Hodina vedená pomocou notebooku na praktickú prácu od I.I. Novoshinského, N.S. Novoshinskaya k učebnici Chémia Grade 8 v MOU „Stredná škola č. 11“, Severodvinsk, Archangelská oblasť, učiteľkou chémie O.A. Olkinou v 8. ročníku (paralelne ).
Účel hodiny: Formovanie, upevňovanie a kontrola schopností žiakov určiť reakciu prostredia riešení pomocou rôznych ukazovateľov, vrátane prirodzených, pomocou zošita na praktickú prácu od I.I.Novoshinského, N.S.Novoshinskej k učebnici Chémia ročník 8 .
Ciele lekcie:
- Vzdelávacie. Upevniť tieto pojmy: ukazovatele, reakcia média (druhy), pH, filtrát, filtrácia na základe vykonania praktických úloh. Preveriť vedomosti žiakov, ktoré odrážajú vzťah „roztok látky (vzorca) - hodnota pH (číselná hodnota) - reakcia prostredia“. Povedzte študentom o spôsoboch zníženia kyslosti pôdy v regióne Archangeľsk.
- Rozvíjanie. Podporovať rozvoj logického myslenia študentov na základe analýzy výsledkov získaných v priebehu praktickej práce, ich zovšeobecňovania, ako aj schopnosti vyvodiť záver. Potvrďte pravidlo: prax potvrdzuje teóriu alebo ju vyvracia. Pokračovať vo formovaní estetických kvalít osobnosti žiakov na základe pestrej škály prezentovaných riešení, ako aj podporovať záujem detí o študovaný predmet „Chémia“.
- Pestovanie. Pokračovať v rozvíjaní zručností študentov pri vykonávaní praktických pracovných úloh, dodržiavaní pravidiel ochrany a bezpečnosti práce, vrátane správneho vykonávania procesov filtrácie a ohrevu.
Praktická práca č. 6 „Stanovenie pH média“.
Cieľ pre študentov: Naučiť sa určiť reakciu prostredia na roztoky rôznych predmetov (kyseliny, zásady, soli, pôdny roztok, niektoré roztoky a šťavy), ako aj študovať rastlinné objekty ako prírodné indikátory.
Vybavenie a činidlá: stojan na skúmavky, zátka, sklenená tyčinka, kruhový stojan, filtračný papier, nožnice, chemický lievik, kadičky, porcelánový mažiar s paličkou, jemné strúhadlo, čistý piesok, univerzálny indikátorový papierik, testovací roztok, zemina, prevarená voda, ovocie , bobule a iný rastlinný materiál, roztok hydroxidu sodného a kyseliny sírovej, chlorid sodný.
Počas vyučovania
Chlapci! Už sme sa zoznámili s takými pojmami, ako je reakcia média vodných roztokov, ako aj indikátory.
Aké typy reakcií v prostredí vodných roztokov poznáte?
- neutrálne, zásadité a kyslé.
Čo sú indikátory?
- látky, s ktorými viete určiť reakciu okolia.
Aké ukazovatele poznáte?
- v roztokoch: fenolftaleín, lakmus, metyloranž.
- suché: univerzálny indikátorový papierik, lakmusový papierik, papierik z metyl pomaranča
Ako možno určiť reakciu vodného roztoku?
- mokrý a suchý.
Aké je pH prostredia?
- Hodnota pH vodíkových iónov v roztoku (pH=– lg )
Spomeňme si, ktorý vedec zaviedol pojem pH prostredia?
- Dánsky chemik Sorensen.
Bravo!!! Teraz otvorte zošit na praktickú prácu na str. 21 a prečítajte si úlohu číslo 1.
Číslo úlohy 1. Určte pH roztoku pomocou univerzálneho indikátora.
Pamätajme na pravidlá pri práci s kyselinami a zásadami!
Dokončite experiment z úlohy číslo 1.
Urobte záver. Ak má teda roztok pH = 7, médium je neutrálne pri pH< 7 среда кислотная, при pH >7 zásadité prostredie.
Úloha číslo 2. Získajte pôdny roztok a určte jeho pH pomocou univerzálneho indikátora.
Prečítajte si úlohu na str.21-s.22, dokončite úlohu podľa plánu, výsledky zapíšte do tabuľky.
Pamätajte na bezpečnostné pravidlá pri práci s vykurovacími zariadeniami (alkohol).
čo je filtrovanie?
- proces oddeľovania zmesi, ktorý je založený na rozdielnej priepustnosti porézneho materiálu - filtrátu vo vzťahu k časticiam, ktoré tvoria zmes.
Čo je to filtrát?
- je to číry roztok získaný po filtrácii.
Prezentujte výsledky vo forme tabuľky.
Aká je reakcia média pôdneho roztoku?
- Kyslé
Čo je potrebné urobiť pre zlepšenie kvality pôdy v našom regióne?
- CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2
Aplikácia hnojív, ktoré majú zásaditú reakciu prostredia: mletý vápenec a iné uhličitanové minerály: krieda, dolomit. V okrese Pinezhsky v regióne Archangelsk sa nachádzajú ložiská takého minerálu, ako je vápenec, v blízkosti krasových jaskýň, takže je k dispozícii.
Urobte záver. Reakcia prostredia vzniknutého pôdneho roztoku pH=4 je mierne kyslá, preto je potrebné vápnenie pre zlepšenie kvality pôdy.
Úloha číslo 3. Určte pH niektorých roztokov a štiav pomocou univerzálneho indikátora.
Prečítajte si úlohu na str. 22, dokončite úlohu podľa algoritmu a výsledky zapíšte do tabuľky.
zdroj šťavy |
zdroj šťavy |
||
Zemiak |
silikátové lepidlo |
||
čerstvá kapusta |
stolový ocot |
||
kyslá kapusta |
Roztok sódy na pitie |
||
Oranžová |
|||
Čerstvá repa |
|||
Varená repa |
Urobte záver. Rôzne prírodné objekty majú teda rôzne hodnoty pH: pH 1?7 – kyslé prostredie (citrón, brusnice, pomaranč, paradajka, cvikla, kivi, jablko, banán, čaj, zemiak, kyslá kapusta, káva, silikátové lepidlo).
pH 7-14 zásadité prostredie (čerstvá kapusta, roztok sódy bikarbóny).
pH = 7 neutrálne médium (tomel, uhorka, mlieko).
Úloha číslo 4. Študovať ukazovatele zeleniny.
Aké rastlinné objekty môžu pôsobiť ako indikátory?
- bobule: šťavy, okvetné lístky kvetov: extrakty, zeleninové šťavy: koreňové plodiny, listy.
- látky, ktoré môžu meniť farbu roztoku v rôznych prostrediach.
Prečítajte si úlohu na str.23 a dokončite ju podľa plánu.
Výsledky zapíšte do tabuľky.
Rastlinný materiál (prírodné ukazovatele) |
Farba prírodného indikátorového roztoku |
||
Kyslé prostredie |
Prirodzená farba roztoku (neutrálne médium) |
Alkalické prostredie |
|
Brusnicová šťava) |
fialový |
||
Jahody (šťava) |
oranžová |
broskyňovo-ružové |
|
Čučoriedky (šťava) |
červenofialová |
modrá - fialová |
|
Čierne ríbezle (šťava) |
červenofialová |
modrá - fialová |
|
Urobte záver. V závislosti od pH prostredia teda prírodné ukazovatele: brusnice (šťava), jahody (šťava), čučoriedky (šťava), čierne ríbezle (šťava) získavajú tieto farby: v kyslom prostredí - červená a oranžová, v neutrálnom prostredie - červené, broskyňové - ružové a fialové farby, v zásaditom prostredí od ružovej cez modrofialovú až po fialovú.
V dôsledku toho možno intenzitu farby prirodzeného indikátora posudzovať podľa reakcie média konkrétneho roztoku.
Keď skončíte, upratajte si pracovný priestor.
Chlapci! Dnes to bola veľmi nezvyčajná lekcia! Páčilo sa vám?! Dajú sa informácie získané v tejto lekcii použiť v každodennom živote?
Teraz dokončite úlohu, ktorá je uvedená vo vašich cvičných zošitoch.
Úloha na kontrolu. Látky, ktorých vzorce sú uvedené nižšie, rozdeľte do skupín v závislosti od pH ich roztokov: HCl, H 2 O, H 2 SO 4, Ca (OH) 2, NaCl, NaOH, KNO 3, H 3 PO 4, KOH.
pH 17 - stredné (kyslé), majú roztoky (HCl, H 3 PO 4, H 2 SO 4).
pH 714 médium (alkalické), majú roztoky (Ca (OH) 2, KOH, NaOH).
pH = 7 stredné (neutrálne), majú roztoky (NaCl, H 2 O, KNO 3).
Hodnotenie za prácu ________________
Chemicky možno pH roztoku určiť pomocou acidobázických indikátorov.
Acidobázické indikátory sú organické látky, ktorých farba závisí od kyslosti média.
Najbežnejšími indikátormi sú lakmus, metyl pomaranč, fenolftaleín. Lakmus sa v kyslom prostredí sfarbuje do červena a v zásaditom do modra. Fenolftaleín je v kyslom prostredí bezfarebný, ale v alkalickom prostredí sa stáva karmínovým. Metyloranž sa v kyslom prostredí sfarbuje do červena a v zásaditom do žlta.
V laboratórnej praxi sa často mieša množstvo indikátorov, ktoré sa vyberajú tak, že farba zmesi kolíše v širokom rozmedzí hodnôt pH. S ich pomocou určíte pH roztoku s presnosťou až na jednu. Tieto zmesi sa nazývajú univerzálne ukazovatele.
Existujú špeciálne prístroje – pH metre, pomocou ktorých určíte pH roztokov v rozsahu od 0 do 14 s presnosťou na 0,01 jednotky pH.
Hydrolýza soli
Keď sa niektoré soli rozpustia vo vode, naruší sa rovnováha procesu disociácie vody a v dôsledku toho sa zmení pH média. Je to spôsobené tým, že soli reagujú s vodou.
Hydrolýza soli – chemická výmenná interakcia rozpustených iónov solí s vodou, ktorá vedie k tvorbe slabo disociujúcich produktov (molekuly slabých kyselín alebo zásad, aniónov kyslých solí alebo katiónov zásaditých solí) a sprevádzaná zmenou pH média.
Zvážte proces hydrolýzy v závislosti od povahy zásad a kyselín, ktoré tvoria soľ.
Soli tvorené silnými kyselinami a silnými zásadami (NaCl, kno3, Na2so4 atď.).
Povedzmeže keď chlorid sodný reaguje s vodou, dochádza k hydrolytickej reakcii s tvorbou kyseliny a zásady:
NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl
Pre správne pochopenie povahy tejto interakcie napíšeme reakčnú rovnicu v iónovej forme, berúc do úvahy, že jedinou slabo disociujúcou zlúčeninou v tomto systéme je voda:
Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -
Pri redukcii identických iónov zostáva rovnica disociácie vody na ľavej a pravej strane rovnice:
H 2 O ↔ H + + OH -
Ako je možné vidieť, v roztoku nie sú žiadne nadbytočné ióny H + alebo OH - v porovnaní s ich obsahom vo vode. Okrem toho nevznikajú žiadne iné slabo disociujúce alebo ťažko rozpustné zlúčeniny. Preto sme dospeli k záveru soli tvorené silnými kyselinami a zásadami nepodliehajú hydrolýze a reakcia roztokov týchto solí je rovnaká ako vo vode, neutrálna (pH = 7).
Pri zostavovaní iónovo-molekulárnych rovníc pre hydrolytické reakcie je potrebné:
1) napíšte rovnicu disociácie soli;
2) určiť povahu katiónu a aniónu (nájdite katión slabej zásady alebo anión slabej kyseliny);
3) napíšte iónovo-molekulárnu rovnicu reakcie vzhľadom na to, že voda je slabý elektrolyt a že súčet nábojov musí byť rovnaký v oboch častiach rovnice.
Soli tvorené zo slabej kyseliny a silnej zásady
(Na 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONa a iní .)
Zvážte hydrolytickú reakciu octanu sodného. Táto soľ sa v roztoku rozkladá na ióny: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;
Na + je katión silnej zásady, CH 3 COO - je anión slabej kyseliny.
Katióny Na + nemôžu viazať vodné ióny, pretože NaOH, silná zásada, sa úplne rozkladá na ióny. Anióny slabej kyseliny octovej CH 3 COO - viažu vodíkové ióny za vzniku mierne disociovanej kyseliny octovej:
CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -
Je vidieť, že v dôsledku hydrolýzy CH3COONa sa v roztoku vytvoril nadbytok hydroxidových iónov a reakcia média sa stala alkalickou (рН > 7).
Dá sa teda usúdiť, že soli tvorené slabou kyselinou a silnou zásadou sa hydrolyzujú na anióne ( An n - ). V tomto prípade anióny soli viažu H ióny + a OH ióny sa hromadia v roztoku - , čo spôsobuje alkalické prostredie (pH> 7):
An n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH -, (pri n = 1 vzniká HAn - slabá kyselina).
Hydrolýza solí tvorených dvojsýtnymi a trojsýtnymi slabými kyselinami a silnými zásadami prebieha postupne
Zvážte hydrolýzu sulfidu draselného. K2S disociuje v roztoku:
K2S ↔ 2K + + S 2-;
K + je katión silnej zásady, S 2 je anión slabej kyseliny.
Katióny draslíka sa nezúčastňujú hydrolytickej reakcie, s vodou interagujú iba anióny slabej kyseliny sírovej. Pri tejto reakcii sa v prvom stupni tvoria slabo disociujúce ióny HS- a v druhom stupni slabá kyselina H2S:
1. stupeň: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;
2. stupeň: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.
OH ióny vytvorené v prvom stupni hydrolýzy výrazne znižujú pravdepodobnosť hydrolýzy v ďalšom stupni. Výsledkom je, že proces, ktorý prebieha len cez prvý stupeň, má zvyčajne praktický význam, ktorý je spravidla obmedzený pri hodnotení hydrolýzy solí za normálnych podmienok.
V úlohe 18 OGE z chémie demonštrujeme znalosti o indikátoroch a pH, ako aj kvalitatívne reakcie na ióny v roztoku.
Teória k úlohe č. 18 OGE v chémii
Ukazovatele
Indikátor je chemická látka, ktorá mení farbu v závislosti od pH média.
Najznámejšie indikátory sú fenolftaleín, metyl pomaranč, lakmus a univerzálny indikátor. Ich farby v závislosti od prostredia na obrázku nižšie:
A tu sú farby indikátorov podrobnejšie s príkladmi života:
Zistili sme ukazovatele, prejdime ku kvalitatívnym reakciám na ióny.
Kvalitatívne reakcie na ióny
Kvalitatívne reakcie na katióny a anióny sú uvedené v tabuľke nižšie.
Ako si poradiť s úlohou 18 v teste OGE z chémie?
Aby ste to dosiahli, musíte vybrať kvalitatívnu reakciu na jednu z poskytnutých možností a uistiť sa, že toto činidlo nereaguje s druhou látkou.
Analýza typických možností pre úlohu č. 18 OGE v chémii
Prvá verzia zadania
Spojte dve látky s činidlom, ktoré možno použiť na rozlíšenie medzi týmito látkami.
Látky:
A) Na2C03 a Na2Si03
B) K2C03 a Li2C03
C) Na2S04 a NaOH
Činidlo:
1) CuCl2
4) K3PO4
Zvážme každý prípad.
Na2C03 a Na2Si03
- s chloridom meďnatým reakcia neprebieha v oboch prípadoch, pretože uhličitan a kremičitan meďnatý sa vo vodnom roztoku rozkladajú
- s kyselinou chlorovodíkovou sa v prípade uhličitanu sodného uvoľňuje plyn a v prípade kremičitanu sa tvorí zrazenina - toto kvalitatívna reakcia na silikáty
- s fosfátom tiež nie sú žiadne kvalitatívne reakcie na sodík
K2CO3 a Li2CO3
- tieto látky nereagujú s chloridom meďnatým (v skutočnosti sa zráža hydroxid meďnatý, ale pri tejto reakcii nemožno rozlíšiť dve činidlá)
- oba reagujú s kyselinou chlorovodíkovou za uvoľnenia oxidu uhličitého
- tieto látky nereagujú s oxidom horečnatým a oxid horečnatý nevstupuje do iónomeničových reakcií
- s fosfátom lítium sa vyzráža vo forme fosforečnanu ale bez draslíka
Zostáva nám posledná možnosť – ide o chlorid meďnatý. Hydroxid meďnatý sa skutočne vyzráža s hydroxidom sodným, ale nedochádza k žiadnej reakcii so síranom.
Chemické vlastnosti oxidov: zásadité, amfotérne, kyslé
Oxidy sú komplexné látky pozostávajúce z dvoch chemických prvkov, z ktorých jeden je kyslík s oxidačným stavom ($-2$).
Všeobecný vzorec pre oxidy je $E_(m)O_n$, kde $m$ je počet atómov prvku $E$ a $n$ je počet atómov kyslíka. oxidy môžu byť pevný(piesok $SiO_2$, odrody kremeňa), kvapalina(oxid vodíka $H_2O$), plynný(oxidy uhlíka: plyny oxid uhličitý $CO_2$ a oxid uhoľnatý $CO$). Podľa chemických vlastností sa oxidy delia na soľotvorné a nesolitvorné.
Nesoľnotvorný nazývajú sa také oxidy, ktoré neinteragujú ani s alkáliami, ani s kyselinami a netvoria soli. Je ich málo, patria medzi ne aj neziskovky.
Tvorba soli Oxidy sa nazývajú tie, ktoré reagujú s kyselinami alebo zásadami a tvoria soľ a vodu.
Medzi oxidmi tvoriacimi soli sa rozlišujú oxidy zásadité, kyslé, amfotérne.
Zásadité oxidy sú oxidy, ktoré zodpovedajú zásadám. Napríklad: $CaO$ zodpovedá $Ca(OH)_2, Na_2O zodpovedá NaOH$.
Typické reakcie základných oxidov:
1. Zásaditý oxid + kyselina → soľ + voda (výmenná reakcia):
$CaO+2HNO_3=Ca(NO_3)_2+H_2O$.
2. Zásaditý oxid + kyslý oxid → soľ (reakcia zlúčeniny):
$MgO+SiO_2(→)↖(t)MgSiO_3$.
3. Zásaditý oxid + voda → zásada (reakcia zlúčeniny):
$K_2O+H_2O=2KOH$.
Oxidy kyselín sú oxidy, ktoré zodpovedajú kyselinám. Sú to oxidy nekovov:
N2O5 zodpovedá $HNO_3, SO_3 - H_2SO_4, CO_2 - H_2CO_3, P_2O_5 - H_3PO_4$, ako aj oxidy kovov s vysokými oxidačnými stavmi: $(Cr)↖(+6)O_3$ zodpovedá $H_2CrO_4, (Mn_2) +7)0_7 - HMnO_4$.
Typické reakcie kyslých oxidov:
1. Oxid kyseliny + zásada → soľ + voda (výmenná reakcia):
$SO_2+2NaOH=Na_2SO_3+H_2O$.
2. Oxid kyseliny + zásaditý oxid → soľ (reakcia zlúčeniny):
$CaO+CO_2=CaCO_3$.
3. Oxid kyseliny + voda → kyselina (reakcia zlúčeniny):
$N_2O_5+H_2O=2HNO_3$.
Takáto reakcia je možná len vtedy, ak je kyslý oxid rozpustný vo vode.
amfotérny nazývané oxidy, ktoré v závislosti od podmienok vykazujú zásadité alebo kyslé vlastnosti. Sú to $ZnO, Al_2O_3, Cr_2O_3, V_2O_5$. Amfotérne oxidy sa priamo nezlučujú s vodou.
Typické reakcie amfotérnych oxidov:
1. Amfotérny oxid + kyselina → soľ + voda (výmenná reakcia):
$ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O$.
2. Amfotérny oxid + zásada → soľ + voda alebo komplexná zlúčenina:
$Al_2O_3+2NaOH+3H_2O(=2Na,)↙(\text"tetrahydroxoaluminát sodný")$
$Al_2O_3+2NaOH=(2NaAlO_2)↙(\text"hlinitan sodný")+H_2O$.
