Mátyás Király Gimnázium I „Legyél Te is természettudós” I Fonyód, 2014 I
Kémia Kísérletgyűjtemény
Feladatlap Kémia 9. osztály
1
Kémia 9. osztály Tartalom
Kémia 9. osztály 1. Miértszínesatűzijáték? ...................................................................... 2 2.
Oldatok, oldhatóság ............................................................................. 4
3.
Kristályvíz ............................................................................................ 6
4. Oldatokvezetőképességvizsgálata ..................................................... 8 5. Fűtvagyhűt? ..................................................................................... 10 6.
Fekete kígyó ...................................................................................... 12
7. Mitőlgyorsabb? ................................................................................. 14 8.
Savasvagylúgos?.............................................................................. 16
9.
Közömbösítés .................................................................................... 18
10. Sók hidrolízise ................................................................................... 20 11. Redoxireakciók .................................................................................. 22 12. Készítsünk elemet! ........................................................................... 24 13. Mirejómégaburgonya? .................................................................. 26
Szerző: Pintér Gabriella Lektorálta: Dr. Kaleta Zoltán A kísérleteket elvégezték és a fényképeket készítették: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely laboránsok Készült a TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0047 azonosító számú „Legyél Te is természettudós!” – Laborfejlesztés a fonyódi Mátyás Király Gimnáziumban Felelőskiadó:FonyódVárosÖnkormányzata AtananyagotafelelőskiadómegbízásaalapjánaKEIOKKft.ésazINNOBONDKft.fejlesztette Szakmaivezető:VámosiLászlólaborvezető, Kaposvári Táncsics Mihály Gimnázium Természettudományos Labor Nyomdaimunkálatok:VUPE2008Kft.,Kaposvár Felelősvezető:VuncsRita Kiadáséve:2014,példányszám:38db
2
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
1.Miértszínesatűzijáték? Emlékeztető,gondolatébresztő Akémiaielemekatomjaibanazelektronokmeghatározottenergiájúállapotbanvannak.Egyadottenergiaszintrőlazelektroncsakúgykerülhetmagasabbenergiaszintűpályára,hogyakülönbségnekmegfelelő, vagyis kvantált energiát felveszi fény (foton) formájában vagy hőátadással. Ez a folyamat a gerjesztés. Azenergiaminimumravalótörekvéselvealapjánazelektronokigyekeznekalehetőlegkisebbenergiájú pályárakerülni,ezértagerjesztésutánazenergiaszinteknekmegfelelőkülönbségkisugárzásaközben visszakerülnekegyalacsonyabbenergiaszintre(atommaghozközelebbipályára).Akisugárzottenergia fotonformájábanistávozhatazatomból.Haafotonhullámhosszaaláthatófénytartományábaesik,az adottatomrajellemzőszíntlátunk,ezttapasztaljuklángfestésnél.Amódszertalkalmazzákpl.minőségianalízisnél,lángfotometriánál.Avizsgáltsókkationjaiismutatjákalángfestést:Li:bíborvörös,Na: sárga,K:fakóibolya,Ca:téglavörös,Ba:fakózöld,Sr:bíborvörösszínűrefestialángot.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • nátrium-klorid,lítium-klorid • kálium-klorid,kalcium-klorid • stroncium-nitrát • bárium-klorid • cink
• sósav • vasdrót • kémcső • 4dbóraüveg • Bunsen-égő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Vastagabb vasdrótot márts egy kémcsőbe töl- 4.Figyeldmeg,hogyazegyessókmilyenszínűre festik a lángot! tött2mol/dm3 koncentrációjú sósavba! 2.Tartsd a vasdrótot Bunsen-égő lángjába, amíg 5.A vasdróttal óvatosan dolgozz, nehogy meglángfestést már nem tapasztalsz! égesd magad! Az egyes lángfestések között 3.Ezutánamelegdróttalérintsdmegazóraüvegre tarts rövid szünetet, nehogy felforrósodjon a kiszórtsót,majdadrótottartsdaBunsen-égő drót! színtelen lángjába!
Lángfestés
3
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Írdfelakövetkezőatomokelektronszerkezetét! Li .................................Na ................................... K ...................................... Ca ................................ Sr ................................... Ba .................................... 2.Mibenhasonlítanakéskülönböznekegymástól? ...................................................................... ........................................................................................................................................ 3.Mitmutatmeg?
a,Periódusszám: ................................................................................................................
b,Főcsoportszám:. ............................................................................................................. 4. Mi a vegyértékhéj: .......................................................................................................... vegyértékelektron: .............................................................................................................
5.Miazalapállapot? ............................................................................................................... 6.Miagerjesztettállapot?....................................................................................................... 7.Írdfelakísérletbenszereplősókképletét! lítium-klorid ................... nátrium-klorid ................... kálium-klorid ..................... kalcium-klorid ................ stroncium-klorid ................ bárium-klorid .................... 8.Jelöldasókbanszereplőfémionoktöltésétéstöltésszámát Li ..............Na ............... K ................ Ca ............... Sr ................Ba ............... 9.Melyfőcsoportokelemeiezekafémek? .................................................................................. 10.Hogynevezzükezeketafőcsoportokat? ................................................................................
Töltsdkiatáblázatot! A minta száma
Láng színe
Só képlete
A minta
Láng színe
Só képlete
száma
1.
4.
2.
5.
3.
6.
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1991):575kísérletakémiatanításához.Tankönyvkiadó,Budapest. pp.408.ISBN9631831183 RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.159.ISBN9636972435
Kémia 9. osztály
4
Pintér Gabriella
2. Oldatok, oldhatóság Emlékeztető,gondolatébresztő Akémiaireakcióktöbbségétvizesoldatokbanmutatjukbe.Avizesoldatokkészítéséhezcélszerűdesztilláltvizethasználni.Azoldatoktöménységénekkifejezéséreazanyagmennyiségkoncentrációt(mol/ dm3)használjuk.Csapadékképződésireakcióknaknevezzükazokatakémiaiátalakulásokat,amelyek esetébenavizesoldatokösszeöntésekorvízbenrosszuloldódószilárdanyagokcsapódnakki.Oldhatóság:Megmutatja,hogyadotthőmérsékleten100goldószerhányganyagotképesfeloldani.Azoldhatóságfügg:azoldószerésazoldottanyagminőségétőlésahőmérséklettől.Extrakciósműveletneknevezzükaztaszétválasztásiműveletet,amelynélegyvagytöbbkomponenseltávolítását,kioldásátegy szilárdvagyfolyékonyfázisbólszelektív,azzalnemelegyedőoldószeralkalmazásávalvalósítjukmeg.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • KIszilárd • desztilláltvíz • 0,1mol/dm3Pb(NO3)2 • hexán • jód • 0,1mol/dm3KI
• vegyszereskanál,kémcsőfogó • mérleg,Bunsen-égő • mérőhenger • kémcső,pipetta • főzőpohár,üvegtölcsér • üvegbot,szűrőpapír
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. Mérjki5,58gKI-tésolddfel10cm3 vízben! 2. Mérdmegazoldatsűrűségétésszámoldkia koncentrációját! 3. Vegyélkiatörzsoldatból1cm3-t és hígítsd 10 cm3-re! 4. Számold ki az oldat koncentrációját! 5. Vegyélkiahigítottoldatból1cm3-t és hígítsd 10 cm3-re! 6. Számoldkiazoldatkoncentrációját! 7. 2X10-10 cm3 Pb(NO3)2 és KI oldatot keverj össze2főzőpohárban,ésfigyeldmeg,mitörténik!
8. Azegyikfőzőpohártartalmátszűrdle! 9. Mérdlealeszűrtéskiszárítottcsapadékot! 10. A másik főzőpohár tartalmát öntsd kémcsőbeésmelegítsdóvatosan,mígacsapadékfel nemoldódik,majdhagydhűlni!Figyeldmeg, mitörténik! 11. 2 cm3 KI oldatra kémcsőben óvatosan rétegezz 2 cm3hexánt! 12.Dobjazoldatbanéhányszemjódkristályt! 13. Figyeld meg a jód oldódását! 14.Rázdösszeakémcsőtartalmátésfigyeldmeg a változást!
Jódoldódásakálium-jodidban+hexánban
Feladatlap
5
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Atörzsoldatkoncentrációjánakéstömeg%-osösszetételénekkiszámítása:
2. A hígítási sorozatok koncentrációjának kiszámítása:
3. Írd fel az ólom-nitrát és a kálium-jodid reakciójának egyenletét!
Milehetacsapadék,hatudjuk,hogyakáliumvegyületeijóloldódnakvízben?Jelöldazegyenletben! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
4.ÍrdleésmagyarázdmegmitörténtaKIésahexánegymásrarétegezésekor,ill.ajóddalakísérlet különbözőfázisaiban! ........................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
1.Sűrűség2.Higítás3.Csapadékszűrés
Felhasznált irodalom http://hu.wikipedia.org/wiki/I._kationoszt%C3%A1ly http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/kemia/altalanos-kemia/reakciotipusok/csapadekkepzodessel-jaro-reakciok ÁBRA:sajátötletalapján
Kémia 9. osztály
6
Pintér Gabriella
3. Kristályvíz Emlékeztető,gondolatébresztő Kristályokbanfoglalt,azoklényegesalkotórészétképezővíz,melycsekélymennyiségbenmindenkristályban megvan s attól a kristályalak szétrombolása nélkül el nem vonható. A réz-szulfát szobahőmérsékleten szilárd, ionrácsos vegyület. Kristályvizes alakja (CuSO4•5H2O) kék színűkristályokatalkot(régiesnév:kékkő,rézgálic).Akristályvízmentesformavegytisztánfehérpor,a technikaitisztaságúaszennyeződéstőlfüggőenszürkésfehér,esetleghalványzöld.Avízmentesformák újrakékszínűvéválnakavízfelvételsorán. Haakristályvizesréz-szulfátothevítjük,eztavizetleadja.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • kristályosCuSO4•5H2O • desztilláltvíz • mérleg • porceláncsésze • főzőpohár
• mérőhenger • aerométer • vegyszereskanál • exikátor
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Porcelán csészébe mérj ki 76,4 g kristályos réz-szulfátot! 2.Szárítószekrénybenszárítsdki,majdexikátorbanhagydlehűlni! 3. Figyeld meg a kristály színváltozását! 4.Mérdmegavisszamaradószilárdanyagtömegét!
5.Számoldkiatömegekkülönbségét! 6.Mérjkimérőhengerrel300cm3 desztillált vizet! 7.Főzőpohárbanoldfelakihevítettréz-szulfátota vízben! 8.Mérdmegazoldatsűrűségét! 9.Amérésiadatokatjegyezdfel!
Réz-szulfátkihevítése
7
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. Írd le a kristályos réz-szulfát tulajdonságait!............................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Írd le a kihevített réz-szulfát tulajdonságait! ............................................................................ ........................................................................................................................................ 3.Jegyezdfelamértadatokat! Kristályos CuSO4·5H2O tömege
Kihevített CuSO4 tömege
Miazeltérésmagyarázata? ...................................................................................................
4.Azelkészítettoldattömege: .................................................................................................. 5.Milyenösszefüggésvanamértadatokalapjánavíztömegeéstérfogataközött? ......................... ........................................................................................................................................ 6.Mennyiazoldatsűrűsége? .................................................................................................... 7.Számoldkiazelkészítettréz-szulfátoldattömeg%-osösszetételétésanyagmennyiségkoncentrációját!
ExikátorMérőhenger
Felhasznált irodalom http://www.kislexikon.hu/kristalyviz.html http://hu.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9z-szulf%C3%A ÁBRA:sajátötletalapján
8
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
4.Oldatokvezetőképességvizsgálata Emlékeztető,gondolatébresztő Azanyagokatelektromosvezetésükalapjánkétnagycsoportbaosztjuk:vezetőkésszigetelők.Avezetőkbentöltésselbírórészecskékvannak(elektronokvagyionok),amelyekelmozdulásamárkiselektromos térerősséghatásárabekövetkezik.Avezetőklehetnek:elektronvezetők(elsőfajúvezetők)-jellegzetes képviselőikafémek,lehetnekionvezetők(másodfajúvezetők)-idetartoznakazelektrolitok(erősés gyengeelektrolitok).Aszigetelőkolyananyagok,amelyekbenmozgékony,szabadtöltéseknincsenek, azelektromosáramotnemvezetik.Azelektrolitokban(ionvegyületekolvadékaibanvagyoldataiban)az elektromosáramotakönnyenelmozdulóionokvezetik.Azelektrolitokbanlényegesennagyobbméretű részecskék mozdulnak el, mint az elektronvezetőkben, ennek következtében elektromos vezetésük általábanlényegesenkisebb(mS/cm-S/cm),mintafémeké(104-106S/cm).Azionvezetőkelektromosvezetéseahőmérsékletemelésévelnövekszik(ellentétbenafémekkel).Azelektrolitokelektromos vezetéseazoldószerésabenneoldott,disszociáltsavak,bázisok,sókionjainakelektromosvezetésébőltevődikössze.Azoldószer(pl.víz)vezetéseazoldatbanlevőegyébionokéhozképestrendszerintelhanyagolhatóankicsi.Azelektromosvezetőképességazionokelektromostérhatásáratörténő mozgásáravezethetővissza.Ígyazoldatokvezetőképességefüggazoldatbanlevőionoktöltésétől, koncentrációjától, mozgékonyságától, az anyagi minőségtől, hőmérséklettől és az elektródok közötti potenciálkülönbségtől.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • réz(II)-klorid,kobalt(II)-klorid,aceton • abszolútetil-alkohol,desztilláltvíz • 2dbporcelántégely • vezetőképességvizsgálókészülék
• 6db100cm3-esfőzőpohár • Bunsen-égő,vasháromláb • porcelánháromszög,üvegbot • exikátor,vegyszereskanál
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) Tegyünk 3 kanálnyi CuCl2 az egyik porcelán tégelybe, helyezzük a tégelyt aporcelánháromszögre, és Bunsen-égő lángjával addig hevítsük, míg a kristályos anyag zöld színe sötétsárgáraváltozik! 2. Amásiktégelyben3kanálnyirózsaszín,kristályoskobalt(II)-kloridothevítsünk,mígaszíne kék lesz! 3. A kihevített anyagokat exikátorban hagyjuk kihűlni! 4. Öntsünkegy-egyfőzőpohárba100cm3 desztillált vizet, ill. acetont és vizsgáljuk meg a vezetőképességüket! 5. Méréseidet jegyezd le!
1.
6. Avizettartalmazópohárbategyünk1kanálnyi kihevített CuCl2-t, az acetont tartalmazó pohárba pedig 2 kanálnyit és üvegbottal alaposan keverjük meg az oldatokat! 7. Az acetonos oldat felét öntsük át a 3. főzőpo-hárbaésöntsünkhozzá50cm3 vizet! 8. Vizsgáljukmega3oldatvezetőképességét! 9. Akísérletetismételjükmegkobalt(II)-kloriddal! 10. Azelsőpohárban1kanálnyiCoCl2-t oldjunk fel 50 cm3desztilláltvízben,amásodikbanpedig 50 cm3 abszolút etil-alkoholban. Az alkoholos oldat felét öntsük át a 3. főzőpohárba,majd adjunk hozzá 25 cm3 desztillált vizet! 11. Vizsgáljukmega3oldatvezetőképességét!
Réz(II)-kloridésKobalt(II)-kloridkihevítése
9
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. Írdfelaréz(II)-kloridésakobalt(II)-kloriddisszociációjánakegyenletét! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Mitnevezünkhidratációnak? ................................................................................................. ........................................................................................................................................ 3. Mitnevezünkoldáshőnek? .................................................................................................... ........................................................................................................................................ 4. Miazelektrolit?Miértvezetiazelektromosáramot? ................................................................. ........................................................................................................................................ 5. Töltsdkiatáblázatotamértvezetőképességértékekkel! 1.desztilláltvíz2.aceton,3.abszolútalkohol,4.CuCl2vizesoldata,5.CuCl2acetonosoldata, 6.CuCl2+víz+aceton,7.CoCl2vizesoldata,8.CoCl2+alkohol,9.CoCl2+víz+alkohol 1.
4.
7.
2.
5.
8.
3.
6.
9.
Írj magyarázatot a mért adatokra! ........................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
CUSO4(sz) +deszt.víz
CUSO4(sz) +aceton
CUSO4(sz) +aceton+víz
Felhasznált irodalom http://hu.wikipedia.org/wiki/Elektromos_vezet%C3%A9s RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.109-110.ISBN9636972435 ÁBRA:sajátötletalapján
10
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
5.Fűtvagyhűt? Emlékeztető,gondolatébresztő ABalatontélenfűt,nyáronhűt.Ezamondásfizikaiváltozásokattakar.Afagyástésazolvadástenergiaváltozáskíséri.Ezazenergiaváltozáslehetendotermésexoterm. Aszublimációolyanhalmazállapot-változás(fázisátalakulás),amelynélaszilárdhalmazállapotúanyag átmegygőzállapotbamelegítéshatásáraanélkül,hogyközbenfolyékonyállapototvennefel.Energia (hő)kellafolyamatvégbemeneteléhez,ezértendotermfolyamatrólbeszélhetünk. Azoldódásmindigenergiaváltozássaljár.Ugyanisazoldódásalkalmávalazoldószerneklekellgyőznie az oldandó anyag részecskéit összetartó erőket, ehhez energia használódik el, másrészt a feloldott anyagrészecskéinekazoldószerrészecskéivelvalóösszekapcsolódásakor(szolvatáció,vízeseténhidratáció)viszontenergiaszabadulfel.Végeredménybenennekakétrészfolyamatnakegyütteskövetkezményeahőváltozás.Ígytehátazoldódásexotermoldódás,ill.endotermoldódás.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • nátrium-hidroxid • jód • víz • glicerin • jég • kálium-nitrát • vatta
• kémcső • gömblombik500cm3-es • vegyszereskanál • óraüveg • főzőpohár • hőmérő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.A kémcső falát vékonyan kend be glicerinnel, majd óvatosan forgasd meg nagyobb óraüvegre helyezett jódkristályokban! 2.Akémcsőbeszórjkb.egykanálnyiNaOHpasztillát! 3.Vattasegítségévelhelyezdelakémcsövetúgy, hogyegynagyobbméretűlombikbanyúljonbe! 4.Tölts a kémcsőben lévő NaOH-ra annyi vizet, hogykb.féliglegyenakémcső! 5.Figyeldmeg,mitörténikalombikban!
Jódendoterm-reakciója
6.Alombikothelyezdjégreésfigyeldmegaváltozást! 7.Egyfőzőpohárbaöntsszobahőmérsékletűvizet! 8.Mérdmegavízhőmérsékletét! 9.KevésKNO3-tszórjavízbe,éskeverd,amígfel nem oldódnak a kristályok! 10.Mérdmegazoldathőmérsékletét! 11.Mittapasztalsz,hogyanváltozottahőmérsékletafőzőpohárban?
Kálium-nitrátvízberakvahűt
Nátrium-hidroxid,vízberakvafűt
11
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Írdlemittapasztaltálazelsőkísérletsorán! ............................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2.Hogynevezzükajóddaltörténtfizikaiváltozást? ...................................................................... 3.Miamagyarázataennekaváltozásnak? ................................................................................. ........................................................................................................................................ 4.Mitnevezünkexotermésendotermfolyamatnak? .................................................................... ........................................................................................................................................ 5.Miazoldáshő?..................................................................................................................... 6.Írjpéldátexotermésendotermoldódásra? ............................................................................. ........................................................................................................................................ 7.KészítsdiagramotaKNO3oldódásánakhőmérsékletfüggésérőlaNégyjegyűfüggvénytáblázatadatai alapján!
Halmazállapot változás
lecsapódás
Szilárd
olvadás
Folyékony
fagyás
forrás
Gáz
lecsapódás
Szublimáció
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1991):575kísérletakémiatanításához.Tankönyvkiadó,Budapest. pp.408.ISBN9631831183 http://hu.wikipedia.org/wiki/Szublim%C3%A1ci%C3%B3 http://www.sulinet.hu/tlabor/kemia/szoveg/k09.htm ÁBRA:sajátötletalapján
12
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
6. Fekete kígyó Emlékeztető,gondolatébresztő Mindenkémiaireakciótenergiaváltozáskísér.Azetil-alkoholégésekorhőszabadulfel.Afelszabaduló hőhatásáraanátrium-hidrogén-karbonát(szódabikarbóna)elbomlik,acukorpedigkaramellizálódik, éselszenesedik.Abomlássoránkeletkezőszén-dioxidgázfelpuffasztjaazelszenesedőanyagot.Aporcukor(répacukor)tökéleteségésekoravégtermékavízésaszén-dioxid.Akísérletbenazonbancsaka vegyületbomlásakezdődikmeg,illetveatökéletlenégésmiattszénkiválástészlelünk. Haegyreakciótöbbmódonisvégbemehet,arészreakciókatkísérőenergiaváltozásokösszege,azaza reakcióhőfüggetlenarészfolyamatokmilyenségétőléssorrendjétől,csakakiindulásiésavégállapottól függ.(Hess-tétel)
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • nátrium-hidrogén-karbonát • porcukor • etil-alkohol • homok • kristályosréz-szulfát • koncentráltammóniaoldat • desztilláltvíz
• mérleg,vasállvány • vegyszereskanál,üvegbot • porcelántál,dió • gyújtópálca,fogó • nagyméretűkémcső • 10cm3-esmérőhenger,hőmérő • Bunsen-égő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. Keverjössze1gNaHCO3-t és 5 g porcukrot! 2. Szórj homokot a porcelántálba és locsold meg kevés alkohollal! 3. Ahomokközepénegymélyedésbeszórdbea porkeveréket! 4. Égőgyújtópálcasegítségévelgyújtsdmegaz alkoholt! 5. Rövididőmúlvaafehérporkeverékbőlbarnás fekete „kígyó” kezd kibújni, amely az égés időtartamátólfüggőméretűreésvastagságúranő! 6. 2. Kísérlet: Egy nagyméretű kémcsövet fogj állványbaéstöltsbele15cm3desztilláltvizet, mérd meg a hőmérsékletét és jegyezd le a mért értéket!
7. Adjhozzá1gelőzetesenkiizzított,vízmentes réz(II)-szulfátot, keverd össze az oldatot és mérdmegahőmérsékletét,jegyezdlealegmagasabb mért értéket! 8. Adj az oldathoz 5 cm3 koncentrált ammónia oldatot,keverdösszeakémcsőtartalmátés mérd meg a hőmérsékletét, a mért értéket jegyezd le! 9. Öntsegymásiknagyméretűkémcsőbe15cm3 desztillált vizet és 5 cm3töményammóniaoldatot, mérdmeg a hőmérsékletétés amért értéket jegyezd le! 10. Szórjakémcsőbe1gkiizzítottréz-szulfátot, keverdösszeakémcsőtartalmát,mérdmeg a hőmérsékletet többször is, a legmagasabb értéket jegyezd le!
Cukor+nátrium-hidrogén-karbonátfeketekígyó
13
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. Írdfelazetil-alkoholégésénektermokémiaiegyenletétésszámoldkiareakcióhőt,aképződéshők ismeretében! C2H5OH(f)=-278kJ/mol,H2O(g)=-242kJ/mol,CO2(g)=-394kJ/mol
2. Írdfelaszódabikarbónabomlásánaktermokémiaiegyenletétésszámoldkiareakcióhőt,aképződéshőkismeretében!
NaHCO3(sz)=-948kJ/mol,Na2CO3(sz)=-1131kJ/mol,H2O(g)=-242kJ/mol,CO2(g)=-394kJ/mol
Amérthőmérsékletértékeka2kísérletnél: Minta
Mért
Minta
hőmérséklet
Mért hőmérséklet
desztillált víz
desztillált víz
deszt.víz+réz-szulfát
deszt.víz+ammónia
deszt.víz+réz-szulfát+ammónia
deszt.víz+ammónia+réz-szulfát
A mérések magyarázata: ...................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.68.ISBN9636972435 DR.HACKFrigyes,DR.FÜLÖPFerenc(2004):Négyjegyűfüggvénytáblázatok,összefüggésekésadatok.NemzetiTankönyvkiadó,Budapest.pp.348,340-352.ISBN9789631957037 DR.SIPOSNÉDr.KedvesÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.111.ISBN9789636973162 RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1991):575kísérletakémiatanításához.Tankönyvkiadó,Budapest. pp.147-148.ISBN9631831183
14
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
7.Mitőlgyorsabb? Emlékeztető,gondolatébresztő Akémiaireakciókegyiklegfontosabbjellemzőjeasebesség.Areakciósebességaztfejeziki,hogyegységnyitérfogatbanegységnyiidőalatt,hánymolalakulátakiindulásianyagokvalamelyikéből,vagy hánymolkeletkezikatermékekvalamelyikéből. Areakciósebességfüggakiindulásianyagokminőségétől,koncentrációjától,ahőmérséklettőlésakatalizátortól. Vajonhogyanbefolyásoljaakoncentráció,ahőmérsékletésakatalizátorareakciókvégbemenetelét?
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • 0,1mol/dm3 nátrium-tioszulfát oldat • 0,1mol/dm3 kénsav oldat • desztilláltvíz • telítettbrómosvíz • 10m%-oshangyasavoldat • 3%-osH2O2 oldat • mangán(IV)-oxid
• kémcső • mérőhenger • pipetta • stopperóra • Bunsen-égő • kémcsőfogó • főzőpohár,spatula
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Kísérlet 1. Háromkémcsőbeönts5,10,illetve15cm30,1 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-tioszulfát oldatot,azelsőkémcsőbeönts10cm3,amásodikba 5 cm3 desztillált vizet! 2. Mindhárom kémcső tartalmához adj 5-5 cm3 0,1mol/dm3 koncentrációjú kénsavoldatot! 3. Keverdösszeazoldatokat,majdstopperórával mérdazavarosodásigelteltidőket! 2. Kísérlet 4. Kétfőzőpohárbaönts20cm3 brómos vizet és 20-20 cm3 desztillált vizet!
5. Mérőhengerrel mérj két kémcsőbe 10-10 cm3 hangyasav oldatot! 6. Azegyikkémcsőbenlévőoldatotmelegítsdfel 50-60OC-ra! 7. Töltsd az első főzőpohárba a meleg oldatot, mígamásikbaaszobahőmérsékletűt! 8. Mérd az elszíntelenedés időtartamát mindkét esetben! 3. Kísérlet 9. Két kémcsőbe tölts 2/3 részéig 3%-os hidrogén-peroxidoldatot! 10. Azegyikkémcsőbeszórjspatulávalkevésmangán(IV)-oxidot,ésfigyeldmeg,mitörténik!
Hidrogén-peroxidésmangán(IV)-oxidreakciója
15
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. Azelsőkísérletbenmértadatok: 1.kémcső
2.kémcső
3.kémcső
2. Magyarázd meg a kísérlet lényegét és a mért adatokban való eltérést! Írj egyenletet! ................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Írd fel a hangyasav és a brómos víz reakciójának egyenletét! ........................................................................................................................................ 4. Hogyanbefolyásoljaahőmérsékletareakciót?
Amértidő: 1.pohár
2.pohár
Magyarázat: ....................................................................................................................... ........................................................................................................................................ 5. Írdfelahidrogén-peroxidbomlásánakegyenletét! ........................................................................................................................................ 6. Hogyanbefolyásoljaakatalizátorareakcióvégbemenetelét? ................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ Katalizátor hatása a reakciósebességre az aktiválási energia befolyásolásával: Átmeneti komplexum
E Ea
Átmeneti komplexum katalizátorral E'a
Kiindulási anyag
Felhasznált irodalom DR.SIPOSNÉDr.KedvesÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.114-117.ISBN9789636973162 RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1991):575kísérletakémiatanításához.Tankönyvkiadó,Budapest. pp.151-152,153-154,159.ISBN9631831183 ÁBRA:sajátötletalapján
16
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
8.Savasvagylúgos? Emlékeztető,gondolatébresztő Egyvizesoldatban,haazoxóniumionokkoncentrációjanagyobb,mintahidroxidionoké,savas,haa hidroxidionokéanagyobb,akkorlúgoskémhatásrólbeszélünk.Semlegesoldatokbanésatisztavízben a víz ionjainak koncentrációja egyenlő. Sav-bázis indikátorként jól használhatók azok a vegyületek, amelyek disszociációját színváltozás kíséri, s disszociációjuk egyensúlyi folyamat. Ezek a vegyületek általábangyengesavakvagybázisok,amelyekdisszociációsegyensúlyátaközegoxóniumion-,illetve hidroxidion-koncentrációja nagymértékben befolyásolja. Az indikátorok színátcsapása (színváltozása) azindikátortólfüggőenmás-máspHintervallumbankövetkezikbe.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • 0,1mol/dm3 sósav • 0,01mol/dm3nátrium-hidroxid • 0,01mol/dm3kalcium-hidroxid • 0,001mol/dm3 kénsav • 0.01mol/dm3 salétromsav • 0.1mol/dm3 ecetsav
• atáblázatbanfeltüntetettindikátorok • kémcsövek • pipetták • főzőpoharak • pHmérő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Mérjki7kémcsőbe1-2cm3-t mindegyik savból 5. Mérj ki 1cm3 sósavat és 1cm3 nátrium-hidroxiés lúgból! dot1főzőpohárbakeverdösszeésmérdmega 2.Vizsgáld meg a kémhatásukat timolkék indipH-ját,azadatotjegyezdle! ká-torral és jegyezd fel a színváltozást! 6.Mérjki1cm3 kénsavat és 1 cm3kalciumhidroxidot1főzőpohárbakeverdösszeésmérdmega 3.Ismételdmegaműveletetmindegyikindikátorral! pH-ját,azadatokatjegyezdle! 4.Mérd meg mindegyik oldat pH-ját pH mérővel 7. Mérj ki 1 cm3 salétromsavat és 1 cm3 kalciumés jegyezd le az adatokat! hidroxidot1főzőpohárbakeverdösszeésmérd megapH-ját,azadatokatjegyezdle!
Sav,lúgvizsgálatabrómtimolkékindikátorral
17
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Egészítsdkiatáblázatotamegfigyeléseiddel!Írdfelafüzetedbeasavakésbázisokdisszociációjának egyenletét! oldat
timolkék
metilvörös
brómtimolkék
fenolftalein
universal
pH
0,1 M HCl 0,01 M NaOH 0,01 M Ca(OH)2 0,001 M H2SO4 0,01 M HNO3 0,1 M CH3COOH
2.Azutasítás5.6.7.pontjábanelvégzettmérésekeredményei:pH= ............................................
Írjegyenletet,ésamérteredményeketszámítássalindokold!Tekintselazoldattérfogatváltozásától! (Vössz=2 cm3)
01234567891011pH Timolkék
vörös
Metilvörös
sárga vör ös
Brómtimolkék
sárga sárga
Fenolftalein Universalis
kék színtelen
vörös
narancs
narancs
sárga
a négy indikátor
vörös zöldessárga
zöld
kékes zöld
keveréke
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.83-84.ISBN9636972435 DR. SIPOSNÉ DR. KEDVES Éva, HORVÁTH Balázs, PÉNTEK Lászlóné (2013): Általános és szervetlen kémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.126.ISBN9789636973162
18
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
9. Közömbösítés Emlékeztető,gondolatébresztő Asósavattartalmazólombikbacseppentettmetilvörösindikátorpirosszínejelziazoldatsavaskémhatását.Ahogycsepegtetjükhozzáalúgoskémhatásúnátrium-hidroxid-oldatot,azindikátorszíneasavasságmértékénekcsökkenésétmutatja.Egyidőutánazindikátornarancsszínesemlegeskémhatást jelez. Asavakésbázisokegymássalvalóreakciójaaközömbösítés.Haaközömbösítésifolyamatsemleges kémhatásteredményez,akkorafolyamatotsemlegesítésneknevezzük. A reakció lényege: H3O++OH-àH2O
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • 1mol/dm3 HCl-1.minta • 0,1mol/dm3 HCl-6.minta • 0,01mol/dm3 HCl-3.minta • 0,001mol/dm3 HCl-8.minta • 1mol/dm3NaOH-5.minta • 0,1mol/dm3NaOH-2.minta • 0,01mol/dm3NaOH-7.minta
• 0,001mol/dm3NaOH-4.minta • universalindikátorpapír • kémcső • 100cm3-esfőzőpohár • 50cm3mérőhenger • 10cm3mérőhenger • pHmérő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. Mérj ki mindegyik oldatból 50 cm3-tfőzőpohárba! 2.Universalindikátorpapírralpróbáldmegbecsülni az oldatok pH-ját és ez alapján beazonosítani a8főzőpohárbanlévőoldatkoncentrációját! 3.Becslésedet méréssel ellenőrizd! Mérd meg minda8oldatpH-játpHmérősegítségével,és ellenőrizd,hogyabeazonosításodhelyesvolt-e!
4. a: Mérj ki 20 cm3 oldatot az 1. mintából + 20 cm3oldatotaz5.mintábólegyfőzőpohárba 5. Mérd meg a keletkezett oldat pH-ját! 6.Améréstismételdmegb:6+2,c:3+7,d:8+4 oldatokkal is! 7.Jegyezdleatapasztalataidat!
Hidrogén-klorid,Nátrium-hidroxidközömbösítés
19
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1. Töltsdkiatáblázatot! 1. lombik
2. lombik 3. lombik 4. lombik 5. lombik 6. lombik 7. lombik 8. lombik
universal pH képlet koncentráció 2. AméréseidalapjánhatározdmegakeletkezőoldatokpH-játéskoncentrációjátazegyesösszetevőkre nézve!Írjegyenletet,méréseidetszámolássaligazold!Tekintselazoldatoktérfogatváltozásától! a:
b:
c:
d:
Felhasznált irodalom DR.SIPOSNÉDr.KEDVESÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.129.ISBN9789636973162 ÁBRA:sajátötletalapján
Kémia 9. osztály
20
Pintér Gabriella
10. Sók hidrolízise Emlékeztető,gondolatébresztő Aközömbösítésireakcióksoránkeletkezősókionvegyületek,stöbbségükvízbenoldódik,miközbenaz ionjaik hidratálódnak. Ha a só kationja gyenge bázisból, ill. anionja gyenge savból származik, akkor azokreakcióbaléphetnekavízzel,sígysavaséslúgoskémhatásúsóoldatokislétrejöhetnekaközömbösítésifolyamatoksorán.Aztakémiaifolyamatot,amelybenavízmolekulaprotontadátasóanionjánakvagyprotontveszfelasókationjától,hidrolízisneknevezzük. Erőssavgyengebázissalalkotottsójasavasan,gyengesaverősbázissalalkotottsójalúgosan,éserős saverősbázissalalkotottsójasemlegesenhidrolizál.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • nátrium-klorid • nátrium-karbonát • ammónium-klorid • ammónium-acetát • vas(III)-klorid • aluminium-szulfát • desztilláltvíz • univerzálisindikátoroldatvagypHpapír • metilvörös,brómtimolkék,fenolftaleinindikátor
• trinátrium-foszfát • dinátrium-hidrogén-foszfát • nátrium-dihidrogén-foszfát • 100cm3-esfőzőpohár • üvegbot • mérleg • csipesz • mérőhenger • vegyszereskanál
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.6 db 100 cm3-es főzőpohárba önts 50-50 cm3 desztillált vizet! 2.Mérj le mérlegen 2,5 g-t a következő sókból: nátrium-klorid, nátrium-karbonát, ammónium-acetát,vas(III)-klorid,ammónium-kloridés alumínium-szulfát. Old fel a sókat a poharakban! 3. Az oldódás után vizsgáld meg az oldatok kémhatását indikátorokkal! 4.Jegyezdfelatapasztalatokat!
5. 3 db 100 cm3-es főzőpohárba önts 50-50 cm3 desztillált vizet! 6.Mérj le mérlegen 0,2 g-t a következő sókból: trinátrium-foszfát, dinátrium-hidrogén-foszfát, és nátrium-dihidrogén-foszfát. Old fel a sókat a poharakban! 7. Az oldódás után vizsgáld meg az oldatok kémhatását indikátorokkal! 8.Jegyezdfelatapasztalatokat!
Sók kémhatás vizsgálata univerzálindikátorral
21
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Írdfelasókhidrolízisénekegyenletét,ionegyenletét!
NaCl+H2Oà ........................................................................................................................
Na2CO3+H2Oà .................................................................................................................... ........................................................................................................................................ CH3COONH4+H2Oà .............................................................................................................. FeCl3+H2Oà ....................................................................................................................... ........................................................................................................................................
NH4Cl+H2Oà ...................................................................................................................... ........................................................................................................................................ Al2(SO4)3+H2Oà ..................................................................................................................
Na3PO4+H2Oà ..................................................................................................................... A disszociáció lépései: .......................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ Na2HPO4+H2Oà ................................................................................................................... A disszociáció lépései: .......................................................................................................... ........................................................................................................................................
NaH2PO4+H2Oà ................................................................................................................... ........................................................................................................................................
Töltsdkiatáblázatot! NaCl
Na2CO3
CH3COONH4
FeCl3
NH4Cl
Al2(SO4)3
Na3PO4
Na2HPO4
NaH2PO4
metilvörös brómtimolkék fenolftalein universal
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.135-136.ISBN9636972435 DR.SIPOSNÉDr.KedvesÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia 9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.129-130.ISBN9789636973162
Kémia 9. osztály
22
Pintér Gabriella
11. Redoxireakciók Emlékeztető,gondolatébresztő Aredoxireakciókelektronátmenetteljárókémiaireakciók.Aredoxireakciókkétrészfolyamatrabonthatók,oxidációraésredukcióra.Egyanyagadottreakcióbanjátszottszerepedöntiel,hogyoxidálószerkéntvagyredukálószerkéntviselkedik.Idesorolhatókafémekreakcióioxigénnel,savakkal,lúgokkal, vízzel és sóoldatokkal. Az elektrokémiai reakciók is redoxireakciók. A galvánelemek energiatermelő folyamatai,ésazelektrolízisisidetartoznak. Aredoxireakciókakémiaihulladékkezelésben,vagyakorróziómegelőzésébenisfontosszerepetjátszanak.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • Mg,Zn,Cu,Al,Fe • CaO,MgO • HCl,H2SO4,HNO3,NaOH • CaO,MgO • CuSO4,ZnSO4 • fenolftalein
• vegyszereskanál • kémcső • főzőpohár • kémcsőállvány • gyújtópálca • csipesz,Bunsenégő
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1.Vizsgáld meg, hogy a Mg, Zn, Cu, Al, Fe hogy 3.Főzőpohárbaöntsréz-szulfátoldatotéshelyezz beleegycinklemezt,majdegymásikpohárba viselkediksósav,kénsav,salétromsavhatására! cink szulfát oldatot abba pedig réz lemezt! Fi2. KémcsőbeszórjAlreszeléketésöntsrá4mol/dm3 koncentrációjúNaOHoldatot.Akémcsövetdugd gyeldmeg,mitörténikalemezekfelületén! beolyanegyfuratúdugóval,amelybenkihúzott 4. Csipesszel fogjunk meg egy darab Mg szalagot végű üvegcső van. Amikor a pezsgés már heésgyújtsukmegBunsen-égővel! ves,tartségőgyújtópálcátazüvegcsővégéhez! 5. A keletkezett terméket old fel vízben és vizsFigyeldmeg,mitörténik! gáld meg a fenolftalein oldattal a kémhatását!
Réz-szulfátéscinklemezreakciója
23
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Fejezd be a reakcióegyenleteket!
Mg+HClà
Mg+H2SO4 à
Mg+HNO3 à
Zn+HClà
Zn+H2SO4 à
Zn+HNO3 à
Cu+HClà
Cu+H2SO4 à
Cu+HNO3 à
Al+HClà
Al+H2SO4 à
Al+HNO3 à
Fe+HClà
Fe+H2SO4 à
Fe+HNO3 à
Al+NaOHà
2. Milyen megállapítást tehetünk a fémek savakkal való reakciójára a standardpotenciál táblázat segítségével!Indokolj! ................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3.MilyenkémhatásúanyagokkalreagáltazAl? ........................................................................... ........................................................................................................................................
Melytulajdonságárautalezazaluminiumnak? ........................................................................ ........................................................................................................................................
4.Milyenváltozástörténtafémlemezekkelasóoldatokban?Magyarázdmegaváltozást! .................. ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 5. Írd fel a Mg égésének egyenletét! .......................................................................................... ........................................................................................................................................ 6.Mitörténtazégéstermékkelavízbenvalóoldódássorán?Milyenkémhatástjelezazindikátor?
Egyenlet: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
Felhasznált irodalom DR. SIPOSNÉ DR. KEDVES Éva, HORVÁTH Balázs, PÉNTEK Lászlóné (2001): Általános és szervetlen kémia9Tankönyv.MozaikKiadó,Szegedpp.134-135.ISBN9789636973162 http://www.mkk.szie.hu/dep/chem/targyl/alk_kem/hull5ea.pdf RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1991):575kísérletakémiatanításához.Tankönyvkiadó,Budapest. pp.408.ISBN9631831183 ÁBRA:sajátötletalapján
24
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
12. Készítsünk elemet! Emlékeztető,gondolatébresztő Agalvánelemekolyanberendezések,amelyekműködésesoránakémiaiátalakulássalegyidejűlegkifelé hasznosíthatóelektromosenergiatermelődik.Agalvánelemekolyancellákbólállnak,aholazelektród sajátionjaittartalmazóoldatbamerül.Azáramvezetéssemafém,semazionvezetőkbelsejébennem járkémiaiváltozással.Viszontkémiaiváltozáskövetkezikbeazionvezetésésazelektronvezetéshatárán,azelektródokon,aholazelektrolitafémesvezetővelérintkezik. Aztazelektródot,amelyenazoxidációmegyvégeanódnak,amelyikenaredukciómegyvégbe,katódnak nevezzük.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • burgonya,alma,citrom,paradicsom,hagyma • 200cm3-esfőzőpohár • 100cm3-esmérőhenger • U-cső • drótvezetékek • áram-feszültségmérőműszer • krokodilcsipeszek
• 2cmx10cmcinklemez • 2cmx10cmrézlemez • 2cmx10cmalumíniumlemez • sóhíd • 1mol/dm3 cink-szulfát • 1mol/dm3 réz-szulfát • 1mol/dm3 aluminium-szulfát
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. Daniell-elem:Mérjazegyikfőzőpohárba100 cm3 1 mol/dm3 koncentrációjú cink-szulfát. a másikba 100 cm3 1 mol/dm3 koncentrációjú réz-szulfát oldatot! 2. Helyezz a réz-szulfát oldatba réz lemezt, a cink-szulfát oldatba cinklemezt! 3. Akétoldatotkösdösszeagar-agarkocsonyát éskálium-nitrátottartalamazóU-csővel! 4. A fémlemezeket krokodilcsipesszel kapcsold a mérőműszerhez! 5. Aműszerpotenciálkülönbségetjelez. 6. Ismételd meg a galvánelem összeállítását Al lemez és aluminium-szulfát oldat felhasználásávalúgy,hogypáronkéntkapcsoldgalváne-
lemméarézzel,illetveacinkkel! 7. Mérd meg most is a kapocsfeszültséget! 8. Burgonyakétoldalábahelyezzcink-,ill.rézlemezt kb. 1-2 cm mélyen! 9. Kapcsoldalemezeketaműszerpozitívésnegatív kivezetéséhez! 10. Aműszerazígyösszeállítottgalvánelemkapocsfeszültségét mutatja! 11. Kapcsolj szorosan több burgonyaelemet, mérdmegazösszeadódókapocsfeszültséget! 12. A felsorolt gyümölcsök és zöldségek mindegyikébőlkészítselemet,azelektródokanyagát is változtathatod!
Elemkészítésehagymából
25
Feladatlap
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.ÍrdfelaDaniell-elembenlezajlóreakciókat! Anód: ................................................................................................................................ Katód: ..............................................................................................................................
∑: ....................................................................................................................................
Jelöldagalvánelemet!.........................................................................................................
Számoldkiazelektromotoroserejét!EMF= ..............................................................................
2.Zn-Alelem Anód: ................................................................................................................................ Katód: ..............................................................................................................................
∑: ....................................................................................................................................
Jelöldagalvánelemet!.........................................................................................................
Számoldkiazelektromotoroserejét!EMF= ..............................................................................
3. Al-Cu elem Anód: ................................................................................................................................ Katód: ..............................................................................................................................
∑: ....................................................................................................................................
Jelöldagalvánelemet!.........................................................................................................
Számoldkiazelektromotoroserejét!EMF= .............................................................................. Daniell-elem
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.115,117-118.ISBN9636972435 DR.SIPOSNÉDr.KEDVESÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.142-143.ISBN9789636973162 ÁBRA:sajátötletalapján
26
Kémia 9. osztály
Pintér Gabriella
13.Mirejómégaburgonya? Emlékeztető,gondolatébresztő Azelektromosáramhatásáralejátszódókémiaireakciótelektrolízisneknevezzük.Aztaberendezést, amelyben az elektrolízis lejátszódik, elektrolizálócellának nevezzük. Az elektrolizálócellában található oldatazelektrolitoldat.Haelektrolitoldatbakételektródmerül,melyeketegyenáramforráskivezetéseivelkapcsoltunkössze,akkorazelektrolitoldatpozitívésnegatívionjaiatöltésüknekmegfelelően elmozdulnak.Azelektródanyaganemreagálalejátszódóreakcióktermékeivel.Közömbös(indifferens) elektród. Anegatívelektródakatód,ittredukciójátszódikle.Apozitívelektródazanód,ittoxidációjátszódikle.
Hozzávalók (eszközök, anyagok) • cinkpor • jód • desztilláltvíz • 1m%-oskeményítőoldat • rézlemez • burgonya • kálium-jodidoldat • universalindikátoroldat • mérleg,vegyszereskanál
• 200cm3-esErlenmeyer-lombik • vasháromláb,drótháló,Bunsen-égő • tölcsér,szűrőállvány,szűrőpapír • főzőpohár • grafitelektród • egyenáramúfeszültségforrás • vezetékek • krokodilcsipesz • kés
Mitcsinálj,mirefigyelj?(megfigyelésiszempontok,végrehajtás) 1. 10gfinomcinkportkeverjössze30gelporított jóddal és szórd a keveréket 200 cm3-es Erlenmeyer-lombikba! 2. Adj hozzá 40 cm3 desztillált vizet és enyhén melegítsd! 3. Areakcióbefejeződéseután–amikorazoldat színtelen–öntsmég25cm3 desztillált vizet a lombikba,ésszűrdmegazoldatot! 4. Töltsdazelkészítettcink-jodidoldatotfőzőpohárbaéshelyezdbeleagrafitelektródokat! 5. Kapcsolj 12 V egyenfeszültséget az elektródokra! 6. Az elektrolízis megindulása után 1-2 perccel csöppents 1 m%-os keményítő oldatot az anódkörnyezetébe! 7. Figyeldmeg,közbenmitörténikakatódon
8. Egyburgonyábaanódkéntéskatódkéntisvezess be 1-1 rézlemezt! 9. Kapcsolj 12 V egyenfeszültséget az elektródokra! 10. Az elektrolízis befejezése után vágd ketté a burgonyát az elektródok mentén hosszanti irányban! 11. Cseppents universal indikátort a katód környezetébeésfigyeldmegakételektródkörnyezetét! 12. Vágj egy másik burgonya tetején, közepén egy mélyedést, ebbe önts kevés 1 mol/dm3 koncentrációjúKIoldatot! 13. Azelektrolízistazelőzőhözhasonlóanvégezd el! Figyeld meg a változást!
Elektrolízisburgonyával
Feladatlap
27
Kémia 9. osztály
Mitörtént?(tapasztalatok,rögzítése) 1.Számoldkiacink-jodidoldatm%-osösszetételét!Tekintselaszűréssoránkeletkezettveszteségtől!
2. Írd fel a cink-jodid elektrolízisének anód és katód folyamatait! Anód: ................................................................................................................................ Katód: ..............................................................................................................................
Mennyiidőalattlehetneazösszescinketleválasztaniazoldatból?
3.Írdleatapasztalataidat,akétburgonyáselektrolízisnél!Írdfelazanód,katódfolyamatokatis! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ Elektrolizálókád
Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYIMárta,WAJANDJudit(1999):Látványoskémiaikísérletek.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.123-125.ISBN9636972435 DR.SIPOSNÉDr.KEDVESÉva,HORVÁTHBalázs,PÉNTEKLászlóné(2013):Általánosésszervetlenkémia9.osztály.MozaikOktatásiStúdió,Szeged.pp.152-153.ISBN9789636973162 ÁBRA:sajátötletalapján
Működési szabályzat Alaboratóriumimunkarendje 1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csakagyakorlatvezetőtanár,alaboráns,illetvea gyakorlatonrésztvevőtanulóktartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy kötelesbetartaniatűzvédelmiésmunkavédelmielőírásokat. 3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterületüket, 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. Agyakorlatonrésztvevőkazáltalukokozottkárért anyagifelelősségetviselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszközhozhatóbe. 7. A laboratórium i foglalkozás során felmerülő problémákat(meghibásodás,baleset,rongálás,stb.)a gyakorlatvezető tanár a laborvezetőnek jelenti és szükségszerintközreműködikannakelhárításában ésajegyzőkönyvfelvételében. Munkavédelmiéstűzvédelmielőírások alaboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok tudomásulvételét aláírásukkaligazolják,azazokmegszegésébőleredőbalesetekértazilletőszemélytterheliafelelősség. 1. Valamennyitanulónakkötelezőismerniakövetkezőeszközökhelyétésműködését: –Gázcsapok,vízcsapok,elektromoskapcsolók –Porraloltókészülék,vészzuhany –Elsősegélynyújtófelszerelés –Elszívóberendezések –Vegyszerekéssegédanyagok 2. Agyakorlatokonkötelezőegybegombolhatólaborköpeny viselése, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül a munka nem kezdhetőel. 3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni. 4. A laboratóriumban étkezni tilos. 5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli eseménykövetkezikbe(sérülés,károsodás).Bármilyen, számunkra jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet, veszélyforrást(pl.meglazultfoglalat,kilógóvezeték)szinténjeleznikellatanárnak. 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.Hamaróanyagokkerülnekabőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd mossuk le bőcsapvízzel. 8. Mérgező,marófolyadékokpipettázásacsakdugattyúspipettávalvagypipettázólabdávaltörténhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és azarrakijelölthelyenszabadelhelyezni.Aveszélyeshulladékokat(savakat,lúgokat,szervesoldószereketstb.)gyűjtőedénybengyűjtsük.Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe. 10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal,melegítésselvalómunka. –A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok eltávolítása, 2; a kivételi hely
gázcsapjának elzárása, 3; a fő gázcsap kinyitása, 4; az égő levegőszelepének szűkítése, 5; a gyufa meggyújtása,6;akivételihelygázcsapjánakkinyitása és a gáz meggyújtása . –Akémcsöveketszakaszosanmelegítjük,azedény száját soha ne irányítsuk személyek felé. –Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az ilyen anyagokat tartalmazó üvegekettartsuklezárva,ésegyszerrecsakkismennyiségettöltsünkki. –Netorlaszoljukelakijáratiajtót,ésazasztalok közöttiteret. –Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseketcsakatanárelőzetesútmutatásaalapjánszabadhasználni.Nenyúljunkelektromosberendezésekheznedveskézzel,afelület,melyenelektromos tárgyakkalkísérletezünk,legyenmindigszáraz. – Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni,burkolatátmegbontani –A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak,akészüléketpedigahálózaticsatlakozó kihúzásával áramtalanítsuk. –Esetlegestűzkeletkezéseseténalaboratórium ot atanulókatanárvezetésévelakijelöltmenekülési útvonalon hagyhatják el. 11.Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatotvezetőtanárnak. Rövid emlékeztető az elsősegély-nyújtási teendőkről Vegyszerekhasználatamindigcsakavegyszerbiztonságiadatlapjaszerinttörténhet.Azelsősegély-nyújtási eljárásokatagyakorlatvezetőtanárvégzi. Tűzvagyégésisérülésesetén –Azégőtárgyatazonnaleloltjukalkalmassegédeszközökkel(víz,homok,porraloltó,pokróc,stb.). Elektromostüzetvízzelnemszabadoltani. –Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani! –Azégésisebetnemossuk,neérintsük,nekenjük be,hanemcsakszárazgézlappalfedjükbe.Kisebb sérülésnél(zártbőrfelületnél)asebethosszan(20 perc)vízzelhűtsük,használhatókmégazIrixvagy Naksolszerek. Mérgezés esetén – Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bővízzellemossuk. –Abőrre,illetvetestbekerülőkoncentráltkénsavatnemszabadvízzellemosni,vagyhígítani,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:frisslevegőrevisszükasérültet. – Ha szájüregbe jutott:avegyszertkiköpjük,ésbő vízzelöblögetünk. Sebesülés esetén –Asebetnemmossukvízzel,hanemenyhénkivéreztetjük. –A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötésthelyezünkrá.Kisebbsérüléseknélsebtapaszt alkalmazunk. Áramütés esetén –Feszültségmentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amennyiben az áramütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség. Értesítjük az iskolaorvost.
Balesetvédelem, balesetelhárítás 1. A laboratóriumba belépni, illetve ott munkát végezni csak szaktanári felügyelet mellett szabad! 2. A balesetmentes és eredményes munka legfontosabb biz tosítéka a fegyelem. A tanulókísérleti órák munkaszabá lyainak pontos és fegyelmezett betartásával magunk és társaink egészségét és életét is óvjuk. 3. Mindegyik tanulókísérleti órára lelkiismeretesen fel kell készülnünk. Addig ne kezdjünk a kísérleti munkához, míg a szükségeseszközöketanyagokatelőnemkészítettük, s az elvégzendő feladatokat tökéletesen át nem tanul mányoztuk. 4. Az elő írá so kat, uta sí tá so kat pon to san tart suk be, s tar tózkodjunk minden egyéni elgondolás engedély nélküli megvalósításától! 5. Munkahelyünkön csendben dolgozzunk, helyünket csak indokolt esetben hagyjuk el, nezavarjuktársainkmun káját! 6. A laboratóriumban vászon munkaköpeny viselete köte le ző! Mű anya got tar tal ma zó mun ka kö peny vi se lé se tűz veszély miatt tilos! Ne viseljünk laza, lógó ruházatot, hajunkat kössük fel, nehogy véletlen balesetet okozzanak! 7. A tanulókísérleti órákra csak az odatartozó könyveket, füze teket vigyük magunkkal. Élelmet, táskát, kabátokat vagy egyéb felszerelést ezekre az órákra bevinni nem szabad. 8. Az egyes la bo ra tó ri um i kí sér le tek hez elő írt egyé ni vé dő esz kö zök hasz ná la ta kö te le ző! A nem tel jes ér té kű fel sze reléseket ki kell cserélni! 9. A vegyszerek használatában körültekintéssel járjunk el! A laboratóriumban minden vegyszer méregnek tekin tendő! Min den vegy szer rel kel lő óva tos ság gal bán junk, ismerjük meg fizikai és kémiai tulajdonságait, kezelésé nek és ártalmatlanításának szabályait! 10. Bi zo nyos ese tek ben vé dő kesz tyű vi se le te kö te le ző. Mér ge ző, ma ró ha tá sú anya gok kal va ló mun kát csak kesz tyű ben vé gez zünk! A tö mény sa vak, lú gok hí gí tá sá nál az elő írá so kat pon to san tart suk be! 11. Gyú lé kony ol dó sze re ket tar tal ma zó anya go kat, esz kö zö ket szárítószekrényben szárítani tilos! 12. Mű kö dés ben lé vő hő for rást (Bunsenégőt, bor szesz égőt) ne hagyjunk felügyelet nélkül, és használat után azonnal zárjuk el! 13. A pontos és gyors tanulókísérleti munka alapfeltétele a rend és a tisztaság! A rendetlen, hanyag tanuló társai munkáját is gátolja, ezért fokozottan kell ügyelni a rend és a tisz ta ság meg őr zé sé re. Ennek érdekében: a.) A hasz ná la ton kí vü li edé nye ket azon nal mos suk el, öblítsük ki s tegyük szárítóra, majd a helyükre! b.) A vegy sze res edé nye ket min dig lás suk el cím kék kel, amelyeken legyen feltüntetve a vegyszer neve, képle te, mi nő sé ge, az ol da tok kon cent rá ci ó ja! c.) A vegy szer hasz ná la ta után az üve get min dig a sa ját dugójával zárjuk be! A kivett dugót az felével soha ne he lyez zük az asz tal ra! (Az asz talt pisz kol ja, a vegy szer szen nye ző dik.) d.) A la bo ra tó ri u mi mun ka so rán ke let ke ző mellékter mékeket, hulladékot csak az arra kijelölt edénybe
gyűjtsük! Ne dobjunk szilárd anyagot a lefolyóba, kiöntőbe!Azoldószereketfajtánkéntazerrekije lölt (halogénmentesen, illetve halogéntartalmú) gyűjtőkbegyűjtsüköntsük! e.) A kí sér let vé gén meg ma radt mé rő ol da to kat ne önt sük vis sza ab ba az edény be ame lyik ből ki vet tük! (Pon tat lan ná vál ná nak mé rő ol da ta ink.) f.) A gya kor lat vé gez té vel el len őriz zük, hogy a vil lany, gáz, víz csapjai el vannake zárva, majd hozzuk rendbe munkahelyünket! g.) Mos sunk több ször ke zet a la bo ra tó ri u mi gya kor la tok so rán és a la bo ra tó ri um ból va ló tá vo zás előtt! 14. Tanulónak a vegyszerraktárba belépni tilos!
Elsősegély
15. Balesetelhárítás–elsősegélynyújtás! a.) A bal eset ve szélyt és a bal ese tet mindig ko mo lyan kell venni! A legkisebb sérülést is azonnal jelenteni kell a ta nu ló kí sér le ti órát ve ze tő szaktanárnak! b.) Tűz ese tén a meg fe le lő ol tá si mó dot al kal maz zuk! Fémtüzeket csak homokkal, szerves oldószeres tüzekettűzoltókészülékkel,nevízzeloltsunk! c.) Ha ru há za tunk, vagy ha junk meg gyul lad, ti los sza lad gálni! Álljunk zuhany alá, vagy köpenybe burkolózva zár juk el a le ve gőt a tűz től! d.) Ki sebb sé rü lés vá gás, zú zó dás ese tén a seb kör nyé két mossuk le alkohollal vagy benzinnel, majd kössük be ste ril kö tö ző szer rel, hogy a szen nye ző dés től meg óv juk! e.) A savéslúgmarásokatelő ször szá raz ru há val le tö röljük, majd bő vízzel lemossuk, és kis töménysé gű kö zöm bö sí tő ol dat tal – sav esetén 2%os nátri umhidrogénkarbonáttal, lúg esetén 1%os eset savoldattal–is leöblítjük, végül a sebet bekötjük. f.) A szem mechanikai sérülésekor mutatóujjunkat il lesszük a sérült szem alsó szemhéjára, és enyhe nyomás sal akadályozzuk meg a szemgolyó legkisebb mozgását is! Ezt kö ve tő en azon nal for dul junk or vos hoz to váb bi se gít sé gért! Ha sav vagy lúg jut a sze münk be, ak kor elő ször 1%os nát ri umklo rid ol dat tal, majd ezt kö ve tő en savmarásestén2%osbóraxoldattal(Na2B4O7),lúg marásesetén2%osbórsavoldattal(H3BO3) öblöges sük szemünket, majd azonnal menjünk orvoshoz! g.) Gázmérgezés esetén az orvosi segítség megérkezé sé ig a mér ge zet tet friss le ve gő re vis szük, és nyu ga lomba helyezzük. Szénmonoxid vagy kénhidrogén gázzal történt mérgezés esetén mesterséges légzést al kal maz zunk. Ha a mér ge zést tü dő ron cso ló gá zok okoz zák (Cl2, Br2, HCl, nitrózus gá zok stb.) mes ter sé ges légzést alkalmazni nem szabad! h.) Áramütés ese tén a gya kor lat ve ze tő ta nár a köz pon ti kap cso ló val elő ször áram ta la nít, és csak ez után nyúl ha tunk a sé rült höz. Friss le ve gő re vis szük, mes ter sé ges lég zést al kal maz zunk, és gon dos ko dunk mi előb bi or vo si se gít ség ről!
A lefolyóba önthető, illetve oda nem önthető anyagok A vizet nem veszélyeztető anyagok etanol, káliumszulfát, hidrogénperoxid, magnéziumkarbonát, kalciumkarbonát, magnéziumklorid, kalciumklorid, nátrium klorid, kalciumszulfát, nátriumszulfát, káliumklorid
A vizet és az élővilágot veszélyeztető anyagok ammónia, klorátok, anilin, naftalin, fenol, nikkelvegyületek, formaldehid, nitritek, klór
A vizet gyengén veszélyeztető anyagok ace tal de hid, han gya sav (hí gí tott), ali fás szén hid ro gé nek, hid ro xi dok (hígí tott Ca, Na), butanol, jo di dok, dietiléter, kar ba mid, ecet sav (hí gí tott), me ta nol, fluoridok (K, Na, NH4), nitrátok, etilacetát, propanol, foszfátok, szervetlen savak (hí gí tott), gyű rűs szén hid ro gé nek, (nem aro más), szul fi tok
A vizet és az élővilágot különösen veszélyeztető anyagok akrilnitril, kadmiumvegyületek (oldékony), arzenátok, arzenitek, kromátok, benzol, széntetraklorid, cianidok, 1,1,1triklórmetán, ezüstnitrát, triklóretén, hidrazin, tet raklórmetán (klo ro form), hi gany, hi gany ve gyü le tek
Kedves Diákok! A természettudományos laboratóriumi órák keretében a TÁMOP 3.1.3.-11/22012-0047 számú „Legyél te is természettudós!” Laborfejlesztés a fonyódi Mátyás Király Gimnáziumban című pályázat programjában vesztek részt. A fejlesztés a pályázó Fonyód Város Önkormányzata és a KLIK Fonyódi tankerületének konzorciuma valamint a Mátyás Király 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!