Kaasumaiset aineet epäorgaanisen ja orgaanisen kemian kurssista
Tuleviin kokeisiin valmistautuessaan 9. ja 11. luokalla valmistuneiden on opiskellut kaasumaisten aineiden kysymystä (fysikaaliset ominaisuudet, hankintamenetelmät ja -menetelmät, niiden tunnistaminen ja soveltaminen). Tutkittuaan OGE:n ja USE:n kokeiden määrittelyn aiheita (verkkosivustollawww. fipi. fi ), voidaan sanoa, että kaasumaisista aineista ei käytännössä ole erillistä kysymystä (katso taulukko):
| KÄYTTÄÄ | №14 (Hiilivetyjen tunnusomaiset kemialliset ominaisuudet: alkaanit, sykloalkaanit, alkeenit, dieenit, alkyynit, aromaattiset hiilivedyt (bentseeni ja tolueeni). Päämenetelmät hiilivetyjen saamiseksi (laboratoriossa);№26 (Laboratoriotyöskentelysäännöt. Laboratorion lasit ja laitteet. Turvallisuusmääräykset syövyttävien, palavien ja myrkyllisten aineiden, kotitalouskemikaalien kanssa työskenneltäessä. Tieteelliset menetelmät kemikaalien ja muunnosten tutkimiseksi. Seosten erotus- ja puhdistusmenetelmät. Metallurgian käsite: yleistä menetelmät metallien saamiseksi Kemiallisen tuotannon yleiset tieteelliset periaatteet (esimerkiksi ammoniakin, rikkihapon, metanolin teollisesta tuotannosta) Ympäristön kemiallinen saastuminen ja sen seuraukset Hiilivetyjen luonnolliset lähteet, niiden käsittely Korkeamolekyyliset yhdisteet Polymerointi ja polykondensaatioreaktiot Polymeerit Muovit , kuidut, kumit) |
Eli vaihtoehdossa nro 3 (Kemia. OGE-2017:n valmistelu. 30 koulutusmateriaalia vuoden 2017 demoversion mukaan. Luokka 9: opetusväline / toimittanut V.N. Doronkin. - Rostov n / D: Legion, 2016. - 288 s.), oppilaita pyydettiin vastaamaan seuraavaan kysymykseen (nro 13):
Ovatko seuraavat arviot aineiden hankintamenetelmistä oikein?
A. Ammoniakkia ei voida kerätä syrjäyttämällä vettä.
B. Happea ei voida kerätä syrjäyttämällä vettä.
1) vain A on totta
2) vain B on tosi
3) molemmat väitteet ovat oikein
4) molemmat tuomiot ovat vääriä
Vastatakseen kysymykseen, kaverien tulisi tietää ammoniakin ja hapen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Ammoniakki on erittäin vuorovaikutuksessa veden kanssa, joten sitä ei voida saada veden syrjäytysmenetelmällä. Happi liukenee veteen, mutta ei ole vuorovaikutuksessa sen kanssa. Siksi se voidaan saada veden syrjäytysmenetelmällä.
Vaihtoehdossa nro 4 (Kemia. Valmistautuminen yhtenäiseen valtionkokeeseen-2017. 30 koulutusvaihtoehtoa demoversiolle 2017: koulutus- ja metodologinen käsikirja / toimittanut V.N. Doronkin. - Rostov n / D: Legion, 2016. - 544 p . ) oppilaita pyydetään vastaamaan seuraavaan kysymykseen (nro 14):
Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi ainetta, jotka muodostuvat, kun kiinteän kaliumasetaatin ja kaliumhydroksidin seosta kuumennetaan:
1) vety;
2) metaani;
3) etaani;
4) hiilidioksidi;
5) kaliumkarbonaatti
Vastaus: 2 (dekarboksylaatioreaktio)
Lisäksi tentin läpäisemiseksi kaverien on tiedettävä, mikä on raaka-aine yhden tai toisen kaasumaisen aineen saamiseksi. Esimerkiksi samassa kirjassa, jota on toimittanut Doronkin, kysymys nro 26 (vaihtoehto 8) kuulostaa tältä:
Muodosta vastaavuus teollisuudessa saadun aineen ja sen valmistamiseen käytetyn raaka-aineen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla merkitty paikka:
Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle:
Vastaus:
Vaihtoehdossa 12 oppilaita pyydetään muistamaan joidenkin kaasumaisten aineiden laajuus:
Määritä vastaavuus aineen ja sen soveltamisalan välille: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu paikka:
Vastaus:Yhdeksännellä luokalla kemian tenttiä suorittavien poikien kanssa tenttiin valmistautuessa täytämme seuraavan taulukon (11. luokalla toistamme sen ja laajennamme sitä):
Vety
Kevyin kaasu, 14,5 kertaa ilmaa kevyempi, jossa ilma on suhteessa kaksi tilavuutta vetyä yhteen tilavuuteen happea, muodostaa "räjähtävän kaasun"
1. Alkali- ja maa-alkalimetallien vuorovaikutuksessa veden kanssa:
2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2
2. Metallien (vetyyn asti) vuorovaikutus kloorivetyhapon (mikä tahansa pitoisuus) ja laimean rikkihapon kanssa:
Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2
3. Siirtymämetallien (amfoteeristen) vuorovaikutus väkevän alkaliliuoksen kanssa kuumennettaessa:
2Al + 2NaOH ( kons ) + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
4. Veden hajoaminen sähkövirran vaikutuksesta:
2H 2 O = 2H 2 +O 2
Räjähdyksen ominaisäänen mukaan: vetyä sisältävä astia tuodaan liekkiin (kuuro taputus - puhdasta vetyä, "haukkuminen" - vety sekoitettuna ilmaan):
2H 2 +O 2 2H 2 O
Vetypoltin, margariinin valmistus, rakettipolttoaine, erilaisten aineiden valmistus (ammoniakki, metallit, esim. volframi, kloorivetyhappo, orgaaniset aineet)
Happi
Väritön kaasu, hajuton; nestemäisessä tilassa sen väri on vaaleansininen, kiinteässä tilassa se on sininen; liukenee paremmin veteen kuin typpi ja vety
1. Hajottamalla kaliumpermanganaattia:
2 KMnO 4 = K 2 MNO 4 + MNO 2 + O 2
2. Hajottamalla vetyperoksidia:
2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2
3. Bertolet-suolan (kaliumkloraatti) hajoaminen:
2 KClO 3 = 2KCl + 30 2
4. Nitraattien hajoaminen
5. Veden hajoaminen sähkövirran vaikutuksesta:
2 H 2 O = 2 H 2 + O 2
6. Fotosynteesiprosessi:
6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Kytevän sirpaleen välähdys happisäiliössä
Metallurgiassa hapettimena rakettipolttoaineelle, ilmailussa hengitykseen, lääketieteessä hengitykseen, puhallustyössä, metallien kaasuleikkaukseen ja hitsaukseen
Hiilidioksidi
Väritön kaasu, hajuton, 1,5 kertaa ilmaa raskaampaa. Normaaleissa olosuhteissa yksi tilavuus hiilidioksidia liukenee yhteen tilavuuteen vettä. 60 atm:n paineessa se muuttuu värittömäksi nesteeksi. Kun nestemäinen hiilidioksidi haihtuu, osa siitä muuttuu kiinteäksi lumimaiseksi massaksi, jota puristetaan teollisuudessa - saadaan "kuivajää".
1. Kalkkikiven kalsinointiteollisuus:
CaCO 3 CaO + CO 2
2. Kloorivetyhapon vaikutus liituun tai marmoriin:
CaCO 3
+ 2HCl = CaCl 2
+ H 2
O+CO 2
Hiilidioksidin ilmakehässä sammuvan palavan sirun avulla tai kalkkivettä sameamalla:
CO 2 + Ca(vai niin) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
"savun" luomiseen lavalla, jäätelön säilyttämiseen, poreileviin juomiin, vaahtosammuttimiin
Ammoniakki
Väritön kaasu, jolla on pistävä haju, lähes 2 kertaa ilmaa kevyempi. Et voi hengittää pitkään aikaan, koska. hän on myrkyllinen. Nesteytyy helposti normaalipaineessa ja lämpötilassa -33,4 noin C. Nestemäisen ammoniakin haihtuessa ympäristöstä imeytyy paljon lämpöä, joten ammoniakkia käytetään jäähdytyksessä. Liukenee hyvin veteen: 20 noin C Noin 710 tilavuutta ammoniakkia liukenee yhteen tilavuuteen vettä.
1. Teollisuudessa: korkeissa lämpötiloissa, paineessa ja katalyytin läsnä ollessa typpi reagoi vedyn kanssa muodostaen ammoniakkia:
N 2 +3 H 2 2 NH 3 + K
2. Laboratoriossa ammoniakkia saadaan vaikuttamalla sammutettua kalkkia ammoniumsuoloihin (useimmiten ammoniumkloridiin):
Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
1) hajun perusteella;
2) vaihtamalla märän fenoliftaleiinipaperin väriä (värjätty karmiininpunaiseksi);
3) savun ilmaantuessa kloorivetyhapolla kostutettua lasitankoa tuomalla
1) jäähdytysyksiköissä; 2) kivennäislannoitteiden tuotanto;
3) typpihapon tuotanto;
4) juottamiseen; 5) räjähteiden vastaanottaminen; 6) lääketieteessä ja jokapäiväisessä elämässä (ammoniakki)
Etyleeni 
Normaaleissa olosuhteissa se on väritön kaasu, jolla on lievä haju ja liukenee osittain veteen ja etanoliin. Liuotetaan hyvin dietyylieetteriin ja hiilivetyihin. Se on fytohormoni. Sillä on huumausaineita. Maailman eniten tuotettu orgaaninen aine.
1) Etaanin dehydrausteollisuudessa:
CH 3 -CH 3 CH 2 =CH 2 + H 2
2) Eteeniä valmistetaan laboratoriossa kahdella tavalla:
a) polyeteenin depolymerointi:
(-CH 2 -CH 2 -) n nCH 2 =CH 2
b) etyylialkoholin katalyyttinen dehydratointi (katalyyttinä käytetään valkoista savea tai puhdasta alumiinioksidia ja väkevää rikkihappoa):
C 2 H 5 OHCH 2 =CH 2 + H 2 O
Happi
+
ylösalaisin
+
Alhaalta ylös
Hiilidioksidi
+
ylösalaisin
-
Ammoniakki
+
Alhaalta ylös
-
Etyleeni
+
Ylösalaisin ja vinossa
-
OGE:n ja Unified State -kokeen läpäisemiseksi onnistuneesti opiskelijoiden on siis tunnettava menetelmät ja menetelmät kaasumaisten aineiden saamiseksi. Yleisimmät niistä ovat happi, vety, hiilidioksidi ja ammoniakki. 11. luokan oppikirjassa lapsille tarjotaan käytännön työtä nro 1, jonka nimi on "Kaasujen vastaanotto, kerääminen ja tunnistaminen". Siinä ehdotettiin viittä vaihtoehtoa - viiden erilaisen kaasumaisen aineen saaminen: vety, happi, hiilidioksidi, ammoniakki ja eteeni. Tietenkin 45 minuuttia kestävässä oppitunnissa kaikki 5 vaihtoehtoa ovat yksinkertaisesti epärealistisia suorittaa. Siksi ennen tämän työn aloittamista opiskelijat kotona täyttävät yllä olevan taulukon. Siten taulukkoa täyttäessään kaverit kotona toistavat menetelmät ja menetelmät kaasumaisten aineiden saamiseksi (luokkien 8, 9 ja 10 kemian kurssi) ja tulevat tunnille jo teoreettisesti tietoisina. Yhdestä aiheesta valmistuneet saavat kaksi arvosanaa. Työ on iso, mutta kaverit tekevät sitä mielellään. Ja kannustin on - hyvä arvosana todistuksessa.
KÄYTÄNNÖN TYÖT (1 h) Arvosana 8
Työn suorittavat opiskelijat itsenäisesti opettajan valvonnassa.
Tarjoan monivuotisen työni tuloksen peruskoulun käytännön töiden valmistelussa ja suorittamisessa kemian tunneilla luokilla 8-9:
- Hapen saanti ja ominaisuudet,
- "Suolaliuosten valmistus tietyllä liuenneen aineen massaosuudella",
- "Tiedon yleistäminen tärkeimmistä epäorgaanisten yhdisteiden luokista",
- "Elektrolyyttinen dissosiaatio",
- "Happialaryhmä" (katso "Chemistry" -sanomalehden seuraava numero).
Testaan ne kaikki luokkahuoneessa. Niitä voidaan käyttää kemian koulukurssin opiskeluun sekä O.S. Gabrielyanin uuden ohjelman että G.E. Rudzitiksen, F.G. Feldmanin ohjelman mukaan.
Opiskelijakokeilu on eräänlaista itsenäistä työtä. Kokeilu ei vain rikasta opiskelijoita uusilla käsitteillä, taidoilla, taidoilla, vaan on myös tapa varmistaa heidän hankkimiensa tietojen totuus, edistää materiaalin syvempää ymmärtämistä, tiedon omaksumista. Sen avulla voit toteuttaa vaihtelevuuden periaatetta täydellisemmin ympäröivän maailman havainnoissa, koska tämän periaatteen pääolemus on yhteys elämään, opiskelijoiden tulevaan käytännön toimintaan.
Tavoitteet. Pystyy vastaanottamaan happea laboratoriossa ja keräämään sen kahdella menetelmällä: ilman syrjäytys ja veden syrjäytyminen; vahvistaa kokeellisesti hapen ominaisuudet; tietää turvallisuussäännöt.
Laitteet. Metallinen jalusta, henkilamppu, tulitikkuja, koeputki kaasunpoistoputkella, koeputki, pumpulipallo, pipetti, dekantterilasi, siru, leikkausneula (tai lanka), kiteytyslaite vedellä, kaksi tulpalla varustettua erlenmeyerpulloa.
Reagenssit. KMnO 4 kiteinen (5-6 g), Ca (OH) 2 kalkkivesi, puuhiili,
Fe (teräslanka tai paperiliitin).
Turvallisuussäännöt.
Käsittele kemiallisia laitteita varovasti!
Muistaa! Koeputki kuumennetaan pitäen sitä vinossa asennossa koko pituudeltaan kahdella tai kolmella liikkeellä alkoholilampun liekissä. Suuntaa koeputken aukko lämmitettäessä poispäin itsestäsi ja naapureistasi.
Aiemmin opiskelijat saavat tulevan työn sisällön tutkimiseen liittyviä kotitehtäviä ohjeiden mukaisesti, samalla kun he käyttävät O.S. Gabrielyanin (§ 14, 40) tai G.E. Rudzitis, F.G. Feldmanin (§ 19, kaksikymmentä). Käytännön muistikirjoihin kirjataan aiheen nimi, tavoite, luetellaan laitteet ja reagenssit, laaditaan taulukko raportille.
TUTKIEN AIKANA
Yhden kokemuksen nostin korkeammalle
kuin tuhat mielipidettä
vain syntynyt
mielikuvitus.
M. V. Lomonosov
Hapen saaminen
ilmanvaihtomenetelmä
(10 min)
1. Aseta kaliumpermanganaatti (KMnO 4) kuivaan koeputkeen. Aseta löysä puuvillapallo koeputken aukkoon.
2. Sulje koeputki tulpalla, jossa on kaasun poistoputki, tarkista tiiviys (kuva 1).
|
Riisi. yksi.
|
(Opettajan selitykset laitteen vuotojen varalta.) Kiinnitä laite jalustan jalkaan.
3. Laske kaasun poistoputki lasiin koskettamatta pohjaa 2–3 mm etäisyydeltä (kuva 2).
4. Lämmitä aine koeputkessa. (Muista turvallisuusmääräykset.)
5. Tarkista kaasun läsnäolo kytevän sirpaleen (hiilen) avulla. Mitä sinä katsot? Miksi happea voidaan kerätä syrjäyttämällä?
6. Kerää saatu happi kahteen pulloon seuraavia kokeita varten. Sulje pullot tulpilla.
7. Laadi raportti taulukon avulla. 1, jonka asetat muistikirjasi levitteeseen.
Hapen saaminen
vedenpoistomenetelmä
(10 min)
1. Täytä koeputki vedellä. Sulje injektiopullo peukalolla ja käännä se ylösalaisin. Tässä asennossa koeputken käsi lasketaan kiteyttimeen vedellä. Vie koeputki kaasun ulostuloputken päähän irrottamatta sitä vedestä (kuva 3).
2. Kun happi on pakottanut veden ulos putkesta, sulje se peukalolla ja poista se vedestä. Miksi happea voidaan kerätä syrjäyttämällä vettä?
Huomio! Irrota kaasun poistoputki kiteyttimestä ja jatka putken lämmittämistä KMnO 4:llä. Jos tätä ei tehdä, vesi heitetään kuumaan koeputkeen. Miksi?
Hiilen poltto hapessa
(5 minuuttia)
1. Kiinnitä hiili metallilangalle (leikkausneulalle) ja vie se alkoholilampun liekkiin.
2. Laske kuuma hiili kolviin hapen kanssa. Mitä sinä katsot? Anna selitys (kuva 4).
3. Kun olet poistanut palamattoman hiilen pullosta, kaada siihen 5-6 tippaa kalkkivettä.
Ca(OH)2. Mitä sinä katsot? Anna selitys.
4. Laadi raportti taulukon työstä. yksi.
Palava teräslanka (rauta).
hapessa
(5 minuuttia)
1. Kiinnitä tulitikku teräslangan toiseen päähän. Sytytä tulitikku. Upota lanka palavalla tulitikkulla happipulloon. Mitä sinä katsot? Anna selitys (kuva 5).
2. Laadi raportti taulukon työstä. yksi.
pöytä 1
| Toiminta käynnissä (mitä he tekivät) |
Luvut alkuperäisten ja vastaanotettujen aineiden merkinnöillä | Havainnot. Ehdot suorittaa reaktioita. Reaktioyhtälöt |
Havaintojen selitykset. johtopäätöksiä |
|---|---|---|---|
| Laitteen kokoaminen hapen saamiseksi. Laitteen tarkistaminen vuotojen varalta | |||
| Hapen saaminen KMnO 4:stä kuumennettaessa |
|||
| Todiste hapen tuotannosta kytevä sirpale |
|||
| O 2:n fysikaalisten ominaisuuksien ominaisuudet. O 2:n kerääminen kahdella menetelmällä: ilman syrjäytyminen, veden syrjäytyminen |
|||
| Ominaista O2:n kemialliset ominaisuudet. Vuorovaikutus yksinkertaisilla aineilla polttava kivihiili, palava rauta (teräslanka, paperiliitin) |
Tee kirjallinen yleinen johtopäätös tehdystä työstä (5 min).
PÄÄTELMÄ. Yksi tavoista saada happea laboratoriossa on KMnO 4 :n hajottaminen. Happi on väritön ja hajuton kaasu, 1,103 kertaa ilmaa raskaampi ( Herra(O 2) \u003d 32, Herra(ilma) \u003d 29, josta seuraa 32/29 1,103), liukenee heikosti veteen. Se reagoi yksinkertaisten aineiden kanssa muodostaen oksideja.
Järjestä työpaikka (3 min): pura laite, laita astiat ja tarvikkeet paikoilleen.
Lähetä muistikirjasi tarkistettavaksi.
Kotitehtävät.
Tehtävä. Selvitä, mikä rautayhdisteistä - Fe 2 O 3 tai Fe 3 O 4 - on rikkaampi rautaa?
| Annettu: | löytö: |
| Fe 2 O 3, Fe304. |
(Fe) Fe 2 O 3:ssa, "(Fe) Fe3O4:ksi |
Ratkaisu
(X) = n A r(X)/ Herra, missä n- alkuaineen X atomien lukumäärä aineen kaavassa.
Herra(Fe 2 O 3) \u003d 56 2 + 16 3 \u003d 160,
(Fe) \u003d 56 2/160 \u003d 0,7,
(Fe) = 70 %
Herra(Fe 3 O 4) \u003d 56 3 + 16 4 \u003d 232,
"(Fe) \u003d 56 3/232 \u003d 0,724,
"(Fe) = 72,4 %.
Vastaus. Fe 3 O 4 sisältää enemmän rautaa kuin Fe 2 O 3 .
Opettaja seuraa käytännön työskentelyn aikana opiskelijoiden suorittamien tekniikoiden ja toimintojen oikeellisuutta ja tekee muistiinpanot taitokorttiin (taulukko 2).
taulukko 2
Taitokortti
| Käytännön työt | Opiskelijoiden sukunimet | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| MUTTA | B | AT | G | D | E | |
| Laitteen kokoaminen hapen saamiseksi | ||||||
| Laitteen tarkistaminen vuotojen varalta | ||||||
| Koeputken kiinnitys jalustan jalkaan | ||||||
| Alkoholilampun käsittely | ||||||
| Koeputken lämmitys KMnO 4:llä | ||||||
| O 2:n vapautumisen tarkistaminen | ||||||
| O 2:n kerääminen astiaan kahdella menetelmällä: ilman syrjäytyminen, veden syrjäytyminen |
||||||
| hiilen polttaminen | ||||||
| Fe:n (teräslangan) palaminen | ||||||
| Kokeellinen kulttuuri | ||||||
| Töiden tekeminen muistikirjassa | ||||||
Esimerkkiraportti tehdystä käytännön työstä (taulukko 1)
kytevä sirpale
(hiili) syttyy kirkkaasti
O 2:ssa
O2:n fysikaaliset ominaisuudet. O 2:n kerääminen kahdella menetelmällä:
ilmanvaihto (a),
veden syrjäytyminen (b)
hieman ilmaa raskaampaa, joten
se kerätään pohjalle asetettuun astiaan. Happi liukenee heikosti veteen
Kalkkivesi samenee, koska muodostuu veteen liukenematon CaCO 3 -sakka:
CO 2 + Ca (OH) 2 CaCO 3 + H 2 O. Rauta palaa kirkkaalla liekillä hapessa:
yksinkertaisella
aineet - metallit ja ei-metallit. Valkoisen sakan muodostuminen vahvistaa CO 2:n läsnäolon pullossa
Jos kokeeseen tarvitaan kuiva kaasun poistoputki, toimi seuraavasti. Kaasunpoistoputken vapaaseen päähän laitetaan lasikärkinen kumiputki. Laitteen tiiviyttä testattaessa irrotettava kärki kastuu ja kaasun poistoputki pysyy kuivana.
Kaasu voidaan kerätä säiliöön monin eri tavoin. Kaksi yleisintä ovat ilmanvaihtomenetelmä ja veden syrjäytysmenetelmä. Jokaisella niistä on omat hyvät ja huonot puolensa, ja menetelmän valinta riippuu suurelta osin kerättävän kaasun ominaisuuksista.
Ilmanvaihtomenetelmä
Mitä tahansa kaasua voidaan kerätä tällä menetelmällä, mutta tässä syntyy ongelma määrittää tarkasti se hetki, jolloin kerätty kaasu syrjäyttää kaiken vastaanottoastian ilman.
Ennen kaasun keräämistä ilman syrjäyttämisellä on selvitettävä, onko se ilmaa raskaampaa vai kevyempää. Vastaanottavan aluksen sijainti riippuu tästä (kuva). Tätä varten laske kaasun suhteellinen tiheys ilmassa kaavan mukaan: D ilma. (X) = Mr(X)/29, jossa Mr on kerätyn kaasun suhteellinen molekyylipaino, 29 on ilman suhteellinen molekyylipaino. Jos laskettu arvo osoittautuu pienemmäksi kuin yksi, niin kaasu on ilmaa kevyempää ja vastaanottoastia on sijoitettava reikä alaspäin (kuva 57, a). Jos kaasun suhteellinen tiheys ilmassa on suurempi kuin yksi, niin kaasu on ilmaa raskaampaa ja vastaanottoastia tulee sijoittaa reikä ylöspäin (kuva 57, b).
Riisi. 57. Vastaanottoastian (1) sijainti: a - ilmaa kevyemmälle kaasulle; b - kaasulle, joka on ilmaa raskaampaa.
Astian täyttöä voidaan ohjata eri tavoin riippuen siitä, mitä kaasua kerätään. Esimerkiksi värillinen typpioksidi (IV) on helppo havaita sen punaruskeasta väristä. Hapen havaitsemiseen käytetään kytevää sirpaletta, joka tuodaan astian reunaan, mutta ei tuoda sisään.
Vedenpoistomenetelmä.
Tätä menetelmää käytettäessä vastaanottoastian täyttöä kaasulla on paljon helpompi hallita. Tällä menetelmällä on kuitenkin vakava rajoitus - se ei voida käyttää, jos kaasu liukenee veteen tai reagoi sen kanssa .
Kaasun keräämiseksi syrjäyttämällä vettä tarvitaan leveä astia, esimerkiksi kiteytyslaite, joka on täytetty 2/3 vedellä. Vastaanottoastia, kuten koeputki, täytetään yläosaan vedellä, suljetaan sormella, käännetään nopeasti ylösalaisin ja lasketaan kiteyttimeen. Kun koeputken aukko on veden alla, koeputken aukko avataan ja koeputkeen työnnetään kaasun poistoputki (kuva 58).
Riisi. 58. Laite kaasun keräämiseen veden syrjäytysmenetelmällä: 1 - vedellä täytetty vastaanottoputki; 2 - kiteyttäjä.
Kun kaikki vesi on syrjäytetty putkesta kaasun vaikutuksesta, koeputken aukko suljettuna veden alla suljetaan ja poistetaan kiteyttimestä.
Jos vettä syrjäyttämällä kerätty kaasu saadaan lämmittämällä, seuraavaa sääntöä on noudatettava tarkasti:
Älä lopeta koeputken lämmittämistä lähtöaineilla, jos kaasun poistoputki on veden alla!
Kokeen tulosten rekisteröinti
Kemiallisen kokeen aikana saatujen tulosten kirjaamismuoto ei ole kenenkään sääntelemä. Mutta kokeen pöytäkirjassa on välttämättä oltava seuraavat tiedot: kokeen nimi ja suorituspäivämäärä, kokeen tarkoitus, luettelo käytetyistä laitteista ja reagensseista, piirustus tai kaavio laitteesta, kuvaus työn aikana tehdyistä toimista, havainnot, käynnissä olevien reaktioiden yhtälöt, laskelmat, jos ne on tehty työn suorittamisen aikana, johtopäätökset.
Raportin muoto tehdystä käytännön työstä.
Kirjoita muistiin kokeen päivämäärä ja kokeen nimi.
Kerro kokeen tarkoitus.
Kirjoita lyhyesti kaikki tekemäsi.
Piirrä kokeesta piirros tai piirrä käyttämäsi laite. Yritä pitää piirustus selkeänä. Muista lisätä kuvaan selittävät huomautukset. Käytä värillisten aineiden kuvaamiseen värikyniä tai huopakyniä.
Kirjoita muistiin havaintosi, esim. kuvaile kemiallisten reaktioiden esiintymisolosuhteet ja merkit.
Kirjoita yhtälöt kaikille kokeen aikana tapahtuneille kemiallisille reaktioille. Älä unohda asettaa kertoimia.
Tee johtopäätös kokemuksesta (tai työstä).
Voit laatia työstä raportin peräkkäisenä kuvauksena toimista ja havainnoista tai taulukon muodossa:
Kokemusta ei...
|
Kokemuksen kuvaus |
Piirustuskokemus |
Reaktioiden merkkejä |
Johtopäätökset. Reaktioyhtälöt |
Aineiden tunnistamiseen ja tunnistamiseen liittyviä kokeellisia ongelmia ratkaistaessa on kätevää muotoilla raportti toisen taulukon muotoon:
|
Menettely |
Reagenssi |
Putken numero |
Johtopäätös |
||
Aihe 1. Kemian peruskäsitteet ja lait.
Laboratoriokokeita.
Esimerkkejä fysikaalisista ilmiöistä.
Kokemus nro 1. Lasin lämmitys (lasiputki)
alkoholilampun liekissä.
Laitteet ja reagenssit: lasiputki, henkilamppu, tulitikkuja, asbestiverkkoa.
1. Pidä lasiputkesta kiinni sen päistä molemmin käsin.
2. Tuo putken keskiosa henkilampun liekkiin. Muista, että liekin yläosa on kuumin.
3. Pyöritä putkea poistamatta sitä alkoholilampun liekistä (kuva 59).
4. Kun lasi kuumenee erittäin kuumaksi (3-4 minuutin kuluttua), yritä taivuttaa putkea käyttämättä liiallista voimaa.
Riisi. 59. Lasiputken taivutus.
Aseta lasiputki asbestiverkon päälle. Ole varovainen: kuuma lasi näyttää samalta kuin kylmä lasi!
1) Onko lasi vaihtunut?
2) Saatiinko lasiputkea kuumentamalla uutta ainetta?
Kokemus nro 2. Parafiinin sulaminen.
Laitteet ja reagenssit: upokas tai lasilevy, alkoholilamppu, tulitikkuja, upokaspihdit tai koeputken pidike, asbestiverkko, parafiini.
Ohjeet kokeen suorittamiseen.
1. Laita pieni pala parafiinia upokkaan (tai lasilevylle).
2. Ota upokas (tai lasilevy) upokaspihdillä (tai kiinnitä se koeputken pidikkeeseen).
3. Työnnä vahaupokas (tai lasilevy) spirituaalilampun liekin yläosaan. Katso muutokset huolellisesti.
4. Parafiinin sulamisen jälkeen aseta upokas (tai lasilevy) asbestiverkon päälle ja sammuta spiritilamppu.
5. Kun upokas (tai lasilevy) on jäähtynyt, tutki upokkaan (tai lasilevyn) ainetta.
1) Onko parafiini muuttunut?
2) Saatiinko uutta ainetta kuumentamalla parafiinia?
3) Mikä tämä ilmiö on: fysikaalinen vai kemiallinen?
Esimerkkejä kemiallisista ilmiöistä.
Kokemus nro 3. Kuparilevyn tai -langan sytytys
alkoholilampun liekissä.
Laitteet ja reagenssit: alkoholilamppu, tulitikkuja, upokaspihdit tai koeputken pidike, asbestiverkko, kuparilanka tai -levy.
Ohjeet kokeen suorittamiseen.
1. Ota kuparilevy (tai kuparilanka) upokaspihdillä.
2. Aseta kuparilevy spirituaalilampun liekin päälle ja lämmitä se.
3. Nosta levy liedeltä 1-2 minuutin kuluttua ja puhdista siitä muodostunut musta pinnoite veitsellä tai sirulla puhtaalle paperiarkille.
4. Toista lämmitys ja puhdista syntynyt plakki uudelleen.
5. Vertaa saatua mustaa pinnoitetta kuparilevyyn.
1) Onko kuparilevy muuttunut kuumennettaessa?
2) Muodostuiko kuparilevyä kuumennettaessa uutta ainetta?
3) Mikä tämä ilmiö on: fysikaalinen vai kemiallinen?
Kokemus nro 4. Suolahapon vaikutus liidulle tai marmorille.
Laitteet ja reagenssit: kemiallinen dekantterilasi, jonka tilavuus on 50 ml, marmoria (pieniä paloja tai murusia), suolahappoliuosta (1: 3), tulitikkuja.
Ohjeet kokeen suorittamiseen.
1. Laita dekantterilasiin 2-3 pientä herneen kokoista marmoripalaa. Varo rikkomasta lasin pohjaa.
2. Kaada lasiin niin paljon suolahappoa, että marmoripalat peittyvät kokonaan. Mitä sinä katsot?
3. Sytytä tulitikku ja laita se kuppiin. Mitä sinä katsot?
4. Piirrä koe, kirjoita havaintosi muistiin.
1) Muodostuiko uusi aine, kun kloorivetyhappoa lisättiin marmoriin? Mikä tämä aine on?
2) Miksi ottelu loppui?
3) Mikä tämä ilmiö on: fysikaalinen vai kemiallinen?
Kemiallisten reaktioiden tyypit.
Testi "Typpi ja sen yhdisteet"
Vaihtoehto 1 1. Vahvin molekyyli a) H2; b) F2; c) 02; d) N2. 2. Fenolftaleiiniväri ammoniakkiliuoksessa: a) karmiininpunainen; b) vihreä; c) keltainen; d) sininen. 3. Hapetusaste on +3 typpiatomissa yhdisteessä: a) NH4NO3; b) NaN03; c) NO 2; d) KNO 2. 4. Kupari(II)nitraatin lämpöhajoamisen aikana muodostuu:a) kupari(II)nitriitti ja O 2 b) typpioksidi (IV) ja O 2 c) kupari(II)oksidi, ruskea kaasu NO 2 ja 02; d) kupari(II)hydroksidi, N2 ja O2. 5. Mikä ioni muodostuu luovuttaja-akseptorimekanismista? a) NH4+; b) N03-; c) Cl-; d) SO 4 2–. 6. Määritä vahvat elektrolyytit: a) typpihappo; b) typpihappo; c) ammoniakin vesiliuos; d) ammoniumnitraatti. 7. Vuorovaikutuksen aikana vapautuu vetyä: a) Zn + HN03 (razb.); b) Cu + HCl (liuos), c) Al + NaOH + H20, d) Zn + H2S04 (razb.), e) Fe + HNO3 (konsentr.). 8. Kirjoita yhtälö sinkin reaktiolle erittäin laimean typpihapon kanssa, jos yksi reaktiotuotteista on ammoniumnitraatti. Määritä kerroin hapettimen eteen. 9.Nimeä aineet A, B, C. Vaihtoehto 2 1. On mahdotonta kerätä veden syrjäytysmenetelmällä: a) typpeä; b) vety; c) happi; d) ammoniakki. 2. Ammoniumionin reagenssi on liuos, jossa on: a) kaliumsulfaattia; b) hopeanitraatti; c) natriumhydroksidi; d) bariumkloridi. 3. Kun ollaan vuorovaikutuksessa HNO:n kanssa 3 (kons.) kaasu muodostuu kuparilastuista: a) N20; b) NH3; c) N02; d) H2. 4. Natriumnitraatin lämpöhajoaminen tuottaa: a) natriumoksidi, ruskea kaasu NO 2, O 2; b) natriumnitriitti ja O 2; c) natrium, ruskea kaasu NO 2, O 2; d) natriumhydroksidi, N 2, O 2. 5. Typen hapettumisaste ammoniumsulfaatissa: a) -3; b) -1; c) +1; d) +3. 6. Minkä seuraavista aineista tiivistetty HNO reagoi? 3 normaaleissa olosuhteissa? a) NaOH; b) AgCl; c) Al; d) Fe; e) Cu. 7. Määritä ionien lukumäärä natriumsulfaatin ja hopeanitraatin vuorovaikutuksen lyhennetyssä ioniyhtälössä: a) 1; b) 2; klo 3; d) 4. 8. Kirjoita yhtälö magnesiumin vuorovaikutukselle laimean typpihapon kanssa, jos yksi reaktiotuotteista on yksinkertainen aine. Määritä kerroin yhtälössä hapettimen edessä. 9. Kirjoita reaktioyhtälöt seuraaville muunnoksille:
Nimeä aineet A, B, C, D.
Vastaukset
Vaihtoehto 1 1 - G; 2 - a; 3 - G; 4 - sisään; 5 - a; 6 - a, d; 7 - c, d; 8 – 10,
2Ag + + SO 4 2– = Ag 2 SO 4;
8 – 12, 9. A - NO, B - NO 2, C - HNO 3, D - NH 4 NO 3,
Kipp-laite käytetään vedyn, hiilidioksidin ja rikkivedyn tuottamiseen. Kiinteä reagenssi asetetaan laitteen keskimmäiseen pallomaiseen säiliöön muoviselle rengasmaiselle sisäkkeelle, joka estää kiinteää reagenssia pääsemästä alasäiliöön. Sinkkirakeita käytetään kiinteänä reagenssina vedyn tuottamiseen, marmorin paloja käytetään hiilidioksidiin ja rautasulfidin paloja rikkivetyä. Kaadettavien kiintoaineiden tulee olla kooltaan noin 1 cm 3. Jauhetta ei suositella, koska kaasuvirta osoittautuu erittäin voimakkaaksi. Kun kiinteä reagenssi on ladattu laitteeseen, nestemäinen reagenssi kaadetaan ylemmän kaulan läpi (esimerkiksi laimea suolahapon liuos vedyn, hiilidioksidin ja rikkivedyn tuotannossa). Nestettä kaadetaan niin paljon, että sen taso (kaasun poistoventtiilin ollessa auki) saavuttaa puolet alaosan ylemmästä pallomaisesta laajenemisesta. Kaasua johdetaan 5-10 minuuttia ilman pakottamiseksi ulos laitteesta, sitten kaasun poistoventtiili suljetaan, turvasuppilo työnnetään kurkun yläosaan. Kaasun poistoputki liitetään laitteeseen, johon kaasu on ohjattava.
Kun hana suljetaan, vapautuva kaasu syrjäyttää nesteen laitteen pallomaisesta laajenemisesta ja se lakkaa toimimasta. Kun hana avataan, happo tulee jälleen säiliöön kiinteän reagenssin kanssa ja laite alkaa toimia. Tämä on yksi kätevimmistä ja turvallisimmista menetelmistä kaasujen saamiseksi laboratoriossa.
Kerää kaasu astiaan mahdollista eri tavoilla. Kaksi yleisintä menetelmää ovat veden syrjäytysmenetelmä ja ilmanpoistomenetelmä. Menetelmän valinta määräytyy kerättävän kaasun ominaisuuksien mukaan.
Ilmanvaihtomenetelmä. Tällä menetelmällä voidaan kerätä melkein mikä tahansa kaasu. Ennen kaasun ottamista on tarpeen määrittää, onko se ilmaa kevyempää vai raskaampaa. Jos kaasun suhteellinen tiheys ilmassa on suurempi kuin yksi, tulee vastaanottoastia pitää reikä ylhäällä, koska kaasu on ilmaa raskaampaa ja uppoaa astian pohjalle (esim. hiilidioksidi, vety sulfidi, happi, kloori jne.). Jos kaasun suhteellinen tiheys ilmassa on pienempi kuin yksikkö, tulee vastaanottoastia pitää reikä alaspäin, koska kaasu on ilmaa kevyempää ja nousee astiaa ylöspäin (esim. vety jne.). Astian täyttöä voidaan ohjata eri tavoin kaasun ominaisuuksista riippuen. Esimerkiksi hapen määrittämiseen käytetään kytevää taskulamppua, joka, kun se tuodaan astian reunaan (mutta ei sisällä!), vilkkuu; hiilidioksidia määritettäessä kuuma taskulamppu sammuu.
Vedenpoistomenetelmä. Tällä menetelmällä voidaan kerätä vain kaasuja, jotka eivät liukene veteen (tai liukenevat hieman) eivätkä reagoi sen kanssa. Kaasun keräämiseen tarvitaan kiteytyslaite, 1/3 täytetty vedellä. Vastaanotinastia (useimmiten koeputki) täytetään vedellä, suljetaan sormella ja lasketaan kiteyttäjään. Kun astian aukko on veden alla, se avataan ja astiaan työnnetään kaasun poistoputki. Kun kaikki vesi on syrjäytetty astiasta kaasulla, reikä suljetaan veden alle korkilla ja astia poistetaan kiteyttimestä.
Kaasun puhtauden tarkistaminen. Monet kaasut palavat ilmassa. Jos sytytät palavan kaasun seoksen ilman kanssa, tapahtuu räjähdys, joten kaasun puhtaus on tarkistettava. Testi koostuu pienen osan kaasun (noin 15 ml) polttamisesta koeputkessa. Tätä varten kaasu kerätään koeputkeen ja sytytetään alkoholilampun liekistä. Jos kaasu ei sisällä ilman epäpuhtauksia, palamiseen liittyy pieni poksahdus. Jos kuuluu terävä haukkuminen, kaasu on saastunut ilmalla ja se on puhdistettava.
