A természettudományos oktatás komplex megújítása a Révai Miklós Gimnáziumban és Kollégiumban. Munkafüzet KÉMIA. 12. évfolyam. Krupits Mária Judit

Átírás

1 A természettudományos oktatás komplex megújítása a Révai Miklós Gimnáziumban és Kollégiumban Munkafüzet KÉMIA 12. évfolyam Krupits Mária Judit TÁMOP /

2 TARTALOMJEGYZÉK Bevezetés... 3 A laboratórium munka- és balesetvédelmi szabályzata Kísérletek hidrogén-peroxiddal Fontosabb kénvegyületek Halogénelemek, vegyületeik Az S-mező vegyületeinek azonosítása Kémiai reakciók változatossága Galvánelem Elektrolízis Mérések refraktométerrel vagy polariméterrel Permanganometriás titrálás Brómozhatók-e a telített szénhidrogének? Egyensúlyi reakciók szervetlen és szerves kémiában Aldehidek és kimutatása Kísérletek etil-alkohollal Hangyasav jellemző reakciói Ételecet és fenol Fehér színű porok azonosítása A szénhidrátok vizsgálata Élelmiszerek vizsgálata Fehérje oldat vizsgálata Kísérletek műanyagokkal Fogalomtár Források

3 BEVEZETÉS Kedves Diákok! Ajánlom ezt a kísérlet- és feladatgyűjteményt azoknak a kémia iránt érdeklődő tanulóknak, akik fontosnak tartják, hogy elmélyült ismereteket szerezzenek e különösen izgalmas és sokrétű tudomány, a kémia területén. A kiadvány a teljesség igénye nélkül tartalmazza azon válogatott kísérletek gyűjteményét, melyeket e tantárgy további és elmélyültebb tanulása során hasznosan alkalmazhattok nem csupán a mindennapi élet gyakorlatában, hanem az érettségire való felkészülés és felsőfokú tanulmányaitok során is. Felhívom azonban a figyelmeteket, hogy mindehhez az elméleti tudás alapos ismerete és a kellő felelősség is elengedhetetlenül szükséges. Természetesen az érettségi vizsga, különösen emelt szinten, nem kis megpróbáltatást jelent számotokra, hiszen komplex ismereteket igényel tőletek. Meggyőződésem, hogy a munkafüzetben elétek tárt kísérletek és az abból adódó tapasztalatok levonása, a számítási feladatok sikeres megoldása gyakorlati segítséget fog nyújtani számotokra a sikeres vizsgához és az eredményes továbbtanuláshoz. A feladatlap összeállításával szeretnék hozzájárulni ahhoz, hogy átérezzétek a kísérletezés és a sikeres munka örömét. Élményekben gazdag és eredményes munkát kívánok. A szerző 3

4 A LABORATÓRIUM MUNKA- ÉS BALESETVÉDELMI SZABÁLYZATA 1. A laboratóriumban a tanuló csak felügyelet mellett dolgozhat, a termet csak engedéllyel hagyhatja el! 2. A kísérlet elvégzése előtt figyelmesen el kell olvasni a leírást! Az eszközöket és a vegyszereket csak a leírt módon és megfelelő körültekintéssel szabad használni! 3. A kísérletek során köpeny használata kötelező! Ha a gyakorlat ezt megköveteli, védőszemüveget, illetve gumikesztyűt kell használni! A tálcán mindig legyen száraz ruha és a közelben víz! 4. Úgy kell dolgozni, hogy közben a laboratóriumban tartózkodók testi épségét, illetve azok munkájának sikerét ne veszélyeztessük! A kísérleti munka elengedhetetlen feltétele a rend és fegyelem. 5. A vegyszerhez kézzel hozzányúlni, megízlelni szigorúan tilos! Ha többféle vegyszert használunk, közben mindig töröljük le a kanalat! A gázokat, gőzöket legyezgetéssel szabad megszagolni! 6. Vegyszerből mindig csak az előírt mennyiséget lehet használni. A maradékot nem szabad visszatenni az üvegbe, hanem csak a megfelelő vegyszergyűjtőbe! A vegyszeres üvegek kupakjait nem szabad összecserélni! 7. Tartsuk be a melegítés szabályait: a kémcsőbe tett anyagokat kémcsőfogó segítségével ferdén tartva, állandóan mozgatva, óvatosan melegítsük! A kémcső nyílását ne fordítsuk a szemünk vagy társunk felé! 8. Kísérletezés közben ne nyúljunk az arcunkhoz, szemünkhöz, a munka elvégzése után mindig alaposan mossunk kezet! Ha a bőrünkre maró hatású folyadék cseppen, előbb száraz ruhával töröljük le, majd bő vízzel mossuk le! 9. Elektromos vezetékekhez, kapcsolókhoz nem szabad vizes kézzel hozzányúlni, mindig tudni kell, hol lehet áramtalanítani! 10. Láng közelében tilos tűzveszélyes anyagokkal dolgozni! Tűz esetén a megfelelő tűzoltási módot kell alkalmazni (vízzel, homokkal, letakarással vagy poroltóval)! 11. A munka befejeztével a munkahelyen rendet kell rakni! A munkahely elhagyása előtt ellenőrizni kell, hogy a gáz- és vízcsapot elzártuk-e, ill. a mérőkészüléket áramtalanítottuk-e! 12. A laboratóriumban étkezni és inni tilos! 4

5 13. Vegyszereket hazavinni szigorúan tilos! 14. Ha bármilyen baleset történik, azonnal szólni kell a tanárnak, vagy a laboratórium dolgozóinak! Néhány fontos laboratóriumi eszköz Bunsen-égő meggyújtása 1. levegőnyílás elzárása 2. gyufagyújtás 3. gázcsap megnyitása 4. gáz meggyújtása 1. ábra 2. ábra 5

6 A vegyszereken szereplő (új) veszélyességi piktogramok, jelzések és jelentésük: Tűzveszélyes anyagok Robbanó anyagok Oxidáló anyagok Nyomás alatt álló gázok Irritáló anyagok Mérgek Maró hatású anyagok Emberre ártalmas Veszélyes a vízi környezetre A vegyszerek csomagolásán ezen kívül R és S jelzést, valamint számokat találunk. Például a hypo esetében: R 31, R 36/38, R 52 S 1/2, S 20, S 24/25, S 26, S 37/39, S 46, S 50 Az R jelzés a környezetre és az emberre vonatkozó veszélyeket jelenti, az S jelzés a veszélyes anyagok felhasználása során követendő biztonsági tanácsokat jelzi. A számok 1-től 61-ig terjednek és mindegyik egy-egy mondatot jelez, amik jelentése a laboratórium falán lévő táblázatban található! 6

7 A hypo esetében: R 31 Savval érintkezve mérgező gázok képződnek R 36/38 Szem-és bőrizgató hatású R 52 Ártalmas a vízi szervezetekre S 1/2 S 20 Elzárva és gyermekek számára hozzáférhetetlen helyen tartandó Használat közben enni, inni nem szabad S 24/25 Kerülni kell a bőrrel való érintkezést és szembejutást. S 26 Ha szembe kerül, bő vízzel azonnal ki kell mosni, és orvoshoz kell fordulni S 37/39 Megfelelő védőkesztyűt és arc-szemvédőt kell viselni S 46 S 50 Lenyelése esetén azonnal orvoshoz kell fordulni, az edényt/csomagolóburkolatot és a címkét az orvosnak meg kell mutatni. Savval nem kezelhető Egyéb munkavédelmi szimbólumok: Védőszemüveg használata kötelező Védőkesztyű használata kötelező 7

8 KÍSÉRLETEK HIDROGÉN-PEROXIDDAL Bevezetés/Ismétlés 1. Melyek az oxigén hidrogénnel alkotott vegyületei? Írd fel a molekulák összegképletét! 2. Töltsd ki a táblázatot! összegképlet víz hidrogén-peroxid az oxigén oxidációs száma molekula alakja molekula polaritása kötésszög jellemző fizikai tulajdonságok 1. kísérlet A hidrogén-peroxid bomlása és színtelenítő hatása Eszközök: Anyagok: 4 db 25 cm 3 -es főzőpohár gyújtópálca gyufa vegyszeres kanál szemcseppentő 10 m/m%-os hidrogén-peroxid oldat színes textildarab sötét színű hajszálak barnakőpor 2 mol/dm 3 ammónia oldat 8

9 3. ábra 4. ábra A kísérlet leírása: Önts a főzőpoharakba kb. egyharmadáig hidrogén-peroxid oldatot! Az elsőt hagyd változatlanul, a másodikba szórj egy kevés barnakőport, a harmadikba tedd a textildarabot, a negyedikbe cseppents 10 csepp ammónia oldatot és tedd bele a hajszálakat! Néhány perc múlva figyeld meg a változásokat! Közelíts a főzőpoharakhoz parázsló gyújtópálcával! Mit tapasztalsz? Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Írd fel a hidrogén-peroxid bomlásának egyenletét! 2. Milyen gáz kimutatására alkalmas a parázsló gyújtópálca? 3. Mi volt a szerepe a második főzőpohárnál a barnakőpornak? Mi a barnakőpor képlete? 4. Mit tapasztaltál a másik két főzőpohár esetén? Ez a hidrogénperoxid milyen tulajdonságát igazolja? 5. A gyakorlatban hol használják ki az ammóniás közegben kifejtett hatását? 9

10 2. kísérlet A hidrogén-peroxid, mint oxidálószer Eszközök: 2 db kémcső kémcsőállvány vegyszeres kanál Anyagok: 3 m/m%-os hidrogén-peroxid oldat kristályos kálium-jodid 1 m/m%-os keményítőoldat A kísérlet leírása: 5. kép Tölts az egyik kémcsőbe kb. 5-6 cm 3 hidrogén-peroxidot, a másik kémcsőbe tölts kb. 4 cm 3 keményítőoldatot és oldj fel benne 1-2 db kálium-jodid kristályt, majd öntsd össze a két oldatot! Figyeld meg az oldatok összeöntésekor bekövetkező színváltozást! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen anyag kimutatására alkalmas a keményítőoldat? 2. Írd fel a kálium-jodid és a hidrogén-peroxid között végbemenő folyamat egyenletét! Jelöld az oxidációs szám változásokat! reakcióegyenlet: 10

11 3. Mi történt a hidrogén-peroxiddal, illetve a kálium-jodiddal? Hogyan változott az oxigén és a jód oxidációs száma? hidrogén-peroxid:. oxigén oxidációs száma: kálium-jodid: jód oxidációs száma:. 3. kísérlet A hidrogén-peroxid, mint redukálószer Eszközök: kémcső kémcsőállvány gyújtópálca gyufa mérőhenger Anyagok: 3 m/m %-os hidrogén-peroxid oldat 1 m/m %-os ezüst-nitrát oldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú nátriumhidroxid oldat A kísérlet leírása: Mérj ki a kémcsőbe 5cm 3 ezüst-nitrát-oldatot, önts hozzá 3cm 3 hidrogén-peroxidot és 3 cm 3 nátrium-hidroxid oldatot. A reakcióelegyet jól rázd össze. Kis idő múlva közelíts a kémcső szájához izzó gyújtópálcát! Figyeld meg a kémcsőben végbemenő változásokat Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen anyag keletkezésére utal a csapadék színe? 2. Írd fel az ezüst-nitrát és a nátrium-hidroxid reakciójának egyenletét! 3. Lúgos közegben milyen hatást fejt ki a hidrogén-peroxid az ezüst ionokra? 4. Milyen gáz keletkezésére utal az izzó gyújtópálca? 11

12 5. Írd fel a folyamat reakció egyenletét! Feladatok: 1. Hány cm3standard nyomású, 30 C hőmérsékletű oxigéngáz fejleszthető 450 g 30 tömegszázalékos hidrogén-peroxid teljes elbontásával? 2. A hidrogén-peroxid a fekete színű ólom (II) - szulfidot fehér színű ólom (II)- szulfáttá oxidálja víz képződése mellett. Hány gramm ólom (II) - szulfid oxidálható 50,0 cm3 3 tömegszázalékos (1,01 g/cm3sűrűségű) hidrogén-peroxid oldattal? 12

13 Bevezetés/Ismétlés FONTOSABB KÉNVEGYÜLETEK 1. Miben hasonlít, és miben különbözik egymástól az oxigén- és a kénatom? 2. Miért gázhalmazállapotú az oxigén és miért szilárd a kén? 3. Sorolj fel néhány kénvegyületet névvel, összegképlettel, szerkezeti képlettel! 4. Hasonlíts össze a kén két oxidjának polaritását, a molekulák alakját, kötésszögét! 5. Hogyan kell hígítani a tömény kénsavat? Miért? 13

14 1. kísérlet Kén-dioxid előállítása és oldása vízben (demonstrációs kísérlet) Eszközök: Anyagok: csiszolt dugós gázfejlesztő derékszögben hajlított üvegcső Bunsen-állvány lombikfogó dióval 500 cm 3 -es gömblombik egyfuratú gumidugó kihúzott végű üvegcsővel üvegkád nátrium-szulfit koncentrált kénsav ammóniás fenolftalein-oldat A kísérlet leírása: 6. ábra A gázfejlesztő lombik aljára kb g nátrium-szulfitot szórunk és a csepegtető tölcsérbe kb cm 3 koncentrált kénsavat öntünk. A lombik elvezető csövéhez csatlakoztatjuk a kétszer hajlított üvegcsövet úgy, hogy az üvegcső vége a gömblombik aljáig érjen. Ezután a cc. kénsavat lassan a nátrium-szulfitra csepegtetjük és megtöltjük a gömblombikot a fejlődő gázzal. A kén-dioxiddal megtöltött gömblombikot lezárjuk az egyfuratú gumidugóval (a kihúzott végű üvegcső kihúzott vége az edény belsejében van), az üvegcső szabad végét ujjunkkal befogjuk. A gömblombikot lefelé fordítva a félig vízzel telt üvegkádba helyezzük, a vizet előzőleg a fenolftalein oldattal megszíneztük. Ujjunk segítségével 3-4 csepp vizet juttatunk (víz alatt) a gömblombikba, visszatesszük az ujjunkat. Rázogatással a lombikba juttatjuk a vizet, majd a lombikot lefelé fordítva visszatesszük az üvegkádba. A kén-dioxid mérgező gáz, ezért előállítása vegyifülke alatt történik. 14

15 Figyeld meg az előállított gáz fizikai tulajdonságait, vízben való oldódását! a gáz neve, képlete színe szaga sűrűsége vízben oldódása indikátor színváltozása Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Számítsd ki a gáz levegőre vonatkoztatott relatív sűrűségét! 2. Írd fel a nátrium-szulfit és a kénsav reakciójának egyenletét! reakcióegyenlet: 3. Mire utal a szökőkút kísérlet? 4. Milyen részecske át a menettel jár a gáz kémiai oldódása? 5. Írd fel a kén-dioxid és a víz reakciójának egyenletét, nevezd meg a keletkezett anyagokat! reakcióegyenlet: termék neve: 6. Milyen kémhatású az oldat? Igazold egyenlettel! Nevezd meg az ionokat! reakcióegyenlet: ionok neve:.. 15

16 2. kísérlet Kén-hidrogén előállítása és oldása vízben Eszközök: oldalcsöves fél mikro kémcső kémcső cseppentő gumigyűrűvel derékszögben hajlított üvegcső fél mikro főzőpohár gyújtópálca gyufa A kísérlet leírása: Anyagok: vas(ii)- szulfid 1:1 arányban higított sósav oldat kék lakmuszoldat szűrőpapír A felaprított vas(ii)- szulfidot az oldalcsöves kémcsőbe szórjuk, az oldalcsőhöz csatlakoztatjuk a derékszögben meghajlított üvegcsövet, a cseppentőbe sósavat szívunk fel és csatlakoztatjuk a gumigyűrű segítségével az oldalcsöves kémcsőhöz. A vas(ii)-szulfidra csepegtetjük a sósavat, a keletkezett gázt a lakmuszoldatot tartalmazó kémcsőbe vezetjük. Kis idő múlva kivesszük a derékszögben hajlított üvegcsövet az oldatból, további sósavat csepegtetünk a vas(ii)szulfidra, majd az oldalcső végén távozó gázt meggyújtjuk. Rövid ideig közelíts hozzá üveglapot! Figyeld meg az előállított gáz fizikai tulajdonságait, vízben való oldódását, égését! Megfigyeléseidet rögzítsd! a gáz neve, képlete színe szaga éghetősége oldhatósága oldat kémhatása Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Sorold fel a keletkezett gáz fizikai tulajdonságait! 16

17 2. Írd fel a keletkezés egyenletét! 3. Milyen színű lánggal égett? Írd fel az égés egyenletét! láng színe:. üveglapon észlelt változás:.. 4. Milyen kémhatású oldat keletkezésére utal a lakmuszoldat színváltozása?. 5. Írd fel a kémiai oldódás egyenletét! 6. Forralással a kén-hidrogén eltávolítható az oldatból. Mivel magyarázható ez?... Feladatok: térfogatszázalék kén-dioxidot és 50 térfogatszázalék oxigéngázt tartalmazó gázelegyben kémiai reakciót indítunk meg. A kén-dioxid 90%-a átalakul. Határozd meg az egyensúlyi gázelegy térfogatszázalékos összetételét! ,75 dm3 standard állapotú kén-dioxid gáz mekkora térfogatú ugyanilyen állapotú kén-hidrogénnel lép reakcióba, és mennyi kén állítható elő így belőle? 3. Kénsavból 15 g cinkkel 5,20 dm3 standard állapotú hidrogéngáz állítható elő. Hány százalékos a cink tisztasága, ha a szennyező anyag nem fejleszt hidrogént? 17

18 HALOGÉNELEMEK, VEGYÜLETEIK Bevezetés/Ismétlés 1. Mit nevezünk a) elektródpotenciálnak? b) standardpotenciálnak? 2. A standardpotenciál-táblázat segítségével állapítsd meg, hogy melyik reakció játszódik le! Miért? Írd fel a lejátszódó reakciók egyenletét, állapítsd meg, mi oxidálódott, mi redukálódott, mi az oxidálószer, illetve mi a redukálószer! a) bróm + kálium-jodid b) ezüst + sósav c) magnézium + sósav.. d) jód + kálium-bromid 18

19 1. kísérlet Redoxi folyamatok halogénelemek között Eszközök: 3 db kémcső kémcsőállvány Anyagok: 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú káliumbromid oldat 0,05 mol/dm 3 koncentrációjú kálium-jodid oldat telített klóros víz telített brómos víz kloroform (vagy szén-tetraklorid) A kísérlet leírása: 7. ábra Az egyik kémcsőbe kb.5cm 3 kálium-bromid-oldatot, a másikba ugyanennyi kálium-jodid oldatot öntünk. Adjunk mindegyikhez kb. 1 cm 3 klóros vizet és ugyanennyit a szerves oldószerből. Rázzuk össze a kémcsövek tartalmát! A harmadik kémcsőbe kb. 5 cm 3 kálium-jodid oldatot öntünk, adjunk hozzá kb. 1 cm 3 brómos vizet és ugyanennyi szerves oldószert. A kémcső tartalmát alaposan rázzuk össze! Figyeljük meg oldatok homogenitását, a színváltozásokat! A megfigyeléseket rögzítsd táblázatba! fázisok száma a fázisok elhelyezkedése szín 1. kémcső 2. kémcső 3. kémcső 19

20 Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Miért nem homogén elegyeket kaptunk? 2. Mivel magyarázható a fázisok színe? 3. Milyen reakciók játszódtak le az egyes kémcsövekben? Mivel magyarázható ez?.. 4. Írd fel a kémiai folyamatok egyenletét! reakcióegyenletek: 1. kémcső: 2. kémcső: 3. kémcső: 2. kísérlet Kálium halogenidek azonosítása Eszközök: 3 db sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel kémcsőállvány A kísérlet leírása: Anyagok: 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú káliumklorid oldat 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú káliumbromid oldat 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú káliumjodid oldat 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú ezüstnitrát oldat A három számozott kémcsőben valamilyen sorrendben a következő oldatok találhatók: kálium-klorid; kálium-bromid; kálium-jodid. Önts mindegyik oldathoz kb.2-3cm 3 ezüst-nitrát oldatot! Azonosítsd az ismeretleneket! Figyeld meg a reakciók során keletkezett anyagok oldhatóságát vízben, illetve a színüket! Megfigyeléseidet rögzítsd a táblázatban! 20

21 1. számú ismeretlen 2. számú ismeretlen 3. számú ismeretlen ezüstnitrátoldat Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Mi mondható el az ezüst- halogenidek vízoldhatóságáról? 2. Milyen jellegű kötés alakul ki bennük? Miért? 3. Mitől függ az ionok polarizálhatósága?.. 4. Hogyan változott a szín? 5. Az ezüst-halogenidek színe alapján azonosítsd az ismeretleneket tartalmazó kémcsöveket! 1.számú kémcső: 2.számú kémcső: 3.számú kémcső: 6. Írd fel a folyamatok reakcióegyenletét! reakcióegyenletek: Feladatok: 1. Kísérletelemzés Egy főzőpohárban kálium-jodid, egy másikban kálium-bromid azonos koncentrációjú vizes oldata található. Nem tudjuk, melyik főzőpohár melyik oldatot tartalmazza. 21

22 a) Először mindkét oldatba klórgázt vezetünk, hatására mindkét oldat sárgásbarna lett. Mivel magyarázod a változást? b) Ha szén-tetrakloridot öntünk az oldatokhoz, majd összerázzuk azokat, az első pohár alján lila, a második alján barna színű fázis jelenik meg. Miért alakult ki a két fázis? Miért lett az egyik esetben az alsó fázis lila, a másikban barna?. c) Foglald táblázatba a tapasztalatokat, majd azonosítsd, melyik főzőpohár mit tartalmaz! + klórgáz + szén-tetraklorid azonosítás 1. számú főzőpohár 1. számú főzőpohár 2. Egy hidrogén-klór gázelegy sűrűsége 25,0 C-on és 101,3 kpa nyomáson 0,551 g/dm3. A gázelegyet felrobbantottuk, a reakciót követően a kapott reakcióterméket vízbe vezetve 2,00 dm3 1,00- es ph jú oldatot készítettünk. a) Határozd meg a kiindulási gázelegy térfogatszázalékos öszszetételét! b) Határozd meg a kiindulási gázelegy térfogatát! c) Mekkora térfogatú ph=11,0 es ammóniaoldattal közömbösíthető a 2,00 dm 3 ph=1,00 es oldat? (K b (NH 3 )=1, mol/dm 3 ) 22

23 AZ S-MEZŐ VEGYÜLETEINEK AZONOSÍTÁSA Bevezetés/Ismétlés 1. Milyen kötés található a sókban? Milyen rácsban kristályosodnak? A következő anyagok közül melyik tartalmaz összetett iont? Húzd alá! Add meg az összetett ion nevét és képletét, valamennyi só képletét! kősó, mészkő, lúgkő, rézgálic, trisó,égetett mész, keserűsó, szódabikarbóna, chilei salétrom, sziksó. 23

24 1. kísérlet Fehér színű porok azonosítása Eszközök: 3 db számozott óraüveg (az ismeretlenekkel) vegyszeres kanál 6 db kémcső kémcsőállvány Anyagok: 0,1 mol/dm3koncentrációjú sósav desztillált víz szilárd nátrium-karbonát szilárd kalcium-karbonát szilárd kálium-bromid A kísérlet leírása: 8. ábra 9. ábra A kiadott óraüvegeken ismeretlen sorrendben fehér porokat találsz. Sósav és desztillált víz segítségével állapítsd meg, melyik por a nátrium-karbonát, melyik a kalcium-karbonát, illetve melyik a káliumbromid! Először mindegyik porból egy-egy kiskanálnyit tegyél két-két kémcsőbe. Először mindegyik minta egy részletét reagáltasd kb. 2cm 3 desztillált vízzel, majd a minták másik részletét reagáltasd sósavval. Tapasztalataidat rögzítsd a táblázatban! 1.részlet + desztillált víz 2.részlet + sósav 1. számú ismeretlen 2. számú ismeretlen 3. számú ismeretlen 24

25 Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. A három anyag közül melyik nem oldódik vízben? 2. Melyik anyagot tudtad így azonosítani?. 3. Mit tapasztaltál, ha a porokat sósavban oldottad?. 4. Az anyagok közül melyik nem reagál sósavval?. 5. Írd fel a másik két anyag reakcióját sósavval? 6. Azonosítsd a porokat! 1. számú ismeretlen: 2. számú ismeretlen:. 3. számú ismeretlen:.. 2. kísérlet Mészkő és égetett mész azonosítása Eszközök: vegyszeres kanál 2 db számozott kémcső ismeretlenekkel kémcsőállvány Anyagok: 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú sósav szilárd kalcium-karbonát szilárd égetett mész 10. ábra 11. ábra 25

26 A kísérlet leírása: A kémcsövekbe önts kb. 3-4 cm 3 sósav-oldatot! Rögzítsd a tapasztalataidat! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen különbséget tapasztaltál a két reakció során? Miért? 2. Írd fel a változások reakcióegyenleteit! reakcióegyenletek: mészkő + sósav: égett mész + sósav: 3. Ismeretlenek azonosítása: 1. számú ismeretlen: Feladatok: 2. számú ismeretlen: 1. Részben oxidálódott kalciumreszelék 15,0 grammjának oldásához 196,5 cm3 10,0 tömegszázalékos sósavra van szükség ( 1,075g / cm 3 ). a) Írd fel a reakcióegyenleteket! b) Számítsd ki, hogy a kalcium-reszelék hány százaléka oxidálódott? 2. Egy részben oxidálódott kalciumminta 365,4 mg-ját 1500cm3 vízben oldottuk (a térfogatát gyakorlatilag változatlannak tekinthetjük), az oldat ph-ját 12,0 nek mértük. Tegyük fel, hogy a képződött vegyület teljes mértékben disszociált.) a) Írd fel a lejátszódó kémiai folyamatok reakcióegyenletét! b) Számítsd ki a minta anyagmennyiség-százalékos összetételét! c) A kalcium hány százaléka oxidálódott? 26

27 KÉMIAI REAKCIÓK VÁLTOZATOSSÁGA Bevezetés/Ismétlés 1. A kémiai reakciókat nagyon sok szempont szerint csoportosíthatjuk. Erre mutat néhány példát a kiegészítendő táblázat: szempont csoportok reakcióhő reakciósebesség egyesülés bomlás kicserélődés részecskeátmenet 2. A Kindertojás-bomba működésének alapja egy gázfejlődéssel járó kémiai oldódás, szódabikarbóna és ecetsavoldat (háztartási ételecet) reakciója. 3. Írd fel a két anyag között lejátszódó reakció egyenletét! Milyen gáz fejlődött? 4. Miért veszélyes klórtartalmú fertőtlenítőt (pl. hypo) és vízkőoldót (pl. sósav) együtt használni? Írd fel a folyamat lényegét ionegyenlettel!. 27

28 1. kísérlet Csapadékképződéssel és gázfejlődéssel járó reakciók Eszközök: Anyagok: 8 db kémcső kémcsőállvány vegyszeres kanál 2 db óraüveg (rajta szilárd anyagok) 1 mol/dm 3 koncentrációjú kénsavoldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú sósavoldat 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú báriumnitrát oldat 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú ezüstnitrát oldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú nátriumhidroxid oldat cinkszemcse mészkődarab A kísérlet leírása: 12. ábra 13. ábra A tálcán lévő vegyszerek felhasználásával mutass be olyan kísérleteket, amelyek példák gázfejlődésre, illetve csapadékképződésre! Keress többféle megoldást! Tervezd meg a kémcsőkísérleteket, magyarázd meg a tapasztalataidat! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Mely anyagokból tudnál redoxireakcióval gázt előállítani? Ha több lehetőséget találtál, mindegyik reakciót végezd el és írd fel a folyamatok reakció egyenletét! Jelöld a részecskeátmenetet! 28

29 2. Hogyan tudnád kimutatni a keletkezett gázt?. 3. Találtál-e a rendelkezésedre álló anyagok között amfoter jellegűt?. 4. Lehet-e a segítségével is gázt előállítani? Hogyan?. Csak emelt szintre készülőknek: Írd fel a reakcióegyenletet! reakcióegyenlet: 5. Állíts elő nem redoxireakcióval gázt a rendelkezésedre álló anyagokból! Írd fel a reakció egyenletét! reakcióegyenlet: 6. Mit nevezünk a kémiában csapadéknak?. 7. Mi alapján tudjuk megmondani, hogy két ionos vegyület összeöntésekor képződik-e csapadék?. 8. Adj meg legalább két olyan lehetőséget a felsorolt anyagokkal, amikor a kísérlet során csapadék keletkezett! Írd fel a folyamatok lényegét ionegyenlettel! 1. kísérlet: kiindulási anyagok képlete: ionegyenlet: 2. kísérlet: kiindulási anyagok képlete: ionegyenlet: 29

30 Feladatok: 1. A sütőport térfogat növelő adalékként alkalmazzák a háziaszszonyok a sütemények készítésekor. A sütőpor kukoricakeményítőt, savanyúságot szabályozó anyagként dinátriumhidrogénfoszfátot, térfogatnövelő szerként nátriumhidrogénkarbonátot tartalmaz. Egy csomag sütőpor tömege 15,50g, szódabikarbóna tartalma 50,40 tömegszázalék. a) Írd fel reakció egyenlettel, mi történik a szódabikarbónával a sütőben? b) Mekkora térfogat növekedést okoz egy csomag sütőpor használata, ha a sütőt 220 C-os sütési hőmérsékleten használjuk? (Feltételezzük, hogy a tészta homogén, térfogata egyenletesen növekszik, a térfogat növekedés megegyezik a keletkezett gáz térfogatával.) c) Hány cm-rel emelkedne a tészta egy 29,0 cm átmérőjű torta formában? d) Mekkora térfogatú gáz keletkezne, ha egy csomag sütőport sztöchiometrikus mennyiségű ételecettel reagáltatnánk standard körülmények között? 2. A savak és bázisok erősségének mértékét számszerűen a sav-, illetve a bázisállandókkal fejezik ki. Ezeket kémiai táblázatokban találhatjuk meg. A sav-, illetve bázisállandó értéke az anyagra jellemző, adott hőmérsékleten a hígítástól független. Egy gyenge sav 0,0779 mol/dm3koncentrációjú oldatának ph-ja 3,00. Az adatok alapján számítsd ki a savállandót és a táblázat alapján azonosítsd a savat! A táblázat hiányzó adatait is add meg! vegyület neve képlet moláris tömeg (g/mol) Ks HCOOH 46 2, ecetsav 1, propánsav 1, tejsav CH3 - CH(OH)- COOH 1, C6H5 - COOH 122 6,

31 GALVÁNELEM Bevezetés/Ismétlés 1. Mit nevezünk galvánelemnek?. 2. A legismertebb galvánelem a Daniell-elem. Ismertesd a működését! celladiagram: katódfolyamat: katód töltése: anódfolyamat: anód töltése: 3. Számítsd ki a Daniell-elemben az elektromotoros erőt!. 4. Az egyszerűsített jelölés alapján állapítsd meg, hogy melyik elektród az anód, melyik a katód, milyen anód- és katódfolyamatok mennek végbe a következő galvánelemben! Znsz Zn aq Pb aq Pbsz... anód: katód: anódfolyamat: katódfolyamat: 31

32 1. kísérlet Melyik reakció megy végbe? Eszközök: 2 db kisebb főzőpohár 1 db csipesz 2 db óraüveg Anyagok: 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú vas(ii)- szulfát oldat 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú réz(ii)- szulfát oldat rézlemez, vaslemez desztillált víz A kísérlet leírása: 14. ábra Az egyik főzőpohárba kb. a feléig tölts vas(ii)-szulfát-oldatot, a másik főzőpohárba réz(ii)-szulfát oldatot. Csipesz segítségével a vas(ii)-szulfát oldatba helyezz egy rézlemezt, a réz(ii)-szulfát oldatba pedig egy vaslemezt. Néhány perc várakozás után csipesz segítségével vedd ki a fémlemezeket, és tedd az óraüvegre! Figyeld meg a fémlemezeken végbemenő változásokat! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Melyik esetben történt változás és miért? 2. Írd fel a kémiai változást ionegyenlettel, jelöld a részecske átmenetet?. 3. Melyik anyag a redukálószer, melyik az oxidálószer?... 32

33 2. kísérlet Galvánelemek összehasonlítása Eszközök: 5 db 200cm 3 -es főzőpohár áram-feszültségmérő műszer vezetékek krokodilcsipeszek kálium-nitrát oldattal átitatott agaragaros U cső Anyagok: 1 mol/dm 3 koncentrációjú vas(ii)- szulfát oldat 1 mol/dm 3 koncentrációjú réz(ii)- szulfát oldat 1 mol/dm 3 koncentrációjú alumínium-szulfát oldat 1 mol/dm 3 koncentrációjú ezüstnitrát oldat 1 mol/dm 3 koncentrációjú cinkszulfát oldat cinklemez rézlemez vaslemez alumíniumlemez ezüstlemez kálium-nitrátos (vagy káliumkloridos) agar-agar kocsonya A kísérlet leírása: 15. ábra 16. ábra Egy-egy főzőpohárba önts kb. 100 cm 3 -t egy-egy oldatból, majd helyezz egy-egy fémlemezt a saját ionjait tartalmazó oldatba (pl. vaslemezt a vas(ii)-szulfát oldatba, stb.). Két oldatot köss össze az agar-agar kocsonyát tartalmazó U- csővel. A fémlemezeket krokodilcsipesz segítségével vezetékdróton keresztül kapcsold az áramfeszültségmérő műszerhez. A két oldat összekötését végezd el minél többféleképpen! 33

34 Figyeld meg és jegyezd fel, mit jelez a műszer! Foglald táblázatba az általad összeállított galvánelemeket! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. A négyjegyű függvénytáblázat segítségével add meg a kísérletben előforduló redoxirendszerek standardpotenciál értékeit! 2. Mitől függ, hogy melyik fém lesz egy-egy galvánelem pozitív pólusa? 3. Írd fel az általad összeállított galvánelemek celladiagramját, mindegyik esetben számítsd ki a berendezés elektromotoros erejét! celladiagramok: 3. kísérlet Zöldség-, gyümölcselemek Eszközök: áram-feszültségmérő műszer vezetékek krokodilcsipeszek Anyagok: 4 db burgonya 4 db alma 2 db citrom (esetleg: narancs, hagyma, paradicsom) rézlemez cinklemez vaslemez magnéziumlemez ezüst kiskanál (gyűrű) A kísérlet leírása: A burgonya két oldalába helyezz cink- és rézlemezt kb. 1-2 cm mélyen és kapcsold a krokodilcsipesz és a vezetékek segítségével a műszerhez, mérd meg a galvánelemben a potenciálkülönbséget! Kapcsolj sorosan több burgonyaelemet! Mit tapasztalsz? Másféle zöldségekkel és gyümölcsökkel és más fémlemezek használatával is végezd el a mérést! 34

35 Tapasztalataidat rögzítsd! elektródok anyaga zöldségek, gyümölcsök mért érték (V) Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen szerepet játszottak a kísérletekben a zöldségek, gyümölcsök?.. 2. Mit tapasztaltál, ha több burgonyaelemet sorosan összekapcsoltál? Miért?. 3. Működne-e valamilyen berendezés (zenélőképeslap, kvarcóra, stb.) ami 1,5V-os elemmel működik? Miért? Számítással indokold! Feladatok: 1. Cink- és ólomlemezt kell egymástól megkülönböztetni vas(ii)- szulfát oldat, mérleg és főzőpoharak felhasználásával. a) Készíts tervet, hogyan végeznéd el a kísérletet! b) Add meg a várható tapasztalatokat! c) Írd fel a végbemenő folyamat(ok) reakcióegyenlete(i)t ionegyenlettel! 2. Egy 15,00 g tömegű réztárgyat ezüsttel vonunk be, ezért 400,0 g 5,5 tömegszázalékos ezüst-nitrát oldatba tesszük. Egy idő után kivesszük a tárgyat az oldatból, azt tapasztaljuk, hogy az oldat ezüst-nitrát tartalma 33,98 tömegszázalékkal csökkent. Mekkora lett az ezüsttel bevont tárgy tömege? 35

36 ELEKTROLÍZIS Bevezetés/Ismétlés 1. Mi az elektrolízis lényege? 2. Melyik elektródon milyen részfolyamatok játszódnak le? 3. Melyek az elektrolízis mennyiségi törvényei? 4. Réz-klorid-oldatot elektrolizálunk grafitelektródok között. Számítsd ki, hány dm 3 standard állapotú klórgáz fejlődik az elektrolízis során az anódon, miközben 195 g réz válik ki a katódon. Hány coulomb töltés szükséges ehhez? 36

37 1. kísérlet A nátrium-klorid-oldat elektrolízis Eszközök: Anyagok: U alakú elektrolizáló cső egyenáramú feszültség forrás (pl. 9 V os elem) grafit elektródok szűrőpapír szemcseppentő vezetékek, csipeszek 10 m/m%-os nátrium-klorid oldat lakmusz vagy univerzál indikátoroldat káium-jodid oldat keményítő oldat A kísérlet leírása: 17. ábra Az U csövet indikátorral színezett nátrium-klorid-oldattal töltjük meg, és a cső két szárába grafitelektródokat helyezünk. Az elektródokat az egyenáramú áramforrás két sarkához kapcsoljuk, majd az oldatot néhány percig elektrolizáljuk. Közelítsünk az anódhoz szűrőpapírt, amit előzőleg olyan kálium-jodidoldatba mártottunk, amibe néhány csepp keményítő oldatot csepegtettünk! Figyeld meg, az anódon és a katódon milyen változások történnek! A megfigyeléseidet foglald táblázatba! 37

38 anód (töltése: ) katód (töltése:...) érzékszerveinkkel megfigyelhető tapasztalatok indikátor színváltozása, az oldat kémhatása szűrőpapír színváltozása Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Mire utal a kálium-jodidos szűrőpapír színváltozása? 2. Írd fel reakcióegyenlettel a kálium-jodiddal történt változást! reakcióegyenlet: 3. Írd fel az elektródfolyamatokat! anód:. katód: 4. Milyen kémhatást jelez az indikátor az anódnál?. 5. Írd fel az anódon keletkezett anyag és a víz reakcióját! reakcióegyenlet: Nevezd meg a termékeket! 6. Milyen kémhatású a katódtér? 38

39 2. kísérlet Hogyan állapítható meg egy 9 V os elem lekopott pólusa? Eszközök: 9 V os elem (pólus jelölés lekaparva) Petri-csésze szűrőpapír szemcseppentő Anyagok: 2 mol/dm 3 koncentrációjú nátriumszulfát oldat fenolftalein indikátor desztillált víz A kísérlet leírása: 18. ábra Önts a Petri-csészébe 2-3 cm 3 nátrium-szulfát oldatot, adj hozzá néhány csepp indikátort! Ezután áztass az oldatba egy darab szűrőpapírt, majd helyezd sima felületre (pl. a Petri-csésze fedelére), ezután nyomd rá az elem mindkét kivezetését! Figyeld meg a változásokat, majd azonosítsd az elem pólusait! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Írd fel az elektródokon végbemenő folyamatokat! Indokold, miért! anód: töltése: katód: töltése: 2. Azonosítsd az elem pólusait! 39

40 3. kísérlet Ecetsav elektrolízise Eszközök: Hoffmann-féle vízbontó készülék egyenáramforrás gumicsövek üvegpipa gázmosó palack kémcsövek üvegkád cseppentő A kísérlet leírása: Anyagok: 10%-os ecetsav 1 mol/dm 3 koncentrációjú nátriumhidroxid oldat meszes víz fenolftalein indikátor A Hoffmann-féle vízbontó készüléket megtöltjük az ecetsavoldattal, melyet előzőleg gyengén meglúgosítunk. A készülék csővégeire gázelvezető gumicsövet húzunk. A katódtérből kivezető gumicsövet üvegpipával láttuk el és közvetlenül a gázfelfogó edényre (vízzel telt üvegkád benne kémcső) csatlakoztatjuk. Az anódtérből kivezető csövet fenolftaleinnel megfestett meszes vizet tartalmazó palackon vezetjük át. Ehhez csatlakoztatjuk a gázfelfogó eszközt (kád+ víz+ kémcső). Az elektrolízist 24 V feszültséggel indítjuk meg. 19. ábra Figyeljük meg az anód- illetve a katódtérben keletkezett anyagok halmazállapotát, színét, a gázmosó palackban történő változásokat! A felfogott gázok éghetők-e? Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen gáz kimutatására alkalmas a meszes víz?. 2. Írd fel a reakciót! 3. Milyen gáz keletkezett a katódon? 40

41 4. Írd fel az elektródfolyamatokat! anód: katód: 5. Nevezd meg a termékeket! Feladatok: 1. Hány dm3 27 C-os standard nyomású klórgáz fejlődik az elektrolízis során, ha 292,65 g tömegű 7,90 tömegszázalékos cink-klorid oldat töménysége 5,00 tömegszázalékosra csökken? ,0 g réz(ii)-klorid oldatot 0,5 A erősségű árammal 9,76 óra hosszan elektrolizálunk grafit elektródok között. Hány tömegszázalékos volt a kiindulási oldat, ha az oldott anyag tömeg %-a az elektrolízis során a felére csökken. (Az áramkihasználás 100%) 41

42 MÉRÉSEK REFRAKTOMÉTERREL VAGY POLARIMÉTERREL Bevezetés/Ismétlés 1. Határozd meg a törésmutató fogalmát! 2. Mit nevezhetünk teljes visszaverődésnek? 3. Mivel foglalkozik a refraktometria? 4. Nézz utána a refraktométer alkalmazási területeinek? 5. Mit jelent a fény polarizációja? 6. Hogyan állítható elő polarizált fény? 42

43 7. Mit nevezünk optikailag aktív anyagnak? 1. kísérlet A fagyálló törésmutatójának és tömegkoncentrációjának meghatározása refraktométerrel Eszközök: mérleg refraktométer 10cm 3 es, 50 cm 3 es, 100 cm 3 - es mérőhenger 5 db 100cm 3 -es mérőlombik főzőpohár, üvegbot papírtörlő, cseppentő milliméterpapír Anyagok: desztillál víz ismeretlen koncentrációjú fagyálló A kísérlet leírása: 20. ábra Végezd el a készülék hitelesítését a mérés előtt desztillált vízzel, melynek a törésmutatója 1,333 szobahőmérsékleten. Készíts hígítással különböző koncentrációjú fagyálló oldat sorozatot. (5db hígítás) Csepegtess a prizmára kb. 0,5cm 3 mintát, majd zárd rá a fedelét, ellenőrizd, hogy buborékmentesen történt a feltöltés. A prizmák felületéhez se kézzel, se kemény tárggyal (cseppentő) ne érj hozzá! A fényt tükör segítségével irányítsd a prizmák felé. 43

44 Állítsd be a látókép élességét a prizmák segítségével. Ekkor éles sötét és világos határvonalat kell látni ez a teljes visszaverődés határvonala. A bal oldali beállító csavar segítségével állítsuk a határvonalat a szálkeresztbe. Olvasd le a törésmutató értékét. Hígabb mintától a töményebb felé haladva mérd végig a kalibráló sorozat tagjainak törésmutatóját. A cseppentőt minden oldat után az új oldattal többször öblítsd át, és csak azután vidd fel vele az új mérendő anyagot! Egyes tagok között elegendő, ha törlőkendővel tisztítod meg a prizmákat. majd a minta előtt desztillált vízzel is öblítsd le és gondosan töröld szárazra, mielőtt a mintákat felcseppentenéd. A mérések eredményét rögzítsd táblázatba! Standard sorozat, minta n (törésmutató) Minta Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Ábrázold grafikusan a mért törésmutató értékeket a koncentráció függvényében! (kalibrációs görbe). 2. Készíts jegyzőkönyvet, mely tartalmazza a módszer elvi alapjait, a készülék mérési elvét, a standard oldatok adatait koncentráció törésmutató párosításban, az elkészített diagramot, az ismeretlen fagyálló koncentrációt! Elméleti ismeretek röviden: A törésmutató meghatározása kétféle elven alapulhat. Az egyik lehetőség az ún. törési határszög mérése, a másik pedig a totális reflexió határszögének mérése. A törési határszög az érintőleges beesési szöghöz tartozó törési határszög. A laboratóriumi gyakorlatban többféle refraktométer szolgál az anyagok törésmutatójának meghatározására. Ezek a készülékek többnyire nemcsak a törésmutató 44

45 meghatározására alkalmasak. A készülékek fő részei a működésüktől függetlenül azonosak. A fénysugarat a fényforrás szolgáltatja, leggyakrabban nátrium-lámpát vagy természetes fényt alkalmaznak erre a célra. A fény egy tükrön keresztül kerül a prizmarendszerre. A prizmarendszer egy mérőprizmából és egy segédprizmából áll. Ezek közé kerül a minta. A távcső végén az állítható élességű szemlencse található. A mérés során a távcső látóterében egy szálkereszt, illetve egy sötétebb és világosabb rész látható. A törésmutató leolvasásához a sötét és világos határt a szálkeresztre kell állítani, majd a típustól függően leolvasható a mért érték. A megfelelő hőmérséklet biztosítására a készülékhez termosztát csatlakoztatható. vagy 2. kísérlet Cukor oldat optikai forgatóképességének meghatározása polariméterrel Eszközök: mérleg polariméter polárcső 10cm 3 es, 50 cm 3 es, 100 cm 3 - es mérőhenger 10 db 100cm 3 -es mérőlombik főzőpoharak üvegbot papírtörlő óraüvegek vegyszeres kanál milliméterpapír Anyagok: desztillált víz ismeretlen koncentrációjú cukor oldat kristályos répacukor 21. ábra 45

46 A kísérlet leírása: Készíts répacukor bemérésével 10, 20, 30,, 100 g/dm 3 tömegkoncentrációjú 100 cm 3 térfogatú oldatsorozatot. A 100 cm 3 -es mérőlombikban lévő, vizsgálandó cukor oldatból készíts törzsoldatot. Töltsd meg a polárcsövet buborékmentesen desztillált vízzel, majd helyezd a készülékbe és állapítsd meg a polariméter 0 pontját. Majd öntsd ki a desztillált vizet és a polárcsövet az oldatsorozat leghígabb tagjával többször öblítsd át, majd légmentesen töltsd a polárcsőbe. A lezárt polárcsövet helyezd a készülékbe és olvasd le a fényelforgatás szögét. Ismételd meg a fenti eljárást az oldatsorozat valamennyi tagjával és az ismeretlen koncentrációjú cukor oldattal is. A fajlagos forgatóképesség és az elforgatási szög ismeretében kiszámítjuk az ismeretlen oldat cukor koncentrációját (g/dm 3 -ben) A mért értékeket foglald táblázatba! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Ábrázold grafikusan a mért szög értékeket a koncentráció függvényében az ismert koncentrációjú oldatsorozat esetén! Ez lesz a kalibrációs görbe. Az ismeretlen koncentrációjú oldat mért szöge alapján add meg az oldat koncentrációját! 2. Készíts mérési jegyzőkönyvet, amely tartalmazza a röviden a módszer elméleti alapjait, a készülék mérési elvét, a standard oldatok adatait koncentráció szög összefüggésben, a diagramot (kalibrációs görbe) és az ismeretlen oldat koncentrációját! 46

47 PERMANGANOMETRIÁS TITRÁLÁS Bevezetés/Ismétlés 1. Mi a titrálás és milyen elv alapján használjuk? 2. Milyen típusú titrálásokról hallottál? 3. Mi lehet a redoxi titrálás mérőoldata? 4. Határozd meg annak az oxálsavnak a koncentrációját, melynek 10 cm3-ét 15 cm3 0,018 mol/dm3 es KMnO4 oldat oxidál savas közegben, az alábbi rendezendő egyenlet szerint: Megoldás: 2 MnO4 ( COOH) 2 H Mn CO2 H 2O 47

48 1. kísérlet Gyógyszer FeSO 4 tartalmának meghatározása Eszközök: 100 cm 3 -es mérőlombik büretta pipetta 3 db titráló lombik főzőpohár Anyagok: ismeretlen oldat (FeSO 4 -oldat) 20 %-os kénsav 20%-os foszforsav 0,018 mol/dm 3 koncentrációjú KMnO 4 mérőoldat 22. ábra A kísérlet leírása: A sorszámozott mérőlombikod 5 db tablettából származó FeSO 4 mennyiséget tartalmaz feloldva. Készíts belőle 100 cm 3 törzsoldatot, amelyből cm 3 -t pipettázzál a titráló lombikokba! Savanyítsd meg 10 cm 3 20%-os kénsavval, majd adj hozzá 10 cm 3 20%- os foszforsavat is! (Mindkettőt mérheted mérőhengerrel!) Ezután az oldatot (hidegen) titráld meg 0,018 mol/dm 3 es KMnO 4 mérőoldattal! (Az elején lassan adagold a mérőoldatot!) A vas(iii)-ionok zavaró színét a hozzáadott foszforsavval küszöböltük ki. Így a színtelen oldatban jól látható a KMnO 4 mérőoldat egy cseppjének a feleslege. Relatív atomtömegek: Fe= 56,0 S= 32,0 O= 16,0 ) Három titrálást végezz! A mért adataidat rögzítsd! A törzsoldat térfogata: 100 cm 3 MnO 4 mérőoldat fogyások: Átlagfogyás:. 48

49 Kérdések, feladatok a kísérlethez: A vashiányos vérszegénység gyógyítására használható gyógyszer FeSO 4 ot tartalmaz egyéb adalékanyagok mellett. A Fe 2+ ionokat a permanganát-ionok kénsavas közegben Fe 3+ ionokká oxidálják. 1. Az oxidáció az alábbi rendezendő egyenlet szerint megy végbe: MnO 4 + H + + Fe 2+ = Fe 3+ + Mn 2+ + H 2 O 2. Milyen módon képes a foszforsav a keletkező Fe(III) ionok zavaró színét kiküszöbölni? Miért fontos az ionok zavaró színének megszüntetése? 3. Milyen anionok jelenléte lehetne még zavaró ha KMnO 4 oldattal titrálunk? Megállapításodat támaszd alá ionegyenlettel! 4. Számítsd ki a törzsoldat koncentrációját és egy db gyógyszer vas-szulfát tartalmát! Mérési eredmények: 1. A törzsoldat FeSO 4 -koncentrációja: mol/dm 3 2. Egy db gyógyszer FeSO 4 -tartalma:..mg 49

50 BRÓMOZHATÓK-E A TELÍTETT SZÉNHIDROGÉNEK? Bevezetés/Ismétlés 1. Négyféle asszociáció A. alkánok B. alkének C. mindkettő D. egyik sem molekuláikban a C atomok között csak egyszeres kovalens kötés van szénből és hidrogénből állnak jellemző reakciójuk a szubsztitúció tökéletes égésükkor szén-dioxid és víz keletkezik víz addíciójukkor érvényesülhet a Markovnyikov szabály tömeg %-os hidrogén tartalmuk a szénvegyületek között a legnagyobb legkisebb szénatom számú képviselőjük standardállapotban folyadék jellemző reakciójuk a polimerizáció 3. Egészítsd ki a táblázatot, amely a szénhidrogének reakcióit tartalmazza! szerves reakciópartner benzol etil-alkohol benzol szervetlen reakciópartner reakció egyenlet körülmények katalizátor reakciótípus szerves termék neve Cl 2 1. klórmetán cc. HNO 3 2. cc.h 2SO 4 3. reakcióegyenletek: 1.: 2.: 3.: 4.: 5.: 4. 1,2-diklóretán 5. brómbenzol 50

51 1. kísérlet hexán vagy heptán brómozása Eszközök: Anyagok: 2 db különböző méretű kristályosító csésze üveglap mérőhenger szemcseppentő hexán vagy heptán (esetleg sebbenzin) bróm 5 m/m%-os ezüst-nitrát oldat (vagy: 1 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid oldat fenolftalein indikátor) A kísérlet leírása: 23. ábra A kisebb kristályosító csészébe öntsünk kb. 10 cm 3 hexánt. A nagyobb kristályosító csészébe öntsünk annyi ezüst-nitrát oldatot, hogy kb.1 cm vastag réteg legyen benne. A kisebb csészét helyezzük a nagyobba, majd csepegtessünk a hexánba 8-10 csepp brómot, fedjük le üveglappal a csészét. (Az ezüst-nitrát oldat helyett fenolftaleinnel színezett NaOH-oldatot is használhatunk.) Figyeld meg, mi történik a bróm színével, milyen változást tapasztalsz a nagyobb kristályosító csészében? Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. A szénvegyületek mely csoportjába tartozik a hexán? 2. Mi a jellemző reakciótípusuk? 3. Írd fel a hexán és a bróm között az ilyen típusú reakció egyenletét! 51

52 Itt a hexán és a bróm között fotokémiai.. játszódott le. Mi a keletkezett termékek neve? 4. Milyen ionok jelenlétére utalt a nagyobb kristályosító csészében végbement változás? Indokolj reakcióegyenlettel!. 2. kísérletelemzés A kísérlet leírása: Három számozott kémcsőben ismeretlen sorrendben hexén, hexán, illetve benzol van. Mindhárom folyadékból egy keveset kémcsövekben lévő brómos vízhez adagolunk. Összerázás után a 2. számú kémcsőben színtelen, kétfázisú rendszert kapunk, a másik két kémcsőben a felső fázisban barna szín jelenik meg. Ezután az 1. és 3. számú folyadékból egy keveset egy-egy óraüvegre cseppentünk, majd - elszívófülke alatt meggyújtjuk a mintákat. Az 1. számú folyadék világító, erősen kormozó lánggal ég, a 3. számú folyadék égése tökéletes. Értelmezd a tapasztaltakat és azonosítsd a kémcsövek tartalmát! 1. Jellemezd a kísérletben szereplő három anyagot fizikai- és kémiai tulajdonságaival! hexén hexán benzol 2. Mit az oka, hogy kétfázisú rendszert kaptunk? Melyik anyag hol helyezkedik el? 52

53 3. Mi alapján dönthetjük el? 4. Mire következtetsz a 2. számú kémcső esetén? Miért?. Írd fel a bekövetkezett változás egyenletét! 5. Mire következtetsz a folyadékok égéséből? Miért? Írd fel az égések reakció- egyenletét! Az 1. számú kémcsőben lévő folyadék égése: A 2. számú kémcsőben lévő folyadék égése: 6. A számozott kémcsövek tartalmának azonosítása: 1.: 2.:.. 3.: 53

54 Feladatok: 1. 5,67g kristályvíztartalmú oxálsavat vízben oldunk. Az így kapott vizes oldat ötöd részét 48 cm3 kálium-permanganát-oldattal reagáltatva (kénsavas közegben) színtelen oldatot kapunk. A kálium-permanganát-oldat 0,0750 mol/dm3 koncentrációjú. A reakció a következő rendezendő egyenlet szerint játszódik le: KMnO 4 + (COOH) 2 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + MnSO 4 + CO 2 + H 2 O a) Rendezd a reakcióegyenletet az oxidációs számok jelölésével! b) Határozd meg a kristályvizes oxálsav képletét! 2. Egy standard nyomású, 25 C hőmérsékletű gázelegy etánt és egy szintén két szénatomos amint tartalmaz. A gázelegy a brómos vizet nem színteleníti el, de sósavba vezetve térfogatának 25 %-a elnyelődik. A gázelegy 20,00 dm3-ét tökéletesen elégetve 1302,71 kj hő szabadul fel. (A forró füstgáz oxigént, nitrogént, vízgőzt és szén-dioxidot tartalmaz.) képződéshő adatok: k k k H H H CO2( g) 394,0kJ / mol k H CH 3 H N 2 g C 2H 6g 84,6kJ / mol k H CH 3CH 2NH 2g H O 286,0kJ / mol 2 f 46,7kJ / mol 87,4kJ / mol a) Határozd meg a kiindulási gázelegy térfogat százalékos és anyagmennyiség százalékos összetételét! b) Számítsd ki az etán és az amin (a kísérlet adataiból) égéshőjét! c) Számítsd ki az amin égéshője alapján az ismeretlen amin képződéshőjét, majd a rendelkezésre álló adatok alapján azonosítsd az amint, add meg a nevét! 54

55 EGYENSÚLYI REAKCIÓK SZERVETLEN ÉS SZERVES KÉMIÁBAN Bevezetés/Ismétlés 1. Mit nevezünk dinamikus egyensúlyi állapotnak? Mi a Le Chatelier-Braun elv lényege?.. 3. Egészítsd ki a következő táblázatot! összegképlet név szín dinitrogénoxid nitrogénmonoxid nitrogéndioxid dinitrogéntetraoxid dinitrogénpentaoxid halmazállapot (0,1MPa; 20 C) 55

56 4. Hogyan származtathatók az észterek? Írj konkrét példát! 1. kísérlet A hőmérséklet hatása a NO 2 és a N 2 O 4 között kialakult egyensúlyi rendszerre (Demonstrációs kísérlet) Eszközök: Anyagok: 3 db kémcső kémcsőállvány kémcsövekbe illő gumidugó derékszögben kétszer meghajlított üvegcső hosszú, nagy főzőpohár vegyszeres kanál rézforgács tömény salétromsav -40 C ós hűtőkeverék (jég és CaCl 2.6H 2 O) A kísérlet leírása: 24. ábra A főzőpohárba készítsünk hűtőkeveréket, amelybe két belül száraz kémcsövet teszünk, majd a harmadik kémcső és az egyfuratú gumidugó és a hajlított üvegcső segítségével összeállítjuk a gázfejlesztő eszközt. A gázfejlesztő kémcsőbe tegyünk kb. 3-4 cm 3 koncentrált salétromsavat és tegyünk bele 1-2 rézforgácsot, majd zárjuk le a kémcsövet az üvegcsővel felszerelt gumidugóval. A gázfejlesztő csövét először az egyik (kb. 2 perc), azután a másik (kb. 2perc) kémcsőbe vezetjük, utána zárjuk le a kémcsöveket gumidugóval, szüntessük meg a gázfejlesztést. 56

57 A gázfejlesztés során keletkező nitrózus gázok mérgezőek, ezért a gázfejlesztést csak jól húzó fülke alatt szabad végezni! A gumidugóval lezárt két kémcső közül az egyikkel végezzük el a kísérletet, a másikat összehasonlítóként használjuk. A gázzal telt kémcsöveket helyezzük a hűtőkeverékbe, ha már elszíntelenedtek, az egyiket vegyük ki a hűtőkeverékből és hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni. Figyeld meg a szín - és halmazállapot változásokat! Megfigyeléseidet rögzítsd! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen energiaváltozással jár a lecsapódás? 2. Írd fel a koncentrált salétromsav és a réz reakciójának egyenletét! A keletkezett gáz neve: 3. Írd fel a folyamatot, ami a hűtött kémcsőben végbement? 4. Milyen energiaváltozással jár a dimerizáció? Szemléltesd energiadiagrammal! E 57

58 5. Milyen irányba tolja el az egyensúlyi folyamatot a hűtés, illetve a melegítés? Miért? hűtés: melegítés:.. 6. Mit tapasztalnánk, ha dugattyú segítségével állandó hőmérsékleten összepréselnénk a gázt? Miért? 7. Foglald össze, melyek azok a tényezők, amelyekkel egy kémiai reakció egyensúlyát befolyásolhatjuk, aktualizáld erre az egyensúlyi rendszerre! kísérlet Észter képződés Eszközök: Anyagok: kémcső kémcsőállvány főzőpohár (vízfürdő) vasháromláb kerámiabetétes drótháló 3 db 10 cm 3 -es mérőhenger Bunsen-égő gyufa 1 mol/dm 3 ecetsav 1 mol/dm 3 etil-alkohol tömény kénsav 25. ábra 58

59 A kísérlet leírása: Mérjünk ki az anyagokból 1-1 cm 3 -t. Öntsük a kémcsőbe az ecetsavat, majd az etil-alkoholt, végül adjuk hozzá a tömény kénsavat. Óvatosan melegítsük a keveréket! Néhány perc múlva szagoljuk meg a keveréket! Jegyezd fel a tapasztalataidat!. Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Hasonlítsd össze az ecetsav illatával! 2. Írd fel a reakció egyenletét egyszerűsített konstitúciós képlettel! Jelöld be a funkciós csoportokat! 3. Nevezd meg a keletkezett szerves anyagot!.. 4. A keletkezett anyag a karbonsav és az alkohol étere, tehát 5. Az egyensúlyt hogyan tolhatom el a termék képződés irányába? Adj meg több alternatívát is! 59

60 Feladatok: 1. Töltsd ki a következő táblázatot! szerkezeti képlete ecetsav fenol másodlagos kölcsönhatás a halmazban halmazállapota standard körülmények között reakciója nátriumhidroxiddal (Egyenlettel) a keletkezett szerves anyag neve vízben való oldhatósága reakciója vízben (Egyenlettel) vizes oldat kémhatása 2. Két kémcső egyikében nátrium-acetát, a másikban tömény nátrium-fenoxid (nátrium-fenolát) tömény vizes oldata van. Mindkét kémcsőbe szódavizet öntünk. Az első kémcsőben zavaros rendszer keletkezett, a második kémcsőben nem tapasztalható változás. Azonosítsd a kémcsövek tartalmát, és magyarázd meg a tapasztaltakat! Írj reakcióegyenletet is! 3. Határozd meg a propán-2-ol és a propánsav kiindulási anyagmennyiségének arányát, ha az észterképződés során az alkohol 75%-a alakult át! Az észteresítés egyensúlyi állandója 1,8. Határozd meg, hogy a képződött egyensúlyi rendszer hány tömegszázalék észtert tartalmaz? Írd fel a reakció egyenletét egyszerűsített konstitúciós képletekkel! Nevezd meg az észtert! 60

61 Bevezetés/Ismétlés ALDEHIDEK ÉS KIMUTATÁSA 1. Töltsd ki a következő táblázatot! Oxigéntartalmú szerves vegyületek alkoholok funkciós csoport neve és jele elnevezésben a végződés fontosabb képviselők neve és képlete aldehidek ketonok éterek karbonsavak észterek 2. Egészítsd ki a következő mondatokat! A karbonilcsoport erősen.., ez a.rész határozza meg a kisebb szénatom számú aldehidek polaritását. A molekulák között kölcsönhatás jön létre. A szénatom szám növekedésével a molekulák egyre inkább. válnak. Az aldehidek olvadás- és forráspontja a közel azonos moláris tömegű alkoholokénál, mert, de, mint az észtereké, mert. A kisebb szénatom számú aldehidek miatt vízben. oldódnak, vízoldékonyságuk azonban a szénatom szám növekedésével., mert 61

62 1. kísérlet Aldehidek és ketonok megkülönböztetésére alkalmas reakciók Eszközök: 4 db kémcső kémcsőállvány kémcsőfogó Bunsen-égő gyufa Anyagok: aceton formalin 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú ezüstnitrát oldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú ammónia oldat Fehling I. és Fehling II. reagens A kísérlet leírása: 26. ábra Kb. fél kémcsőnyi ezüst-nitrát oldathoz adjunk annyi ammóniaoldatot, hogy a kezdetben kivált csapadék éppen feloldódjon. Öntsünk hozzá kb. 2 cm 3 formalinoldatot, rázzuk össze, majd óvatosan melegítsük a kémcső tartalmát. Ismételjük meg acetonnal is. Kb. fél kémcsőnyi Fehling I. oldathoz addig adjunk Fehling II. oldatot, míg a kezdetben kiváló csapadék mélykék színnel feloldódik. Adjunk hozzá kb. 2 cm 3 formalinoldatot. Óvatosan melegítsük a kémcső tartalmát. Ismételjük meg a kísérleteket acetonnal is. Megfigyeléseiteket rögzítsétek a táblázatban! 62

63 Ezüsttükör-próba (Tollens-próba) Fehling reakció formalin aceton Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Hogyan mutatható ki a formilcsoport?.. 2. Írd fel a pozitív próbát adó reakciókat egyenlettel! 1.) 2.) 3. Fenti kísérlettel az aldehidek milyen tulajdonsága igazolható? 4. Mivel magyarázod a két anyag eltérő viselkedését? 5. Mi történne az acetonnal, ha forró tömény salétromsavval reagáltatnánk? Írj reakció egyenletet is! reakcióegyenlet: 63

64 2. Kísérletelemzés: 27. ábra A következő kísérletet végeztük el: Az egyik kémcsőbe etanolt, a másik kémcsőbe izopropil-alkoholt tettünk. Mindkét kémcsőbe olyan felmelegített rézdrótot mártottunk, melyet előzőleg hevítéssel oxidáltunk. Mindkét kémcsőben hasonló színváltozást tapasztaltunk. Írd le az alkoholok és az oxidált rézdrót között lejátszódó kémiai reakciókat! Mindkét esetben nevezd el a keletkezett szerves vegyületet! A reakció lejátszódása után mindkét terméket enyhén melegítve ammónia- és ezüst-nitrát oldat elegyével reagáltattuk. Az egyik esetben tapasztaltunk változást, a másikban nem. Mivel magyarázod a tapasztalatokat? Reakcióegyenlettel támaszd alá! 64

65 Feladatok: 1. Formaldehidből és acetaldehidből álló elegy 20,0 g-ja az ezüsttükör-próba során 164,62 g ezüstöt választ ki. Mi volt a kiindulási elegy tömegszázalékos összetétele? g 17,7 m/m%-os CuSO 4 -oldatot 5,00 A-es áramerősséggel elektrolizálunk. Kezdetben csak az egyik elektródon fejlődött gáz, majd az oldatban lévő fémionok elfogyását követően mindkét elektródon gázfejlődést tapasztaltunk. A katódon fejlődő 30,0 Cos 100 kpa nyomású gáz térfogata 4,03 dm 3 -nek adódott. a) Írd fel az elektródfolyamatok egyenleteit! b) Melyik elektródon és hány százalékkal fejlődött több gáz? c) Mennyi ideig tartott az elektrolízis? 3. Híg nátrium-szulfátoldatot 45 percen keresztül 2,00 A erősségű árammal elektrolizálunk. a) Hány dm 3 27 C-os hőmérsékletű 93,4 kpa nyomású durranógáz keletkezik? b) Hogyan változik az oldat töménysége? 65

66 Bevezetés/Ismétlés KÍSÉRLETEK ETIL-ALKOHOLLAL 1. Négyféle asszociáció A. etán-1,2-diol B. propán-1,2,3-triol C. mindkettő D. egyik sem köznapi neve glicerin vízzel korlátlanul elegyedik vizes oldata savas kémhatású mérgező vegyület, régebben fagyállóként alkalmazták a vegyületben az oxigén és a hidrogén anyagmennyiségének aránya 3:1 a zsírok lúgos hidrolízisének egyik terméke propil-alkohollal konstitúciós izomer erősen nedvszívó (higroszkópos) anyag 2. Mit értünk az alkoholok rendűségén, illetve értékűségén? értékűség: rendűség:. 3. Melyik a két legismertebb alkil-alkohol? Röviden jellemezd őket! név:. képlet: jellemző fizikai tulajdonságok:... égés egyenlete: 66

67 1. kísérlet Etil-alkohol, mint oldószer Eszközök: 6 db kémcső kémcsőállvány vegyszeres kanál Anyagok: etil-alkohol sztearinsav (vagy palmitinsav) zsír étolaj dietil-éter jód vízmentes réz-szulfát 28. ábra A kísérlet leírása: Öntsünk a kémcsövekbe kb. 5-5 cm 3 etil-alkoholt (az utolsóba lehetőleg abszolút alkoholt). Tegyünk az elsőbe borsószem nagyságú sztearinsavat, a másodikba ugyanennyi zsírt, a harmadikba kb. 1 cm 3 növényi olajat (étolajat), a negyedikbe kb. 3 cm 3 étert, ötödikbe egy fél borsószemnyi jódot, az utolsóba egy kiskanálnyi kihevített vízmentes réz-szulfátot. Rázzuk össze a kémcsövek tartalmát! agyag neve 1. számú 2. számú 3. számú 4. számú 5. számú 6. számú +etil-alkol Figyeld meg a változásokat! Foglald táblázatba a tapasztalataidat! tapasztalat 67

68 Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen polaritású az etil-alkohol? 2. Mivel magyarázod a tapasztalataidat?. 3. Mi az 5. oldat köznapi neve, mire használják? 2. kísérlet Etil-alkohol érzékeny kimutatása, alkoholszonda működési elve Eszközök: kémcső kémcsőállvány 100 cm 3 -es lombok mérőhenger vatta kihúzott végű üvegcső táramérleg vegyszeres kanál Anyagok: etil-alkohol tömény kénsav kálium-dikromát A kísérlet leírása: 29. ábra Öntsünk a lombikba 50 cm 3 tömény kénsavat, rázogatás közben oldjunk fel benne 0,12 g kristályos kálium-dikromátot. Töltsünk az oldatból kb. 5 cm 3 -t egy kémcsőbe. Tegyünk a kihúzott végű üvegcsőbe etil-alkohollal megnedvesített vattát, a cső végén kb. egy percig fújjunk óvatosan levegőt az oldatba. 68

69 Figyeld meg a változásokat! Kérdések, feladatok a kísérletekhez: 1. Határozd meg a kálium-dikromátban a króm oxidációs számát! Mi okozhatja a színváltozást? 2. Határozd meg az etil-alkoholban, az acetaldehidben és az ecetsavban a funkciós csoportban lévő szénatom oxidációs számát! 3. Mi történt a kísérlet során az etil-alkoholban lévő szén atomoxidációs számával? 4. Részecskeátmenet szempontjából milyen reakció játszódott le? 5. Fejezd be az alkoholszonda működését leíró reakcióegyenlet rendezését! 3 CH 3 -CH 2 -OH + 2 Cr 2 O H + CH 3 -COOH + Cr 3+ + H 2 O 69

70 Feladatok: 1. Kísérletelemzés Nátrium darabkát dobunk egy kémcsőben lévő (vízmentes) etilalkoholba. A reakció befejeztével a kapott oldatot bepároljuk. A kémcsőben kikristályosodott szilárd anyagot ezután desztillált vízben oldjuk, és univerzális indikátorral megvizsgáljuk az oldat kémhatását. Értelmezd és magyarázd meg a kísérlet valamennyi tapasztalatát! Megoldás: a) Írd fel a nátrium és az etil-alkohol reakciójának egyenletét! reakcióegyenlet: reakciótípus: tapasztalat: a kikristályosodott anyag neve: rácstípusa: fizikai tulajdonságai: b) Milyen kémhatású a keletkezett oldat? c) Írd fel a kikristályosodott fehér anyag és a víz reakciójának egyenletét! 2. Egy oldószerként használt szerves vegyület 1,76 g tömegű mintáját tökéletesen elégetve 2,45 dm 3 25 C hőmérsékletű, standardnyomású szén-dioxid és 2,16 g víz keletkezett (más égéstermék nem volt). Az égetés során 66,4 kj hő szabadult fel. A szerves vegyület moláris tömege 88,0 g/mol. Molekulája tartalmaz tercier szénatomot, réz(ii)-oxiddal oxidálható, a kapott termék nem adja az ezüsttükör-próbát. a) Számítással határozd meg a szerves vegyület képletét és a tudományos nevét! b) Határozd meg a szerves vegyület égésének reakcióhőjét! c) Határozd meg a szerves anyag képződéshőjét! H mol CO g 394kJ / mol; k H H 2O f 286kJ k 2 / 70

71 HANGYASAV JELLEMZŐ REAKCIÓI Bevezetés/Ismétlés 1. Milyen oxigéntartamú funkciós csoportokat ismersz? 2. Töltsd ki a táblázatot! Rendezd forráspontjuk szerint növekvő sorba a felsorolt vegyületeket! Hidroxilcsoport+ képlet név + hidrogén + acetilcsoport + fenilcsoport + metilcsoport + formilcsoport 3. Négyféle asszociáció (írd fel a két anyag képletét) A. etil-alkohol B. dietil-éter C. mindkettő D. egyik sem a butanollal izomer vízzel korlátlanul elegyedik Na-mal hidrogénfejlődés közben reagál az eténből előállítható gyúlékony sósavval kémiai reakcióba lép NaOH-oldattal kémiai reakcióba lép 71

72 1. kísérlet Hangyasav kimutatása ezüsttükör-próbával Eszközök: kémcső kémcsőfogó 10 cm 3 -es mérőhenger Bunsen-égő gyufa szemcseppentő Anyagok: hangyasav oldat 2mol/dm 3 koncentrációjú ammóniaoldat 1 m/m%-os ezüst-nitrát oldat A kísérlet leírása: 30. ábra 5 cm 3 ezüst-nitrátoldathoz addig csepegtessünk ammóniaoldatot, amíg a kezdetben kiváló csapadék éppen feloldódik, majd adjunk hozzá 3 cm 3 hangyasav oldatot. Melegítsük közel forrásig. Rögzítsd a megfigyeléseidet! Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Milyen funkciós csoport található a hangyasavban? Rajzold le a molekula konstitúciós képletét! Jelöld be azt a funkciós csoportot, melyet az ezüsttükör-próbával ki lehet mutatni! 72

73 2. Milyen redoxi tulajdonsággal rendelkezik a hangyasav? 3. Írd fel az ezüsttükör-próba során lejátszódó reakció egyenletét! 4. Mi lehet az oka a kevésbé szép ezüsttükörnek? 2. kísérlet Hangyasav oxidációja kálium-permanganáttal Eszközök: 50 cm 3 -es frakcionáló lombik parafa dugó vasállvány dióval és lombikfogóval gázmosó palack gumicső, Bunsen-égő gyufa, mérőhenger A kísérlet leírása: Anyagok: tömény hangyasav oldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú kénsav oldat kálium-permanganát telített meszes víz Öntsünk a frakcionáló lombikba kb. 10 cm 3 tömény hangyasav oldatot és 3-4 cm 3 2 mol/dm 3 koncentrációjú kénsav oldatot, erősítsük az állványba, zárjuk le a nyílását dugóval. Elvezető csövéhez gumicső segítségével kapcsoljuk a telített meszes vizet tartalmazó gázmosó palackot. Szórjunk a frakcionáló lombikba kb. 2g káliumpermanganátot, majd gyorsan zárjuk le. (Ha a gázfejlődés hidegen nem indul meg, akkor gyengén melegítsük.) Megfigyeléseidet jegyezd fel! 73

74 Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Mi a szerepe a reakcióban a kálium-permanganátnak, illetve a kénsavnak? 2. Mivel magyarázod a tapasztalataidat? Jelöld a változást! 3. Mi okozta a csapadékkiválást a gázmosó palackban? Reakcióegyenlettel igazold a feltevésedet! kísérlet Színváltozás brómos vízben Eszközök: 2 db kémcső kémcsőállvány Anyagok: brómos víz benzin tömény hangyasav oldat A kísérlet leírása: 31. ábra Két kémcső mindegyikébe önts kb. 1 cm 3 (kb. egy ujjnyi) brómos vizet. Az egyik kémcsőhöz adj ugyanennyi benzint, a másikhoz ugyanennyi hangyasav oldatot. Óvatosan rázd össze a kémcsövek tartalmát! Megfigyeléseidet írd be a következő táblázatba! 74

75 + brómos víz benzin hangyasav színváltozás fázisok száma Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Polaritását tekintve milyen oldószer a benzin? 2. Milyen a benzin sűrűsége a vízhez viszonyítva? 3. Mi történt a vízben oldott brómmal?. 4. Történt-e oxidációs szám változás valamelyik reakcióban?.. 5. Írd fel a kémiai változás reakcióegyenletét!. Feladatok: 1. Propánt és ismeretlen szénhidrogént 1: 3 térfogatarányban tartalmazó gázelegyet 9,75-szoros térfogatú oxigénben tökéletesen elégetünk. Az égés utáni gázelegyben háromszor annyi széndioxid van, mint oxigén és a gázelegy 44,0 mol % vízgőzt tartalmaz. Mi az ismeretlen szénhidrogén összegképlete? g etil-acetáthoz vizet adunk. Bizonyos idő után az egyensúlyi elegyben a molekulák 1,37%-a etil-acetát, 87,7%-a víz, 5,48%-a pedig ecetsav, illetve etanol. Az elegy átlagos moláris tömege 22,8 g/mol. a) Mekkora tömegű vizet adunk az észterhez? b) Mekkora a hidrolízis egyensúlyi állandója? c) Az észter hány százaléka alakult át? 75

76 Bevezetés/Ismétlés ÉTELECET ÉS FENOL 1. Töltsd ki a következő táblázatot! egyszerűsített konstitúciós képlet fenol hangyasav (metánsav) molekulái közötti kölcsönhatás neve halmazállapota 25 Con és standard nyomáson reakciójának egyenlete vízzel a vizes oldat kémhatása reakciójának egyenlete brómmal (brómos vízzel) a keletkezett termék neve a reakció típusa 2. Négyféle asszociáció A. hangyasav B. ecetsav C. mindkettő D. egyik sem 1 C-on, standard nyomáson folyékony halmazállapotú nátriummal hidrogénfejlődés közben reagál a brómos vizet elszínteleníti adja az ezüsttükörpróbát vízzel korlátlanul elegyedik metánból előállítható régen etil-alkoholból gyártották 76

77 1. kísérlet Ételecet és fenol azonosítása szódabikarbónával Eszközök: Anyagok: 2 db számozott kémcső 2 db kémcső kémcsőállvány vegyszeres kanál gumikesztyű ételecet vizes oldata (20 %) fenol vizes oldata szódabikarbóna (NaHCO 3 ) A kísérlet leírása: 32. ábra Öntsünk az ismeretleneket tartalmazó oldatokból az üres kémcsövekbe. Mindegyikbe adjunk egy kevés szódabikarbónát! Megfigyeléseidet rögzítsd a táblázatba! + szódabikarbóna 1. számú kémcső 2. számú kémcső Tapasztalataid alapján azonosítsd a kémcsövek tartalmát! 1. számú kémcső: 2. számú kémcső:. Kérdések, feladatok a kísérlethez: 1. Mi a fenol köznapi neve?.. 2. Melyik erősebb: a szénsav vagy a fenol? a) Mi történik, ha a fenolhoz nátrium-hidroxidoldatot adunk? Írd fel a reakció egyenletét! b) Mi a termék neve?... 77