvatogyengén, később egyre erősebben • üveg tölcsé r san szagold meg a keletkezett hevítsd. A meszes víz megzavaro• szűrőpap ír gázokat. sodik, a kémcső hidegebb részein • főzőpohá r páracseppek jelennek meg. • üveglap b. Egy porcelán tégelybe tegyél pár 3. A kén kimutatása madártollból (keratin): Egy kis csepp petróleumot és óvatosan darab madártollat kémcsőben gyújtsd meg. A láng fölé tarts himeg. A szűrlethez cseppents pár 4 cm3 40%-os NaOH oldattal deg üveglapot. Figyeld meg, mi óvatosan forrald. Kihűlés után csepp 1%-os ólom-nitrát oldatot! történik! hígítsd a folyadékot vízzel kétFigyeld meg, mit tapasztalsz az c. Egy főzőpohárba tegyél 2-3 cm szeres térfogatra, majd szűrd ólom-nitrát hozzáadása után! vastagságban cukrot. Nedvesítsd

Szén és hidrogén kimutatása meszes vízben

4

)

Készítette: Kakasi Gabriella


FELADATLAP

Mi történt? (tapasztalatok rögzítése)

1. a. Tudva, hogy a réz(II)-oxid magasabb hőmérsékleten oxidálja a szerves vegyületeket,magyarázd meg, mi okozta a kalcium-hidroxid oldat zavarosodását?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Írd fel a lezajló folyamatok egyenleteit!

.......................................................................................................................

b. Mitől lett kormos a láng fölé tartott üveglap? Melyik elem jelenlétét igazolja a vegyületben?

.......................................................................................................................

Nem minden szerves anyag ég kormozó lánggal. A kormozó láng arra utal, hogy az égés nem tökéletes, a nagy szén és kis hidrogéntartalom következtében.

c. A tömény kénsav nemcsak a vízzel lép hevesen reakcióba, hanem a víz alkotóelemeit is képes elvonni szerves anyagokból. Hatására a cukor barnulni kezd, majd fekete lesz. Milyen elemek jelenlétét igazolja a kísérlet? Mitől fújódik fel az elszenesedett cukor?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. A szerves vegyületek egy nagy csoportja szénen, hidrogénen és oxigénen kívül nitrogént is tartalmaz. Sorold fel a legfontosabb nitrogéntartalmú vegyületeket!

.......................................................................................................................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mit észleltél a kísérlet során? Milyen gáz keletkezett? Írd fel a nitrogén kimutatásának elvét kifejező reakciók egyenleteit!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A madártollban levő keratin, kéntartalmú vegyület. A nátrium-hidroxiddal való roncsolás következtében szulfidionok keletkeztek. Milyen változást tapasztaltál, az ólom-nitrát hozzáadása után? Írd fel a kimutatás reakcióegyenletét, és magyarázd meg a tapasztaltakat!

.......................................................................................................................

....................................................................................................................... .......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor Kémiai laboratóriumi gyakorlatok (1981) Műszaki Könyvkiadó Budapest pp. 66, 67.

5



2. ETÉN ELŐÁLLÍTÁSA ÉS TULAJDONSÁGAI


Az etén a legegyszerűbb telítetlen vegyület. Összegképlete C2H4. A benne található két szénatomot egy szigma és egy π kötés tartja

Mit csinálj, mire figyelj?

1. A frakcionáló lombikba önts 10 cm3 etil-alkoholt és óvatosan, kevergetés közben csepegtess hozzá 30 cm3 tömény kénsavat, majd tegyél bele 10-15 gramm kvarchomokot. Zárd le a lombikot és rögzítsd Bunzen-állványba! Az elvezetőcsőhöz gumicsővel csatlakoztass üvegpipát, amit meríts üvegkádban levő vízbe. Agyagos dróthálón keresztül melegítsd a lombikot! A gázfejlődés megindulása után, igyekezz állandó gázáramot létesíteni! FIGYELEM! A tömény kénsav és alkohol oldódása erősen exoterm! Etén előállítása

6

össze, a molekula sík szerkezetű. Jellemző reakciói az égés, az addíció, a polimerizáció és az oxidáció.

2. A keletkezett gázt vezesd brómosvizet tartalmazó kémcsőbe! Jegyezd fel a tapasztalataidat! 3. Cseréld ki a kémcsövet a lúgos kálium-permanganát oldatra. Az etén ezt az oldatot is elszínteleníti. 4. Fogd fel a gázt vízkiszorításos módszerrel, és gyújtsd meg! Figyeld meg a lángot! VIGYÁZZ! Az etén a levegővel robbanásveszélyes elegyet alkot!


• 96%-os et ila lkohol • cc. H SO 2 • kva rchom4 ok • brómosv íz • lúgos ká li um-perma n ganát oldat (2 %-os K MnO oldat+5%-o s Na CO old4 2 at 1:1 tízszeresre híg ít va) 3 • 250 cm 3-e s fra kcioná ló lom • eg y furatú dugó cseppen bik tő tölcsérrel • Bunzen-á llvá ny dióva l, lombikfogóva l • ag yagos d róthá ló • vashá rom láb • g umicső • gá zfelfogó pipa • üvegkád vízzel • kémcsőá llvá ny • kémcsöv ek

)



FELADATLAP


1. Írd fel az etén előállítási folyamatának reakcióegyenletét! Milyen típusú reakciók közé sorolható a folyamat?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Milyen szerepet játszott a tömény kénsav a folyamatban?

.......................................................................................................................

2. Mi történt a 2. kísérletben? Írd fel az egyenletet, és fogalmazd meg a telítetlen vegyületek egyik legfontosabb tulajdonságát, ami a kimutatásukat teszi lehetővé!

.......................................................................................................................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mi az addíció lényege, és miben különbözik egy egyszerű egyesüléstől? Add meg az etén további addíciós reakcióit is, nevezd meg a keletkező anyagokat!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A kálium-permanganát oxidáló hatására az etilén glikollá alakul. Mi a glikol tudományos neve és képlete?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Mit jelent, és miért fontos a vízkiszorításos módszer az etén felfogásánál? Miért világít az égő etén lángja, és mi okozza a kormozó lángot?

Írd fel a tökéletes égés egyenletét!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor (1981) Kémiai laboratóriumi gyakorlatok, Műszaki Könyvkiadó Budapest pp.70.

7



3. ALKOHOLOK VIZSGÁLATA


Mit nevezünk alkoholoknak? Mit értünk az alkoholok rendűségén és értékűségén? Milyen fizikai és

kémiai tulajdonságait ismered a legfontosabb alkoholoknak?


1. Alkohol elválasztása vizes oldatból kisózással a. Keverj össze egy kis főzőpohárban, szobahőmérsékleten 5 cm3 etanolt és 5cm3 desztillált vizet. Mérd meg a hőmérsékletüket összekeverés előtt és után is, (növekedést észlelsz), majd mérd meg a keverék térfogatát (térfogatkontrakció)! b. Önts belőle óraüvegre, és próbáld meggyújtani (nem gyúlékony) c. Adj az oldathoz 4-5 g elporított szódát és jól rázd össze! d. A vizes réteg felett megjelenik egy réteg alkohol, melyből ismét önts porcelántálba, és gyújtsd meg! (Meggyullad, bár még tartalmaz kb. 10% vizet.)

2. Alkohol víztartalmának kimutatása a. Kb. 2 g elporított kristályos rézgálicot tegyél egy porcelántégelybe, és hevítsd, míg a kék szín el nem tűnik. b. Tölts egy kémcsőbe 2-3 cm3 tisztaszeszt, majd adj hozzá a vízmentes CuSO4-ból. Újra megjelenik a kék szín. 3. Alkoholok oxidációja a. Tölts egy kémcsőbe 2-3 cm3 etanolt! Izzítsd fel a rézspirált, majd mártogasd az alkoholba! Ismételd meg többször! Óvatosan szagold meg a keletkező anyagot! b. Tégy egy kémcsőbe 2 cm3 5%-os K2Cr2O7 oldatot és kb. 1 cm3 20%-

Alkohol víztartalmának kimutatása réz-szulfát kihevítésével

8

Hozzávalók

• tisztasze sz 96%, • desztillá lt víz, • kristá lyo s szóda , • réz(II)-sz ulfát, • H SO 20 2 %-os 4 • ká lium-d ikro • kémcsövek mát 5 db, • porcelá n tégely, • óraüvege k 2 db, • mérőhen gerek (10 cm 3 ) 2 db, • hőmérő, • kémcsőfo gó, • tégely fogó , • g y ufa , • vashá rom láb • kerá mia h , á romszög, • Bunzenégő , • rézspirá l, • főzőpohá r 2 db

os kénsavat. Cseppenként adj hozzá 1-2 cm3 etanolt, és óvatosan melegítsd! Figyeld meg a színváltozást és óvatosan szagold meg a keletkezett anyagot!



FELADATLAP


1. A hőmérséklet növekedése és a térfogatcsökkenés az alkohol molekuláinak a hidratációjával magyarázható. Fogalmazd meg mi a hidratációs energia és milyen előjelű!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. A borszeszégőben denaturált szeszt égetünk, a vizes alkohol pedig nem gyullad meg. Magyarázd meg, milyen szerkezeti okai vannak a jelenségnek!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Mi történt, a szóda hozzáadása után? Vajon más só hozzáadásával is ugyanezt az eredményt tapasztaltuk volna?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. Miért fehéredett ki a rézgálic hevítés hatására, illetve hogyan függ össze az előbbi kísérlet a kék szín újbóli megjelenésével?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Van-e hasonlóság a 3. kísérlet reakciói között? Tudva, hogy a króm +6-os oxidációs állapotban narancssárga, +3-ban zöld, értelmezd a jelenséget és írd fel az oxidációs szám változása alapján a két reakció egyenletét!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

A fenti reakció az alapja az alkoholszonda működésének. Tervezz meg egy ilyen eszközt, és egy ábra segítségével magyarázd meg a működési elvét! ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................

Felhasznált irodalom: Dr Pataki László-Dr Hutter Anna (1974) Félmikrokémiai kísérletek Tankönyvkiadó, Budapest, pp. 126-127. Dr Szerényi Gábor (1981) Kémiai laboratóriumi gyakorlatok Műszaki könyvkiadó Budapest, pp.74.

9



4. FENOLOK TULAJDONSÁGAI


Mit nevezünk fenoloknak? Miért magasabb az olvadás-és forráspontjuk a hasonló tömegű szénhidrogéneknél?


1. Fenol megolvasztása és oldása VIGYÁZZ! A fenol a bőrre jutva marási sebet okoz, gőzei mérgezőek! a. Melegíts vizet a főzőpohárban kb. 50oC-ra. Tegyél 0,5 g fenolt egy kémcsőbe, és állítsd a forró vízbe! Figyeld meg, mi történik! b. A lehűtött kémcsőbe adjunk apránként vizet, és közben rázogassuk az oldatot! Vizsgáljuk meg az oldat kémhatását! c. Adj a zavaros oldathoz kevés nátrium-hidroxidot! A fenol teljesen feloldódik, mert egy ionvegyület keletkezett. d. Adj az oldathoz kevés sósavat! A fenol újra kiválik a kémcső alján. 2. Fenolok kimutatása Tegyél a kémcsövekbe a kapott fenolokból néhány kristályt, majd oldd fel egy-egy cm3 desztillált vízben vagy alkoholban!

Fenol megolvasztása és oldása

10

Miből állították elő régen, és miből ma? Sorolj fel néhány felhasználási területet!

Adj mindegyikhez 3-4 csepp vas(III)-klorid oldatot és rázd össze! Különböző színreakciókat tapasztalunk. (fenol-ibolya, rezorcin-ibolya, hidrokinonzöld, ami megbarnul, pirogallolbarna, krezolok kék, α-naftol élénklila, β-naftol zöld) 3. A fenol oxidációja Tegyél egy kémcsőbe kb. 1 cm3 fenol oldatot, adj hozzá ugyanannyit a nátrium-karbonát 5%-os oldatból, majd cseppenként kálium-permanganát oldatot, állandóan rázva. Az oldat elszíntelenedik, miközben MnO2 és több, nehezen szétválasztható oxigéntartalmú anyag keletkezik (kinonok, polifenolok). 4. A fenol biológiai hatása 2-3 cm3 desztillált vízzel hígí-


• fenol • rezorcin • hidrokin on • α-na ftol • ß-na ftol • krezolok • piroga llo l • nátrium-h idroxid olda t (10%) • tojásfehér je • vas(III)-k lorid (0,5%-o s frissen készítet t • sósav (híg oldat) ) • desztillá lt víz • nátrium-k a rbonát old at (5%) • ká lium-p erma nga ná t oldat • kék la km uszpapír va gy univerzá l in dikátor • kémcsöv ek (6 db) • főzőpohá r • Bunzené gő • vashá rom láb ag yagos dróthá lóva l • g y ufa

tott tojásfehérjére öntsünk a fenol oldatból. A fehérje kicsapódik.

)



FELADATLAP


1. a. Magyarázd meg az első kísérlet tapasztalatait! Mennyi lehet a fenol olvadáspontja?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. Hasonlítsd össze a fenolok és alkoholok vízoldhatóságát! Mennyi a fenol oldat pH-ja? Ez milyen kémhatást jelent? Írd fel a reakcióját vízzel!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A fenol egyik előfordulási helye a kőszénkátrány, amiből lúgos kioldással választják el. Mi teszi ezt lehetővé? Honnan ered és mire utal a fenol régies neve, a karbolsav?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Miért zavarosodik meg a nátrium-fenolát oldat sósav hatására? Ha a sósav helyett szén-dioxidot buborékoltatnánk az oldatba, hasonlókat tapasztalnánk. Írd fel a reakcióegyenletet!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

5. A fenolt régen fertőtlenítésre használták. Melyik tulajdonsága tette erre alkalmassá? Manapság miért nem használják orvosi célra?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: PARTENI Elena, CODREANU Maria et al (1965) EXPERIENTE DE CHIMIE PENTRU LICEE Editura didactica si pedagogica BUCURESTI pp.291-292

11



5. OXOVEGYÜLETEK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS KIMUTATÁSA


Az oxovegyületek lehetnek aldehidek vagy ketonok. Adott szénatomszámú alkohol oxidációjával karbonilvegyület keletkezik. Elsőrendű alkoholokból aldehidek,


1. Három kémcsőbe önts 2-3 cm3 metanolt, etanolt és propán-2-olt. Izzíts fel Bunzen-égő lángjánál nagyobb felületű rézspirált, majd mártogasd az alkoholokba. Ismételd meg néhányszor, közben hűtsd a kémcsöveket! Figyeld meg a változásokat, és óvatosan szagold meg a keletkezett anyagokat. 2. Tegyél egy kémcsőbe 2 cm3 tömény kálium-dikromát oldatot, adj hozzá 1 cm3 tömény kénsavat majd csepegtess bele 1 cm3 etanolt. Az oldat színe zöldre változik, és érezni lehet az acetaldehid zöldalma illatát. 3. Száraz kémcsőbe tégy 4 g szilárd kalcium-acetátot. A kémcsövet zárd le egyfuratú parafadugóval, melybe kétszeresen meghajlított üvegcsövet rögzítettél és erősítsd állványba. A másik vége 2-3 cm3 vizet tartalmazó szedőkémcsőbe Oxovegyületek kimutatása

12

melyek jellemző csoportja a láncvégi formil csoport. A másodrendű alkoholok ketonokká oxidálhatók. A két anyagcsoport megkülönböztetését az teszi lehetővé, hogy

vezet, melyet állíts hideg vízzel telt pohárba. Hevítsd a kalciumacetátot, míg a szedőkémcsőben a folyadék szintje megduplázódik. Az aceton felismerhető a szagáról. 4. Két kémcsőbe önts 3-3 cm3 ezüstnitrát-oldatot, majd annyi ammónia-oldatot, hogy a kezdetben leváló csapadék feloldódjon. Adj az egyikhez 2 cm3 formaldehidet, a másikhoz ugyanannyi acetont. Állítsd a kémcsöveket 80oC-os vízbe. Pár perc múlva hasonlítsd össze a kémcsöveket! 5. Keverj össze két kémcsőben 2-2 cm3 Fehling I és Fehling II oldatot. Adj hozzá 2-2 cm3 formaldehidet, illetve acetont. Melegítsd a kémcsövek tartalmát. Először zöldes majd sárgás szín, végül vörös csapadék jelenik meg az egyik kémcsőben.

a formilcsoport szénatomjához kapcsolódik hidrogénatom, ezért tovább oxidálható enyhe körülmények között, míg a keton-csoportra ez nem jellemző.


• meta nol • eta nol • propá n-2 -ol • réz-forgá cs vag y vast agabb réz-spirá l • ká lium-d ikromát old at • cc. kénsa v • ka lcium-a cet • forma ldeh át (vízmentes) id oldat • aceton • Fehling I oldat • Fehling II oldat • ezüst-nit rát oldat 1% -os • a mmóniu m-hidroxid oldat 2M • kémcsöv ek (10 db) • kémcsőá llvá ny • kémcsőfo gó • kétszerese n meghajlíto tt üvegcső • eg y furatú du • 200 cm 3-e gó s főzőpohá r (2 db) • á llvá ny • szorítód ió • lombikfo gó

)



FELADATLAP


1. Milyen szerepe van az 1. kísérletben a réznek? Miért kell a rezet izzítani a reakció előtt? Írd fel mindhárom reakciót! Magyarázd meg az oxidációs számok változásainak segítségével a tapasztalataidat!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. Mi okozza a 2. kísérletben a színváltozást?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. Miért kell a 3. kísérletben a szedőkémcsőbe vizet tenni? Honnan lehet ismerős a keletkezett anyag szaga? Milyen típusú reakció zajlott le? Írd fel az egyenletet!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Mit tapasztaltál a 4. kísérlet befejezése után néhány perccel? Magyarázd meg a tapasztalataidat és írj reakciót (ahol van)! Milyen következtetések vonhatók le az aldehidek és a ketonok kémiai sajátságait illetően?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

5. Miben nyilvánul meg az aldehidek redukáló képessége? Miért nem oxidálhatók a ketonok, illetve milyen körülmények között megy végbe mégiscsak a ketonok oxidációja? Mi a különbség az 1. kísérletben hasznát réz-oxid és az itt keletkezett réz-oxid között?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor (1981) Kémiai laboratóriumi gyakorlatok Műszaki Könyvkiadó Budapest p. 80-82 Dr Siposné Dr Kedves Éva et al (2009) Kémia 10. szerves kémiai ismeretek Mozaik Kiadó Szeged p.97.

13



6. ALDEHIDEK POLIMERIZÁCIÓS ÉS POLIKONDENZÁCIÓS REAKCIÓI


Az aldehidek molekulái képesek egymással és más vegyületekkel összekapcsolódni vízkilépés közben, vagy anélkül. A polimerizáció során a C=O kötés π kötése felsza-

kad, és a szabad vegyértékekkel a molekulák összekapcsolódnak. Polikondenzáció esetén az egymás melletti molekulákból vízmolekulák szakadnak le, és a kis moleku-


FIGYELEM! A formaldehid gőzei mérgezők, ezért a kísérleteket vegyifülke alatt végezd!

előállított metaldehidet szedd ki a kémcsőből, tedd fémlapra és gyújtsd meg.

1. Paraformaldehid előállítása Önts néhány cm3 formaldehidet kicsi porcelántálba, majd helyezd egy olyan főzőpohárra, melybe előzőleg 2/3 részéig vizet öntöttél. A túlhevülés elkerülése érdekében tegyél bele horzsakövet. Tedd a poharat vasháromlábra helyezett szitára, és forrald fel. Figyeld meg a formalin halmazállapot-változását!

3. Fenol kondenzálása formaldehiddel a. Novolak előállítása Egy porcelántálban 2,5 g fenolt és 5 cm3 formaldehidet melegíts szitán forrásig! Megszakítva a melegítést adj az elegyhez 6-7 csepp tömény sósavat! Erélyes reakció megy végbe, melyben zavaros folyadék keletkezik. Ez két rétegre válik szét: a felső vizes és az alsó olajos részre. A vizet óvatosan dekantáld, az olajos részt öntsd óraüvegre. Kihűlés után halványsárga formálható masszát nyerünk, ami a novolak. b. Bakelit előállítása Tegyél porcelán tálkába 2,5 g fenolt, 7,5 cm3 formalint és 1,5 cm3 NaOH oldatot. Agyagos drótháló felett, állandó keverés mellett

2. Szilárd Spiritusz, vagyis metaldehid előállítása Önts kémcsőbe 3-4 cm3 acetaldehidet. A kémcsövet állítsd jégkonyhasó összetételű hűtőkeverékbe. 2-3 perc múlva, ha lehűlt, adj a kémcsőbe 3-4 csepp tömény kénsavat! A kénsav hatására a reakcióelegy megszilárdul. Az így Paraformaldehid előállítása

14

lák óriásmolekulákká kapcsolódnak össze. Ilyen módon állíthatók elő a fenoplasztok.


• forma lin 40%-os • vízmente s aceta ldeh id • cc. kénsa v • jég-konyh asó hűtőkev erék • fenol • tömény só sav • nátrium-h idroxid oldat 40%-os • porcelá n tá l (3 db) • főzőpohá r (2 db) • óraüvege k • kémcső • üvegbot • mérőhen ger 10 cm 3– es (3 db) • vashá rom láb • ag yagos d róthá ló • fémlap

melegítsd. Zavaros folyadék keletkezik itt is. Dekantáld a vizes fázist majd a sötét színű olajos folyadékot melegítsd, míg sárga színűvé válik és megsűrűsödik. Hűtéssel sötétsárga masszát kapsz, ami a bakelit.

)



FELADATLAP


1. A formaldehid vizes oldatának bepárlásakor sok formaldehid-hidrát molekula vízkilépés közben összekapcsolódik paraformaldehiddé. Írd fel a reakciót!

.......................................................................................................................

2. A metaldehid kristályos vegyület, amely metakocka néven turista főzőkészülékekben használatos fűtőanyag. Benne 3 vagy 4 acetaldehid molekula alakult gyűrűvé, úgy, hogy minden oxigén két CH csoport közé került. Írd fel a képletét, és az égésének az egyenletét!

.......................................................................................................................

Miért kellett hűteni a keveréket?

.......................................................................................................................

3. Savas közegben a formaldehid kondenzációja fenollal orto és para helyzetben megy végbe, és egy makromolekuláris, szálas szerkezetű termék, novolak keletkezik. A novolak 90-120oC-on lágyuló termoplasztikus műanyag, ami oldódik alkoholban. Oldatát antikorróziós festékként és impregnálószerként használják. Írd fel egy 8 db fenolegységet tartalmazó szál szerkezetének vázlatát!

.......................................................................................................................

4. Lúgos közegben melegítve, térhálós szerkezetű műanyag a bakelit-C keletkezik. Oldhatatlan, jó elektromos szigetelő és hőre nem lágyul (duroplaszt), nehezen gyújtható meg.

Mi a feltétele, a térhálós szerkezetű polimerek keletkezésének?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Mire használják legnagyobb mennyiségben a bakelitet?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Pálfalvi Aladárné Dr Perczel Sándor et al (1982) Kémiai kísérletgyűjtemény gimnázium IV. osztály Tankönyvkiadó Budapest pp. 21. Constantin D Albu et al (1978) Szerves kémia Tankönyv a X. osztály számára Editura didactica si pedagogica Bucuresti pp. 155.

15



7. ÁSVÁNYI SAVAK ÉS SZERVES SAVAK TULAJDON SÁGAINAK ÉS ERŐSSÉGÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA


Az ásványi savak és szerves savak közös tulajdonsága, hogy a vízmolekuláknak protont adnak át. A savak erősségét a savállandó értéke jellemzi, amely a vízzel való reak-

cióban keletkezett oxóniumion és savmaradékion egyensúlyi koncentrációjának és az át nem alakult sav egyensúlyi koncentrációjának a hányadosa. Az savoldatok


1. A nyolc főzőpohár mindegyikét számozd meg, önts beléjük különféle savakat, majd mérd meg a savoldatok pH-ját a mérőeszköz segítségével! Jegyezd fel a kapott értékeket!

első sorozatba dobj magnéziumdarabkát, a második csoportba cinkszemcsét! Figyeld meg a gázfejlődés intenzitását (ahol van), és ennek alapján hasonlítsd össze a savak erősségét!

2. 1-8-ig számozott kémcsövekbe önts mindegyik savoldatból 2-3 cm3-t, cseppents mindegyikbe két csepp univerzális indikátort, a színskála segítségével add meg az egyes savak pH-ját, aztán hasonlítsd össze az 1. pontban mért értékkel!

4. Cseppents a négy óraüvegen levő szódabikarbónára hangyasavat, ecetsavat, citromsavat és tejsavat. Mit tapasztalsz?

3. 9-16-ig illetve 17-24-ig számozott kémcsövekbe önts mindegyik savoldatból 2-3 cm3-t, az

5. Cseppents a négy óraüvegen levő nátrium-acetátra hangyasavat, szénsavat, tejsavat és kénsavat. Van-e különbség az előző kísérletben tapasztaltakhoz képest?

Ecetsav,híg kénsav,híg sósav,szénsav pH-ja univerzál indikátorral

16

pH értéke függ a sav erősségétől, és a hígítástól, valamint a gyenge savak disszociációfokától.


• ha ng yasa v oldat • ecetsav o ldat • tejsav old at • borkősav oldat • citromsa v oldat • híg kénsa v • híg sósav • szénsav (s zódavíz) • mag néziu m-forgács • cink-szem csék • szódabik a rbóna (4 ad a g) • nátrium-a cetát (4 ada g) • univerzá lis indikáto r sz ínská láva l • kicsi főző poha ra k (8 db) a sava kna k • kémcsöv ek (24 db) • kémcsőá llvá ny • óraüvege k (8 db, a szil á rd porokka l) • laboratóri umi pH-mér ő

)



FELADATLAP


1. Töltsd ki az alábbi táblázatot!

Sav neve

Képlete

Mért pH-érték

pH-indikátorral

Reakció magnéziummal

Reakció cinkkel

hangyasav ecetsav tejsav borkősav citromsav kénsav sósav szénsav

2. Ha van, miből adódik a mért és az indikátorral megállapított pH közötti különbség?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. Van-e a fémekkel való reakciók tekintetében nyilvánvaló különbség az egyes savakat illetően?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Az elvégzett kísérletek tapasztalatai alapján melyik a használt savak közül a leggyengébb, és melyik a leggyengébb a szerves savak közül?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Írj fel a 4. és 5. kísérlethez legalább egy-egy reakciót! Indokold, ha van olyan reakció, ami nem megy végbe!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor Kémiai laboratóriumi gyakorlatok (1981) Műszaki Könyvkiadó Budapest pp 83.

17



8. AZ ECETSAV ÉS SÓI


Az ecetsavat ősidők óta ismerte az emberiség, ugyanis ecetsavtermelő baktériumok mindenütt előfordulnak, és ahol híg alkoholos italok hosszabb ideig levegővel érintkeznek, ott megjelenik az ecet, amit

szagáról és savanyú ízéről fel lehet ismerni. Kezdetben különböző színezékek gyártására használták, mert sok fémmel alkotott vegyülete nagyon szép, színes pl.: a réz acetát. Ma


1. Ecetsav előállítása nátriumacetátból kénsavval Tegyél egy kémcsőbe kevés nátrium-acetátot, adj hozzá néhány csepp tömény kénsavat! Azonnal érezhető az ecetsav szaga. 2. Ecetsav előállítása etanol oxidációjával Egy kémcsőbe tégy 3-4 cm3 híg KMnO4 oldatot, majd csepegtess hozzá 10 csepp etanolt. Az oldat elszíntelenedik, és érezhető az ecetsav szaga. Egyúttal kissé felmelegszik, a kémcső alján barnás mangán-dioxid gyűlik össze. 3. Nátrium-acetát előállítása Tegyél egy kémcsőbe 2 g szilárd nátrium-karbonátot, adj hozzá 2 cm3 tömény ecetsavat. Egy oldat keletkezik, amiből hűtéssel

kiválnak a nátrium-acetát kristályok. Szűréssel el lehet választani az oldatból. 4. Nátrium-acetát reakciói a. Kevés nátrium-acetát oldathoz, adj 1-2 csepp ezüst-nitrátot. Fehér csapadék keletkezik. b. Nátrium-acetát oldathoz adj pár csepp vas(III)-klorid oldatot. Az oldat vörös-barnára színeződik. Ha forrásig melegíted, és 1-2 percig forralod, egy vörös-barna pelyhes csapadék jelenik meg. 5. Réz-acetát előállítása Tegyél egy kémcsőbe kevés réz-oxid port. Csepegtess rá tömény ecetsavat. Ha nem észlelsz változást, enyhén melegítsd! Mit tapasztalsz?

Ecetsav előállítása etanol oxidációjával

18

fontos műanyag alapanyag, ilyen pl.: a polivinil-acetát, cellulózacetát, textiliparban segédanyag, vízkőoldó, élelmiszeriparban tartósítószer, illetve E260 néven savanyúságszabályozó.


• eta nol • ká lium-p erm • nátrium-k a nga nát oldat a rbonát (szi lá rd) • tömény k énsav • nátrium-a cetát oldat • tömény e cetsav • ezüst-nit rát oldat • vas(III)-k lorid oldat • réz(II)-o xid por • kémcsöv ek (6 db) • kémcsőfo gó • kémcsőá llvá ny • borszesz égő • g y ufa • tölcsér • szűrőpap ír

)



FELADATLAP


1. Az ecetsav savállandója 1.78∙10-5, míg a kénsavé 102. Ezek figyelembevételével magyarázd meg az 1. kísérlet eredményét, és írd fel a reakcióegyenletet!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. Híg alkoholos oldatok levegőn megecetesednek. Hasonlítsd össze a 2. kísérletben tapasztaltakkal! Miért színtelenedett el az oldat? Írd fel a reakciót, és magyarázd meg az oxidációs számok változása alapján!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A 4. kísérlet b. pontjában keletkezett vas(III)- acetát hidrolizál, és egy oldható vörös-barna komplex, a bázikus vas-hexaacetát ion keletkezik, ami a klorid ionokkal átalakul bázikus-hexaacetát-vas(III)--kloriddá [Fe3(OH)2(CH3COO)6]Cl. Forralva, a hidrolízis folytatódik, míg kiválik a bázikus vas-acetát, vörös-barna csapadék formájában Fe(CH3COO)2OH.

A vas, az alumínium és a króm triacetátjai oldódnak vízben, de az oldat hevítésével bázisos só keletkezik, amely oldhatatlanul kiválik. Ezeknek a sóknak az oldatában szálas anyagokat áztatva és megszárítva, gőzölés után a szálakon bázisos sók és hidroxidok vékony, jól tapadó rétege válik ki. Az ilyen pácolt szálak (rostok) jól festhetők. 3CH3COONa + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + 3NaCl

4. Milyen színű a keletkezett réz-acetát?

.......................................................................................................................

A tiszta, desztillált réz-acetát egy mol kristályvízzel, tömény oldatból oszlopokban kristályosodik, szép kékeszöld színű kristályokban (grünspan).

A bázikus réz-acetátot Cu2O(CH3COO)2 ∙ 6H2O úgy állítják elő, hogy rézlemezeket megsavanyodott bortörkölybe állítanak, ahol az ecetsav és a levegő oxigénjének együttes hatására kéreg formában keletkezik. Apró, kék színű kristályait víz-és olajfestékek készítésére használják. A réznek minden oldódó vegyülete, így az acetátja is mérgező. Miért nem szabad rézedényekben savanyú ételeket főzni?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Parteni Elena et al Experiente de chimie (1965) Editura didactica si pedagogica Bucuresti p. 297-298 www.kislexikon.hu/rez_acetatjai.html‎ 2014.04.20 http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Acetat.htm 2014.05. 05.

19



9. A VEGYÉSZEK „GYÜMÖLCSÖSKERTJE”, AZAZ TERMÉSZETES ÉS MESTERSÉGES AROMÁK


A kis szénatomszámú alkoholokból és kis szénatomszámú karbonsavakból kondenzációval kialakult észtereket gyümölcsésztereknek nevezzük. Az érésben levő gyümölcsök jel-


1. Etil-acetát előállítása Tegyél egy kémcsőbe 1-2 cm3 etil-alkoholt, ugyanannyi ecetsavat és 1 csepp kénsavat (katalizátor). Óvatosan rázd össze, és tedd néhány percre 60-70oC–os vízfürdőbe. Kihűlés után adj hozzá 3 cm3 hidegen telített sóoldatot. Rázd össze, majd hagyd három percig állni. Érezni lehet az észter kellemes illatát. 2. Rumaroma előállítása (etil-formiát) Hangyasavból és 96%-os etilalkoholból állítható elő. Tegyél egy kémcsőbe 1 cm3 savat, adj hozzá kicsit kevesebb alkoholt, és pár csepp tömény kénsavat. Melegítsd az elegyet. A fölösle-

Etil-acetát előállítása

20

lemző illatát, zamatát részben ezek az észterek adják. A mesterségesen előállított anyagokat az élelmiszer-, szesz- és kozmetikai ipar nagy mennyiségben használja aromaként, eszenciaként.

ges kénsav közömbösítésére adj hozzá NaHCO3-ot amíg megszűnik a pezsgés. A keletkezett terméket vízzel hígíthatjuk. Jól érzik a rum illata. 3. Cseresznye-aroma előállítása (etil-benzoát) Tégy egy késhegynyi benzoesavat, 1 cm3 etanolt és 0,5 cm3 tömény kénsavat kémcsőbe, és hosszasan melegítsd vízfürdőn. Lehűtés után érezhető a cseresznyeillat. 4. Ananász-, őszibarack- és körtearoma előállítása Az ananász illatát az etilbutanoát, az őszibarackét az izopentil-butanoát adja, míg a

Ezeket szokták természetazonos aromáknak nevezni.


• ha ng yasa v • etil-a lkoh ol • tömény k énsav • tömény e cetsav • hidegen te lített NaCl o ldat • vajsav • benzoesa v • izopentila lkohol (izo a mila lkohol) • nátrium-h idrogénka rb onát • kémcsöv ek (6db) • kémcsőá llvá ny • kémcsőfo gó • vízfürdő • mérőhen ger

körtéét az izopentiletanoát. Előállításuk az előbbi kísérlethez hasonlóan történik, vajsav és etil-alkohol, vajsav és izoamil-alkohol illetve ecetsav és izoamil-alkoholból.

)



FELADATLAP


1. A szerves anyagok többségének a tudományos neve mellett gyakran használjuk a triviális (közismertebb) nevét. Ezek alapján töltsd ki a táblázat hiányzó adatait! Tudományos név

Régi eredetű név

Képlet HCOOH

ecetsav etanol etil-acetát HCOOC2H5 3-metilbután-1-ol etil-benzoát

------------------------------izoamil-acetát CH3-CH2-CH2-COOH izopentil-butirát

2. Miért kell a kísérletekben vízfürdőn melegíteni a kémcsöveket, nem nyílt lángon?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. Mi a kénsav szerepe az észterezési reakciókban?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. Válassz ki a kísérlet reakciói közül kettőt-hármat, és írd fel az egyenleteket!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

5. Iparban hol használják fel elsődlegesen a kis szénatomszámú észtereket?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor (1985) Kémiai laboratóriumi gyakorlatok Műszaki Könyvkiadó Budapest pp. 85. Parteni Elena et al (1965) Experiente de chimie pentru licee Editura didactica si pedagogica Bucuresti pp. 301-302.

21



10. ZSÍROK ÉS OLAJOK VIZSGÁLATA


A zsírok és olajok természetes keverékek, melyeknek fő alkotó részei a gliceridek, a glicerin vegyes észterei. A zsírok összetételében a gliceridek mellett viaszok,

fehérjék, foszfatidok, szterinek, szabad zsírsavak, vitaminok, színezékek stb. találhatók. A természetes zsírokban a glicerint több mint 30 féle zsírsav észterezi, de


1. Zsírok fizikai tulajdonságai Tegyél egy kevés zsiradékot egy pohárban levő vízbe. A felszínen marad, tehát sűrűsége kisebb, mint a vízé, és vízben oldhatatlan. Tölts két kémcsőbe benzint és étert, majd tegyél bele kevés zsírt. A zsír feloldódik. Egy jéggel töltött főzőpohárba tegyél egy kémcsövet, amibe olajt öntöttél. Az olaj megzavarosodik, majd a kémcső aljára szilárd réteg válik ki. Dekantálással elválasztható a két réteg. A folyékony valószínűleg oleinsav (olajsav, illetve, mivel észter oleát), míg a szilárd fázis palmitát és sztearát keveréke. 2. A növényi olajok telítetlensége Egy kémcsőbe tölts a negyedéig lenolajat, adj hozzá brómos vizet. Megfigyelhető, hogy az elegy rázogatásakor a bróm színe eltűnik. Egy kémcsőbe tölts a negyedéig

legnagyobb mennyiségben palmitinsav, sztearinsav és olajsav fordul elő.


• növényi o laj pl.: napra forgó • lenolaj • á llati zsír (szilá rd) • benzin • éter • eta nol • KOH 0,1 mol/dm 3 old at 3. Olajok savszámának megha• jeges víz tározása • telített b rómos víz • cc. kénsa A savszám azt fejezi ki, hogy a v • híg ká liu vizsgált észter 1 g-jában levő m-perma nga n át oldat szabad sav semlegesítéséhez • fe n olf ta lein ind hány mg kálium-hidroxid szükikátor • főzőpohá r (3 db) séges. • kémcsöv ek (5 db) Készíts 120 cm3 éter: etil-alko• üvegbot hol 2:1 arányú elegyet, majd • mérőhen ger 100 cm 3 bürettából fenolftalein jelen-es • 200 cm 3-e s Erlenmeyer létében addig csepegtess hozlombik • szűrőá llv á ny zá 0,1 M KOH-oldatot, míg az • büretta • titrá ló lom elegy semleges kémhatású bik 100 cm 3-e s (3 db) nem lesz. Ezután mérj le 1 g étolajat, és oldd fel 20 cm3 közömbösített éter-etil-alkohol elegyben. Az elegyet titráld meg A titrálást még kétszer isfenolftalein indikátor jelenlétmételd meg. Jegyezd fel a mérőében 0,1 M KOH oldattal. oldat fogyást!

lenolajat, adj hozzá kénsavval savanyított kálium-permanganát oldatot. Rázd össze az elegyet. A kálium- permanganát színe fokozatosan eltűnik.

Észterek gliceridek lipidek vizsgálata zsírral

Zsírok fizikai tulajdonságai

22

)



FELADATLAP


1. Mivel magyarázható a zsírok oldhatósága szerves oldószerekben?

.......................................................................................................................

....................................................................................................................... A lehűtött olaj fokozatosan szilárdul meg. Ez mit bizonyít?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. A folyékony zsírok gliceridjeikben telítetlen részeket tartalmaznak. Melyik a telítetlen kötések kimutatási reakciója? Írd fel az olajsavra, és magyarázd meg a tapasztaltakat!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. Milyen folyamaton alapszik az olajok savszámának meghatározása?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Számítsd ki az olaj savszámát!

1. fogyás: . . . . . . . . . . . . . . . . . cm3

2. fogyás: . . . . . . . . . . . . . . . . . cm3

3. fogyás: . . . . . . . . . . . . . . . . . cm3

0,1 mol/ dm3 oldat minden cm3-ben tartalmaz 0,1 mmol KOH-t, ami 5,6 mg.

A savszámot megkapod, ha az átlagfogyást megszorzod 5,6-del.

átlagfogyás: . . . . . . . . . . . . . . . . . cm3 MKOH= 56g/mol

Felhasznált irodalom: Dr Szerényi Gábor (1981) Kémiai laboratóriumi gyakorlatokMűszaki Könyvkiadó, Budapest pp.86. Dr Pataki lászló Dr Hutter Anna (1974) Félmikrokémiai kísérletek Tankönyvkiadó Budapest pp. 145.

23



11. MOSÓPOR ÉS SZAPPAN TULAJDONSÁGAINAK ÖSSZEHASONLÍTÁSA


A háztartásokban a ruhaneműk mosására jobbak a szintetikus mosószerek, mint a szappanok, mert……?


a. Egy kisebb főzőpoharat állítsunk kb. 800C-os vízfürdőbe, azaz egy nagyobb edénybe, amelyben 800C-os víz van. Tegyünk a főzőpohárba egy kis kanál disznózsírt, majd öntsünk hozzá annyi híg szappanoldatot, amelyben egyenletesen el tudjuk keverni a disznózsírt. Töltsünk hozzá kis részletekben tömény szódaoldatot, közben az edényt állandóan 80 0C-on tartva és kevergetve. A teljes elszappanosodást az jelzi, hogy az oldat kenőcsszerű lesz, és ha 1-2 cseppet kiveszünk belőle, akkor az forró vízben teljesen feloldódik. A keletkezett szappanoldatot hagyjuk a vízfürdőben kihűlni, közben még mindig Mosószer és szappan vizsgálata

24

Hogyan készítettek őseink otthon szappant?

kevergetve. Végül szórjunk ehhez az oldathoz egy evőkanálnyi konyhasót, állandó kevergetés, rázogatás közben. Az edény tetején összegyűlik a szappan. Ezt lekanalazzuk, nedves vászondarabkára tesszük, kinyomkodjuk belőle a levet és hagyjuk megszáradni. Vizsgáljuk meg a keletkezett szappan tulajdonságait. b. Tegyél a szappanból egy keveset egy fél kémcsőnyi vízbe és rázzad jól össze. Vizsgáld meg a kémhatását. c. Tegyél a mosóporból egy keveset egy fél kémcsőnyi vízbe és rázzad jól össze. Vizsgáld meg a kémhatását.

Hozzávalók (eszközök, anyagok)

• főzőpoha ra k • vízmeleg ítő • üveg kever őrúd • veg yszer ka ná l • vászon d a rab • szódaold at • konyhasó • sósav • disznózs ír • ká lcium-k lorid oldat • mosópor

d. Mindkét kémcsőhöz adjál sósavat, majd rázd össze és figyeld meg a habzást. e. Mindkét kémcsőhöz adjál a kálcium-klorid oldatból, majd rázd össze és figyeld meg a habzást.

Készítette: Vaskóné Csák Erika


FELADATLAP


a. Melyik jellemző a nem ionos szintetikus mosószerekre? 1. kemény vízben kicsapódnak 2. poláris és apoláris atomcsoportokat tartalmaznak 3. oldatuk savas vagy lúgos kémhatású 4. többnyire kevésbé habzanak, mint az ionos detergensek b. Milyen kémiai folyamatok játszódnak le, amikor zsírból szappant készítünk? 1. észterképződés 2. észterhidrolízis 3. gázfejlődés 4. sóképződés c. A szappanok

1. nagy szénatomszámú zsírsavak nátrium- és káliumsói 2. nagy szénatomszámú karbonsavak 3. tetszés szerinti karbonsavak fémekkel alkotott vegyületei 4. a nátrium- és kálim –hidroxid ásványi savakkal alkotott vegyületei 5. vízben oldott olajcseppek

d. A kolloid oldatokban 1. az oldott anyag 1 nm-nél kisebb méretű molekulákra oszlik szét 2. az 1 nm-nél kisebb méretű molekulákat külön-külön szolvatálja az oldószer 3. 1-500 nm mérettartományba eső asszociátumok, ún. micellák alkotják a szolvatált egységet 4. a micellák szabad szemmel láthatók 5. a szolvatált részecskék a fényt nem verik vissza, ezért az oldat teljesen átlátszó e. A jó tisztító hatás elérése érekében a ruhát mozgatni kell a mosószer oldatban. Miért? 1. a zsír csak dörzsölés hatására oldódik a vízben 2. a dörzsöléstől fellazul és részekre töredezik a ruhára tapadt zsírréteg 3. a részekre töredezett zsírréteget a mosószer részecskéi beburkolják és oldatba viszik 4. valamennyi felsorolt hatás miatt (1,2,3) 5. az 2. és 3. pontokban felsoroltak miatt f. Töltsd ki a táblázatot: Szappan megfigyelés

Mosópor

magyarázat

megfigyelés

magyarázat

HCl CaCl2 indikátor

Felhasznált irodalom: Balázs Lórántné: Kémiai kísérletek (Móra Ferenc Könyvkiadó)

25



12. POLISZACHARIDOK TULAJDONSÁGAINAK ÖSSZEHASONLÍTÁSA


A poliszacharidok olyan természetes makromolekulák, amelyek a növényekben fotoszintézis útján keletkeznek, bizonyos


1. A keményítő tulajdonságai Rázz össze kevés keményítőt kémcsőben 2 cm3 desztillált vízzel. A keményítő nem oldódik. Melegítsd ezután az oldatot borszeszégő lángján, addig, míg gyengén opális kolloid oldatot kapsz. Az oldatból vegyél ki egy keveset, hígítsd meg desztillált vízzel! Adj hozzá pár cseppet a kálium-jodidos jódoldatból! Kék színeződést tapasztalsz. Az oldat többi részét hagyd kihűlni, majd vizsgáld meg a képződött keményítőgélt. 2. Keményítő hidrolízise Szórj egy főzőpohárba fél kanál keményítőt, majd csepegtess hozzá 1 cm3 cc. kénsavat! Üvegbottal alaposan dörzsöld szét a keményítőt a kénsavban. Adj a péphez 5 cm3 desztillált vizet, és forrald borszeszégővel 2-3 percig. Lehűlés után vegyél ki egy keveset az oldatból egy kémKeményítő tulajdonságai

26

monoszacharidok, különösen a glükóz polikondenzációjával. Enzimes vagy savas hidrolízisük a felépítésükben szereplő egyszerű

csőbe, lúgosítsd meg a kémcső tartalmát, és végezd el az oldattal a Fehling-próbát! (Önts ös�sze azonos térfogatú Fehlig I- és Fehling II-oldatokat, adj hozzá az előzőekben kapott oldatból és forrald rövid ideig.) Forraláskor vörös színű csapadék válik le. 3. A cellulóz oldása Tegyél egy kémcsőbe 10 cm3 Schweizer-reagenst (tetrammino-réz(II)-hidroxid-oldat) és adj hozzá 1 g cellulóztartalmú anyagot! Üvegbottal nyomkodva merítsd a folyadékba. 1-2 percen belül a cellulóz teljesen feloldódik. 4. A cellulóz hidrolízise Tépj apró darabokra egy pár cm2-es szűrőpapírt és tedd főzőpohárba. Adj hozzá 2 cm3 cc. kénsavat, üvegbottal alaposan dörzsöld szét! Ezután a sűrű pépet üvegbot segítségével vedd ki a főzőpohárból és 5 cm3 vízzel

cukrot eredményezi. Legfontosabbak a cellulóz és a keményítő. Ös�szegképletük (C6H10O5)n.


• keményít ő • desztillá lt víz • ká lium-jo didos jódold at • cc. kénsa v • nátrium-h idroxid olda t (20%-os) • Fehling Iés Fehling II oldatok • Schweize r-reagens • szűrőpap ír, vatta vag y g yapotszá l • kémcsöv ek (4 db) • főzőpohá r (2 db) • veg yszer es k a n á l • üvegbot • gömblom bik • lombikfo gó • borszesz égő

mosd bele egy gömblombikba. Forrald a keveréket pár percig, majd adj az elegyhez 2-3 cm3 nátrium-hidroxid oldatot. Vegyél ki a keverékből egy keveset és végezd el vele a Fehling-próbát!

)



FELADATLAP


1. Hol találkozunk poliszacharidokkal az élővilágban?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Mi a funkciója a keményítőnek és mi a cellulóznak a növényekben?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

2. Miben különbözik a keményítő és a cellulóz összetétele és szerkezete? Írd fel egy-egy 3-4 egységből álló molekularészlet képletét és magyarázd meg miért szemcsés a keményítő és miért rostos a cellulóz!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A keményítő a jóddal kék színreakciót ad. Ez a reakció igen érzékeny, ezért alkalmas mind a keményítő, mind a jód kimutatására. Ismerve a keményítőszemcse szerkezetét, magyarázd meg a reakció lényegét!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

4. A cellulóz nem oldódik sem hideg, sem meleg vízben. Ezért képezheti az élő sejtek vizes oldatban oldhatatlan vázanyagát. Mi a szerepe a rostoknak a táplálkozásban?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

5. Sem a keményítő sem a cellulóz nem adja az ezüsttükör próbát, tehát egyik sem redukáló. Mi a feltétele annak, hogy egy szacharid oxidálható legyen? Írd fel a 2. és a 4. kísérletben bekövetkező változás reakcióegyenletét és magyarázd meg a pozitív Fehling-reakciót!

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: Dr Pataki László-Dr Hutter Anna (1974) Félmikrokémiai kísérletek Tankönyvkiadó Budapest pp.148-149 Constantin D. Albu et al. (1978) Szerves kémia Tankönyv a X. osztály számára Editura didactica si pedagogica, Bucuresti pp.203

27



13. FEHÉRJÉK TULAJDONSÁGAI ÉS KIMUTATÁSUK


Mi a fehérjék, mint alapvető tápanyagok biológiai funkciója? Milyen élelmiszerek tartalmaznak sok fehérjét?


1.Fehérjék kinyerése élelmiszerekből a. Tégy egy tojásfehérjét egy főzőpohárba, adj hozzá 100-150 cm3 desztillált vizet, egy késhegynyi sót, keverd jól el, majd szűrd le egy sűrű szövésű vásznon, vagy vattacsomón. Kissé opálos oldatot kapsz. b. Tégy egy főzőpohárba 50 cm3 kétszeresére hígított friss tejet, majd csepegtess hozzá 5%-os ecetsavat, a csapadék megjelenéséig. A csapadék a túró, ami a kazein nevű fehérje. Szűrd le redős szűrőn! A szűrlet a savó, ami az albumint és a globulint tartalmazza. 2 Fehérjék kimutatása a. Biuret reakció: keverj össze egy kémcsőben 2-2 cm3 tojásfehérje oldatot és NaOH oldatot, majd adj hozzá 3-5 csepp 10%os CuSO4 oldatot. Rázd össze a kémcső tartalmát! Ibolyaszín jelenik meg. Kazein kicsapása ecetsavval

28

Mit jelent a fehérje első és másodlagos szerkezete? A fehérjék biológiai funkciójukat a sejtekben hidratált kolloidok

b. Xantoprotein-reakció: egy kémcsőben levő tojásfehérje oldathoz adj kevés tömény salétromsavat. Óvatosan melegítsd az oldatot! Sárga csapadék keletkezik. c. Adamkiewicz-reakció: egy kevés fehérjét lassanként keverj össze kevés két rész jégecetet és egy rész tömény kénsavat tartalmazó keverékkel. Vörös-ibolyaszín jelenik meg. Melegen a reakció gyorsabban megy. 3. Fehérjék kicsapása a. Tegyél 6 kémcsőbe tojásfehérjét (albumint), majd adj hozzá sót, alkoholt, formalint, sósavat, réz(II)-szulfátot, ólom-nitrátot, majd töltsd fel az oldatokat desztillált vízzel! Figyeld meg a változásokat, és jegyezd meg a különbségeket! b. Tégy két kémcsőbe szűrt tojásfehérje oldatot illetve tejsavót! Tedd a kémcsöveket forró vízbe, vagy forrald fel!

formájában látják el, míg biológiai aktivitásuk meghatározott térszerkezethez kötött.


)

• nátrium-k lorid szilá rd • ólom-nit rát 0,5 mólo s oldat • tojásfehér je • tej • desztillá lt víz • nátrium-h idroxid olda t 20% • réz-szulf át oldat híg • sa létrom sav tömény • jégecet • ecetsav 5 %-os • kénsav tö mény • a lkohol • forma lin • sósav • kémcsöv ek (12 db) • kémcsőá llvá ny • főzőpohá r (2 db) • üvegbot • szűrőpap ír • üveg tölcsé r (2 db) • szűrőá llv á ny • szűrőka ri ka • vatta



FELADATLAP


1. A vidéki gazdaságokban a túrót aludttejből készítik. A tejcukor tejsavbaktériumok hatására tejsavvá erjed, ez okozza a tej megalvadását. Hasonlítsd össze a folyamatot, az 1.b kísérletben tapasztaltakkal!

.......................................................................................................................

2. A tejben többféle fehérje található. Milyen különbség tapasztalható a kazein, valamint a globulin és albumin viselkedésében sav illetve hő hatására?

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

3. A fehérjék kimutatási reakciói nem minden fehérjére alkalmasak. A pozitív biuret-reakcióhoz két peptidkötés szükséges. Mi a peptidkötés?

.......................................................................................................................

A xantoprotein reakció egyes aminosavak aromás gyűrűjének nitrálásán alapszik. Adj példáket ilyen aminosavakra, és írd fel, milyen reakció mehet végbe!

.......................................................................................................................

4. A 3. kísérletben tapasztaltakat írd be a következő táblázatba! só

alkohol

formalin

cc. HCl

CuSO4

Pb(NO3)2

tojásfehérje +deszt. víz

• Jelöld + jellel a csapadékképződést! • Húzd ki –, ha a csapadék feloldódik!

Magyarázat: Ha a fehérjék hidrátburka megbomlik, a fehérje reverzibilisen kicsapódik, koagulál. Miért alkalmas a só ilyen kicsapásra, és milyen más vegyülettel lehetne elvégezni ezt a vizsgálatot? Bizonyos anyagok nem csak a hidrátburkot bontják meg, hanem a fehérje térbeli elrendeződését változtatják meg. Ez a folyamat irreverzibilis, ez a denaturáció.

5. Válaszolj, a következő kérdésekre!

Miért veszélyes a hosszantartó magas láz?

.......................................................................................................................

Miért tárolnak anatómiai preparátumokat formalinban?

.......................................................................................................................

Miért szorította ki az ólommentes benzin az ólmozottat?

.......................................................................................................................

Miért kell permetezéskor maszkot viselni?

.......................................................................................................................

Felhasznált irodalom: PARTENI Elena, CODREANU Maria et al (1965) EXPERIENTE DE CHIMIE PENTRU LICEE Editura didactica si pedagogica BUCURESTI pp.291-292

29

JEGYZETEK

MŰKÖDÉSI SZABÁLYZAT A laboratóriumi munka rendje 1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csak a gyakorlat-vezető tanár, a laboráns, illetve a gyakorlaton résztvevő tanulók tartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy köteles betartani a tűzvédelmi és munkavédelmi előírásokat. 3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterü-letüket, majd a gyakorlatvezető tanár átadja a laboránsnak a helyiséget. A csoport ezek után hagyhatja el a termet. 4. A laboratóriumot elhagyni csak bejelentés után lehet. 5. A gyakorlaton részt vevők az általuk okozott kárért anyagi felelősséget viselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszköz hozható be. 7. A laboratóriumi foglalkozás során felmerülő problémákat (meghibásodás, baleset, rongálás, stb.) a gyakorlatvezető tanár a laborvezetőnek jelenti és szükség szerint közreműködik annak elhárításában és a jegyzőkönyv felvételében. Munkavédelmi és tűzvédelmi előírások a laboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok tudomásulvételét aláírásukkal igazolják, az azok megszegéséből eredő balesetekért az illető személyt terheli a felelősség. 1. Valamennyi tanulónak kötelező ismerni a következő eszközök helyét és működését: - Gázcsapok, vízcsapok, elektromos kapcsolók - Porraloltó készülék, vészzuhany - Elsősegélynyújtó felszerelés - Elszívó berendezések - Vegyszerek és segédanyagok 2. A gyakorlatokon kötelező egy begombolható laborköpeny viselése, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül a munka nem kezdhető el. 3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni. 4. A laboratóriumban étkezni tilos. 5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli esemény következik be (sérülés, károsodás). Bármilyen, számunkra jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet, veszélyforrást (pl. meglazult foglalat, kilógó vezeték) szintén jelezni kell a tanárnak. 6. A nagyobb értékű műszerek ki/be kapcsolásához kérjük a laboráns segítségét. Ezek felsorolása a mellékletben található. 7. A maró anyagok és tömény savak/lúgok kezelése kizárólag gumikesztyűben, védőszemüvegben történhet. Ha maró anyagok kerülnek a bőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd mossuk le bő csapvízzel. 8. Mérgező, maró folyadékok pipettázása csak dugattyús pipettával vagy pipettázó labdával történhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és az arra kijelölt helyen szabad elhelyezni. A veszélyes hulladékokat (savakat, lúgokat, szerves oldószereket stb.) gyűjtőedényben gyűjtsük. Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe. 10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal, melegítéssel való munka. - A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok eltávolítása, 2; a kivételi hely gázcsapjának elzárása, 3; a fő gázcsap kinyitása, 4; az égő levegősze-

lepének szűkítése, 5; a gyufa meggyújtása, 6; a kivételi hely gázcsapjának kinyitása és a gáz meggyújtása . - A kémcsöveket szakaszosan melegítjük, az edény száját soha ne irányítsuk személyek felé. - Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az ilyen anyagokat tartalmazó üvegeket tartsuk lezárva, és egyszerre csak kis mennyiséget töltsünk ki. - Ne torlaszoljuk el a kijárati ajtót, és az asztalok közötti teret. - Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseket csak a tanár előzetes útmutatása alapján szabad használni. Ne nyúljunk elektromos berendezésekhez nedves kézzel, a felület, melyen elektromos tárgyakkal kísérletezünk, legyen mindig száraz. - Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni, burkolatát megbontani. - A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak, a készüléket pedig a hálózati csatlakozó kihúzásával áramtalanítsuk. - Esetleges tűzkeletkezés esetén a laboratóriumot a tanulók a tanár vezetésével a kijelölt menekülési útvonalon hagyhatják el. 11. Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatot vezető tanárnak. Rövid emlékeztető az elsősegélynyújtási teendőkről Vegyszerek használata mindig csak a vegyszer biztonsági adatlapja szerint történhet. Az elsősegélynyújtási eljárásokat a gyakorlatvezető tanár végzi. Tűz vagy égési sérülés esetén - Az égő tárgyat azonnal eloltjuk alkalmas segédeszközökkel (víz, homok, porraloltó, pokróc, stb.). Elektromos tüzet vízzel nem szabad oltani. - Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani! - Az égési sebet ne mossuk, ne érintsük, ne kenjük be, hanem csak száraz gézlappal fedjük be. Kisebb sérülésnél (zárt bőrfelületnél) használhatók az Irix vagy Naksol szerek. Mérgezés esetén - Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bő vízzel lemossuk. - A bőrre, illetve testbe kerülő koncentrált kénsavat nem szabad vízzel lemosni, vagy hígítani, mert felforrósodik és égési sérüléseket okoz - Ha szembe jutott: bő vízzel kimossuk (szemzuhany), majd 2%-os bórsav oldattal (ha lúg került a szembe) vagy NaHCO3 oldattal (ha sav került a szembe) öblítünk és a szemöblögető készletet használjuk. - Ha belélegezték: friss levegőre visszük a sérültet. - Ha szájüregbe jutott: a vegyszert kiköpjük, és bő vízzel öblögetünk. Sebesülés esetén - A sebet nem mossuk vízzel, hanem enyhén kivéreztetjük. - A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötést helyezünk rá. Kisebb sérüléseknél sebtapaszt alkalmazunk. Áramütés esetén - Feszültség mentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amen�nyiben az áramütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség. Értesítjük az iskolaorvost.

Kedves Diákok! A természettudományos laboratóriumi órák keretében a TÁMOP 3.1.3.-11/22012-0038 számú, „Csodálatos természet” Természettudományi Labor fejlesztése a Siófoki Perczel Mór Gimnáziumban című pályázat programjában vesztek részt. A fejlesztés a pályázó Siófok Város Önkormányzata és a KLIK Siófoki tankerületének konzorciuma, valamint a Siófoki Perczel Mór Gimnázium összefogásával, s nem utolsó sorban az Európai Unió támogatásával valósult meg. Fő célunk a természettudományos tantárgyak, így a kémia, fizika, biológia és földrajz érdekes jelenségeinek bemutatása, s általuk a világ és a természet törvényeinek, működésének a megismertetése. A kísérletgyűjteményt tanáraitok állították össze számotokra, és ők is fognak bevezetni benneteket a laboratóriumi munkába, a világszínvonalú kísérleti eszközök helyes használatába. Bízunk benne, hogy az itt megtanultak és megtapasztaltak sok élményt nyújtanak számotokra és továbbgondolásra, továbbtanulásra ösztönöznek majd benneteket. A gyakorlatokhoz jó munkát kívánunk!

A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

10. KÉMIA munkafüzet. o s z t ály. A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

Recommend Documents