Kémia 9. osztály. 1. Lángfestés Gázok áramlási sebessége Túltelített oldatok... 6

Átírás

1 Kémia 9. osztály 1 Kémia 9. osztály Tartalom 1. Lángfestés Gázok áramlási sebessége Túltelített oldatok Az ólom-jodid és ólom-karbonát oldhatóságának összehasonlítása A reakciósebesség függése a koncentrációtól és a hőmérséklettől Kísérletek hidrogén-peroxiddal Hidrogén-peroxid bomlása katalizátor hatására A hőmérséklet hatása a kémiai egyensúlyra Alkálifémek reakciója vízzel Alumíniumvulkán (bemutató kísérlet) Alumíniumtermit (bemutató kísérlet) Galvánelemek elektromotoros ereje A nátrium-szulfát vizes oldatának elektrolízise Szerzők: Ábrahámné Csákányi Ildikó, Kertész Róbert, Kertészné Bagi Beatrix, Tóth Anita Lektorálta: Prof. Dr. Csapó János egyetemi tanár A kísérleteket elvégezték: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely laboránsok Készült a TÁMOP / A természettudományos oktatás módszertanának és eszközparkjának megújítása Kaposváron című pályázat keretében Felelős kiadó: Klebelsberg Intézményfenntartó Központ A tananyagot a Kaposvár Megyei Jogú Város Önkormányzata megbízása alapján a Kaposvári Városfejlesztési Nonprofit Kft. fejlesztette Szakmai vezető: Vámosi László laborvezető, Táncsics Mihály Gimnázium Kaposvár A fényképeket készítette: Szellő Gábor és Tamás István, Régió Média Bt. Tördelőszerkesztő: Parrag Zsolt, Ráta 2000 Kft. Kiadás éve: 2012, példányszám: 90 db VUPE 2008 Kft Kaposvár, Kanizsai u. 19. Felelős vezető: Vuncs Rita Második javított kiadás, 2013.

2 Kémia 9. osztály 2 1. Lángfestés Készítette: Ábrahámné Csákányi Ildikó Emlékeztető, gondolatébresztő A lángfestést elsősorban az alkálifémek, illetve alkáliföldfémek vegyületeinél figyelhető meg. Az elektronok alapállapotban kötődnek a legerősebben az atomban. Egy adott energiaszintről az elektron csak úgy kerülhet valamelyik magasabb szintre, hogy a különbségnek megfelelő energiát felveszi. Ez a folyamat a gerjesztés. Az elektronok igyekeznek a lehető legkisebb energiájú szintre kerülni, ezért a gerjesztés után az energiaszinteknek megfelelő különbség kisugárzása közben visszakerülnek egy alacsonyabb energiaszintre. A kisugárzott energia foton formájában is távozhat. Ha a foton hullámhossza a látható fény tartományába esik, ekkor az adott fématom megfesti a lángot. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 6 db izzító tégely tégelyfogó Bunsen-égő üvegbot, vegyszeres kanál vasháromláb drótháromszög lítium-klorid-oldat kálium-klorid-oldat nátrium-klorid-oldat kalcium-klorid-oldat stroncium-klorid-oldat réz-szulfát-oldat 1:1 térfogatarányban hígított sósavoldat darabos cink Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Erősítsd a Bunsen-égőt vízszintes helyzetbe a Bunsen-állványhoz! 2. Önts a porcelántégelybe sósavat! 3. Add hozzá a lítium-klorid oldatot! 4. Dobj a tégelybe kis darab cinket! 5. Gyújtsd meg a Bunsen-égő lángját, majd helyezd alá a tégelyt! 6. Figyeld meg a láng színét! Ismételd meg a kísérletet a többi sóoldattal is!

3 Feladatlap 3 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Mit láttál? A lítium-klorid oldat esetében a láng színe..., kálium-klorid-oldat..., nátrium-klorid... a stroncium-klorid oldata... a kalcium-klorid..., a réz-szulfát... színezte a lángot. 2. Magyarázd meg a látottakat az alábbi feladatok segítségével! Írd fel az alábbi atomok vegyértékhéj szerkezetét! Li:... Na:... K:... Ca:... Sr:... Cu: Mi jellemző rájuk? Milyen következményei lehetnek ennek? Készíts ábrát a lángfestés szemléltetésére a lítium atommodell segítségével! 6. Miért lehet alkalmas a lángfestés a minőségi analitikában a fém azonosítására? Milyen energiát ábrázol az alábbi diagram? Határozd meg a fenti energia fogalmát! Hasonlítsd össze a gerjesztett állapotú K atomot és a K + -iont! Felhasznált irodalom KÓNYA Józsefné, KOCSISNÉ ZALÁN Judit (2005): Kémia 9. a középiskolák számára. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1998): 575 kísérlet a kémia tanításához. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN RÓZSAHEGYI Márta, SIPOSNÉ KEDVES Éva, HORVÁTH Balázs (2010): Kémia Közép- és emelt szintű érettségire készülőknek. Mozaik Kiadó, Szeged. pp ISBN ÁBRA: saját ötlet ala-

4 Kémia 9. osztály 4 2. Gázok áramlási sebessége Készítette: Ábrahámné Csákányi Ildikó Emlékeztető, gondolatébresztő A kémiában sokáig a gáz helyett valamiféle levegőről beszéltek: éghető, fojtó levegő. A gáz szó flamand eredetű, káoszt jelent. Egy a XVII. században élt flamand orvos-vegyész alkotása és csak a XVIII. évszázad végén terjedt el a használata. A gázok kémiai tulajdonságaik tekintetében nagyon változatosak. Molekuláik saját méretükhöz képest nagy távolságra vannak egymástól, közöttük nincs számottevő kölcsönhatás, állandó rendezetlen mozgásban vannak, gyakran ütköznek egymással és az edény falával. A hőmérséklet emelésével a molekulák sebessége nő. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 1000 cm 3 -es főzőpohár mázatlan, égetett agyaghenger vezetékek higanytálca kétszeresen derékszögben meghajlított üvegcső egyfuratú gumidugóval elektromos csengő stopperóra ammónia hidrogén oxigén szén-dioxid Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A higannyal töltött üvegcsövet illeszd a gumidugóval egy mázatlan, égetett agyaghengerhez! 2. A cső másik szárába helyezz rézdrótot, amelyet előzőleg 4,5 V-os laposelemmel és a csengővel kapcsoltál össze! 3. Töltsd meg a főzőpoharat hidrogéngázzal, majd a szájával lefelé fordított poharat borítsd hirtelen az agyaghengerre és indítsd el a stopperórát! 4. Mérd meg a csengő megszólalásáig eltelt időt! 5. Az előző kísérletet végezd el a többi gázzal is, a berendezés összeállításánál figyelve arra, hogy a levegőnél könnyebb vagy nehezebb gázról van szó!

5 Feladatlap 5 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. A megfelelő kifejezés aláhúzásával tedd igazzá az alábbi mondatot! A hidrogénmolekulák gyorsabban / lassabban mozognak, mint a levegő fő összetevői, így időlegesen a nyomás lecsökken / megnő az agyaghengerben. Ennek következtében az üvegcső másik szárában megemelkedik / alacsonyabb lesz a higanyszint, a rézdrótok kiemelkednek a higanyból / beleérnek a higanyba, záródik az áramkör, a csengő megszólal. 2. Jegyezd fel a csengő megszólalásáig eltelt időt! hidrogén:..., oxigén:..., ammónia:..., szén-dioxid: Melyik esetben volt a legrövidebb az idő?... Ha két gáz diffúziósebessége : v 1 és v 2, molekulatömegük: M 1 és M 2, akkor v 1 M = 1 v 2 M 2 4. Tapasztalataid és a fenti megállapítás segítségével elemezd és magyarázd meg a jelenséget! A porózus falon a gázmolekulák..., átlagsebességük annál nagyobb, minél...a molekulatömegük. A sebesség és a molekulatömeg négyzetgyöke...arányos. 5. Ismereteid alapján töltsd ki az alábbi táblázatot, és a beírt tulajdonságok segítségével értelmezd a diffúziót az egyes halmazállapotok esetében! Gázhalmazállapot Folyadékok Szilárd halmazállapot A részecskék távolsága Kölcsönhatás a részecskék között Összenyomhatóság Térfogat Alak Diffúzióképesség 6. Keress példákat a mindennapi életből diffúzió jelenségére!...6 Felhasznált irodalom BOKSAY Zoltán (2001): Kémia 9. A gimnáziumok számára. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1998): 575 kísérlet a kémia tanításához. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN SIPOSNÉ Kedves Éva, HORVÁTH Balázs, PÉNTEK Lászlóné (2009): Kémia 9 Általános kémiai ismeretek. Mozaik Kiadó, Szeged. pp ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

6 Kémia 9. osztály 6 3. Túltelített oldatok Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertész Róbert Milyen összetevőkből áll az oldat? Mi az oldhatóság? Mit nevezünk telített oldatnak? Hogyan lehet túltelített oldatot készíteni? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 1 dm 3 -es főzőpohár 2 db üveghenger 200 cm 3 -es főzőpohár 2 db 100 cm 3 -es főzőpohár 2 db Bunsen-égő mérőhenger 2 db üvegbot üveglap 2 db vas háromláb 2 db kerámiaborítású drótháló desztillált víz gyurma nátrium-acetát nátrium-tioszulfát Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1.a Szórj a főzőpohárba 100 g kristályos nátrium-acetátot, majd adj hozzá 15 cm 3 desztillált vizet! 1.b Melegítsd óvatosan a poharat addig, amíg a só teljesen fel nem oldódik, majd fedd le üveglappal! 1.c Szobahőmérsékleten hagyd lehűlni a lefedett oldatot! 1.d Óvatosan vedd le az üveglapot a főzőpohárról, majd dobj néhány nátrium-acetát kristályt a szobahőmérsékletre hűtött túltelített nátrium-acetát oldatba! Figyeld meg a változást! 2.a Az 1 dm 3 -es főzőpoharat tölts háromnegyedéig csapvízzel, majd tedd bele a két üveghengert! 2.b Helyezd kerámiaborítású dróthálóval borított vas háromlábra, majd Bunsen-égővel forrald a vizet! 2.c Mindkét 100 cm 3 -es főzőpohárba mérj ki mérőhengerrel 45 cm 3 desztillált vizet, majd tedd őket kerámiaborítású dróthálóval borított vas háromlábra, és kezdd el melegíteni! 2.d Mérj az egyik pohárba 450 gramm nátriumtioszulfátot, a másikba pedig 300 gramm nátrium-acetátot! 2.e Miután a sók feloldódtak, meleg oldataikat öntsd a forró vízzel előmelegített üveg-hengerekbe! (Mindegyiket másik hengerbe!) 2.f Lassan hűtsd le az oldatokat szobahőmérsékletre! Ezalatt a két üvegbot egyik-egyik végére ragassz gyurmát, amibe rögzíts 5-6 darab nátrium-acetát, illetve nátrium-tioszulfát kristályt! 2.g Az oldatok lehűlése után engedd a hengerekbe a kristályokat tartalmazó üvegbotokat!

7 Feladatlap 7 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Mit jelent az az oldhatósággal kapcsolatos kifejezés, hogy hasonló a hasonlóban? Húzd alá a helyes választ! Milyen típusú oldószert a víz? apoláris poláris 3. Milyen szerkezetűek a kísérletben használt szilárd anyagok? apoláris poláris ionos 4. Mit fejez ki az oldhatóság? Hogyan függ a szilárd anyagok oldhatósága a hőmérséklettől? Mit nevezünk telített oldatnak? Hogyan lehet túltelített oldatot készíteni? Miért kellett lefedni a lehűlő oldatokat? Miért volt szükség a második kísérletben az üveghengerek előmelegítésére, mielőtt a forrón telített oldatokat beleöntötted volna? A túltelített oldatok metastabil állapotban vannak, ami azt jelenti, hogy... Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

8 Kémia 9. osztály 8 4. Az ólom-jodid és ólom-karbonát oldhatóságának összehasonlítása Készítette: Kertész Róbert Emlékeztető, gondolatébresztő Az oldódás során a kristályos anyagok rácsszerkezete felbomlik, a kristályrácsból kiszabaduló részecskéket pedig az oldószer részecskéi veszik körül. Az oldószer molekulákkal körülvett részecskék diffúzióval eltávolodnak a szilárd anyag felszínétől. A részecskék azonban véletlenszerű mozgásuk miatt vissza is léphetnek a kristályrácsba. Ennek annál nagyobb a valószínűsége, minél több részecske jutott ki az oldatba. Egy idő múlva ugyanannyi részecske jut majd ki az oldatba, mint amennyi viszszakerül az oldatból a szilárd anyag felszínére. Így kialakul egy egyensúly - az oldat ekkor telített lesz (adott hőmérsékleten több oldott anyagot feloldani nem lesz képes). Hogy mikor alakul ki az egyensúly, az a hőmérsékleten kívül az anyagi minőségtől függ. Ebben az egyensúlyi helyzetben számítható egy anyagi minőségre jellemző érték, az úgynevezett oldhatósági szorzat ( jele: L). Ennek értékét úgy kapjuk, hogy a telített oldatban levő oldott részecskék (ionok) anyagmennyiség-koncentrációinak megfelelő hatványon vett értékeit összeszorozzuk. (A koncentrációk hatványa az a sztöchiometriai arányszám, amellyel a részecskék a vegyület kialakításában részt vesznek. Például: AgI esetén L = [Ag + ]*[I - ], viszont Ag 2 SO 4 -nál L = [Ag + ] 2 2- *[SO 4 ], míg Ag 3 PO 4 -nál L = [Ag + ] 3 3- *[PO 4 ]) Hozzávalók (eszközök, anyagok) 3 db kémcső kémcsőállvány 3 db 10 cm 3 -es mérőhenger 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-karbonát-oldat 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú ólom-nitrát-oldat 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú kálium-jodidoldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Tölts az első kémcsőbe 5 cm 3 nátrium-karbonát-oldatot! 2. Tölts a második kémcsőbe 10 cm 3 káliumjodid-oldatot! 3. Önts a harmadik kémcsőbe 5 cm 3 nátriumkarbonát-oldatot, majd. 10 cm 3 kálium-jodidoldatot! 4. Önts az első és második kémcsőben levő oldatokhoz 5 cm 3 ólom-nitrát-oldatot! 5. A harmadik kémcsőbe állandó rázogatás mellett tölts 2 cm 3 ólom-nitrát-oldatot!

9 Feladatlap 9 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Mi lehet az első kémcsőből kiváló fehér színű csapadék összegképlete, ha Na 2 CO 3 és Pb(NO 3 ) 2 reagált, valamint tudjuk, hogy a nátriumnak a vegyületei jól oldódnak vízben? Mi lehet a második kémcsőből kiváló sárga színű csapadék összegképlete, ha KI és Pb(NO 3 ) 2 reagált, valamint tudjuk, hogy a káliumnak a vegyületei is jól oldódnak vízben? Mi történhetett a harmadik kémcsőben?... A két ólomvegyület egyikének oldhatósági szorzata 1,5*10-13, míg a másiknak 8,7* Melyik vegyülethez tartozik a kisebb, 1,5*10-13 érték? Mire alapozod állításodat? Ezek szerint, ha CO 3 - és I - -ion is egyszerre jelen van az oldatban, akkor a sárga csapadék csak akkor válik ki, ha: (Húzd alá a helyes választ!) [Pb ] < [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke eléri az ólom-jodid olhatósági szorzatát [Pb ] < [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke nem éri el az ólom-jodid olhatósági szorzatát [Pb ] = [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke eléri az ólom-jodid olhatósági szorzatát [Pb ] = [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke nem éri el az ólom-jodid olhatósági szorzatát [Pb ] > [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke eléri az ólom-jodid olhatósági szorzatát [Pb ] > [CO 3 ] és a [Pb 2+ ]*[I - ] 2 értéke nem éri el az ólom-jodid olhatósági szorzatát Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

10 Kémia 9. osztály 10 Készítette: Kertész Róbert 5. A reakciósebesség függése a koncentrációtól és a hőmérséklettől Emlékeztető, gondolatébresztő A reakciók sebessége egy általánosan felírt A + 2 B = C folyamat esetén kifejezhető a v = k * [A] * [B] 2 szorzattal. Ebben az összefüggésben 'k' a reakciósebességi állandó, melynek értéke a reagáló anyagok minőségétől, valamint a hőmérséklettől, esetleg katalizátor alkalmazásától is függ. [A] illetve [B] pedig a reagáló anyagok anyagmennyiség-koncentrációját jelöli. A kifejezésben [B] 2 szerepel, aminek oka 'B' anyagnak a magasabb sztöchiometriai aránya a reakcióban. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 4 db 50 cm 3 -es főzőpohár 2 db 200 cm 3 -es főzőpohár 16 db kémcső 10 cm 3 -es mérőhenger osztott pipetta stopperóra 3 db kémcsőállvány Bunsen-égő vasháromláb kerámiaborítású drótháló folyadékhőmérő kristályos kálium-jodid keményítőoldat 1%-os hidrogén-peroxidoldat 0,1 mol/dm 3 kocentrációjú kénsavoldat desztillált víz Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Oldj fel 0,5 g kálium-jodidot 100 cm 3 0,1 mol/dm 3 kocentrációjú kénsavoldatban, és ebből mérj be 8 kémcsőbe egyenként 5 5 cm 3 oldatot! 2. Cseppents mindegyikbe 5 5 csepp keményítőoldatot! 3. A kémcsövek közül négyet tegyél kb C-os vízfürdőbe! 4. Készíts az 1 %-os hidrogén-peroxid-oldatból hígítással cm 3 0,1; 0,01 és 0,001 %-os oldatokat! (Vegyél ki 2 cm 3 -t pipettával a töményebb (1 %-os) oldatból, majd 18 cm 3 desztillált víz hozzáadásával hígítsd 20 cm 3 -re! Az így kapott oldatot keverd össze, majd abból is vegyél ki 2 cm 3 -t, amit ismét 20 cm 3 -re hígítasz, aztán ebből az oldatból is 2 cm 3 -t, amit ismét 20 cm 3 -re kell kiegészíteni desztillált vízzel!) 5. Állíts a két kémcsőállványba 4 4 kémcsövet, majd pipettázz 5 5 cm 3 -t a hígítási sor minden tagjából (1 %-os, 0,1 %-os, 0,01 %-os és 0,001 %-os) az egyik és a másik állványban levő kémcsövekbe is! 6. A négy szobahőmérsékletű kénsavas káliumjodid-oldatot tartalmazó kémcsövek tartalmát sorban öntsd be az egyik kémcsőtartóban levő, különböző töménységű hidrogén-peroxid-oldatokba, és mérd a kék szín megjelenéséig eltelt időket! Rögzítsd tapasztalataidat! 7. Végezd el az előző kísérletet a vízfürdőbe tett kénsavas kálium-jodid-oldatokkal is! Öntsd a maradék 4 kémcsőben levő hidrogén-peroxidoldatokhoz a felmelegített oldatokat! Mérd meg stopperrel a kék szín megjelenéséig eltelt időket az egyes kémcsövekben, majd rögzítsd a tapasztalatokat!

11 Feladatlap 11 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Írd fel az alábbi rendezendő reakcióegyenlet alapján a hidrogén-peroxid és a kálium-jodid reakcióját!.. H 2 O I H + =.. H 2 O +.. I 2 2. A reakcióegyenletből kitűnik, hogy miért volt szükség a kénsavoldatra. Mire volt jó azonban a hozzácsepegtetett keményítőoldat? Milyen színreakciót várunk? Mit várunk a hidrogén-peroxid koncentrációjának növelésétől? Alátámasztják-e előzetes várakozásodat a mért adatok? Töltsd ki a táblázatot! Írd a megfelelő helyre a színreakcióig eltelt időt (másodpercben!) A kénsavas KI-oldat A hidrogén-peroxid oldat töménysége hőmérséklete 1,0% 0,1% 0,01% 0,001% 20 C 50 C 6. A magasabb hőmérsékletű reakcióelegy egyes tagjait összehasonlítva az azonos koncentrációjú, ám alacsonyabb hőmérsékletű elegy tagjaival megállapítható, hogy a reakció sebessége magasabb hőmérsékleten Hogy nevezik azt az energiát, amelynek biztosításával a magasabb hőmérsékletű elegyben gyorsabban végbemegy a reakció?...6 Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

12 Kémia 9. osztály Kísérletek hidrogén-peroxiddal Készítette: Tóth Anita Emlékeztető, gondolatébresztő A hidrogén-peroxid (H 2 O 2 )-molekulában az oxigénatomokhoz egy-egy hidrogénatom kapcsolódik, a két oxigénatom között peroxokötés van. A molekula erősen poláris. A peroxokötés bomlékony, gyors melegítés vagy ütés hatására felrobbanhat, ezért a hidrogén-peroxidot csak vizes oldatban hozzák forgalomba. A hidrogén-peroxid színtelen, szagtalan, a víznél nagyobb sűrűségű folyadék. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 4 db kémcső kémcsőállvány főzőpohár üvegbot gyújtópálca, gyufa vegyszeres kanál tálca 500 cm 3 -es mérőhenger cseppentő 10 cm 3 -es mérőhenger gumikesztyű, védőszemüveg 5 tömeg%-os hidrogén-peroxid-oldat barnakőpor MnO 2 (sz) 1 tömeg%-os keményítőoldat kálium-jodid (sz) 1 tömeg%-os ezüst-nitrát-oldat 2,0 mol/dm 3 kontcentrációjú nátrium-hidroxid-oldat mosogatószer Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Két kémcsövet tölts meg harmadáig hidrogénperoxid-oldattal! Az egyikbe szórj egy kevés barnakőport! Mindkettőbe márts parázsló gyújtópálcát! 2. Önts egy kémcsőbe kb. harmadáig keményítő-oldatot, dobj bele 1-2 db kálium-jodid kristályt, utána önts hozzá negyed kémcsőnyi hidrogén-peroxid-oldatot! Figyeld meg a változást! 3. A mérőhengert tedd a tálcára, önts bele egy kevés hidrogén-peroxidot, adj hozzá egy kis mosogatószert, utána kálium-jodid-oldatot. Tarts parázsló gyújtópálcát a hengerbe! 4. Önts a főzőpohárba hidrogén-peroxid-oldatot, adj hozzá néhány csepp ammónium-hidroxidoldatot! Tegyél az elegybe színes vászondarabot, vagy fonalat, vagy sötét hajszálat! Néhány perc múlva figyeld meg a pohár tartalmát! 5. Önts egy kémcsőbe 5 cm 3 ezüst-nitrát-oldatot, adj hozzá 3 cm 3 hidrogén-peroxid-oldatot és 3 cm 3 nátrium-hidroxid-oldatot! Rázd jól össze az elegyet! Figyeld meg a változást! Közelíts parázsló gyújtópálcával a kémcső szájához!

13 Feladatlap 13 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Mit tapasztaltál a kémcsövekben? Mi történt a parázsló gyújtópálcával? 2. Milyen gázt mutathatunk ki a parázsló gyújtópálcával? 3. Milyen szerepet játszott a barnakőpor a kísérletben? 4. Milyen színváltozást tapasztaltál a 2. kémcsőben? Mi a magyarázata? 5. Egészítsd ki a lejátszódó reakció egyenletét! 2 KI + H 2 O 2 = 2 KOH + 6. Mi a hidrogén-peroxid szerepe a redoxi-reakcióban? 7. Mi történt a mérőhengerben? A megfigyeléseidet vesd össze az előző két kísérletben tapasz taltakkal! 8. Mit figyeltél meg a főzőpohárban? 9. Mi lehetett az ammónium-hidroxid szerepe? 10. Milyen változást tapasztaltál a reakció során? Mi a magyarázata? A következő reakciók történtek: 2 AgNO NaOH = 2 NaNO 3 + Ag 2 O + H 2 O Ag 2 O + H 2 O 2 = 2 Ag + H 2 O + O Mi a hidrogén-peroxid szerepe a reakcióban? Felhasznált irodalom PERCZEL Sándor, WAJAND Judit (1985): Szemléltető és tanulókísérletek a kémia tanításában. Tankönyvkiadó, Budapest. pp ÁBRA: saját ötlet alapján

14 Kémia 9. osztály Hidrogén-peroxid bomlása katalizátor hatására Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertész Róbert A víz a hidrogénnek az oxigénnel alkotott nagyon stabil vegyülete. A hidrogén-peroxid is ennek a két elemnek a vegyülete, ám a két oxigén közt kialakult peroxokötés meglehetősen gyenge (kötési energiája kicsi), ezért nagyon könnyen felbomlik. A vegyület bomlása során víz és oxigén keletkezik. A bomlás sebességét a nehézfémek és azok vegyületei fokozzák. Minek nevezhetjük e tulajdonságuk miatt ezeket a fémvegyületeket? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 250 cm 3 -es főzőpohár 250 cm 3 -es Erlenmeyer-lombik 100 cm 3 -es mérőhenger 20 cm 3 -es mérőhenger gyújtópálca telített nikkel(ii)-szulfát-oldat 2 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxidoldat 30 tömeg %-os hidrogén-peroxid-oldat 0,1 gramm mangán-dioxid por Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Mérj be a főzőpohárba 20 cm 3 telített nikkel(ii)-szulfát-oldatot! (100 g víz 20 0 C-on 37 g NiSO 4 -ot old.) 2. Adj az oldathoz 100 cm 3 2 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldatot! 3. Figyeld meg, hogy milyen színű csapadék válik le az oldatból! 4. Ezt követően óvatosan önts a keverékhez 3 cm 3 tömény hidrogén-peroxid-oldatot! 5. Hogyan változik a csapadék színe, miközben heves gázfejlődés indul meg? 6. Tarts az edény szájához parázsló gyújtópálcát! Jegyezd fel, hogy mit tapasztalsz! 7. Önts a 250 cm 3 -es Erlenmeyer-lombikba 20 cm 3 hidrogén-peroxid-oldatot! 8. Adj hozzá vegyszeres kanállal óvatosan kb. 0,1 gramm kristályos mangán-dioxidot! 9. Lépj hátra a heves ködképződés miatt!

15 Feladatlap 15 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Mit tapasztaltál, amikor a nikkel(ii)-szulfát-oldathoz nátrium-hidroxid-oldatot öntöttél? Az oldatból kiváló anyag a nikkel(ii)-hidroxid. Írd le a keletkezésének egyenletét! Egyenlet:...6 A reakcióelegyben a hidrogén-peroxid a nikkel(ii)-hidroxidot nikkel(iii)-hidroxiddá oxidálta a következő egyenlet alapján: 2 Ni(OH) 2 + H 2 O 2 = 2 Ni(OH) 3 A keletkező anyag azonban ismét reagál a hidrogén-peroxiddal: 2 Ni(OH) 3 + H 2 O 2 = 2 Ni(OH) H 2 O + O 2 Ha az előző két folyamat egyenletét egyesítjük, akkor a hidrogén-peroxid bomlásának egyenletét kapjuk. 3. Írd fel a hidrogén-peroxid bomlásának egyenletét! Egyenlet: A nikkel(ii)-hidroxid, hiszen a hidrogén-peroxid bomlását gyorsítja, viszont a reakció végén... A második kísérletben is a fenti egyenlettel leírható folyamat játszódik le, de a folyamat sebességét a mangán-dioxid por fokozza. (A ködképződés fizikai folyamat, amit az exoterm reakciónak és az intenzív gázfejlődésnek köszönhetünk.) 5. Fogalmazd meg, hogyan tudja növelni a katalizátor a reakció sebességét! Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

16 Kémia 9. osztály A hőmérséklet hatása a kémiai egyensúlyra Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertész Róbert A d-mező fémei közül többnek az ionjaira jellemző, hogy hidratált állapotban más színűek, mint vízburok nélkül, esetleg egy másik anyag jelenlétében. Ezek a fémionok úgynevezett komplex ionokat képeznek a víz meghatározott mennyiségű molekulájával. Ezeket a részecskéket akvakomplexeknek nevezzük. A komplexek kialakulása egyensúlyi folyamat, amely energiaváltozással jár, így a környezet (oldat) hőmérséklete befolyásolja az egyensúlyt. Idézd fel, hogy mit tanultál az egyensúlyi folyamatokról! Segítségként néhány kifejezés: kiindulási anyagok és végtermékek energiaszintje; egyensúlyi állandó; a résztvevő anyagok koncentrációja; endoterm/exoterm folyamatirány; egyensúly eltolása; Le Chatelier-elv. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 10 cm 3 -es mérőhenger 2 db 200 cm 3 -es főzőpohár Bunsen-égő kerámiaborítású drótháló nagyméretű kémcső szemcseppentő vasháromláb desztillált víz izopropil-alkohol kristályos kobalt(ii)-klorid (óraüvegen) Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Önts mérőhenger segítségével 10 cm 3 izopropil-alkoholt egy nagyméretű kémcsőbe! 2. Oldj fel benne kb. 1 g kristályos kobalt(ii)- kloridot! 3. Ezután csepegtess hozzá annyi desztillált vizet, amennyitől az oldat rózsaszínű lesz! 4. A 200 cm 3 -es főzőpoharat töltsd csapvízzel kb. háromnegyedéig, majd tedd a vasháromlábon levő dróthálóra, aztán forrald fel! 5. A rózsaszínű oldatot tartalmazó kémcsövet tedd a forró vízzel teli pohárba, és figyeld meg a változást! 6. Ezután tedd át a kémcsövet egy hideg vízzel teli pohárba, majd figyeld meg a változást! (A kémcsövet többször is áthelyezheted a két különböző hőfokú főzőpohárba, a korábban már megfigyelt színváltozást tapasztalhatod.)

17 Feladatlap 17 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Milyen színnel oldódik a kobalt(ii)-klorid izopropil-alkoholban? Kialakul-e akvakomplex az oldódás során? Hogyan változik az oldatban a víz koncentrációja, ha desztillált vizet csepegtetünk hozzá?... A víz hatására az alábbi egyensúlyi folyamat indul meg: Co H 2 O [Co(H 2 O) 6 ] Fejezd ki a folyamathoz tartozó egyensúlyi állandót az egyensúlyi koncentrációkkal: K = Mi történik a LeChatelier-elv értelmében, ha vizet juttatunk a rendszerbe? Milyen színű lesz a kobalt(ii)-ion akvakomplexe? Hogyan változik az oldat színe melegítés hatására? Vajon endoterm, vagy exoterm folyamat az akvakomplex kialakulása? (Gondolj arra, hogy melegítés hatására az oldat színe megváltozik!) Milyen változást tapasztalsz, ha az oldatot hűteni kezded?... Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

18 Kémia 9. osztály Alkálifémek reakciója vízzel Készítette: Kertész Róbert Emlékeztető, gondolatébresztő A fémek közül néhány képes reagálni vízzel. Milyen típusú reakció játszódik le a fém és a víz között? Milyen gáz fejlődik a reakció eredményeként? A fémeknek milyen tulajdonsága az, ami alapján valószínűsíthetjük, hogy fog-e reagálni vízzel? Az említett reakciók gyakran hevesen játszódnak le. Termokémiai szempontból vajon milyen reakciók közé sorolhatók? Milyen az ide tartozó reakciók reakcióhőjének előjele? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 2 üvegkád 2 db az üvegkád befedésére alkalmas méretű üveglap szűrőpapír savkesztyű csipesz kés desztillált víz fém nátrium fém kálium fenolftaleinoldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Töltsd meg mindkét üvegkádat vízzel, majd cseppents mindegyikbe néhány csepp fenolftalein indikátort! 2. Savkesztyű, csipesz és kés segítségével szűrőpapíron tisztíts meg egy borsónyi nátriumdarabot! 3. A nátriumhoz hasonló módon tisztíts meg egy borsónyi kálium darabot is! 4. Dobd a megtisztított fémek egyikét az egyik, másikát a másik vízzel telt üvegkádba! A kádat azonnal fedd be egy üveglappal! 5. Figyeld meg alaposan a kísérletet, majd tapasztalataidat rögzítsd! Figyeld meg, hogy van-e eltérés a káliummal és a nátriummal elvégzett kísérlet tapasztalatai között!

19 Feladatlap 19 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Milyen körülmények közt tároljuk a szertárban a nátriumot és a káliumot? 2. Miért kell megtisztítani késsel a két fém felszínét? 3. Írd fel a két fém és a víz reakciójának egyenletét! nátrium: kálium: 4. Mindkét folyamat redoxi reakció. Melyik anyag oxidálódott a reakcióban? 5. Mit tekinthetünk ezek alapján redukáló szernek? A víz redukciójához tartozó standardpotenciál érték ε 0 = - 0,83 V Mi mondható el a két fém standardpotenciáljáról? Húzd alá a helyes relációt! ε 0 fém > - 0,83 V ε 0 fém = - 0,83 V ε 0 fém < - 0,83 V A két fém standardpotenciálja különbözik, akárcsak a reakció hevessége - a kettő közt szoros öszszefüggés van. 6. Húzd alá a káliumhoz tartozó standardpotenciál abszolút értékét! ε 0 1 = 2,93 ε 0 2 = 2,71 7. Mit tapasztaltál, amikor a fémeket a vízre dobtad? Elsüllyedtek a vízben?...mert... A felületük legömbölyödött, mert... A.. esetében a fejlődő hidrogén gáz meg is gyulladt. Tehát a reakció termokémiai szempontból erősen, azaz a reakcióhő előjele. 8. Milyen színű lett a víz az egyes üvegkádakban? Mi ennek az oka? Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

20 Kémia 9. osztály Alumíniumvulkán (bemutató kísérlet) Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertészné Bagi Beatrix Idézd fel a már tanult fogalmakat! Fizikai változások és kémiai reakciók; exoterm és endoterm folyamatok; redukció és oxidáció; keverék és vegyület; égés; egyesülés; katalizátorhatás. Mindezek együtt, tűz, füst és szikrák jelenlétében tanulmányozhatók az alumíniumporból és jódból készült mini vulkán működésekor! Hozzávalók (eszközök, anyagok) dörzsmozsár kerámiabetétes drótháló vasháromláb vegyszeres kanál főzőpohár cseppentő alumíniumpor kristályos jód csapvíz Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Törjünk porrá dörzsmozsárban 0,5 gramm kristályos jódot! 2. Keverjünk a jódhoz 0,5 gramm finomra őrölt alumíniumport! 3. A porkeveréket halmozzuk kerámiabetétes dróthálóra, majd vegyszeres kanállal készítsünk a közepébe egy kis mélyedést! 4. A porkeverékkel együtt tegyük a dróthálót az elszívófülkében álló vasháromlábra! 5. Cseppentsünk a mélyedésbe egy csepp vizet, majd lépjünk hátra! 6. Vigyázat! Lassan indul a reakció, majd idővel hevessé válik!

21 Feladatlap 21 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Egészítsd ki a vulkánban lejátszódó kémiai folyamatok egyenleteit! Al + I 2 = AlI 3 Al + O 2 = Al 2 O 3 H k = kj/mol 2. Számold ki! a) 5 gramm Al égéséhez hány dm 3 standard hőmérsékletű és nyomású O 2 szükséges? b) A fenti reakció során termelődött hő hány gramm, 0,2% szennyeződést tartalmazó jód szublimációval történő tisztítására lenne elég? (I 2 (sz) I 2 (g) H k = +19,3 kj/mol) 3. Karikázd be az igaz állítások betűjeleit! a) A vulkán lila színű füstjét a jód okozta. b) A keverék jódtartalma vakító fénnyel égett el. c) A jód szublimációja endoterm folyamat. d) Az alumínium a jóddal történő reakcióban oxidálódott. e) A jód redukálószer volt a folyamatban. f ) Az alumínium-jodid egy része barna füstként a jóddal együtt távozott. g) A víz a reakcióban katalizátorként működik. 4. Írj a kísérletből példát (anyag nevét, vagy reakcióegyenletet) a következőkre! egyesülés:. exoterm reakció:.. oxidáció: redukció:..... vegyület:... fizikai változás:... Felhasznált irodalom DR PAIS István (1965): Kémiai előadási kísérletek. Tankönyvkiadó, Budapest. p.131. Rsz ÁBRA: saját ötlet alapján

22 Kémia 9. osztály Alumíniumtermit (bemutató kísérlet) Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertész Róbert Milyen részecskeátmenettel járó reakciókról tanultunk? Ezek közül melyik típusba sorolhatók azok a reakciók, amelyekben egyes fémek reagálnak más fémek vegyületeivel? Milyen feltételei vannak, hogy a fenti reakciók végbemenjenek? Vannak reakciók, amelyek maguktól is lejátszódnak. Termokémiailag mi jellemzi ezeket a folyamatokat? Mit mondhatunk a kiindulási anyagok és a végtermékek energiaszintjéről? Miért lehetséges, hogy egyes folyamatokban a végtermékek energiaszintje alacsonyabb a kiindulási anyagokénál, ám a reakció mégsem megy végbe magától? Hozzávalók (eszközök, anyagok) Bunsen-égő homokkal teli tál konzervdoboz porcelánmozsár vasháromláb vegyszeres kanál virágcserép alumíniumpor kálium-permanganát magnéziumpor magnéziumszalag vas(iii)-oxid vaspor Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Keverjünk össze alaposan porcelánmozsárban 30 gramm vas(iii)-oxidot és 8 gramm alumíniumport! 2. Tegyük a keveréket a konzervdoboz aljára! 3. Alakítsunk ki kis bemélyedést a keverék közepében, ahova majd a gyújtókeveréket tesszük! 4. Óraüvegen keverjünk össze 1 gramm vasport 1 gramm kálium-permanganát porral, majd öntsük az előző keverék közepén kialakított lyukba! 5. Szórjunk az így betöltött mélyedés fölé 1 gramm magnéziumport! 6. Szúrjunk a porhalom közepébe egy kb. 5 6 cm hosszú magnéziumszalagot! 7. Elszívófülke alatt tegyük a konzervdobozt a vasháromlábra állított virágcserép közepére! 8. A vasháromlábat állítsuk a homokkal telt tálba, majd tegyünk a háromláb alá egy nagyobb méretű, vízzel telt konzervdobozt! 9. Gyújtsuk meg Bunsen-égővel az így előkészített kísérleti berendezés gyújtószalagját (magnézium szalag), majd lépjünk hátra!

23 Feladatlap 23 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Milyen oxidációs állapotban van a vas a vas(iii)-oxidban? Írd fel a vas(iii)-oxid és az alumínium reakciójának egyenletét! Karikázd be a redukálószert! Termokémiai szempontból hova sorolható a reakció? Karikázd be a helyes választ! endoterm folyamat exoterm folyamat 4. Milyen előjelű az ilyen típusú reakciókat kísérő reakcióhő?... A reakciót az iparban is használják a sínhegesztésnél. A vas előállítására azonban nem alkalmas az eljárás, mert nagyon drága. Bizonyos fémeket (króm, mangán ) mégis így állítanak elő. 5. Mit állapíthatunk meg az előállítható fémek standardpotenciáljával kapcsolatban? Tedd ki a megfelelő relációjelet! ε 0 Al ε 0 fém 6. Fogalmazd meg, hogy mi ennek a magyarázata! Miért tűnik úgy néha, hogy meggyulladt a víz az edény alatt, amikor az olvadt fém belecseppen?...6 Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

24 Kémia 9. osztály Galvánelemek elektromotoros ereje Készítette: Kertész Róbert Emlékeztető, gondolatébresztő Ha galvánelemek két elektródja közé nagyon nagy ellenállású feszültségmérő eszközt kötünk, akkor a két elektród közt nem folyik áram. Az ekkor mérhető feszültségérték az elektromotoros erő. Úgy számíthatjuk ki, hogy a katód elektródpotenciáljának értékéből kivonjuk az anód elektródpotenciáljának értékét. Az elektromotoros erő elsősorban az összekötött elektródok anyagi minőségétől függ, de befolyásolja a hőmérséklet és az elektród körül található elektrolit koncentrációja is. Az elektromotoros erő értékét az egyes elektródok standard elektródpotenciáljából és az elektródfolyamatban részt vevő fémionok koncentrációjából a Nerst-egyenlet segítségével számíthatjuk. Leegyszerűsítve E MF = 0,059/z * lg (c katód / c anód ) Hozzávalók (eszközök, anyagok) feszültség- és áramerősség-mérő készülék 1 db sóhíd (telített kálium-nitrát-oldattal kezelt, U-csőbe öntött agar-agar) 4 db 100 cm 3 -es főzőpohár 25 cm-es vezetékek (4db) 4 db krokodilcsipesz rézlemez cinklemez réz-szulfát-oldat 0,1; 1; 2; 3 mol/dm 3 koncentrációban cink-szulfát-oldat 0,1; 1; 2; 3 mol/dm 3 koncentrációban Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Helyezz egy rézlemezt egy 100 cm 3 -es főzőpohárba, majd önts a pohárba (kb háromnegyedéig) 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú réz-szulfátoldatot! 2. Helyezz egy cinklemezt egy 100 cm 3 -es főzőpohárba, majd önts a pohárba (kb háromnegyedéig) 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú cink-szulfátoldatot! 3. Kösd össze a két oldatot telített kálium-nitrátoldattal elkészített agar-agaros U-csővel! 4. Mindkét lemezhez krokodilcsipesszel erősíts egy-egy vezetéket, majd zárd az áramkört a feszültségmérő készüléken keresztül! Jegyezd fel a műszer által mért feszültségértéket! 5. Ismételd meg a mérést úgy, hogy a rézelektródot sorra 1; 2; majd 3 mol/dm 3 koncentrációjú réz-szulfát-oldatba meríted! Jegyezd fel a mért értékeket! 6. Helyezd a rézlemezt 1 mol/dm 3 koncentrációjú réz-szulfát-oldatba! 7. Merítsd a cinklemezt sorra 0,1 1; 2; majd 3 mol/dm 3 koncentrációjú cink-szulfát-oldatba! Rögzítsd a kapott feszültségértékeket!

25 Feladatlap 25 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Rögzítsd az alábbi táblázatban a mérési sorozatok eredményeit! A ZnCl 2 -oldat A CuSO 4 elektrolit-oldat koncentrációja (mol/dm 3 ) koncentrációja 0,1 1,0 2,0 3,0 0,1 mol/dm 3 V V V V A CuSO 4 -oldat A ZnCl 2 elektrolit-oldat koncentrációja (mol/dm 3 ) koncentrációja 0,1 1,0 2,0 3,0 1,0 mol/dm 3 V V V V 2. Számítsd ki a Nerst-egyenlet segítségével az első mérési sorozatban alkalmazott 10-1 mol/dm 3 -es anód elektródpotenciálját! ε = ε 0 + 0,059/z * lg c, ahol ε 0 a cink standardpotenciálja, 'z' a cink-ion töltése, 'lg c' pedig a ZnCl 2 -oldat koncentrációja. (ε 0 Zn = - 0,76 V) Behelyettesítéssel: ε = ε 0 + 0,059/z * lg c =.. + (0,059 :..)*lg.. =. V 3. Számítsd ki hasonló módon a 10-1 mol/dm 3 -es elektrolitba merülő katód elektródpotenciálját is! (ε 0 Cu = + 0,34 V). V 4. Számítsd ki a Nerst-egyenlet segítségével az általad összeállított galváncellák közül a lehető legnagyobb elektromotoros erejűnek az elméletileg várható elektromotoros erejét! E MF = (ε 0 katód - ε 0 anód)+ 0,059/z * lg (c katód / c anód ) = ( - ) +(0,059 : ) * lg ( : ) = V sóhíd Cu lemez Zn lemez CuSO 4 -oldat ZnCl 2 -oldat Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

26 Kémia 9. osztály A nátrium-szulfát vizes oldatának elektrolízise Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Kertész Róbert Milyen elektrokémiai folyamatokat nevezünk elektrolízisnek? Milyen áramot használnak elektrolízishez? Elektrolízis során az elektródák elektrolitba merülnek. Milyen anyagokat tekinthetünk elektrolitnak? Fogalmazd meg, melyek azok az anyagok, amelyek vizes oldatból is elektrolizálhatók! Milyen folyamatok mennek végbe az anódon, s milyenek a katódon? Hozzávalók (eszközök, anyagok) mikroszkóp tárgylemez 2 db fémpénz (5 forintos) 2 db krokodilcsipesszel ellátott vezeték 12 V feszültségű egyenáramú áramforrás Petri-csésze 1 tömeg%-os nátrium-szulfát-oldat szűrőpapírcsík univerzális indikátoroldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Vágj ki a szűrőpapírból egy akkora darabot, amely éppen befedi a tárgylemezt! 2. Áztasd be ezt a papírdarabot a Petricsészében előkészített nátrium-szulfát-oldatba, majd helyezd az üveglemezre! 3. Rögzíts krokodilcsipeszekkel egy-egy pénzérmét a nedves papír felszínére a tárgylemez két végén! 4. Kösd a krokodilcsipeszek vezetékeit az áramforrás két pólusára! 5. Cseppents 1-1 csepp univerzális indikátort a papírra a pénzérmék mellett és a papírlap közepén, majd figyeld meg 4-5 perc múlva a színváltozást!

27 Feladatlap 27 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 9. osztály 1. Egészítsd ki az alábbi mondatot! Az elektromos egyenáram hatására lejátszódó kémiai reakciókat..-nek nevezzük. A grafitot, mivel jó vezető, és az elektromos áram hatására végbemenő reakciókban csak ritkán vesz részt, gyakran használják..-ként. Az egyenáramforrás sarkaival összekötött grafitrudak..-ba merülnek, amely leggyakrabban valamely só vizes oldata. A két grafitrúd közül azt nevezzük.-nak, amelyik negatív töltésű, tehát amelyik felé a..töltésű ionok vándorolnak. Ennek az elektródnak a felületén.játszódik le, melynek során gyakran fémbevonat keletkezik rajta. 2. Mikor nem válnak ki a vízben oldott ionok a grafit elektród felületén? A katódon jellemzően nem válnak ki például a(z)... -k, míg az anódon nem válnak ki a(z)..-ból származó anyagok. 3. Mi történik a kísérletben az elektrolizáló cella anódján? Írd fel a folyamat egyenletét! Írd fel a katódon lezajló folyamat egyenletét is! A két folyamat párhuzamosan játszódik le, tehát a kettő egyenlet egyesítéséből felírható az elektrolízis bruttó egyenlete is. (Ügyelj rá, hogy az anódon és katódon áthaladó töltés nagysága megegyezik!) Miért tudjuk láthatóvá tenni univerzális indikátorral az anódon és a katódon lejátszódó folyamatokat?...6 Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. p ISBN ÁBRA: saját ötlet alapján

28 A laboratóriumi munka rendje 1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csak a gyakorlatvezető tanár, a laboráns, illetve a gyakorlaton résztvevő tanulók tartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy köteles betartani a tűzvédelmi és munkavédelmi előírásokat. 3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterületüket, majd a gyakorlatvezető tanár átadja a laboránsnak a helyiséget. A csoport ezek után hagyhatja el a termet. 4. A laboratóriumot elhagyni csak bejelentés után lehet. 5. A gyakorlaton részt vevők az általuk okozott kárért anyagi felelősséget viselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszköz hozható be. 7. A laboratóriumi foglalkozás során felmerülő problémákat (meghibásodás, baleset, rongálás, stb.) a gyakorlatvezető tanár a laborvezetőnek jelenti és szükség szerint közreműködik annak elhárításában és a jegyzőkönyv felvételében. Munkavédelmi és tűzvédelmi előírások a laboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok tudomásulvételét aláírásukkal igazolják, az azok megszegéséből eredő balesetekért az illető személyt terheli a felelősség. 1. Valamennyi tanulónak kötelező ismerni a következő eszközök helyét és működését: - Gázcsapok, vízcsapok, elektromos kapcsolók - Porraloltó készülék, vészzuhany - Elsősegélynyújtó felszerelés - Elszívó berendezések - Vegyszerek és segédanyagok 2. A gyakorlatokon kötelező egy begombolható laborköpeny viselése, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül a munka nem kezdhető el. 3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni. 4. A laboratóriumban étkezni tilos. 5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli esemény következik be (sérülés, károsodás). Bármilyen, számunkra jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet, veszélyforrást (pl. meglazult foglalat, kilógó vezeték) szintén jelezni kell a tanárnak. 6. A nagyobb értékű műszerek ki/be kapcsolásához kérjük a laboráns segítségét. Ezek felsorolása a mellékletben található. 7. A maró anyagok és tömény savak/lúgok kezelése kizárólag gumikesztyűben, védőszemüvegben történhet. Ha maró anyagok kerülnek a bőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd mossuk le bő csapvízzel. 8. Mérgező, maró folyadékok pipettázása csak dugattyús pipettával vagy pipettázó labdával történhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és az arra kijelölt helyen szabad elhelyezni. A veszélyes hulladékokat (savakat, lúgokat, szerves oldószereket stb.) gyűjtőedényben gyűjtsük. Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe. 10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal, melegítéssel való munka. Működési szabályzat - A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok eltávolítása, 2; a kivételi hely gázcsapjának elzárása, 3; a fő gázcsap kinyitása, 4; az égő levegőszelepének szűkítése, 5; a gyufa meggyújtása, 6; a kivételi hely gázcsapjának kinyitása és a gáz meggyújtása. - A kémcsöveket szakaszosan melegítjük, az edény száját soha ne irányítsuk személyek felé. - Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az ilyen anyagokat tartalmazó üvegeket tartsuk lezárva, és egyszerre csak kis mennyiséget töltsünk ki. - Ne torlaszoljuk el a kijárati ajtót, és az asztalok közötti teret. - Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseket csak a tanár előzetes útmutatása alapján szabad használni. Ne nyúljunk elektromos berendezésekhez nedves kézzel, a felület, melyen elektromos tárgyakkal kísérletezünk, legyen mindig száraz. - Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni, burkolatát megbontani - A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak, a készüléket pedig a hálózati csatlakozó kihúzásával áramtalanítsuk. - Esetleges tűzkeletkezés esetén a laboratóriumot a tanulók a tanár vezetésével a kijelölt menekülési útvonalon hagyhatják el. 11. Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatot vezető tanárnak. Rövid emlékeztető az elsősegély-nyújtási teendőkről Vegyszerek használata mindig csak a vegyszer biztonsági adatlapja szerint történhet. Az elsősegély-nyújtási eljárásokat a gyakorlatvezető tanár végzi. Tűz vagy égési sérülés esetén - Az égő tárgyat azonnal eloltjuk alkalmas segédeszközökkel (víz, homok, porraloltó, pokróc, stb.). Elektromos tüzet vízzel nem szabad oltani. - Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani! - Az égési sebet ne mossuk, ne érintsük, ne kenjük be, hanem csak száraz gézlappal fedjük be. Kisebb sérülésnél (zárt bőrfelületnél) használhatók az Irix vagy Naksol szerek. Mérgezés esetén - Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bő vízzel lemossuk. - A bőrre, illetve testbe kerülő koncentrált kénsavat nem szabad vízzel lemosni, vagy hígítani, mert felforrósodik és égési sérüléseket okoz - Ha szembe jutott: bő vízzel kimossuk (szemzuhany), majd 2%- os bórsav oldattal (ha lúg került a szembe) vagy NaHCO 3 oldattal (ha sav került a szembe) öblítünk és a szemöblögető készletet használjuk. - Ha belélegezték: friss levegőre visszük a sérültet. - Ha szájüregbe jutott: a vegyszert kiköpjük, és bő vízzel öblögetünk. Sebesülés esetén - A sebet nem mossuk vízzel, hanem enyhén kivéreztetjük. - A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötést helyezünk rá. Kisebb sérüléseknél sebtapaszt alkalmazunk. Áramütés esetén - Feszültség mentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amennyiben az áramütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség. Értesítjük az iskolaorvost.