cvičení: A čísla hodin Téma: Cíl: Pomůcky: Chemikálie: Úkol č. 1: Úkol č. 2: Úkol č. 3:
Základní vlastnosti organických látek Teplota varu a tání žákovská souprava, teploměr, skleněná trubička, ethanol CH3CH2OH, aceton CH3COCH3, naftalen Určete teplotu varu acetonu Určete teplotu varu ethanolu Určete teplotu tání naftalenu
Vypracování: Ad 1) Sestavte aparaturu podle obrázku. Do vnitřní zkumavky odpipetujte 5 cm3 ethanolu. Zahříváme přes azbestovou síťku. Teplotu odečítáme ve chvíli, kdy kapalina vře. Ad 2) Viz ad 1.
látka ethanol aceton
teplota varu teoretická
teplota varu zjištěná pokusem
1) Je teoretická hodnota teploty varu látek shodná s vaší teplotou? 2) Čím je to způsobeno? Ad 3) Sestavte aparaturu podle obrázku. Rozetřeme trochu naftalenu a vložíme do kapiláry. Setřepeme ke dnu. Přivážeme kapiláru k teploměru tak, aby naftalen byl ve výšce rtuti v teploměru. Zahříváme velmi rychle do teploty asi 70°C. Pak zpomalíme tak, aby teplota stoupala o 1 - 2°C za minutu. V okamžiku, kdy se v kapiláře vytvoří meniskus, odečteme teplotu z teploměru. Proveďte dvojí měření. Jestli jsou hodnoty blízké, určete průměr. Jsou-li rozdílné, proveďte třetí měření. teplota tání teoretická teplota tání zjištěná pokusem látka (průměr) naftalen 1) Je teoretická hodnota teploty tání látek shodná s vaší teplotou? 2) Čím je to způsobeno?
Obr. k úkolům 1 a 2
Obr. k úkolu 3
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
cvičení: B čísla hodin Téma: Základní vlastnosti organických sloučenin Cíl: Měření hustoty Pomůcky: válec, pyknometr, hustoměr, váhy Chemikálie: destilovaná voda, ocet Úkol č. 1: Změřte hustotu octa hustoměrem Úkol č. 2: Změřte hustotu octa pomocí aparatury Úkol č. 3: Změřte hustotu octa pyknometricky Vypracování: Ad1) Postup: Do válce nalijeme ocet a opatrně ponoříme hustoměr. Ze stupnice odečteme hustotu. Do protokolu zapište naměřenou hustotu Ad 2) Postup: Sestrojíme aparaturu podle obrázku. Do jedné baňky nalijeme ocet a do druhé vodu. Stříkačkou vženeme vzduch do aparatury a zavřeme tlačku, aby kapaliny neklesaly. Pak změříme hodnoty h1 a h2. Pak dosadíme do vzorce: ρ1h1 = ρ2h2 kde ρ1 … hustota octa ρ2 … hustota vody h2 … výška sloupce vody h1 … výška sloupce octa Ze vzorce vyjádříme ρ1 (hustotu octa) a tu spočítáme. Do protokolu zapište naměřenou hustotu.
obr.:
voda
ocet
stříkačka 3
Ad 3) Postup:
- pokud je ocet kalný, přefiltrujeme si asi 50 cm , - zvážíme suchý pyknometr (m1); - zvážíme pyknometr naplněný destilovanou vodou (m2); - zvážíme pyknometr naplněný octem (m3); m − m1 g.cm-3 ; - vypočítáme hustotu podle vzorce ρ = 3 m 2 − m1 Pozn.: 1) Pyknometr se plní takto: kapalina se nalije až k hornímu okraji pak se uzavře zátkou, kapalina, která přeteče, se utře (pyknometr musí být zvnějšku zcela suchý!), 2) Dříve než se pyknometr naplní octem, musí být suchý i uvnitř! Do protokolu zapište naměřenou hustotu.
zjištěná hustota octa g.cm-3
hustoměrem
aparaturou
pyknometr Gay-Lussacův
pyknometrem
Porovnejte zjištěné hodnoty a zdůvodněte (případné) zjištěné rozdíly. Která metoda je přesnější?
Závěr:
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
cvičení: C čísla hodin Separace organických sloučenin Oddělení acetonu od vody kádinky, trubičky, zkumavky, skleněná tyčinka, kahan lihový, injekční stříkačka Chemikálie: aceton CH3COCH3, uhličitan draselný K2CO3 Úkol č. 1: Oddělte aceton od vody destilací Úkol č. 2: Oddělte aceton od vody extrakcí Vypracování: Ad 1) Směs 2,5 cm3 acetonu a 3 cm3 vody se nalijte do destilační baňky. Aceton se oddestiluje a jímá se produkt při teplotě 55°C - 60°C a objem destilátu se změří v kalibrované zkumavce. (obr.) Téma: Cíl: Pomůcky:
Ad 2) Do směsi 2,5 cm3 acetonu a 3 cm3 vody se přidává uhličitan draselný tak dlouho, až se aceton zcela oddělí od nasyceného roztoku uhličitanu draselného. Obě kapaliny se oddělí pístovou pipetou (i nadvakrát). Změříme objem acetonu. V obou případech spočítáme výtěžek: p% =
získaný.objem.acetonu .100 2,5
Která z metod byla přesnější? Proč?
aceton + voda
Závěr:
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
cvičení: D čísla hodin Téma: Separace organických sloučenin Cíl: Destilace vodní parou Pomůcky: kádinky, trubičky, zkumavky, skleněná tyčinka, kahan lihový, lžička Chemikálie: kmín, anýz, pomerančová nebo mandarinková kůra, skořicová esence, (PŘINÉST), naftalen Úkol č. 1: Oddestilujte vonné silice z uvedených látek Úkol č. 2: Vyčistěte naftalen sublimací Vypracování: Ad 1) Co je destilace? Které směsi se destilací oddělují? Která část směsi se bude oddestilovávat jako první: a) voda nebo ethanol; b) voda nebo toluen? V třecí misce rozetřete trochu kmínu / anýzu a vložte do destilační nádobky s vodou. Nebo ohnutím pomerančové kůry vstříkněte trochu pomerančové silice do destilační nádobky s vodou. Sestavte aparaturu. Pak zahřívejte obě destilační baňky, a pak již jen baňku s vodou. Oddestilujte malé množství kapaliny a čichem se přesvědčte o úspěšnosti.
Ad 2) Sestavte aparaturu na sublimaci a přečistěte jednu lžičku naftalenu od písku.
Závěr:
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
cvičení: E čísla hodin Téma: Separace organických sloučenin Cíl: Extrakce rostlinných barviv a tuků Pomůcky: laboratorní sklo, držák, stojánek, lihový kahan, nálevka, vata, třecí miska s tloučkem, Petriho miska Chemikálie: aceton C3H6O, benzin, voda H2O, list rostliny, semena (PŘINÉST) Úkol č. 1: Extrakce chlorofylu z rostlin Úkol č. 2: Extrakce oleje z ................ semen Ad 1) Do třecí misky nastříháme kousek zeleného listu, přidáme 5 cm3 acetonu a trochu křemenného písku. Roztíráme až do úplné homogenizace (aspoň 10 min). Pokud aceton vyprchá, přidáme jej. Směs z třecí misky přeneseme do zkumavky a opatrně zahřejeme (asi 5 min). Nesmí dojít k varu! Pak směs přefiltrujeme přes malý smotek vaty a filtrát přeneseme do válce. Pak do válce ponoříme dlouhý filtrační papír tak, aby byl svým koncem ponořený do filtrátu. Druhý konec ohneme na otevřeném konci válce přes jeho okraj. Válec přikryjeme hodinovým sklem. Necháme vyvíjet až do doby, kdy bude rozpouštědlo na horním okraji filtračního papíru. a) Co vidíme na filtračním papíru? Nalepte část filtračního papíru do sešitu. Ad 2) Stejným postupem vyzkoušíme extrakci oleje z ................. semen. Ve třecí misce rozetřeme semena s křemenným pískem a jako extrahovadlo použijeme benzín. Po důkladném rozetření přeneseme směs do zkumavky a na vodní lázni zahřejeme na 60°C. Pak směs přefiltrujeme a na filtrační papír kápneme vedle sebe tak, aby se nesmíchali, kapku benzínu a kapku extraktu. Porovnáme obě kapky. Nad kapkami si udělejte obyčejnou tužkou křížek, abyste mohli porovnávat obě kapky. a) Když se odpařilo rozpouštědlo (benzin), porovnejte místa, kde byly kapky. Jaký je mezi nimi rozdíl? Zdůvodněte.
Závěr:
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
cvičení: F čísla hodin Téma: Separace organických látek Cíl: Vytvořte destilační křivku směsi aceton - toluen Pomůcky: zábrusová souprava, varné kamínky, program Excel, teploměr do 150°C Chemikálie: toluen, aceton Úkol č. 1: Destilace směsi aceton - toluen Úkol č. 2: Tvorba destilační křivky pomocí programu Excel 3 3 Ad 1) V jednoduché zábrusové destilační aparatuře se destiluje směs 15 cm acetonu a 15 cm
toluenu. Destilát se jímá do kalibrované zkumavky chlazené vodou. Do tabulky se zapisují hodnoty. Jakmile voda začne vřít, udržujeme teplotu varu. Z údajů v tabulce se sestrojí graf závislosti teploty par na čase. Tab.: čas (s) 30 60 90 120 150 180 210 240 teplota (°C) čas (s) teplota (°C)
270
300
330
360
390
420
450
480
čas (s) teplota (°C)
510
540
570
600
630
660
690
720
a) Která složka se oddestilovala jako první a proč? b) Zapište teploty varu acetonu a toluenu. Ad 2) Pomocí programu Excel na počítači vytvoříme graf průběhu destilace směsi aceton toluen. Graf vytiskneme a přiložíme (přilepíme do sešitu) k protokolu. Typ grafu: bodový - spojnicový Název osy x: čas [s] Název osy y: teplota [°C] Název grafu: Destilační křivka směsi aceton - toluen a) Proč teplota neroste po celou dobu destilace? b) Kolikrát musí růst teploty stagnovat (nerůst)?
Závěr:
u:\chemie\cvic_or08\sest08.doc
