Opora pro kombinované navazující magisterské studium Učitelství chemie pro ZŠ a SŠ ŠKOLNÍ POKUSY

UNIVERZITA JANA EVANGELISTY PURKYNĚ V ÚSTÍ NAD LABEM PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA – KATEDRA CHEMIE

Opora pro kombinované navazující magisterské studium Učitelství chemie pro ZŠ a SŠ

ŠKOLNÍ POKUSY

RNDr. Milan Šmídl, Ph.D. Doc. PaedDr. Markéta Pečivová, CSc. Ústí nad Labem 2014

-1/105-

ÚVOD Tato publikace má sloužit studentům kombinovaného navazujícího magisterského studia v programu Chemie studijního oboru Učitelství chemie pro ZŠ a rovněž pro studijní obor učitelství chemie pro SŠ. Publikace je koncipována jako doplňující učební text pro kurz Školní pokusy. Cílem kurzu je nácvik pokusů, které by budoucí učitelé mohli provádět v průběhu výuky na školách. Text obsahuje návody pro základní chemické pokusy, z nichž některé se budou konat v rámci dvou šestihodinových bloků společných laboratorních cvičení. Vzhledem k tomu, že se všechny uvedené úlohy nebudou moci z časových důvodů realizovat, je tento kurz koncipován takto: V prvním bloku posluchači prakticky realizují pět předepsaných experimentů z oblasti chemie anorganické a pět experimentů vztahující se k chemii organické a biochemii. 1. 2. 3. 4. 5.

Vliv plošného obsahu na rychlost reakce Příprava kyslíku, jeho důkaz a příprava některých oxidů Slučování sodíku s chlorem Příprava dusíku a důkazy některých jeho vlastností Elektrolýza roztoku chloridu sodného s oddělením elektrod

6. Důkaz vodíku, kyslíku, uhlíku a halogenů 7. Příprava a vlastnosti a důkaz ethylenu 8. Příprava a vlastnosti acetylenu 9. Příprava různě vonících esterů 10. Rozlišení redukujících a neredukujících sacharidů Ve druhém bloku si každý posluchač vybere z určeného seznamu tři až pět experimentů (podle počtu posluchačů), které předvede demonstračně ostatním přítomným s didaktickým rozborem. Přiložené návody jsou vodítkem pro správné a bezpečné provedení příslušných chemických experimentů. Uvedené návody pro jednotlivé experimenty je možné konfrontovat s jinými zdroji. Z provedených experimentů je třeba písemně vypracovat protokoly a v určeném termínu je dodat vedoucímu kurzu. Součástí protokolů budou rovněž také vypracované otázky, které budou posluchačům zadány až při výběru konkrétního pokusu. Zápočet bude udělen za splnění: 1. realizaci předepsaného počtu úloh, 2. za vypracování protokolů z jednotlivých úloh, 3. za napsání zápočtové písemné práce na předepsaný počet bodů.

-2/105-

LITERATURA: Povinná literatura: PEČIVOVÁ, M., MACHAČNÝ, J. Školní chemické pokusy. Ústí nad Labem: PF UJEP, 1994. PEČIVOVÁ, M., BRŮHA, T. Školní pokusy z organické chemie. Ústí nad Labem: PF UJEP, 1994. MOKREJŠOVÁ, O. Praktická a laboratorní výuka chemie. 1. vyd., Praha: Triton, 2005. ISBN 80-7254-726-7 ČTRNÁCTOVÁ, H., HALBYCH, J., HUDEČEK, J., ŠÍMOVÁ, J. Chemické pokusy pro školu a zájmovou činnost. Praha: Prospektum, 2000. ČTRNÁCTOVÁ, H., HALBYCH, J. Didaktika a technika chemických pokusů. Praha: UK, 1997. Jakékoliv vhodné chemické tabulky Doporučená literatura: VACÍK, J., ET AL. Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN, 1995. BANÝR, J., BENEŠ, P., ET AL. Chemie pro střední školy. Praha: SPN, 1995 Platné učebnice chemie pro školy střední, zejména gymnaziální

-3/105-

SEZNAM POKUSŮ ANORGANICKÁCHEMIE 1. Rychlost rozpouštění 2. Filtrace přes různý materiál 3. Oddělení modré skalice od síry 4. Dělení barviv na křídě 5. Kruhová chromatografie 6. Extrakce karotenoidů z mrkve 7. Rozlišení destilované, pitné a minerální vody 8. Důkaz kyslíku jako složky vzduchu 9. Složení vzduchu 10. Zkoumání plamene 11. Co vzniká při hoření svíčky 12. Hoření hořčíku ve vodě 13. Model hasicího přístroje 14. Hašení plamene oxidem uhličitým 15. Reakce koncentrované a zředěné HCl se zinkem 16. Reakce HCl s práškovým železem při různé teplotě 17. Reakce HCl s kusovým a práškovým vápencem 18. Reakce HCl s kusovým a práškovým železem 19. Hoření cukru 20. Rozklad peroxidu vodíku 21. Příklad katalyzované reakce 22. Reakce uhličitanu sodného s chloridem amonným 23. Reakce síranu měďnatého s práškovým zinkem 24. Barvy indikátorů 25. Přeměna vody na víno 26. Neutralizace 27. Tajné písmo 28. Řada napětí kovů 29. Elektrolýza CuCl2 30. Elektrolýza NaCl 31. Reakce neušlechtilého kovu s kyselinou 32. Demonstrace „třaskavého plynu“ 33. Rozhoření žhnoucí třísky 34. Příprava a vlastnosti chloru 35. Rozpustnost jodu 36. Reakce jodu se sulfanem -4/105-

37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60.

Jodové hodiny Důkazy halogenidů Reakce chloru s mědí a železem Příprava sirného květu a plastické síry Rozpustnost síry v různých rozpouštědlech Barevné sulfidy Horoskop z lahve Vlastnosti kyseliny sírové Rozpustnost amoniaku ve vodě Reakce kovů a oxidů kovů s kyselinou dusičnou Ohnivé písmo Vlastnosti aktivního uhlí Důkaz vydechovaného oxidu uhličitého Plamenové zkoušky Pokusy se sodíkem, hoření sodíku Příprava některých sloučenin mědi řadou na sebe navazujících reakcí Amfoterní vlastnosti hliníku Příprava hydroxidu hlinitého Na hliníku rostou vlasy Zkouška statečnosti Demonstrace difúze Kouzelný inkoust Změny barev látek při tření Elektrografická analýza vzorku kovů

ORGANICKÁCHEMIE, MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY A BIOCHEMIE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.

Důkaz uhlíku a vodíku v organických sloučeninách Důkaz polarity některých organických sloučenin Rozpustnost tuhých alkanů Příprava a vlastnosti ethenu (ethylenu) Příprava a vlastnosti ethynu (acetylenu) Beilsteinova zkouška Příprava chlorethanu Rozlišení methanolu od ethanolu Důkaz ethanolu v alkoholickém nápoji Důkaz zplodin vznikajících hořením ethanolu Důkaz vody v ethanolu Příprava ethanolátu sodného Reakce glycerolu Porovnávání různé viskozity u alkoholů Důkaz a vlastnosti fenolu Reakce formaldehydu Příprava a reakce acetaldehydu Redukční účinky kyseliny mravenčí Oxidace kyseliny vinné Příprava různě vonících esterů Důkaz železa v použitém motorovém oleji Rozlišení stolního a motorového oleje Měření teploty vzplanutí použitého a nepoužitého oleje a petroleje Působení tenzidů na povrchové napětí olejů ve vodě Vlastnosti polyethylenu Depolymerace polyethylenu Příprava syntetické pryskyřice

28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38.

Důkaz glukosy v přírodním materiálu Důkaz škrobu v bramborové hlíze Příprava a vlastnosti mýdla Oddělení tuku z přírodního materiálu Důkaz dusíku a síry vázaných v bílkovině Důkazy bílkovin Štěpení škrobu v ústech Rozklad celulosy Důkaz vitaminu C Karbonizace dřeva Příprava pergamenu

-5/105-

I. Anorganická chemie

-6/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Rychlost rozpouštění

Čas:

Chemikálie: síran měďnatý (CuSO4 .5H2O), voda

Pomůcky: Petriho misky (6 kusů), skleněná tyčinka, igelitová folie, meotar

Návod: Připravíme 6 Petriho misek (min. stačí 4), do každé nalijeme následující látky: 1. vodu o teplotě 15°C a CuSO4 .5H2O (jemně rozetřená) (15 minut) 2. vodu rovněž o teplotě 15°C a CuSO4 .5H2O (jemně rozetřené) a tuto směs mícháme skleněnou tyčinkou (1,5 minuty) 3. teplou vodu (cca 40 až 50°C) a CuSO4 .5H2O (jemně rozetřená) (5 minut) 4. teplou vodu (cca 40 až 50°C) a CuSO4 .5H2O (jemně rozetřená) tuto směs mícháme skleněnou tyčinkou (0,5 minuty) 5. vodu a vložíme větší krystal CuSO4 .5H2O 6. hrubě rozemletý CuSO4 .5H2O a vodu Pozorujeme změny u 1,2 a 3,4 a 5,6 misky a srovnáváme.

Upozornění, poznámky: Bez míchání ve studené vodě trvá pokus dlouho, ponechat stranou a nečekat na výsledek.

-7/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Filtrace přes různý materiál

Čas:

Chemikálie: 1. voda (25 ml) 2. písek (lžička na každou kádinku)

Pomůcky: Laboratorní stojan, držák, kádinka, nálevka, různé filtrační materiály (filtrační papír, gáza, vata, látka)

Návod: Sestavíme filtrační aparaturu a filtrujeme směs vody a písku, na několika uvedených filtračních materiálech. Určíme účinnost filtračního materiálu, dle zbarvení filtrátu a rychlosti filtrace. Přes filtrační papír probíhá filtrace nejpomaleji, ale filtrát je čirý. Přes vatu probíhala filtrace o něco déle a filtrát byl mírně zakalen, přes gázu pak proběhla ihned s mnoha nečistotami ve filtrátu.

Upozornění, poznámky:

-8/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Oddělení modré skalice od síry

Čas:

Chemikálie: 1. Voda (25 ml) 2. síran měďnatý (CuSO4 .5H2O, lžička) 3. síra (S, lžička) Pomůcky: Laboratorní stojan, kádinka (2krát 250 cm3 ), nálevka, filtrační papír, krystalizační miska.

Návod: Připravíme si směs síranu měďnatého se sírou v poměru 1:1. K takto připravené směsi přilijeme vodu a tím rozpustíme síran měďnatý, síra se ve vodě nerozpustí. Tuto směs filtrujeme přes filtrační papír, na němž se zachytí síra. Pro lepší výtěžek je vhodné vymýt kádinku, kde byla směs síry a síranu měďnatého. Roztok modré skalice necháme volně krystalizovat do druhého dne. Takto máme oddělené obě složky, které ukážeme žákům (krystal skalice a síru na filtračním papíře). Dbáme na správné provedení: Filtrační papír přesahuje nálevku, stonek nálevky se dotýká stěny kádinky.

Upozornění, poznámky, otázky: Používat malé objemy, filtrace trvá moc dlouho.

-9/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Dělení barviv na křídě

Čas:

Chemikálie: Ethanol, technický

Pomůcky: Lihový fix (černý, hnědý), křída, kádinka (150 cm3), Petriho miska

Návod: Vezmeme jednu celou křídu. Vybereme jeden fix (nejlépe hnědý, fialový či černý) a po obvodu křídy nakreslíme proužek (tak 2 cm od konce křídy). Do malé kádinky nalijeme ethanol. Do této kádinky postavíme křídu, tak aby barevný proužek byl více dole. Pozor, ať není hladina ethanolu v kádince výše než nakreslený proužek fixu. Kádinku přiklopíme hodinovým sklíčkem a pozorujeme. Je nutné zastavit chromatografii 1 cm od konce křídy. Tento pokus lze úspěšně aplikovat i s vodou (pokud je barvivo fixu rozpustné ve vodě).

Upozornění, poznámky:  Hnědý fix by se měl skládat z červené, modré a zelené (dohromady azurová) a žluté.  Po vyschnutí křídy je možné ji nadále použít.  používat vždy odpovídající typ fixu a činidla (ethanol - lihový fix apod.)

-10/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Kruhová chromatografie

Čas:

Chemikálie: Ethanol (10 - 20 ml)

Pomůcky: Lihový fix (černý, hnědý), filtrační papír, kádinka (150 cm3)

Návod: Z filtračního papíru vystřihneme pokud možno kruh o průměru 5 cm a v jeho prostředku vytvoříme otvor, do kterého vložíme napevno srolovaný filtrační papír, který vytvoří knot. Na kruhový filtrační papír vyneseme přibližnou kružnici o poloměru 1,5 cm. Takto připravený papír vložíme do kádinky s ethanolem tak, aby knot zasahoval asi z 1/3 do ethanolu. Po knotu vzlíná ethanol a přechází na kruh z filtračního papíru a jako v předchozím případě po papíru ethanol unáší jednotlivé složky barviva fixu. Tento proces přerušíme ve chvíli, kdy ethanol dosáhne hranice asi 1 cm od okraje, na kruhovém papíře vzniká typický příklad chromatogramu.


-11/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Extrakce karotenoidů z mrkve

Čas:

Chemikálie: Voda, ethanol, aceton, mrkev

Pomůcky: Zkumavky (3x), stojan na zkumavky, gumové zátky, struhadlo, kádinka (250 cm3)

Návod: Do kádinky nastrouháme připravenou mrkev. Nastrouhanou mrkev rozdělíme do tří zkumavek (stačí je naplnit do čtvrtiny). Do jedné zkumavky nalijeme vodu a do druhé ethanol a do třetí aceton. Zkumavky uzavřeme přilnavou zátkou. Zkumavky řádně protřepeme, alespoň po dobu tří minut. Ve vzorku číslo jedna nedojde k extrakci karotenoidů (nebo jen nepatrně), vzorek číslo dvě se začíná barvit karotenoidem a dochází k extrakci, nejvíc se vyextrahuje v acetonu. Ve vodě se extrahuje málo karotenoidů, v ethanolu více a nejvíce v acetonu (oranžová barva roztoku).

Upozornění, poznámky:  mrkve je lepší nastrouhat, aby se extrahovalo něco i ve vodě  lepší extrakční činidlo je aceton

-12/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Rozlišení destilované, pitné a minerální vody Čas:

Chemikálie: Voda (destilovaná, pitná, minerální - 50 ml), klasické mýdlo

Pomůcky: Zkumavky (3 kusy), stojan na zkumavky, struhadlo, kádinka (250 cm3)

Návod: Do kádinky nastrouháme mýdlo a rozpustíme jej v ethanolu, nastrouhané mýdlo vpravíme do zkumavek v přibližně stejném množství. Poté do každé zkumavky přilijeme stejné množství jednotlivých vzorků vody.

Upozornění, poznámky:  pozor na to, aby minerální voda nebyla stolní (pod 1000 mg/l rozpuštěných látek) a voda z vodovodu nebyla příliš tvrdá (nelišila by se od stolní)

-13/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Důkaz kyslíku jako složky vzduchu

Čas:

Chemikálie:

Pomůcky: Kádinky (250 a 500 cm3), 2 svíčky, zapalovač, azbestová síťka.

Návod: Na azbestové síťky umístíme dvě přibližně stejně velké svíčky a zapálíme je, poté je přiklopíme kádinkami o různém objemu a pozorujeme, která svíčka zhasne rychleji.


-14/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SMĚSI Zařazení: Název úlohy: Složení vzduchu

Čas:

Chemikálie: Vápenná voda, ethanol.

Pomůcky: Širší skleněná nádoba, skleněný zvon se zábrusovou zátkou, korková zátka, vata, špendlík.

Návod: Do širší skleněné nádoby nalijeme vápennou vodu (příprava rozpuštěním Ca(OH)2 ve vodě a následnou filtrací na Büchnerově nálevce). Na její hladinu položíme větší korkovou zátku, na které byl špendlíkem připevněn chomáč vaty namočený v ethanolu. Vatu zapálíme a zátku s hořící vatou přiklopíme skleněným zvonem s otevřeným hrdlem, zvon zazátkujeme. Skleněný zvon si předem viditelně rozdělte na pět objemových dílů lihovým fixem. Hladina vystoupá přibližně do jedné pětiny. .

Upozornění, poznámky: Zvon je potřeba přiklápět velmi opatrně, dochází k utopení korkové zátky, zahašení plamene.

-15/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HOŘENÍ Zařazení: Název úlohy: Zkoumání plamene

Čas:

Chemikálie:

Pomůcky: Laboratorní kahan, sirky, špejle, laboratorní kleště, kovové pletivo jemné

Návod: Zapálíme kahan a do nesvítivé části vložíme sirku na kleštích a sledujeme její vzplanutí. Jako další sledujeme vzplanutí špejle v nesvítivé části plamene. Poté do kleští umístíme pletivo a nasuneme jej nad kahan, ten poté zapálíme a pozorujeme rozložení plamene a to tak že sledujeme rozžhavení pletiva ve spodní části plamene, poté ochladíme a sledujeme rozžhavení ve střední části plamene. Do středu vnitřního viditelného kužele plamene plynového kahanu zasuneme skleněnou trubičku, ke druhému konci přiložte zapálenou špejli, která na krátkou dobu zapálí malý plamínek.

Upozornění, poznámky: Vzhledem k delší práci s otevřeným ohněm je dobré si připravit a pracovat v termoizolačních nehořlavých rukavicích.

-16/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HOŘENÍ Zařazení: Název úlohy: Co vzniká při hoření svíčky

Čas:

Chemikálie:

Pomůcky: Svíčky různých velikostí a tvarů a materiálů, zapalovač, azbestové sítky (2 kusy).

Návod: Svíčky rozestavíme na azbestové síťky a zapálíme. Poté žáky necháme posoudit, zda má vliv tvar a velikost svíčky na velikost a intenzitu plamene. Poté je vhodné vysvětlit, že plamen jsou hořící páry parafinu (přírodní nebo umělý) který se taví a vzlíná po knotu. Spalováním parafínu vznikají horké těkavé plyny, které jsou lehčí než vzduch a proto stoupají vzhůru a určují směr plamene (proto plamen vždy hoří vzhůru). Oxid uhličitý dokážeme zaváděním plynů hořící svíčky přes nálevku do promývačky s vápennou vodou, která e napojena na vývěvu. Voda je dokázána orosením nálevky.

Upozornění, poznámky: Je třeba dát pozor na potřísnění odkapávajícím zbytkem parafínu.

-17/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HOŘENÍ LÁTEK Zařazení: Název úlohy: Hoření hořčíku ve vodě

Čas:

Chemikálie: Hořčík (Mg, větší kousek, zhruba 1x1 cm), voda, FFT indikátor

Pomůcky: Erlenmayerova baňka, laboratorní kleště, kahan, zapalovač, skleněná vana

Návod: Do skleněné vany (Erlenmayerovy baňky) nalijeme vroucí vodu a přikápneme pár kapek FFT. Nad kahanem zapálíme hořčíkový plíšek a vhodíme jej do baňky s vroucí vodou.

Upozornění, poznámky: Je nutné dbát zvýšené opatrnosti při vhazování hořčíku do baňky a vyvarovat se toho, aby hořčíkový plíšek upadl mimo nádobu. Je vhodné použít ochranné brýle. Voda musí vřít (zhruba 5 minut)

-18/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HAŠENÍ Zařazení: Název úlohy: Model hasícího přístroje

Čas:

Chemikálie: Hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda), koncentrovaná kyselina chlorovodíková (HCl), saponát, voda Pomůcky: Odsávací baňka (1 dm3), zkumavka, nálevka, gumová zátka Návod: Odsávací baňku asi do poloviny naplníme nasyceným (lépe přesycený) roztokem hydrogenuhličitanu sodného a přidáme 10 cm3 kapalného saponátu. Do odsávací baňky pak postavíme zkumavku s 15 cm3 koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Baňku uzavřeme zátkou. Potom ji obrátíme dnem vzhůru, aby se oba roztoky smíchaly. Vzniká pěna, která stříká bočním vývodem z odsávací baňky.

Upozornění, poznámky:  Je nezbytné nasměrovat boční vývod tak, aby směřoval do bezpečné zóny (nedošlo k potřísnění žáků).  Přesycený roztok NaHCO3 a půl zkumavky HCl a více saponátu (1:1 s kyselinou).  Používat pryžové zátky. Vyzkoušet předem bez chemikálií, jestli tam zkumavka sedí.

-19/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HAŠENÍ Zařazení: Název úlohy: Hašení plamene oxidem uhličitým

Čas:

Chemikálie: Hydrogenuhličitan sodný, kyselina chlorovodíková

Pomůcky: Kádinka (500 cm3), petriho miska, skleněná vana, svíčky různé délky, zapalovač

Návod: Do kádinky nalijeme nasycený roztok hydrogenuličitanu sodného a přidáme kyselinu chlorovodíkovou. Vzniká oxid uhličitý. Ve skleněné vaně zapálíme svíčky různé velikosti a pomalu přilíváme oxid uhličitý. Lze udělat tak, že na NaHCO3 v kádince naliji HCl, přiklopím Petriho miskou a vzniklý oxid uhličitý pak naliji na plamen svíčky.

Upozornění, poznámky: Je nutné dbát zvýšené opatrnosti při manipulaci s kyselinou. Na podobném principu pracuje detekce oxidu uhličitého ve vinných sklepích. Kyselinu chlorovodíkovou lze nahradit octem nebo kyselinou citronovou.

-20/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV KONCENTRACE Zařazení: Název úlohy: Reakce koncentrované a zředěné HCl se Čas: zinkem Chemikálie: Kyselina chlorovodíková (koncentrace 1%, 20 – 30%, zhruba půl zkumavky), zinek (půlka malé lžičky)

Pomůcky: Zkumavky (2 kusy), držák na zkumavky, plastová lžička, kádinky (150 cm3)

Návod: Do kádinek si připravíme roztoky kyselin. Do dvou zkumavek vpravíme 1 pecičku zinku a přidáme roztoky kyselin, sledujeme průběh a rychlost reakce.

Upozornění, poznámky: Je třeba dbát bezpečnostních pravidel při ředění kyseliny a při manipulaci s roztoky kyseliny. Také je vhodné dbát zvýšené opatrnosti při reakci ve druhé zkumavce, aby nedošlo k potřísnění.

-21/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV KONCENTRACE Zařazení: Název úlohy: Reakce HCl s práškovým železem při různé Čas: teplotě Chemikálie: práškové železo, kyselina chlorovodíková (10%)

Pomůcky: Zkumavky (2 kusy), laboratorní stojan s příslušenstvím, kádinky (2 * 250 cm3, 150 cm3), plastová lžička.

Návod: Do kádinky si připravíme roztok kyseliny chlorovodíkové. Do stojanu upevníme dvě zkumavky, pod které umístíme kádinky s horkou vodou a s vodou obsahující ledovou tříšť. Do zkumavek přidáme roztok kyseliny chlorovodíkové a práškové železo.

Upozornění, poznámky: Je třeba dbát bezpečnostních pravidel při ředění kyseliny a při manipulaci s roztoky kyseliny. Také je vhodné dbát zvýšené opatrnosti při reakci ve druhé zkumavce, aby nedošlo k potřísnění. Železo by mělo být hrubší, voda vroucí.

-22/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV PLOŠNÉHO OBSAHU Zařazení: Název úlohy: Reakce HCl s kusovým a práškovým vápencem Čas:

Chemikálie: Kyselina chlorovodíková (c = 3 mol/dm3), práškový uhličitan vápenatý a kusový vápenec (přírodní znečištěný uhličitan vápenatý)

Pomůcky: Aparatura pro vyvíjení plynů, odměrný válec (250cm3), vana, stopky (hodinky se sekundovou ručičkou), trubička k jímání plynů nad vodou.

Návod: Sestavíme aparaturu pro vyvíjení plynů nad vodou. Do odsávací zkumavky (1) vpravíme 2 g práškového uhličitanu vápenatého a do dělící nálevky (2) odměříme 5 cm3 zředěné kyseliny chlorovodíkové. Do odměrného válce naplněného vodou jímáme nad vodou vznikající plyn. Okamžitě začneme měřit čas a zaznamenáme dobu, kdy vznikne 100 cm3 plynu. Pokus opakujeme s kusovým vápencem a zjištěné časové údaje porovnám.

Upozornění, poznámky: V případě žákovského provedení v hodině, lze pokus uskutečnit v jednodušším uspořádání, pouze ve zkumavkách. Žáci odměří do jedné zkumavky 1,0 g kusového vápence a do druhé 1,0 g práškového uhličitanu vápenatého. Do obou zkumavek potom najednou přiliji 5 cm3 kyseliny chlorovodíkové. Měří čas, za který zreaguje všechen uhličitan. Provedení s jímáním plynu nad vodou spíše jako laboratorní cvičení.

-23/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV TEPLOTY Zařazení: Název úlohy: Reakce HCl s kusovým a práškovým železem

Čas:

Chemikálie: Kusové a práškové železo, kyselina chlorovodíková (10 %)

Pomůcky: Zkumavky (2 kusy), držák na zkumavky, plastová lžička, kádinky (150 cm3)

Návod: Do kádinky si připravíme roztok 10 % kyseliny chlorovodíkové. Do zkumavek umístěných v držáku nejdřív lijeme kyselinu chlorovodíkovou a poté vložíme práškové a kusové železo. Sledujeme, v jakém rozsahu probíhá rekce.

Upozornění, poznámky: Je třeba dbát bezpečnostních pravidel při ředění kyseliny a při manipulaci s roztoky kyseliny. Také je vhodné dbát zvýšené opatrnosti při reakci ve druhé zkumavce, aby nedošlo k potřísnění. Práškové železo nesmí být moc jemné, pak je vše černé a není nic vidět. Kyselinu moc neředit, lepší koncentrovanější.

-24/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV KATALYZÁTORU Zařazení: Název úlohy: Hoření cukru

Čas:

Chemikálie: Kostkový cukr, popel (krbový, cigaretový - lepší).

Pomůcky: Kahan, laboratorní kleště, zapalovač

Návod: Chemickými kleštěmi vložíme do plamene kahanu kostku řepného cukru (sacharosy). Tak ověříme jeho hořlavost. Potom jinou kostku cukru posypeme popelem z cigaret, vložíme ji do plamene kahanu a sledujeme, zda hoří i po vyjmutí z plamene (obr).

Upozornění, poznámky: Je třeba dbát opatrnosti při manipulaci s roztaveným cukrem. Dobré je upozornit žáky na vznikající karamel (poznají podle vůně). Cukr obalit v popelu (lžička popelu na 1 kostku).

-25/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VLIV KATALYZÁTORU Zařazení: Název úlohy: Rozklad peroxidu vodíku

Čas:

Chemikálie: Peroxid vodíku, oxid manganičitý (MnO2), prášková měď

Pomůcky: Zkumavky (2 kusy), držák na zkumavky, plastová lžička

Návod: Do dvou zkumavek nalijeme peroxid vodíku, do první přidáme práškovou měď, do druhé pak oxid manganičitý. Pozorujeme průběh reakce.

Upozornění, poznámky: Peroxid nesmí být prošlý !!!

-26/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE Zařazení: Název úlohy: Příklad katalyzované reakce

Čas:

Chemikálie: Peroxid vodíku (w = 0,1), pentahydrát síranu měďnatého (w = 0,1), koncentrovaný roztok amoniaku. Pomůcky: 3 kádinky, 2 odměrné zkumavky, pipeta, stopky. Návod: Příprava katalyzátoru: K 10 ml roztoku síranu měďnatého přidáme po kapkách roztok amoniaku, až vznikne tmavě modrý roztok síranu tetraamminměďnatého. Do jedné kádinky nalijeme 10 ml roztoku připraveného katalyzátoru a do druhé 10 ml roztoku síranu měďnatého. Do obou přidáme najednou 10 ml peroxidu vodíku. Pozorujeme průběh reakce.

Upozornění, poznámky:  Pokus demonstruje vliv katalyzátoru na chemickou reakci velmi průkazně a je ho tedy možné zařadit do tematického celku kvalitativní a kvantitativní stránka chemických reakcí.

-27/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE - endo Zařazení: Název úlohy: Reakce uhličitanu sodného s chloridem Čas: amonným Chemikálie: Uhličitan sodný (Na2CO3), chlorid amonný (NH4Cl)

Pomůcky: Kádinky (3 x 250 cm3), teploměr, skleněná tyčinka, plastová lžička.

Návod: Do dvou kádinek si připravíme roztoky 20g uhličitanu sodného a 2g chloridu amonného v přibližném objemu 100 cm3. V obou kádinkách změříme teplotu. Poté vlijeme obsah obou kádinek do třetí a za stálého míchání odečítáme teplotu v této kádince.


-28/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE - exo Zařazení: Název úlohy: Reakce síranu měďnatého s práškovým zinkem Čas:

Chemikálie: Síran měďnatý (CuSO4 . 5H2O, 10%), práškový zinek (3g)

Pomůcky: Kádinka (150 cm3), plastová lžička, skleněná lodička, skleněná tyčinka, teploměr

Návod: Do kádinky si připravíme asi 50 cm3 10 % roztoku síranu měďnatého. Na lodičce si odvážíme přibližně 1 až 3 g práškového zinku. Tento pak po malých dávkách za stálého míchání přisypáváme do kádinky s roztokem síranu měďnatého a při tom sledujeme, jak stoupá teplota.

Upozornění, poznámky: Pokud dojde k nasypání celého množství práškového zinku do roztoku síranu měďnatého, hrozí akumulace tepla v jednom místě kádinky a její následné roztržení.

-29/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE – acidobazické Zařazení: Název úlohy: Barvy indikátorů

Čas:

Chemikálie: Kyselina (sírová, ocet), zásada (hydroxid sodný, mýdlo)

Pomůcky: Zkumavky (10 kusů), držák na zkumavky, bílý papír.

Návod: Zkumavky rozdělíme v držáku do dvou sérií. V jedné bude roztok kyseliny ve druhé roztok zásady. Poté do každé série přikapáváme jednotlivé indikátory a sledujeme barevnou změnu proti bílému podkladu v obou prostředích.

Upozornění, poznámky: Roztoky indikátorů v ethanolu !!!

-30/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE – acidobazické Zařazení: Název úlohy: Přeměna vody na víno

Čas:

Chemikálie: Kyselina (chlorovodíková, sírová), hydroxid sodný nebo 10% roztok NH3, FFT silný roztok

Pomůcky: Kádinky (4 x 250 cm3) – pro lepší efekt lze použít skleničky na víno, lahev od vína bez etikety

Návod: Do řady si připravíme 4 skleničky na víno a láhev na víno bez etikety, první a třetí skleničku vypláchneme silným roztokem FFT a čtvrtou koncentrovanou kyselinou. Na dno lahve přidáme trochu koncentrovaného roztoku NaOH nebo roztok NH3, před žáky lahev od vína naplníme vodou z kohoutku. Pravou rukou naléváme vodu do 1. a 3. skleničky a levou rukou do 2. a 4. skleničky, poté 1. skleničku nalijeme do 4. skleničky.

lahev na dně NH3

1 FFT

2


-31/105-

3 FFT

4 kys.

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE – acidobazické Zařazení: Název úlohy: Neutralizace

Čas:

Chemikálie: Zředěné roztoky - hydroxid sodný (NaOH), kyselina chlorovodíková (HCl), FFT

Pomůcky: Kádinky (2 krát 250cm3) nebo zkumavky, nálevka, plastová lžička, skleněná tyčinka

Návod: Do kádinek (zkumavek) si připravíme koncentrované roztoky hydroxidu sodného a kyseliny chlorovodíkové. Oba roztoky pomalu za stálého míchání přiléváme k sobě, a sledujeme, jak se kádinka zahřívá. Je možné kádinku přiklopit nálevkou a sledovat, jak kondenzuje voda na jejích stěnách.

Upozornění, poznámky:  Je možné provádět jako titraci FFT od zbarvení do odbarvení  Používat zředěné roztoky, jinak je reakce moc bouřlivá.

-32/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: CHEMICKÉ REAKCE – srážení Zařazení: Název úlohy: Tajné písmo

Čas:

Chemikálie: Roztoky chemikálií o w=0,1 nebo roztoky látek uvedených v tabulce

Pomůcky: Filtrační papír, plochý štětec (6 -7 cm), malířský kulatý štětec

Návod: Inkoustem napíšeme na filtrační papír za použití slabého štětce příslušný nápis. Po jeho zaschnutí lze písmo vyvolat pomocí odpovídající vývojky. Je-li vývojkou roztok, lze jej nanášet buď plochým štětcem, nebo jemným rozprašovačem. Jsou-li vývojkou páry, lze písmo vyvolat jeho vsunutím do nádoby s parami vývojky.

Upozornění, poznámky: Lze použít i sulfanovou vodu jako vývojku a roztoky kationtů tvořící barevné sulfidy.

-33/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: ELEKTROCHEMIE Zařazení: Název úlohy: Řada napětí kovů

Čas:

Chemikálie: Roztoky (c = 0,5 mol.dm-3) soli: dusičnan měďnatý, dusičnan stříbrný, dusičnan olovnatý, kousek (zrnko, hoblinka, drátek) hořčíku, zinku, železa, mědi

Pomůcky: Tečkovací destička nebo podložní sklíčko, bílý podklad, 3 kapátka

Návod: Na tečkovací desku, či podložní sklíčko dáme kousek kovu (ve formě drátku, či hobliny, zrnka nebo granule. Ke každému kovu postupně přidáme roztoky soli (hořčík, zinek, železo a měď a roztoky dusičnanu měďnatého, dusičnanu olovnatého a dusičnanu stříbrného). Proti bílému podkladu pozorujeme změny zbarvení užitého roztoku případně i vylučování jiného kovu.

Upozornění, poznámky: Nejlepší je používat práškové formy kovů.

-34/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: ELEKTROCHEMIE Zařazení: Název úlohy: Elektrolýza CuCl2

Čas: 10 minut

Chemikálie: Nasycený roztok chloridu sodného, roztok jodidu draselného (w=0,05), roztok fenolftaleinu, roztok škrobu

Pomůcky: Kádinka (500 cm3), menši květináč, uhlíková a železná elektroda, zdroj stejnosměrného napětí (12 - 24 V), dělená pipeta na 10 cm3, zkumavky

Návod: Roztok chloridu měďnatého (w = 0,1) nalijeme do U trubice ve stojanu, do jejíchž ramen zasuneme čisté uhlíkové elektrody. Ty připojíme ke zdroji stejnosměrného napětí a necháme elektrolýzu 10 minut probíhat. Po skončení elektrolýzy opatrně vyjměte katodu z roztoku a měď vyloučenou na jejím povrchu seškrábejte na krystalizační misku. Na měď přikápneme kyselinu dusičnou a pozorujeme. Chlor v prostoru anody dokážeme jodidoškrobovým papírkem.


-35/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: ELEKTROCHEMIE Zařazení: Název úlohy: Elektrolýza NaCl

Čas:

Chemikálie: Roztok chloridu sodného (w=0,20), roztok fenolftaleinu, roztok jodidu draselného (w=0,05), roztok škrobu (w=0,01) Pomůcky: Petriho miska (kádinka), železný hřebík, tyčinka z uhlíku, zdroj stejnosměrného napětí (plochá baterie), banánky, elektrické vodiče Návod: Elektrolýza bez oddělení katodického a anodického prostoru: Do krystalizační misky nalijeme asi 50 ml nasyceného roztoku NaCl. Do roztoku ponoříme očištěný železný hřebík a zapojíme jej jako katodu a tyčinku z uhlíku jako anodu. Elektrody připojíme na zdroj stejnosměrného napětí, asi po 2 minutách proud přerušíme a do katodického prostoru přidáme asi 2 kapky fenolftaleinu a k anodě stejné množství roztoku KI a škrobu. Pozorujeme. Elektrolýza chloridu sodného za oddělení prostoru katody a anody: Postupujeme stejně jako v první části pokusu, pouze oddělíme před začátkem elektrolýzy katodický a anodický prostor tvrdou lepenkou. Pozorujeme a porovnáme oba pokusy.


-36/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VODÍK Zařazení: Název úlohy: Reakce neušlechtilého kovu s kyselinou

Čas:

Chemikálie: Kyselina chlorovodíková (15 ml), práškový zinek (2 malé lžičky)

Pomůcky: Dělící nálevka, odsávací baňka, kádinka (250 cm3), skleněná vana, plastová lžička, gumová hadice

Návod: Sestavíme aparaturu pro vývoj plynu. Z dělicí nálevky pozvolna přikapáváme kyselinu chlorovodíkovou na zinek. Pozorujeme, že se při styku těchto dvou látek vyvíjí bezbarvý plyn – vodík. Vodík zavádíme do baňky vyvážené na váhách a zavěšené dnem vzhůru. Lze do odsávací baňky nalít kyselinu a umístit zinek, vodík se jímá bočním vývodem přímo do zkumavky.

Upozornění, poznámky: Hustota vodíku je 14,5krát menší než hustota vzduchu, a proto ho jímáme do nádob otočených dnem vzhůru.

-37/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: VODÍK Zařazení: Název úlohy: Demonstrace „třaskavého plynu“

Čas:

Chemikálie:

Pomůcky: Zkumavka, kahan, kádinka, aparatura na vývoj vodíku, zapalovač

Návod: Vodík jímáme nad vodou do zkumavky, která je zpoloviny naplněna vodou a zpoloviny vzduchem. Zkumavku se směsí vodíku a vzduchu pod vodou uzavřeme palcem a přisuneme ji k plameni kahanu. Palec oddálíme a hrdlo zkumavky přisuneme k plameni. Výbuch směsi ve zkumavce s typickým „štěknutím" dokazuje vodík, který se vzduchem tvoří výbušnou směs. Vodík jímáme nad vodou do zkumavky, která je zpočátku zcela naplněna vodou. Provedeme opět zkoušku na výbušnost jako v předchozím pokusu. Pokud plyn nevybuchuje, zkouška dokazuje, že v aparatuře již není vzduch. Nyní můžeme vodík na konci aparatury zapálit. Nad plamenem vodíku přidržíme suchou kádinku. Lze do odsávací baňky nalít kyselinu a umístit zinek, vodík se jímá bočním vývodem přímo do zkumavky.


-38/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KYSLÍK Zařazení: Název úlohy: Rozhoření žhnoucí třísky

Čas:

Chemikálie: Kyslík, měď, zinek, oxid manganičitý (MnO2)

Pomůcky: Varná baňka s plochým dnem, špejle, kahan, zapalovač

Návod: Do baňky zasuneme třísku se žhnoucím koncem. Do baňky nalijeme roztok peroxidu vodíku (5 cm3) a zkoušku žhnoucí třískou opakujeme. Do baňky s peroxidem vodíku přidáme oxid manganičitý (0,05 g) a směs promícháme krouživým pohybem baňky, kterou zazátkujeme. Po 2 až 5 minutách opět zasuneme do baňky žhnoucí třísku. Lze vyzkoušet i jiné látky, naoř. Cu nebo Zn.


-39/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Příprava a vlastnosti chloru

Čas:

Chemikálie: Manganistan draselný, kyselina chlorovodíková, hydrogenuhličitan sodný

Pomůcky: Odměrný válec, dělící nálevka, kádinka, vata, gumová zátka, plastová lžička, list rostliny

Návod: Na dno laboratorního válce vložíme chemickými kleštěmi malou kádinku nebo kelímek s pevným manganistanem draselným (asi 1 lžičkou). Válec uzavřeme zátkou, kterou prochází stopka dělicí nálevky naplněné koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou, a do trubice vložíme smotek vaty navlhčený nasyceným roztokem sody. Kyselinu pozvolna přikapáváme do kádinky. Proti bílému pozadí (např. listu papíru) pozorujeme. Do válce s chlorem zasuneme pruh filtračního papíru s vodným roztokem barviva (např. inkoustem).

Upozornění, poznámky: Pozor! Chlor je velmi jedovatý, leptá sliznice. Pokusy s chlorem provádíme v digestoři nebo zajistíme řádné větrání učebny. Přebytečný chlor odstraňujeme, např. jeho reakcí s roztokem sody. Používat malá množství, jinak vyběhne reakce z válce. Lze udělat také přímo ve válci /na dno manganistan a zalít HCl, vše v malých množstvích).

-40/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Rozpustnost jodu

Čas:

Chemikálie: Pevný jod, asi 10%-ní roztok jodidu draselného, destilovaná voda, benzen, ethanol, chloroform Pomůcky: Zkumavky, kapátko Návod: Do pěti zkumavek umístíme krystalek jodu a přilijeme k němu asi 2cm3 rozpouštědla (voda, ethanol, benzen, chloroform, roztok jodidu draselného). Pozorujeme rozpustnost a zbarvení roztoků.


-41/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Reakce jodu se sulfanem

Čas:

Chemikálie: Roztok jodu (w=0,01), jodid draselný, pevný sulfid železnatý, kyselina chlorovodíková (w=0,20).

Pomůcky: Reagenční válec, zařízení na vývin sulfanu.

Návod: Do roztoku jodu (připravený přidáním několika krystalů jodidu ke směsi jodu ve vodě) v reagenčním válci zavádíme sulfan (připravený reakcí kyseliny chlorovodíkové se sulfidem železnatým). Pozorujeme proběh reakce a povahu produktů.

Upozornění, poznámky:  Sulfan je toxický plyn, proto je nutné pracovat v digestoři se zapnutým odtahem. Má redukční účinky.

-42/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Jodové hodiny

Čas:

Chemikálie: Roztok jodičnanu draselného (w=0,0017), roztok siřičitanu sodného (w=0,0008), koncentrovaná kyselina sírová, škrobový maz (w=0,0005), nasycený roztok thiosíranu sodného, fenolftalein, roztok hydroxidu sodného (c=1 mol/dm3), roztok kyseliny sírové (w=0,80).

Pomůcky: 6 kádinek (přibližně stejné velikosti), skleněná tyčinka.

Návod: Nejprve nalijeme do kádinek roztoky podle obrázku. Do kádinek A až D nalijeme pouze asi 5 ml roztoků. Pak postupujeme podle obrázku, pozorujeme průběh a povahu reaktantů a produktů.

.


-43/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Důkazy halogenidů

Čas:

Chemikálie: Vzorky s chloridovými, bromidovými nebo jodidovými anionty, dusičnan stříbrný,

Pomůcky: Kapátko, tečkovací destička

Návod: K připraveným roztokům chloridu, bromidu a jodidu přidáme roztok dusičnanu stříbrného. Pozorujeme barvu sraženin a jejich chování na světle. Suspenze jednotlivých halogenidů stříbra rozdělíme do dvou sad zkumavek. Do jedné sady přilijeme roztok thiosíranu sodného. Sledujeme rozpustnost sraženin. Do druhé sady přilijeme roztok amoniaku. Sledujeme rozpustnost sraženin.


-44/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENY Zařazení: Název úlohy: Reakce chloru s mědí a železem

Čas:

Chemikálie: Železný prášek, voda, měděná spirála, manganistan draselný, kyselina chlorovodíková (w=0,2). Pomůcky: Spalovací lžička, dva reagenční válce se zabroušenými okraji a přibroušenými skleněnými deskami, vyvíjecí aparatura na chlor, kahan, praný písek. Návod: Rozžhavený měděný drát stočený do spirály vsuneme do nádoby s najímaným chlorem (připraveným reakcí manganistanu s kyselinou chlorovodíkovou), na jehož dno dáme asi centimetrovou vrstvičku písku. Spirála začne žhnout a odkapávat žhavý chlorid měďnatý, proto je nutno dát předem na dno válce písek. Po skončení reakce spirálu vytáhneme a nalijeme do válce asi 10 ml vody. Pozorujeme výslednou reakci a zbarvení. Totéž provedeme s práškovým železem na spalovací lžičce. Po skončení reakce lžičku vyjmeme a do válce nalijeme asi 10 ml vody. Pozorujeme vzniklé zbarvení.

Upozornění, poznámky: Pokus demonstruje reaktivitu chloru vůči kovům, je také vhodný pro názornou ukázku vzniku komplexních sloučenin. Vyplývá z něj také, že komplexní sloučeniny kationů kovů mohou, ale také nemusejí mít stejnou barvu jako analogické nekomplexní sloučeniny.

-45/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SÍRA Zařazení: Název úlohy: Příprava sirného květu a plastické síry

Čas:

Chemikálie: Pevná síra

Pomůcky: Zkumavka, kádinka (250 cm3), držák na zkumavky, kahan, zapalovač, porcelánový kelímek

Návod: Ve zkumavce pozvolna zahříváme krystalickou síru (zhruba do třetiny). Pozorujeme, jak krystalická síra kapalní a při tavení tmavne. Z kapaliny se uvolňují páry, které u ústí zkumavky kondenzují, a vzniká žlutá, prášková síra (sirný květ). V porcelánovém kelímku (zkumavce) zahřívejte síru zbylou z první části pokusu, až vznikla hnědá viskózní kapalina. Tu nalijte tenkým proudem do vany s vodou. Ztuhlou hmotu vyndejte z vody a vyzkoušejte její plastičnost.

Upozornění, poznámky: Pokus je nutno provádět v digestoři (při zahoření vzniká oxid siřičitý). Je názorný, pro sledování krystalů z nasyceného roztoku síry v toluenu je však potřebný mikroskop. Lepší nechat déle tát a nechat chvilku ustát, bude to tekutější. Správně by se pokus měl provádět v tavícím kelímku, ale jelikož ho značně znečistí, zkumavka je lepší.

-46/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SÍRA Zařazení: Název úlohy: Rozpustnost síry v různých rozpouštědlech

Čas:

Chemikálie: Pevná síra, voda, toluen, sirouhlík

Pomůcky: Zkumavky (3 kusy), držák na zkumavky, plastová lžička

Návod: Do tří zkumavek umístěných v držáku nalijeme jednotlivá rozpouštědla. Poté vsypáváme jemně nadrcenou síru a pozorujeme, zda se rozpouští.

Upozornění, poznámky: Tento pokus je nutné provádět v digestoři!!! Toluen a sirouhlík jsou toxické a nevábně vonící látky proto je nutné pracovat v digestoři a s ochrannými pomůckami.

-47/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SÍRA Zařazení: Název úlohy: Barevné sulfidy

Čas:

Chemikálie: Pevná síra (prášek, 4g), práškové železo (7 g), voda

Pomůcky: Zkumavka, držák na zkumavku, kahan, zapalovač, plastová lžička

Návod: Do zkumavky vsypeme jemně drcenou síru a poté přidáme práškové železo a přelijeme malým množstvím vody. Porovnáme hustotu. Směs síry a železa zahříváme ve zkumavce, dokud nedojde k reakci veškerého množství všech složek.


-48/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SÍRA Zařazení: Název úlohy: Horoskop z lahve

Čas:

Chemikálie: Sulfid železnatý (FeS), kyselina chlorovodíková (HCl), síran měďnatý (CuSO4), síran železnatý (FeSO4)

Pomůcky: Tmavá láhev, kádinka, zátka, papírové kartičky, štěteček

Návod: Do hnědé (tmavé láhve) nasypeme sulfid železnatý, přilijeme zředěnou kyselinou chlorovodíkovou a dobře zazátkujeme. Na papírové kartičky napíšeme koncentrovaným roztokem modré nebo zelené skalice krátké horoskopy. Písmo necháme zaschnout. Obecenstvu necháme vytáhnout svůj osud na kartičce. Kartičku srolujeme a vsuneme do láhve a zazátkujeme tak, aby zátka držela kartičku v hrdle. Po několika okamžicích kouzlení kartičku vyjmeme a horoskop je zviditelněný.

Upozornění, poznámky: Láhev musí být neprodyšně uzavřena (pozor, sulfan je jedovatý plyn), k pokusu je vhodné přinést láhev již naplněnou sulfanem.

-49/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SÍRA Zařazení: Název úlohy: Vlastnosti kyseliny sírové

Čas:

Chemikálie: Kyselina sírová, cukr, voda

Pomůcky: Hodinové sklo (3 kusy), kádinky (3krát 250 cm3), skleněná tyčinka, teploměr, analytické váhy

Návod: Na hodinová skla (lépe v Petriho misce) s kostkou cukru, bavlněnou tkaninou a filtračním papírem přidáme několik kapek koncentrované kyseliny sírové. Pozorujeme. Do vody v kádince pozvolna přiléváme po tyčince koncentrovanou kyselinu sírovou a měříme teplotu vznikajícího roztoku. Vždy přiléváme kyselinu do vody opatrně a za stálého míchání. Dlouhodobým pokusem sledujeme, jak se mění hmotnost otevřené nádoby s koncentrovanou kyselinou sírovou. Pokus trvá nejméně 24 hodin.

Upozornění, poznámky: Dehydratační účinky lze demonstrovat reakcí kyseliny sírové s CuSO4.5H2O, který bělá.

-50/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: DUSÍK Zařazení: Název úlohy: Rozpustnost amoniaku ve vodě (amoniková Čas: fontána) Chemikálie: Koncentrovaný roztok amoniaku, lihový roztok fenolftaleinu. Pomůcky: Vana, baňka, destilační baňka, vata, skleněné trubičky, zátka, indikátorový papírek, kahan, stojan s příslušenstvím. Návod: Do kulaté varné baňky nalijeme 10 ml amoniaku, utěsníme zátkou s procházející trubičkou (zhruba 20 cm) a amoniak odpaříme nad kahanem. Po krátké době baňku otočte trubičkou dolů a ponořte ji do vany s roztokem FFT nebo methylenové modři.


-51/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: DUSÍK Zařazení: Název úlohy: Reakce kovů a oxidů kovů s kyselinou dusičnou Čas:

Chemikálie: Kyselina dusičná, práškový zinek, prášková měď, oxid měďnatý, oxid zinečnatý

Pomůcky: Zkumavky (4 kusy), držák na zkumavky, plastová lžička,

Návod: Ve zkumavkách provedeme reakci 20% roztoku kyseliny dusičné se zinkem a s mědí. Pozorujeme, že kyselina dusičná reaguje se zinkem i s mědí. Vzniká bezbarvý oxid dusnatý, který se vzdušným kyslíkem ihned vytváří hnědý oxid dusičitý. Jestliže po ukončení reakcí odpaříme roztoky, získáme jako druhé produkty bílý dusičnan zinečnatý a modrý dusičnan měďnatý. Ve zkumavkách provedeme reakci oxidu zinečnatého a oxidu měďnatého s kyselinou dusičnou. Kyselina reaguje s oběma oxidy. Pozorujeme průběh a charakter vzniklých produktů. Děje vyjádříme chemickými rovnicemi.

Upozornění, poznámky: S kyselinou dusičnou je nutné pracovat s nejvyšší obezřetností. Způsobuje žluté skvrny na kůži !!! HNO3 má oxidační vlastnosti, při reakci s kovy vznikají NOX Při reakci s mědí dává zředěná NO, koncentrovaná NO2 (hnědý)

-52/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: DUSÍK Zařazení: Název úlohy: Ohnivé písmo

Čas:

Chemikálie: Dusičnan draselný

Pomůcky: Skleněná deska, tenký štětec na malovaní, kelímkové kleště, ohnivzdorná podložka, železný drát, hořák, filtrační kleště, ohnivzdorná podložka, železný drát, hořák, filtrační papír Návod: Nasyceným roztokem dusičnanu draselného (320 g na litr při 20° C) jedním tahem napíšeme na papír položený na skleněné desce nápis nebo kresbu. Takto připravený a usušený papír uchopíme do kleští a v místě kresby se ho dotkneme rozžhaveným drátem (špejlí).

Upozornění, poznámky: Hořící papír nutno držet nad ohnivzdornou podložkou. Zapaluje-li se přímým plamenem, je nutné, aby kresba končila na okraji papíru. V tomto místě ji lze potom zapálit. Nedělat duté tvary (vypadne to)

-53/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: UHLÍK Zařazení: Název úlohy: Vlastnosti aktivního uhlí

Čas:

Chemikálie: Aktivní uhlí (spódium), brom

Pomůcky: Varná baňka se zábrusovým uzávěrem, zábrusový uzávěr, mazací tuk, plastová lžička

Návod: Do baňky s parami bromu nasypeme lžičku aktivního uhlí. Baňku zazátkujeme a její obsah mírně protřepeme. Proti bílému pozadí pozorujeme.

Upozornění, poznámky: Brom je vysoce toxická látka absorbující se i pokožkou proto je nutné dodržovat obzvláště pečlivě bezpečnostní předpisy.

-54/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: UHLÍK Zařazení: Název úlohy: Důkaz vydechovaného oxidu uhličitého

Čas:

Chemikálie: Hydroxid vápenatý (Ca(OH)2), voda, oxid uhličitý (CO2)

Pomůcky: Kádinka (250 cm3), skleněná trubička nebo brčko

Návod: V kádince si připravíme roztok vápenného mléka (nasyceny roztok hydroxidu vápenatého) a zfiltrujeme na vápennou vodu. Roztok poté probubláváme vydechovaným vzduchem z plic.

Upozornění, poznámky:  Umístím-li suchý led do vody, vyvalí se páry oxidu uhličitého (kouzla v TV).  Oxid uhličitý lze připravit tepelným rozkladem CaCO3 nebo jeho reakcí se zředěnou HCl.

-55/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Plamenové zkoušky

Čas:

Chemikálie: Vzorky kovů (lithium, sodík, draslík, vápník, stroncium, baryum, rubidium, cesium, tantal, měď), kyselina chlorovodíková

Pomůcky: Kahan, platinový drátek, zapalovač, kádinka (150 cm3), kobaltové sklo

Návod: Platinový drátek vyčistíme opakovaným ponořením do HCl a vyžíháním v plameni kahanu. Drátek je čistý, jestliže nijak nezabarvuje plamen, do kterého je vsunut. Několik krystalků pevného vzorku (nebo roztoku) nabereme na očko na konci drátku a vložíme do vnějšího okraje nesvítivé části plamene.


-56/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Pokusy se sodíkem

Čas:

Chemikálie: Sodík, voda, n-hexan, FFT, prášková síra Pomůcky: Odměrný válec, skleněné vana, filtrační papír, nůžky, skleněná tyčinka, nůž, pinzeta, porcelánová miska, kahan, trojnožka, azbestová síťka, lžička, zápalky Návod: Hoření sodíku Kousek sodíku umístíme do porcelánové misky a misku zahříváme kahanem. Sodík se taví a poté hoří svítivě žlutým plamenem. Na produkt vzniklý spálením sodíku opatrně přisypáváme práškovou síru. Chemické jojo Do odměrného válce nalijeme asi 5-8 cm vrstvu vody s přídavkem fenolftaleinu. Poté přelijeme stejnou vrstvou látky s menší hustotou, která nereaguje se sodíkem (n-hexan). Nakonec vhodíme do válce kousek sodíku (nebrat do ruky!) asi o velikosti hrachu. Zkáza Titaniku Do jedné třetiny skleněné vany naplněné vodou nalijeme 1ml roztoku fenolftaleinu. Na hladinu vody umístíme „parníček“ z filtračního papíru. Do každého „komínu parníčku“ dáme malý očištěný kousek sodíku. Pozorujeme probíhající děje. Pro lepší efekt je dobré do vody přidat FFT. Upozornění, poznámky: Sodík je uchováván pod vrstvou petroleje, je nutné, aby tato vrstva vždy překrývala celý povrch sodíku. Manipulaci se sodíkem provádíme vždy v co nejmenším množství. Sodík je nutné před reakcí osušit od petroleje otřením o filtrační papír. Při reakci produktu hoření sodíku s práškovou sírou je výsledná látky nejprve sytě žlutá, později bledne. Se sírou reaguje jen čerstvě připravený produkt.

-57/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Příprava některých sloučenin mědi řadou reakcí Čas:

Chemikálie: Síran měďnatý (w = 0,05), hydroxid sodný (w = 0,05), kyselina dusičná (w = 0,15), kyselina chlorovodíková (w = 0,15), kyselina octová (w = 0,15) Pomůcky: Zkumavky, odměrný válec, lžička, filtrační nálevka, stativ s příslušenstvím, filtrační papír, kádinka, skleněná tyčinka, hodinová skla. Návod: Do zkumavky nalijeme 10 cm3 roztoku síranu měďnatého a k němu po kapkách přidáme 6 cm3 hydroxidu sodného až do úplného vysrážení produktu. Zkumavku se vzniklou sraženinou opatrně zahříváme (obličej si chraňte štítem). Pevný produkt oddělíme od kapaliny filtrací a rozdělíme jej do tří zkumavek. Do každé ze tří zkumavek přidáme asi 6 cm3 kyseliny chlorovodíkové, dusičné, octové. Třetí zkumavku mírně zahřejeme. Jednotlivé roztoky ze zkumavek částečně odpaříme v sušárně a pak necháme volně krystalizovat na odpařovacích miskách. Suché produkty zvážíme. Popište barvy a chemické složení jednotlivých produktů.

Upozornění, poznámky: Pokus demonstruje rozdíly mezi jednotlivými měďnatými solemi a k jeho zvládnutí jsou potřebné některé znalosti o vlastnostech mědi, základní laboratorní dovednosti a také znalost bezpečnosti práce.

-58/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Amfotermní vlastnosti hliníku

Čas:

Chemikálie: Síran hlinitý (síran hlinitodraselný), hydroxid draselný, kyselina chlorovodíková, amoniak, jíl

Pomůcky: kádinky (4 x 250 cm3), odměrné válce, hliníková folie

Návod: K roztoku síranu hlinitého nebo síranu hlinitodraselného přilijeme jen málo zředěného roztoku hydroxidu draselného (asi 8%), vzniká sraženina. K jedné části suspenze přilijeme zředěnou kyselinu chlorovodíkovou, ke druhé části suspenze přilijeme do zkumavky navíc roztok hydroxidu draselného, až se sraženina „rozpustí". Trochu tohoto roztoku zahřejeme na hodinkovém sklíčku, aby se voda vypařila. Je možné zkusit dodatečně reakci původního roztoku síranu hlinitého v destilované vodě univerzálním indikátorovým papírkem. Do dvou skleněných válců nalijeme obyčejnou vodu mírně zakalenou jílem. Do jednoho z válců nalijte roztok chloridu hlinitého a zamícháme. Odlijeme polovinu obsahu tohoto válce a přilijte trochu koncentrovaného roztoku amoniaku, obsah ve válci dobře promícháme. Porovnáme vzorky ve válcích. Do zkumavek s kyselinou a hydroxidem vhodíme malý kousek hliníku (folie), pozorujeme reakci v obou roztocích.

Upozornění, poznámky: Vznik hydroxidu hlinitého hydrolýzou síranu hlinitého a adsorpce koloidních částeček ve vodě na jemné vločky hydroxidu hlinitého je princip čiření vody v úpravě vody říční ve vodu pitnou. POZOR, s koncentrovanou kyselinou prudká reakce.

-59/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Příprava hydroxidu hlinitého

Čas:

Chemikálie: Síran hlinitý (Al2(SO4)3), hydroxid sodný, voda

Pomůcky: Kádinky (600 cm3 a 150cm3 ), skleněná tyčinka, univerzální indikátor

Návod: K 50 cm3 0,1 M roztoku síranu hlinitého vlijeme asi 5 cm3 koncentrovaného roztoku hydroxidu sodného a řádně promícháme. Nejprve změříme pH u roztoku síranu hlinitého a poté u roztoku hydroxidu hlinitého který jsme vyredukovali.


-60/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Na hliníku rostou vlasy

Čas:

Chemikálie: Hliník (alobal), dusičnan rtuťnatý Hg(NO3)2 nebo jiná rozpustná rtuťnatá sůl

Pomůcky: Kapátko nebo pipeta, hadr, hliníková folie

Návod: Kápnete-li na hliníkovou destičku roztok rtuťnaté soli nebo necháte-li chvíli působit na hliníkový plech kovovou rtuť, začnou na plechu velmi rychle narůstat bílé vlásky. Setřeteli je hadrem, objeví se za chvíli znovu.

Upozornění, poznámky: Sloučeniny rtuti jsou jedovaté, pokus může provádět pouze vyučující, pokus není vhodný pro demonstraci vzhledem k špatné viditelnosti na větší vzdálenost.

-61/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Zkouška statečnosti - železo

Čas:

Chemikálie: Thiokyanatan draselný (KSCN), chlorid železitý (FeCl3)

Pomůcky: 2 ks misek, vata, příborový nůž

Návod: Připravíme do dvou kádinek koncentrované roztoky thiokyanatanu draselného a chloridu železitého. Pomocník nyní může podstoupit indiánskou zkoušku statečnosti. Část jeho těla (např. zápěstí) potřeme dezinfekčním roztokem (roztok chloridu železitého). Potom dezinfikujeme i kuchyňský nůž, ale roztokem thiokyanatanu. Tahy tupou stranou nože vytváříme na těle oběti krvavé stopy.

Upozornění, poznámky: Efektní pokus, roztoky musí být hodně koncentrované, pro thiokyanatan se dříve používal název rhodanid.

-62/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Demonstrace difúze

Čas:

Chemikálie: Manganistan draselný, voda

Pomůcky: Odměrný válec, kulatý filtrační papír, plastová lžička

Návod: Odměrný válec naplníme až po okraj vodou a na hladinu položíme filtrační papír, který necháme nasát vodu. Na papír nasypeme menší množství manganistanu draselného a pozorujeme průběh děje.

Upozornění, poznámky: Lze provádět ve válci se studenou a teplou vodou, přičemž rychlejší bude difuze v teplé vodě.

-63/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Kouzelný inkoust

Čas:

Chemikálie: Chlorid kobaltnatý (CoCl2.6H2O), lze hodně zředěný

Pomůcky: Štětec, filtrační papír, svíčka nebo kahan, Petriho miska

Návod: Napišeme štětcem namočeným do roztoku chloridu kobaltnatého na papír zprávu. Jakmile text zaschne, je písmo neviditelné. Při zahřátí nad plamenem se objeví modré písmo. Jakmile se papír navlhčí, písmo opět zmizí. Objevování a mizení písma lze opakovat.


-64/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Změna barev látek při tření

Čas:

Chemikálie: Thiokyanatan draselný, heptahydrát síranu kobaltnatého, ethanol, voda.

Pomůcky: Dvě třecí misky s tloučkem, ptačí pero, váhy se závažím, filtrační nálevka s filtračním papírem, dvě kádinky 100 cm3, krystalizační miska.

Návod: V jedné třecí misce tloučkem jemně rozetřeme 7 g thiokyanatanu draselného a ve druhé 5 g heptahydrátu síranu kobaltnatého. Obě rozetřené látky smícháme. Potom třeme vzniklou růžovou směs tloučkem v porcelánové misce. Vzniklý produkt rozpustíme v 10 ml ethanolu a poté ještě 3 ml ethanolu třecí misku vypláchneme. Vzniklé roztoky slijeme a po 10 minutách zfiltrujeme, filtrát necháme volně krystalizovat. Vzniklé jehlicovité, dlouhé, tmavě modré krystaly rozpustíme ve vodě.


-65/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KOVY Zařazení: Název úlohy: Elektrografická analýza vzorků kovů

Čas:

Chemikálie: Jodid draselný (w = 0,05), hexakyanoželeznatan draselný (w = 0,02), thiokyanatan draselný (w = 0,05), vodný roztok amoniaku (w = 0,15), kyselina octová (w = 0,1), dimethylglyoxim (nasycený roztok v ethanolu), dusičnan draselný (w = 0,05), dichroman draselný (w = 0,1), železný hřebík, měděný drát, zinek, olovo, nikl, stříbrný předmět. Pomůcky: Elektrograf, baterie, filtrační papír, kapátka. Návod: Jednou z metod, kterou lze prokázat přítomnost vybraných kovů ve vzorcích je anodické rozpouštění kovů a přechod jejich kationů do roztoku. Pracuje se s elektrografem. Hliníková destička položená na izolantu (sklo, dřevo) je pól záporný (katoda), na kladný pól zdroje je připojen větší železný hřebík (anoda). Zdrojem stejnosměrného napětí je plochá baterie. Na destičku elektrografu položíme dvojitě složený kousek filtračního papíru a kapátkem přikápneme elektrolyt, který je zároveň roztokem důkazového činidla. Na filtrační papír s činidlem položíme vyčištěný a ethanolem odmaštěný vzorek kovu. Pomocí hrotové elektrody (hřebíku) uzavřeme elektrický obvod a elektrolyticky rozpouštíme kov nebo slitinu 10 – 20 minut. Pro důkazy jednotlivých kovů slouží roztoky následujících činidel přidané na filtrační papír. Na základě zjištěných barevným změn na filtračním papíře určete, jaké kovy jsou obsažené v mincích: Železo: KSCN. Měď: K4[Fe(CN)6]. Olovo: KNO3 + KI. Nikl: dimethylglyoxim v ethanolu + NH3, Stříbro: K2Cr2O7. Upozornění, poznámky:

-66/105-

II. Organická chemie makromolekulární látky a biochemie

-67/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: ÚVOD DO ORGANICKÉ CHEMIE Zařazení: Název úlohy: Důkaz uhlíku a vodíku v organických Čas: sloučeninách Chemikálie: Organická látka (fenol, cukr), vápenná voda, oxid měďnatý, síran měďnatý bezvodý Pomůcky: Porcelánová miska, skleněná nálevka, skleněná trubička, promývačka, vodní vývěva 2 zkumavky, skelná vata, pinzeta, třecí miska s tloučkem, L-trubice, vrtané zátky, stojan, kahan, kádinka 100 ml Návod: První varianta: Sestavíme aparaturu podle obrázku. Na porcelánovou misku dáme asi 2g organické látky a zahřejeme ji. Unikající plyny zavádět pomocí vodní vývěvy do čiré vápenné vody.

Druhá varianta: Do stojanu upevníme vodorovně zkumavku. Na její dno vpravíme lžičku směsi sacharózy a CuO v poměru asi 1:2. Zhruba do poloviny vodorovné zkumavky umístíme lžičku bezvodého síranu mědnatého. Lehce utěsníme skelnou vatou a zkumavku uzavřeme zátkou s trubičkou, která vede do kádinky naplněné čerstvou vápennou vodou. Po sestavení aparatury pozvolna zahříváme směs sacharosy s CuO. Upozornění, poznámky:

-68/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: ÚVOD DO ORGANICKÉ CHEMIE Zařazení: Název úlohy: Důkaz polarity některých organických Čas: sloučenin Chemikálie: Hexan, ethanol, voda,…

Pomůcky: Dvě byrety, dvě kádinky, ebonitová tyč nebo dlouhé pravítko.

Návod: Upevníme dvě byrety do stojanu tak, aby jejich spodní konec byl asi 30 cm nad pracovní deskou. Pod byrety postavíme kádinky. Jednu byretu naplníme hexanem a druhou ethanolem. Intenzivním třením nabijeme ebonitovou tyč (dlouhé pravítko) statickou elektřinou a otevřeme kohoutky obou byret. K tenkým proudům kapaliny přiblížíme nabitou tyč na vzdálenost asi 5 – 10 cm. Pozorujeme, co se děje s proudem kapalin.

Upozornění, poznámky: Místo ethanolu můžeme použít také propanol, či některý nižší halogenovaný kapalný uhlovodík.

-69/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: UHLOVODÍKY Zařazení: Název úlohy: Rozpustnost tuhých alkanů

Čas:

Chemikálie: Vosk (parafinová svíčka), voda, ethanol, toluen, tetrachlormetan (CCl4), chloroform

Pomůcky: Zkumavky (3 kusy), držák na zkumavky, struhadlo, kádinka (600 cm3), plastová lžička

Návod: Do kádinky nastrouháme vosk, ten rozdělíme po malých lžičkách do zkumavek a přidáme vybraná rozpouštědla. Sledujeme průběh reakce.


-70/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: UHLOVODÍKY Zařazení: Název úlohy: Příprava a vlastnosti ethenu (ethylenu)

Čas:

Chemikálie: Ethanol (2 ml), koncentrovaná H2SO4 (5 ml)

Pomůcky: Frakční baňka, dělící nálevka, kádinky, trojnožka, síťka, kahan, špejle

Návod: Do baňky (kádinky) s ethanolem přikapáváme velmi opatrně koncentrovanou kyselinu sírovou. Dehydratací ethanolu vzniká ethen, který jímáme do zkumavky dnem vzhůru. Ethen ve zkumavce můžeme zapálit, dále lze dokázat dvojnou vazbu při reakci s bromovou vodou.

Upozornění, poznámky: Lze i ve větším měřítku (50 ml ethanolu do frakční baňky s pískem na dně, 50 ml kyseliny), pomalu přikapávat a chladit ve vodě s ledem. Plyn jímat nad vodou do válce.

-71/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: UHLOVODÍKY Zařazení: Název úlohy: Příprava a vlastnosti ethynu (acetylenu)

Čas:

Chemikálie: Acetylid vápenatý, Bayerovo činidlo, bromová voda, želatina (w = 0,01), Tollensovo činidlo, Cu činidlo na acetylen

Pomůcky: Kónická baňka (NZ, 500 cm3), 2 kádinky (400 cm3), odměrná zkumavka, dělící nálevka s trubicí k vyrovnání tlaku (NZ), 3 promývačky, 2 skleněné válce, pneumatická vana, saponát Návod: Sestavíme aparaturu podle obrázku (nejprve bez promývačky). Do baňky vhodíme několik větších kousků acetylidu vápenatého a uzavřeme ji dělící nálevkou naplněnou vodou. Přikapáváme opatrně a pomalu (plynule) vodu z nálevky, plyn jímáme do vody se saponátem, přičemž bubliny zapalujeme špejlí. Lze napojit i promývačku s bromovou vodou, která se bude odbarvovat.

Upozornění, poznámky: Acetylidy jsou v suchém stavu třaskavé, po ukončení pokusu je potřeba promývačky ihned vymýt.

-72/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Beilsteinova zkouška

Čas:

Chemikálie: Organické deriváty halogenidů, oxid vápenatý, kyselina dusičná, dusičnan stříbrný

Pomůcky: Měděné pletivo (spirála), kahan, zapalovač, zkumavka, držák na zkumavky

Návod: Žíháme měděnou síťku tak, až přestane barvit plamen. Na rozžhavenou síťku stříkneme trochu zkoušené látky. Pozorujeme zbarvení plamene.


-73/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HALOGENDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Příprava chlorethanu

Čas:

Chemikálie: Ethanol (w = 0,96), chlorid sodný, kyselina sírová (w = 0,96), měděná spirála. Pomůcky: Baňka (250 ml), skleněná trubička na konci zúžená, špejle. Návod: Do baňky odvažíme 5 g jemně rozetřeného chloridu sodného, přidáme 10 ml ethanolu a opatrně přilijeme 7 ml koncentrované kyseliny sírové. Baňku ihned zazátkujeme gumovou zátkou, kterou prochází nahoře zúžená trubička (obrázek). Pozvolna zahříváme směs v baňce. Unikající plyny zapálíme hořící špejlí. Do plamene vložíme měděnou spirálu a pozorujeme zbarvení plamene.

Upozornění, poznámky: Do baňky je třeba vhodit molekulové síto nebo střep z nepolévaného porcelánu pro zabránění vzniku utajeného varu. Pokus je nutno provádět v digestoři nebo na dobře větraném místě (vznik chlorovodíku).

-74/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Rozlišení methanolu od ethanolu

Čas:

Chemikálie: Ethanol (w = 0,96), methanol, tetraboritan disodný, konc. kyselina sírová, hydroxid sodný (w = 0,05), roztok jodu v jodidu draselném

Pomůcky: 3 střední porcelánové misky, kádinka (50 cm3), kádinka (250 cm3), odměrný válec (10 cm3), pipeta (2 cm3), pipeta (1 cm3), 2 zkumavky, špejle

Návod: Boraxová zkouška Do první porcelánové misky dáme 10 cm3 ethanolu a do druhé stejné objem methanolu. K oběma přidáme 0,1 g tetraboritanu disodného. Opatrně hořící špejlí zapálíme obsah obou misek. Pozorujeme zbarvení plamenů. Do třetí porcelánové misky odměříme 10 cm3 ethanolu, boraxu a dále přidat 0,5 cm3 koncentrované kyseliny sírové. Hořící špejlí obsah misky zapálíme. Pozorujeme barvu plamene a porovnáme ji s oběma předchozími pokusy. Jodoformová zkouška K 1 cm3 ethanolu a 1 cm3 methanolu ve dvou zkumavkách nalijeme 2 cm3 roztoku hydroxidu sodného. Do obou zkumavek přidáme nasycený roztok jodu v jodidu draselném tak dlouho, pokud mizí hnědé zabarvení způsobené jódem. Mírně zahřejeme ve vodní lázni. Sleduejme změny ve zkumavkách a vůni produktu.

Upozornění, poznámky: Pozor, methanol je zvláště nebezpečný jed! Místo dekahydrátu tetraboritanu disodného lze použít kyselinu trihydrogenboritou. Protože hrozí nebezpečí prasknutí porcelánových misek u pokusu 1, je vhodné umístit misky do větší nádoby s pískem na dně.

-75/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Důkaz ethanolu v alkoholickém nápoji

Čas:

Chemikálie: Alkoholický nápoj (vícestupňové pivo, víno)

Pomůcky: Varná baňka (NZ; 250 cm3), vzdušný chladič (trubička, zhruba 50 cm), špejle, varné kamínky

Návod: Do varné baňky nalijeme asi 100 cm3 alkoholického nápoje a přidáme varné kamínky. Baňku uzavřeme vzdušným chladičem a opatrně zahříváme k varu. U horního konce chladiče přidržujeme hořící špejli (obr).

Upozornění, poznámky: Místo kahanu je bezpečnější použít elektricky vytápěné topné hnízdo. Hořící špejli je nutno přidržovat brzy po začátku zahřívání. Aby hořel ethanol u horního konce trubice déle, je vhodné zkoumaný alkoholický nápoj alkoholem obohatit. Vhodným alkoholickým nápojem je vícestupňové pivo. U piva jsou pak na dně chuchvalce koagulovaných bílkovin.

-76/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Důkaz zplodin vznikajících hořením ethanolu

Čas:

Chemikálie: Vápenná voda, ethanol (w = 0,96)

Pomůcky: Promývačka, skleněná nálevka, lihový kahan

Návod: Sestavíme aparaturu podle obr. 8. Do promývačky nalijeme 30 cm3 vápenné vody, zapálíme lihový kahan a plynné zplodiny nasáváme do promývačky pomocí vývěvy. Pozorujeme změny v promývačce


-77/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Důkaz vody v ethanolu – nehořlavý kapesník

Čas:

Chemikálie: Ethanol (C2H5OH), voda, CuSO4 (vyžíhaná modrá skalice)

Pomůcky: Bavlněný kapesník, kádinka 500 ml, chemické kleště, žíhací kelímek, triangl

Návod: Čistý kapesník namočíme do 50 % roztoku etanolu. Přebytečný roztok z kapesníku jemně vymačkáme, uchopíme kleštěmi za roh a zapálíme. Jakmile plamen uhasne, můžeme dát neporušený kapesník prohlédnout. Přikápnutím ethanolu na vyžíhanou modrou skalici (žíháme v kelímku a na trianglu) se síran zbarví modře na CuSO4.5H2O.

Upozornění, poznámky: Kapesník nesmí být mastný a okraje roztřepané.

-78/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Příprava ethanolátu sodného

Čas:

Chemikálie: Zkumavka, hodinové sklo, špejle, univerzální indikátorový papírek. Pomůcky: Ethanol, sodík, uhličitan draselný. Návod: Do svisle upevněné zkumavky nalijeme 2 cm3 ethanolu. Do něj postupně vhodíme několik kousků očištěného a osušeného sodíku velikosti hrachu. Vznikající plyn opatrně zapálíme u ústí zkumavky. Po vychladnutí přilijeme do zkumavky malé množství destilované vody a pomocí indikátorového papírku změříme pH roztoku. Do vzniklého roztoku přidáme asi 2 g pevného uhličitanu draselného pro převedení vzniklého ethanolátu sodného na ethanol. Po delším stání se opět oddělí uvolněný ethanol. Ethanol dekantujeme a na hodinovém sklíčku zapálíme.

Upozornění, poznámky: Při práci se sodíkem je nutno dbát na to, aby nedošlo k jeho kontaktu s vodou. Při lití destilované vody k ethanolátu ve zkumavce postupovat opatrně, neboť mohou nebezpečně reagovat zbylé částečky sodíku s vodou.

-79/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Reakce glycerolu

Čas:

Chemikálie: Síran měďnatý (w = 0,1), hydroxid sodný (w = 0,1), Tollensovo činidlo, hydrogensíran draselný, glycerol. Pomůcky: Odměrný válec (10 cm3), 2 zkumavky, dělící nálevka, třecí miska s tloučkem, azbestová síťka, proužek filtračního papíru. Návod: VZNIK GLYCERÁTU MĚDI - do zkumavky nalijeme 1 cm3 roztoku síranu měďnatého a srážíme jej roztokem hydroxidu sodného tak dlouho, dokud nevzniká modrá sraženina. Sraženinu protřepeme malým množstvím glycerolu. DŮKAZ GLYCEROLU - do zkumavky nasypeme 1 g pevného hydrogensíranu draselného a 1 cm3 glycerolu. Vzniklou směs opatrně zahříváme. Do ústí zkumavky vložíme proužek filtračního papíru namočeného do Tollensova činidla. OXIDACE GLYCEROLU - na 5 g jemně rozetřeného manganistanu draselného na azbestové síťce opatrně přikapáváme asi 10 kapek glycerolu z dělicí nálevky. Vyčkáme 20 až 30 sekund. Upozornění, poznámky: Oxidaci glycerolu je nutno provádět v digestoři.

-80/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Porovnání různé viskozity u alkoholů

Čas:

Chemikálie: Propanol, ethandiol, glycerol.

Pomůcky: 3 stejné byrety (50 cm3), 3 kádinky, stopky.

Návod: Tři stejné byrety upevníme ve stojanech, uzavřeme kohouty, podstavíme kádinkami. První byretu naplníme 25 cm3 propanolu, druhou stejným objemem ethandiolu a třetí opět stejným objemem glycerolu. Připravíme si stopky, najednou otevřeme výpustní kohouty u všech třech byret a změříme dobu vytékání jednotlivých alkoholů z byret. Sloučenina Čas (s)

Propanol

Ethandiol

Glycerol

Upozornění, poznámky: Ethandiol je jedovatý, otrava se projevuje nevolností a zvracením, používá se jako rozpouštědlo.

-81/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: HYDROXYDERIVÁTY Zařazení: Název úlohy: Důkaz a vlastnosti fenolu

Čas:

Chemikálie: fenol, hydroxid sodný (w = 0,05), kyselina chlorovodíková (w = 0,1), bromová voda, amoniak (w = 0,1), chlorid železitý (w = 0,1)

Pomůcky: odměrný válec (10 cm3), dělená pipeta (5 cm3), sada zkumavek, univerzální indikátorový papírek

Návod: Do zkumavky s vodným roztokem fenolu přidáme několik kapek roztoku chloridu železitého.

Upozornění, poznámky: Pozor fenol je jedovatá látka a žíravina (resorbuje se i pokožkou). První pomoc při poleptání pokožky fenolem: postižené místo omýt vodou a otřít lihem. Pokud je fenol v krystalické formě, je třeba jej ponořit asi na 20 minut do lázně s horkou vodou.

-82/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBONYLOVÉ SLOUČENINY Zařazení: Název úlohy: Reakce formaldehydu

Čas:

Chemikálie: Formaldehyd (w = 0,35 - 0,40), oxid vápenatý, Schiffovo činidlo, thymolový roztok, kyselina chlorovodíková (w = 0,36), formalinová pastilka (nebo pevný paraformaldehyd vytvořený na dně láhve s roztokem formaldehydu). Pomůcky: Dělená pipeta (10 cm3), kádinka (250 cm3), odvodná trubička, 3 zkumavky, zátka, ochranné brýle, filtrační aparatura, špejle. Návod: HEXAMERIZACE FORMALDEHYDU - ve velké zkumavce smícháme 2 g práškového oxidu vápenatého s 5 cm3 formaldehydu a opatrně zahříváme k varu. Použijeme ochranných brýlí. Jakmile směs začne vřít, ihned odstraníme zkumavku z plamene kahanu. Pozorujte probíhající děj a sledujte barevnou změnu. Za účelem zkoumání reakčního produktu ohřejeme ještě jednou krátce zkumavku v její horní třetině a opatrně přičichneme k unikajícím parám. Po vychladnutí do zkumavky přidáme trochu vody, protřepeme, zfiltrujeme a s filtrátem provedeme thymolovou reakci (přidáme 3 kapky alkoholového roztoku thymolu a 10 cm3 kyseliny chlorovodíkové, vše zahříváme asi 5 minut ve vroucí vodní lázni). DEPOLYMERACE PARAFORMALDEHYDU v suché zkumavce opatřené zátkou s odvodnou trubičkou zahřejeme opatrně paraformaldehyd (obrázek). Vznikající páry zavádíme do zkumavky s roztokem Schiffova činidla. Po chvíli odzátkujeme zkumavku a pokusíme se unikající páry zapálit hořící špejlí. Pozorujte. Upozornění, poznámky: Pokusy s formaldehydem je nutno provádět v digestoři nebo dobře větrané místnosti! Místo zkumavky se Schiffovým činidlem lze použít filtrační papírek namočený do Schiffova činidla. Papírek se vkládá do ústí zkumavky. Schiffovo činidlo je třeba mít čerstvě připravené.

-83/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBONYLOVÉ SLOUČENINY Zařazení: Název úlohy: Příprava a reakce acetaldehydu

Čas:

Chemikálie: Ethanol

Pomůcky: měděný nebo platinový drátek, kádinka (150 cm3), zkumavka

Návod: V plameni kahanu zahřejeme očištěný měděný plech a vložíme ho do kádinky s ethanolem. Pozorujeme změny na povrchu měděného plechu. Zahřátý oxid mědnatý reaguje s ethanolem a vzniká z něj červeno-hnědá měď. Pokus opakujeme a opatrně přičichneme. Nad hladinou ethanolu v kádince přidržujeme nahřátou platinovou spirálu. Pozorujeme. Provedeme důkaz acetaldehydu Tollensovým činidlem nebo Schiffovým činidlem (ve zkumavce k acetaldehydu přidáme činidlo, ponoříme do kádinky s horkou vodou).


-84/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBOXYLOVÉ KYSELINY Zařazení: Název úlohy: Redukční účinky kyseliny mravenčí

Čas:

Chemikálie: Koncentrovaná kyselina mravenčí, dusičnan stříbrný (w = 0,05), manganistan draselný (w = 0,06), kyselina sírová (w = 0,10), oxid chromový, vápenná voda. Pomůcky: Odsávací zkumavka (NZ), zátka (NZ), pipeta (1 cm3), kádinka (600 cm3), větší odpařovací miska, 2 zkumavky, trubice tvaru L. Návod: REAKCE S ROZTOKEM DUSIČNANU STŘÍBRNÉHO - v odsávací zkumavce zahřejeme 1 cm3 kyseliny mravenčí s 1 cm3 roztoku kyseliny sírové a s 1 cm3 roztoku dusičnanu stříbrného. Vznikající zplodiny zavádíme do zkumavky s vápennou vodou. REAKCE S MANGANISTANEM DRASELNÝM - k 1 cm3 kyseliny mravenčí v odsávací zkumavce přidáme 1 cm3 kyseliny sírové a roztok manganistanu draselného (1 cm3). Zkumavku uzavřeme zátkou a opatrně zahříváme. Vznikající plynné zavádíme do zkumavky s vápennou vodou. REAKCE S OXIDEM CHROMOVÝM - z hlediska bezpečnosti postavíme vyšší kádinku do širší odpařovací misky. Do této kádinky nalijeme kyselinu mravenčí asi do výše 2 cm. Opatrně do kádinky nasypeme špachtličku pevného oxidu chromového. Pozorujte změny. Upozornění, poznámky: Místo kyseliny mravenčí můžeme také použít kyselinu šťavelovou.

-85/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBOXYLOVÉ KYSELINY Zařazení: Název úlohy: Oxidace kyseliny vinné

Čas:

Chemikálie: vinan draselno-sodný (c = 3 mol dm 3), peroxid vodíku (w = 0,06), chlorid kobaltnatý (c = 0,3 mol dm 3) Pomůcky: 5 kádinek (600 cm3) s hodinovými skly, 4 kádinky (25 nebo 50 cm3), stopky, teploměr (150 oC), odměrné válce (250 cm3, 100 cm3 a 25 cm3), Návod: Nejprve naplníme 5 kádinek (600 cm3) 200 cm3 roztoku vinanu draselno-sodného a připraveným roztokem peroxidu vodíku. Je třeba dodržet poměr roztoků 3:1. Čtyři kádinky o objemu 25 cm3 naplníme 15 cm3 roztoku chloridu kobaltnatého. Kádinky (600 cm3) přikryjeme hodinovými skly a čtyři z nich zahříváme tak, aby v jedné byl roztok teplý asi 45 oC, ve druhé asi 55 oC a ve třetí a čtvrté asi 65 - 75 oC. Pátá kádinka slouží jako kontrolní a její roztok má teplotu místnosti. Seřadíme kádinky podle stoupající teploty a do prvních čtyř vlijeme pokud možno najednou připravené roztoky chloridu kobaltnatého. Při nalévání je třeba použít ochranných brýlí, neboť reakce probíhá dosti bouřlivě!! Po nalití roztoku kádinky přikryjeme hodinovými skly a pozorujeme barevné změny. Pátá kádinka zahřátá na teplotu 65 - 70 oC slouží jako kontrolní. Po skončení reakce ve čtyřech kádinkách nalijeme trochu roztoku z jedné z nich do páté kádinky kontrolní zahřáté na teplotu 65 70 oC, přikryjeme hodinovým sklem a pozorujeme.


-86/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBOXYLOVÉ KYSELINY Zařazení: Název úlohy: Příprava různě vonících esterů

Čas:

Chemikálie: Hydrogenuhličitan sodný (uhličitan draselný), kyselina mravenčí, octová, propionová, salicylová, konc. kyselina sírová, ethanol, methanol, butanol, propanol, pentanol.

Pomůcky: 3 dělené pipety (5 cm3), sada zkumavek (Petriho misky), 3 hodinová skla, špachtle

Návod: Do zkumavky odměříme 1 cm3 organické kyseliny a 1,5 cm3 alkoholu. K této směsi přidáme opatrně 3 kapky koncentrované kyseliny sírové. Zkumavku s připravenou směsí upevníme do držáku a za neustálého opatrného protřepávání zahřejeme k varu. Po vychladnutí nalijeme vzniklý produkt na hodinové sklíčko s trochou pevného hydrogenuhličitanu sodného. Posléze opatrně ke sklíčku přivoníme a snažíme se popsat vzniklou vůni.

Upozornění, poznámky: Při použití kyseliny salicylové pracovat s množstvím, které se vejde na špičku špachtličky. Vedle uvedených esterů lze připravit analogicky i další s jinými typickými vůněmi. Nejvíce páchne kyselina máselná (pozor), ale estery voní krásně.

-87/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: Syntetické oleje Zařazení: Název úlohy: Důkaz železa v použitém motorovém oleji

Čas:

Chemikálie: Použitý motorový olej, butanol, propan-2-ol, butan-2-on, koncentrovaná kyselina dusičná, thiokyanatan draselný, destilovaná voda. Pomůcky: Baňka, odměrný válec, kádinka, porcelánová miska, pipeta, ochranný štít. Návod: Ve varné baňce smícháme 30 ml použitého motorového oleje, 30 ml butanolu, 15 ml propanolu a 15 ml butanonu. Skleněnou tyčinkou směs důkladně promícháme. Po chvíli se vytvoří tmavá sraženina a kal. Horní vrstvu kapaliny odlijeme a na zbylý kal přikápneme 5 ml kyseliny dusičné. Vzniklou směs opatrně zředíme destilovanou vodou asi na pětinásobek původního objemu a zfiltrujeme. K části filtrátu přidáme několik krystalků thiokyanatanu draselného.

Upozornění, poznámky: Reakce je značně exotermní a bouřlivá, proto je nutno pracovat v digestoři, případně použít i štít. Kyselinu dusičnou je nutno přidávat opatrně, po částech. Pokus je poněkud rizikový, vhodný jako demonstrační.

-88/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Rozlišení stolního a motorového oleje

Čas:

Chemikálie: Vzorky motorového oleje použitého, nepoužitého a vzorky stolního oleje

Pomůcky: Kovový nebo porcelánový kelímek s víčkem, písková lázeň v misce, kahan se sporoplaménkem (nebo Landmanův kahan), teploměr o rozsahu do 350 °C, nádoba s pískem na hašení. Návod: Do kelímku nalijeme tolik látky, aby jeho hladina byla asi 1 cm pod okrajem kelímku. Kelímek umístíme do písku a písek přihrneme ke kelímku. Do měřené látky zasuneme teploměr tak, aby jeho banička byla uprostřed látky. Teploměr upevníme do stojanu pomocí zátky. Pískovou lázeň zahříváme. Zápalnost par látky zkoušíme malým plaménkem, jímž občas musíme přejíždět v rovině horního okraje kelímku. Plamen musí být v horizontální rovině horního okraje kelímku a nesmí se dotýkat hladiny látky. Poznamenáme si teplotu vzplanutí par dané látky, při níž se páry vzněcují, ale při oddáleni plamene zhasínají.

Upozornění, poznámky: Pokud není k dispozici některý z uvedených kahanů, je možné použít trubičku z dmuchavky, či gumovou hadici uzavřenou zátkou, kterou prochází injekční jehla. Pokud dojde k zapálení vzorku, kelímek přikrýt víčkem a odstavit kahan. Osvědčilo se provádět tyto pokusy zejména jako simultánní žákovské pokusy.

-89/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Měření teploty vzplanutí použitého a Čas: nepoužitého motorového oleje a petroleje Chemikálie: Vzorky motorového oleje použitého, nepoužitého. Pomůcky: Porcelánový kelímek s víčkem, písková lázeň v misce, kahan, teploměr, nádoba s pískem na hašení. Návod: Do kelímku nalijeme tolik látky, aby její hladina byla asi 1 cm pod okrajem kelímku. Kelímek umístíme do písku a písek přihrneme ke kelímku. Do měřené látky zasuneme teploměr tak, aby jeho banička byla uprostřed látky. Teploměr upevníme do stojanu a pískovou lázeň zahříváme. Zápalnost par látky zkoušíme malým plaménkem, jímž občas přejíždíme v rovině horního okraje kelímku. Stanovíme teplotu vzplanutí.

Upozornění, poznámky: Použitý motorový olej má nižší teplotu vzplanutí, jeho používáním dochází k částečnému krakování, proto obsahuje uhlovodíky s kratšími uhlíkovými řetězci.

-90/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Působení tenzidů na povrchové napětí olejů Čas: na vodě Chemikálie: Obarvený olej (např. Sudanem III), detergent (roztok mýdla, anebo Jar)

Pomůcky: 2 kádinky (500 ml), 2 odměrné baňky (100 ml), kapátko

Návod: Zcela naplněné odměrné baňky obarveným olejem ponořte opatrně do dvou kádinek s vodou. Po chvíli přidejte do jedné kádinky roztok mýdla, anebo kapku Jaru. Pozorujte.


-91/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SYNTETICKÉ LÁTKY Zařazení: Název úlohy: Vlastnosti polyethylenu

Čas:

Chemikálie: Polyethylen (brčko), ethanol, voda

Pomůcky: Kádinka, zkumavka, držák na zkumavku, polyethylenová lahev (brčko, fólie), skleněné destičky, kahan, zapalovač, chemické kleště

Návod: Do kádinky s vodou a do kádinky s ethanolem vložíme kousek polyethylenu. Pozorujeme, zda na vodě a v ethanolu plave nebo ke dnu. Na nahřátou zkumavku navineme proužek polyethylenu (např. polyethylenové láhve). Po zchladnutí pozorujeme, že polyethylen částečně změnil svůj tvar. Dvě polyethylenové fólie stiskneme k sobě mezi dvě skleněné destičky tak, aby přečnívaly. Přečnívající část opatrně zahřejeme malým plamenem kahanu. Po zchladnutí pozorujeme, že se fólie spojily. Kousek polyethylenu uchopíme do chemických kleští a vložíme do plamene kahanu. Pozorujeme barvu plamene, čadivost a zápach produktů hoření.


-92/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: SYNTETICKÉ LÁTKY Zařazení: Název úlohy: Depolymerace polyethylenu

Čas:

Chemikálie: Polyethylen, bromová voda

Pomůcky: Široká odsávací zkumavka, promývačka, skleněná vana, skleněné trubičky, saponát, špejle

Návod: Sestavíme aparaturu podle obr. Do odsávací zkumavky odvážíme kousky polyethylenu o hmotnosti 3 g. Do promývačky nalijeme 30 cm3 zředěné bromové vody (slabě žlutý roztok). Odsávací zkumavku zahříváme a plynné zplodiny tvořící bubliny se pokusíme na hladině vody ve vaně hořící špejlí zapálit.

Upozornění, poznámky: Po ukončení reakce je třeba ihned odpojit odsávací zkumavku od promývačky, aby nedošlo k nasátí kapaliny z promývačky do zkumavky.

-93/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Příprava syntetické pryskyřice

Čas:

Chemikálie: resorcinol, formaldehyd (w = 0,4), hydroxid draselný (w = 0,2)

Pomůcky: větší zkumavka, odměrná zkumavka

Návod: Ve zkumavce rozpustíme 0,5 g resorcinolu v 5 cm3 vody, přidáme 3 cm3 formaldehydu a 1 cm3 roztoku hydroxidu draselného. Směs zahříváme opatrně slabým plamenem kahanu, až směs začne vřít. Pak zkumavku vyjmeme z plamene. Na stěnách zkumavky lze pozorovat kapky vody. Hmota ve zkumavce se stává viskózní a mění se v červenou pryskyřici. Po rozbití zkumavky je produkt zpočátku elastický, ale za několik hodin ztvrdne.

Upozornění, poznámky: Pozor na nebezpečí utajeného varu. Pokus provádět v digestoři

-94/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Důkaz glukosy v přírodním materiálu

Čas:

Chemikálie: Med nebo ovocná šťáva, síran měďnatý, hydroxid sodný

Pomůcky: Zkumavky, držák na zkumavku, kahan, zapalovač, kádinka

Návod: Do zkumavky ke 3 cm3 roztoku medu nebo ovocné šťávy přidáme 1 cm3 10% roztoku síranu měďnatého a 2 cm3 20% roztoku hydroxidu sodného. Směs protřepeme a zahříváme k varu. Při zahřívání se směs kalí a vylučuje se žlutý, oranžový, popř. až červený oxid měďný Cu2O.

Upozornění, poznámky: Opatrně, moc nevařit, jen zahřát.

-95/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Důkaz škrobu v bramborové hlíze

Čas:

Chemikálie: Brambora, jod, voda

Pomůcky: Nůž, struhadlo, kádinka, Erlenmayerova baňka, plátno, nálevka

Návod: Očištěnou bramborovou hlízu nastrouháme, protřepeme s 20 cm3 vody a směs filtrujeme vymačkáním přes plátno. Filtrát protřepeme a nalijeme do 100 cm3 vroucí vody. Po ochlazení vzniklého roztoku k němu přidáme několik kapek 1 % roztoku jodu. Pozorujeme zbarvení.


-96/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: KARBOXYLOVÉ KYSELINY Zařazení: Název úlohy: Příprava a vlastnosti mýdla

Čas:

Chemikálie: Živočišný tuk (sádlo, hera), ethanol, hydroxid sodný (40%)

Pomůcky: Kádinky, azbestová síťka, trojnožka, petriho miska, zkumavky, potravinářská barviva a vůně, formičky na cukroví.

Návod: Do kádinky s roztokem loje (10 g) v ethanolu (25 cm3) přidáme 40% roztok hydroxidu sodného (25 cm3). Kádinku zakryjeme odpařovací miskou se studenou vodou a zahříváme ji na síťce s azbestem tak, aby směs nevzkypěla. Po 10 až 15 minutách zahřívání ukončíme a do směsi přidáme nasycený roztok chloridu sodného (lépe rovnou sypký NaCl, zhruba lžičku). Po zchladnutí pozorujeme, že se na povrchu směsi vytvořila vrstva mýdla. Mýdlo dáme do formy a necháme zatvrdnout. Část připraveného mýdla protřepeme s destilovanou vodou ve zkumavce. Pozorujeme, že se tvoří bohatá pěna. Zkoušíme další typy vody na tvrdost.


-97/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Oddělení tuku z přírodního materiálu

Čas:

Chemikálie: Přírodní zdroj tuků (semena – mák, slunečnice len), voda, nepolární rozpouštědla (benzin)

Pomůcky: Třecí miska s tloučkem, filtrační papír, jemnozrnný křemenný písek.

Návod: Na dno třecí misky vložíme filtrační papír kruhového tvaru, poté do třecí misky nasypeme semena a jemný písek. Tuto směs intenzivně třeme do té doby, než se na filtračním papíře nevytvoří tuková skvrna. S takto extrahovaným tukem je možné provádět další experimenty (rozpustnost x nerozpustnost ve vodě a nepolárních rozpouštědlech).

Upozornění, poznámky: Jemnozrnný písek je použit pro zdrsnění povrchu třecí misky, tj. zvýšení účinnosti tření.

-98/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Důkaz dusíku a síry vázaných v bílkovině

Čas:

Chemikálie: vaječný bílek, hydroxid sodný, dusičnan olovnatý

Pomůcky: zkumavky, držák na zkumavku, kahan, zapalovač, FFT papírek

Návod: K roztoku vaječného bílku ve zkumavce přilijeme stejný objem 40% roztoku hydroxidu sodného a směs rozdělíme do dvou zkumavek. Směs v první zkumavce opatrně zahříváme k varu. Do ústí zkumavky vložíme vlhký fenolftaleinový papírek. Do druhé zkumavky přidáme 5% roztok dusičnanu olovnatého (2 cm3) a směs opatrně zahříváme.


-99/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Důkazy bílkovin

Čas:

Chemikálie: Vejce, kyselina dusičná, amoniak, hydroxid sodný, síran měďnatý.

Pomůcky: zkumavky, držák na zkumavku, kahan, zapalovač

Návod: xantoproteinová reakce K roztoku vaječného bílku (2 cm3) ve zkumavce přidáme koncentrovanou kyselinu dusičnou (1 cm3) a vzniklou směs opatrně zahřejeme k varu. Potom přidáme malé množství koncentrovaného roztoku amoniaku. biuretová reakce Ve zkumavce smícháme stejné objemy roztoku vaječného bílku a 10% roztoku hydroxidu sodného. Ke směsi po kapkách přidáváme 1 % roztok síranu měďnatého.

Upozornění, poznámky: Xantoproteinová reakce - Roztok vaječného bílku ve vodě připravíme tak, že bílek z jednoho slepičího vejce protřepeme s desetinásobným objemem 0,75% vodného roztoku chloridu sodného a směs zfiltrujeme přes dvakrát přeloženou gázu. Lze provádět přímo na natvrdo uvařený bílek.

-100/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Štěpení škrobu v ústech

Čas:

Chemikálie: Chléb

Pomůcky: Nůž, prkénko

Návod: Chléb nakrájíme na malé kousky a dlouhodobě sledujeme změnu chuti v ústech, přes prvotní slanou chuť až ke koncové nasládlé chuti po 4 až 5 minutách.


-101/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Rozklad celulózy

Čas:

Chemikálie: Kyselina sírová (w = 0,8), hydroxid sodný (w = 0,2), Fehlingovo činidlo I, II. Pomůcky: Odměrný válec (cm3), 2 kádinky (250 cm3), arch filtračního papíru o velikosti 10 x 10 cm, skleněná tyčinka, zkumavky, pH papírek, odměrná zkumavka. Návod: Dva listy filtračního papíru roztrháme na malé kousky a smícháme v kádince s 15 cm3 roztoku kyseliny sírové. Tyčinkou mícháme, dokud se listy filtračního papíru nerozpadnou. Hmotu smícháme s 50 cm3 vody a vaříme po dobu 15 minut. Poté z této směsi odlijeme 2 cm3 roztoku a přidáme asi 0,5 cm3 hydroxidu sodného, aby byla směs alkalická. Provedeme zkoušku na redukující monosacharidy Fehlingovým činidlem.

Upozornění, poznámky: Pozor, lístky filtračního papíru mohou jen nabobtnat. Vypařenou vodu během varu směsi je třeba dolévat. Při důkazu Fehlingovým činidlem je potřeba směs zahřívat na vodní lázni!

-102/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Důkaz vitaminu C

Čas:

Chemikálie: Přírodní materiál (citron, jablka), jod, dusičnan stříbrný

Pomůcky: Nerezové struhadlo, kádinky, čisté plátno, zkumavky, držák na zkumavky

Návod: Přírodní materiál (např. citron, jablko, bramborovou hlízu) nastrouháme na struhadle z nerezové oceli a vzniklou kaši vymačkáme přes čisté plátno. V získaném roztoku dokazujeme přítomnost vitaminu C žlutohnědým roztokem jodu nebo s roztokem dusičnanu stříbrného.


-103/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Karbonizace dřeva

Čas:

Chemikálie: dřevěné piliny Pomůcky: U-trubice (NZ), skleněná trubička, jádro s postranní olivkou (NZ; 14/23), pneumatická vana, železná retorta Návod: Sestavíme aparaturu podle obrázku. Železnou retortu zcela naplníme dřevěnými pilinami a zahříváme. Unikající plynné produkty se pokusíme na konci aparatury zapálit. Po ukončení pokusu změříme univerzálním indikátorovým papírkem pH roztoku v U-trubici.

Upozornění, poznámky: Během pokusu dojde ke značnému znečištění U-trubice. Proto je vhodné používat vždy jednu vybranou U-trubici, která se po ukončení pokusu v digestoři vypálí v nesvítivém plamenu kahanu.

-104/105-

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UJEP, KATEDRA CHEMIE ŠKOLNÍ POKUSY Tematický celek: PŘÍRODNÍ LÁTKY (BIOCHEMIE) Zařazení: Název úlohy: Příprava pergamenu

Čas:

Chemikálie: roztok kyseliny sírové (w = 0,75), vodný roztok amoniaku (w = 0,01), kousky filtračního papíru (celulóza) velikosti 5x10 cm,

Pomůcky: 4 kádinky (250 cm3), pinzeta, žehlička, nůžky, odměrný válec (100 cm3), stopky, filtrační papír (25x25 cm)

Návod: Do první kádinky nalijeme 200 cm3 vychladlého roztoku kyseliny sírové, do další vodu, do třetí vodný roztok amoniaku a do čtvrté opět vodu. Kousky filtračního papíru uchopené pomocí pinzety nejprve vložíme na 10 sekund do kádinky s roztokem kyseliny sírové, poté vnoříme tento filtrační papír na 1 minutu do druhé kádinky s destilovanou vodou a dále jej na stejnou dobu ponoříme do třetí kádinky s roztokem amoniaku a nakonec do čtvrté kádinky, kde je opět destilovaná voda. Po vyjmutí vysušíme upravovaný filtrační papír mezi dvěma většími filtračními papíry. Upravovaný filtrační papír takto částečně zbavený vody položíme na podložku z lepenky a přiměřeně teplou žehličkou do sucha vyžehlíme.


-105/105-

Opora pro kombinované navazující magisterské studium Učitelství chemie pro ZŠ a SŠ ŠKOLNÍ POKUSY

Recommend Documents