ELVÉGZENDŐ EMELTSZINTŰ KÉMIA ÉRETTSÉGI KÍSÉRLETEK Az ELTE Kémiai Intézet tanfolyama (

Átírás

1 ELVÉGZENDŐ EMELTSZINTŰ KÉMIA ÉRETTSÉGI KÍSÉRLETEK Munkarend és balesetvédelem a B. feladat elvégzéséhez Kérjük, hogy ezeket az utasításokat a munka megkezdése előtt LEGYEN SZÍVES NAGYON FIGYELMESEN ELOLVASNI! Ha kérdése van, vagy baleset történik, azonnal forduljon segítségért valamelyik felügyelő tanárhoz! A dőltbetűs részekkel az ELTE kémia szakmódszertan oktatói egészítették ki a B. feladat Oktatási Hivatal honlapjáról letöltött, az elvégzendő kísérletekre vonatkozó hivatalos szövegét januárjában.) 1. A vizsgázók csak felügyelet mellett dolgozhatnak a szaktanteremben, és azt csak engedéllyel hagyhatják el! 2. A vizsgázók az elvégzendő kísérlet során használjanak tiszta köpenyt! A kísérletek elvégzéséhez, ha a gyakorlat ezt megköveteli, a vizsgázók használjanak védőszemüveget, illetve gumikesztyűt! 3. Úgy kell dolgozni, hogy közben a laboratóriumban tartózkodók testi épségét, illetve azo k munkájának sikerét ne veszélyeztessék! 4. A munkahelyet még a feladat elvégzése közben is rendben és tisztán kell tartani! 5. A munka befejeztével a munkahelyen rendet kell rakni, és azt csak megfelelően, tisztán lehet otthagyni! (AKI A MUNKAASZTALT ÉS AZ ESZKÖZÖKET RENDETLENÜL, PISZKOSAN HAGYJA OTT, AZ AZONNAL KIZÁRJA MAGÁT A TANFOLYAMON VALÓ RÉSZVÉTELBŐL! A KÉMCSÖVEKET AZONBAN CSAK A NAPI MUNKA VÉGÉN VAGY AKKOR KELL ELMOSOGATNI KEVÉS MOSOGATÓSZERT TARTALMAZÓ VÍZZEL, MAJD TÖBBSZÖRI CSAPVIZES ÖBLÍTÉST KÖVETŐEN DESZTILLÁLT VÍZZEL IS, HA AZ ADOTT KÍSÉRLETNÉL ELFOGYTAK A TISZTA KÉMCSÖVEK. AZ AZNAPI MUNKÁJA VÉGEZTÉVEL MINDENKINEK JELENTKEZNIE KELL VALAMELYIK GYAKORLATVEZETŐ TANÁRNÁL, AKITŐL AZ ELMOSOGATANDÓ KÉMCSÖVEKET MEGKAPJA.) 6. A laboratóriumban étkezni és inni (valamint rágógumizni) tilos! 7. A szaktanteremben legyen elsősegély láda használható állapotban! 8. A szaktanteremben mindig legyen kéznél működőképes kézi tűzoltó készülék, tároljunk egy megfelelő méretű edényben homokot! 9. Könnyen gyulladó anyagot a lefolyóba önteni szigorúan tilos! Az ilyen típusú vegyszereket a kísérlet elvégzése után, szedőedényben kell gyűjteni! (A hátsó elszívó fülkében 3 hulladékgyűjtő van. Ha halogénmentes szerves oldószer van a hulladékban, akkor a Szerves halogénmentes hulladékok edénybe tesszük! A csak szervetlen anyagokat elsősorban a nehézfém ionokat, pl. Ag + és Cu 2+ - tartalmazó oldatokat a Szervetlen hulladékok címkéjű edényben, a közönséges savas, ill. lúgos oldatok kivételével pl. HCl, H 2 SO 4, HNO 3, NaOH, mivel ez utóbbiak az egyetem derítőjében semlegesítődnek, ezért a mosogatóba önthetők. A szilárd maradékok a Szilárd hulladékok feliratú edénybe kerülnek. Ha a hulladékelegy tartalmaz halogéntartalmú szerves oldószert, ill. olyan szerves anyagot, amiben halogén - klorid, bróm, ill. bromid, jód, ill. jodid van -, akkor a Szerves halogéntartalmú hulladékok feliratú gyűjtőbe kell önteni. Az egyszerűség kedvéért azonban minden olyan kísérlet asztalán elhelyeztünk egy felcímkézett kisebb gyűjtőedényt, ahol veszélyes hulladék, pl. ezüst-halogenid csapadék, vagy halogéntartalmú szerves oldat képződik. A kísérlet befejeztével ugyanis egyszerűbb egyenesen ebbe önteni a hulladékot, majd a napi munka végén a kisebb gyűjtőedények tartalmát a hátsó fülkében lévő me gfelelő hulladékgyűjtőkbe önteni. Ezeket a kémcsöveket csak kiöblítjük, majd a napi munka végén rendesen el kell mosogatni mindent a fentiekben írt módon.) 10. Minden laboratóriumban legyen kéznél max. 2% töménységű ecetsav-, bórsav- és nátrium-hidrogén-karbonátoldat arra az esetre, ha maró folyadék jut valakinek a bőrére vagy a szemébe. A bórsav - és nátrium-hidrogénkarbonát oldatokhoz szemöblítésre alkalmas edényt kell biztosítani. (A bőrre, ill. szembe került savakat vagy lúgokat a csapnál folyóvízzel alaposan leöblítjük, s aztán alkalmazzuk a semlegesítő oldatokat. A szem savmarása esetében 1%-os bórax-oldatot kell használni.) Továbbá: A GUMIKEZTYŰT ÉS A VÉDŐSZEMÜVEGET NEM CSERÉLGETIK A DIÁKOK, HANEM VÉGIG UGYANAZT HASZNÁLJÁK, AMIT AZ ELSŐ KÍSÉRLETÜK MELLETT TALÁLTAK, ILL. A GUMIKESZTYŰ ESETÉBEN MAGUKKAL HOZTAK. A védőfelszerelés használatához célszerű hozzászokni, mert az érettségin pontot vonnak le attól, aki anélkül dolgozik, amikor pedig szükség lenne rá. Melegítéskor azonban nem szabad 1

2 gumikesztyűt használni! Ha a gumikesztyű a gyakorlat végén még nem szakadt, akkor érdemes haza vinni és legközelebb újra elhozni. A védőszemüveget a kikészített dobozba kell tenni. FIGYELEM! A VEGYSZEREKKEL VALÓ TAKARÉKOSKODÁS ÉRDEKÉBEN KÉRJÜK (KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS ANYAGI SZEMPONTOK MIATT IS!), HOGY MINDENKI MINDENBŐL CSAK ANNYIT HASZNÁLJON, AMI A KÖVETKEZTETÉSEK LEVONÁSÁHOZ FELTÉTLENÜL SZÜKSÉGES! Szilárd vegyszerekből a TISZTA, SZÁRAZ MŰANYAG VEGYSZERES KANÁL KISEBBIK VÉGÉVEL mérjen ki egy lecsapott kanálnyit, a folyadékokból kb. 1 cm-es magasságban töltsön a kémcsövekbe (ezt mondják egy ujjnyi mennyiségnek)! (Az ettől eltérő mennyiségeket az egyes kísérletek leírásánál megadtuk.) Az ezüst -nitrát különösen drága és környezetszennyező is, ezért kérjük, hogy a lehető legkisebb mennyiséget használják belőle! A kísérletek leírásában szereplő ISMERETLENEKET A KÍSÉRLETEK TÖBBSÉGE ESETÉN MINDEN DIÁK MAGÁNAK KÉSZÍT A MUNKAASZTALON LÉVŐ VEGYSZEREKBŐL! A TAPASZTALATOK ÉRTELMEZÉSÉVEL CSAK ANNYI IDŐT TÖLTHETNEK, AMI A KÍSÉRLETENKÉNT SZÁMÍTOTT KB PERCBE BELEFÉR, A TÖBBIT OTTHON KELL ELVÉGEZNI MAJD. A melegítéshez Bunsen-égőt alkalmazunk. Aki nem ismeri a használatát, a meggyújtásához kérjen tanári segítséget! Melegítés közben a hosszú hajat valamilyen módon össze kell fogni (a laboratóriumban ehhez rendelkezésre áll befőttes gumi). MELEGÍTÉS KÖZBEN (a túlmelegedés elkerülése végett) a kémcsövet kémcsőfogóba fogjuk és FOLYAMATOSAN MOZGATJUK, s ügyeljünk arra is, hogy a KÉMCSŐ SZÁJA ILYENKOR NEM NÉZHET EMBER FELÉ! Tálca helyett a laborasztalon kell dolgozni. Desztillált vizet a laborasztalon műanyag spriccflaskában találnak. A spriccflaska oldalát óvatosan megnyomva lehet kitölteni belőle a desztvizet (azaz helyesen: a desztillált vizet). A kémcsövek tartalmának összerázásakor TILOS az ujjunkkal befogni a kémcső száját! Aki nem tudja, hogyan kell szabályosan összerázni a kémcső tartalmát, az forduljon segítségért valamelyik gyakorlatvezető tanárhoz! A cseppentőt és a kanalat mindig UGYANABBA az üvegbe tegyék vissza, AMELYIKBŐL KIVETTÉK, mert különben szennyeződnek az üvegekben lévő vegyszerek, és a kísérletek során nem a várt eredményt produkálják! 2

3 AZ 1. NAP KÍSÉRLETEI 1. asztal (18. és 19. kísérlet) 18. Két számozott kémcsőben ismeretlen sorrendben ammónia-, illetve nátrium-hidroxid-oldat van. (Helyette: öntsön ki ezekből az oldatokból kb. 1 cm magasságban 1-1 kémcsőbe!) A tálcán található vegyszerek közül válassza ki azt az egyet, amelyikkel egyértelműen azonosítható a két folyadék! Végezze el a kísérleteket, adja meg tapasztalatait, és írja fel a lezajlott reakciók ionegyenletét is (otthon)! (Az azonosítás a CuSO 4 -oldattal történik. Ugyanis a NaOH-oldathoz cseppentővel kevés CuSO 4 -oldatot adva, világoskék Cu(OH) 2 csapadék jelenik meg. (A cseppentőt hagyja benne az üvegben!) Ha azonban az NH 3 -oldathoz adunk néhány csepp CuSO 4 -oldatot, akkor intenzív kék úgynevezett királykék színű oldatot kapunk, mivel a Cu(OH) 2 csapadék helyett [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ - ún. réz-tetramin komplex ionok keletkeznek. Ha véletlenül túl sok CuSO 4 -oldatot öntünk az NH 3 -oldathoz, akkor itt is leválik a világoskék Cu(OH) 2 csapadék, ami azonban az NH 3 -oldat fölöslegében az előzőekben leírtak szerint réztetramin komplex ionok formájában föloldható. A keletkező hulladékokat a mosogatás előtt a kikészített szervetlen hulladékgyűjtőbe kell önteni!) 2 sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (Ehelyett mindenki magának önt ki egy-egy kémcsőbe a az üvegekben lévő nátrium-hidroxid-oldatból és ammóniaoldatból.) nátrium-hidroxid-oldat (2 mol/dm 3 ) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) sósav (2 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) réz(ii)-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) + cseppentő nátrium-karbonát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) 19. Öntsön kémcsőbe egy ujjnyi (kb. 1 cm magasságban) réz(ii)-szulfát-oldatot. Cseppenként adagoljon hozzá kb. kétszeres térfogatú ammóniaoldatot. (A cseppentőt hagyja benne az üvegben!) Figyelje meg a közben bekövetkező változásokat! (A 18. számú kísérletben már leírtak szerint az NH 3 -oldat hatására itt előbb leválik a világoskék Cu(OH) 2 csapadék, ami az NH 3 -oldat fölöslegében intenzív kék úgynevezett királykék színnel oldódik, mivel [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ - ún. réz-tetramin - komplex ionok keletkeznek.) Öntsön egy üres kémcsőbe félujjnyi (kb. 0,5 cm magasságban) ammóniaoldatot, majd cseppenként adagoljon hozzá háromujjnyi (kb. 3 cm magasságban) térfogatú réz(ii)-szulfát-oldatot. (A cseppentőt hagyja benne az üvegben!) Figyelje meg a közben bekövetkező változásokat! Értelmezze a kísérletek tapasztalatait, magyarázza az eltéréseket! (A két reakció itt a feladat első feléhez képest pont fordítva játszódik le, azaz előbb az NH 3 -oldat fölöslege miatt a réz-tetramin komplexionok intenzív kék színét látjuk az oldatban. Sok réz(ii)-szulfát-oldat hozzáadásakor viszont leválik a világoskék Cu(OH) 2 csapadék. A keletkező hulladékokat a mosogatás előtt a hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni!) 2 db üres kémcső réz(ii)-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) + cseppentő ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) + cseppentő 2. asztal (12. kísérlet) 12. A tálcán (1) (3) sorszámozott üvegben kb cm 3 közelítőleg 5 tömeg%-os sósav, salétromsav és nátriumhidroxid-oldat van. A tálcán található vegyszerek és eszközök segítségével határozza meg az egyes üvegek tartalmát. 3

4 (Vizsgálatait ne csak kizárásos alapon végezze el! A három oldat sűrűsége gyakorlatilag 1 g/cm 3 -nek tekinthető.) Megoldás: A 3 db kémcsőbe kiöntünk egy keveset a három ismeretlen oldatból és mindhárom kémcsőbe fenolftaleinindikátort cseppentünk. A nátrium-hidroxid-oldatban a fenolftaleinindikátor lilásvörös színű lesz. A két másik ismeretlen oldatból a mérőhengerek segítségével kimérünk cm 3 -t a két főzőpohárba és mindkettőhöz fenolftaleinindikátort cseppentünk. Az oldatok színtelenek maradnak a savas közeg miatt. Mindkét főzőpohár tartalmához hozzáadunk cm 3 nátrium-hidroxid-oldatot. A salétromsavat tartalmazó oldat lilásvörös színű lesz, míg a sósavat tartalmazó oldat színtelen marad. Magyarázat: A 10 cm 3 nátrium-hidroxid-oldatban mintegy 0,5/40 = 0,0125 mol NaOH van. A 10 cm 3 sósavban mintegy 0,5/36,5 = 0,0137 mol sósav van. A 10 cm 3 salétromsavban mintegy 0,5/63 = 0,0079 mol salétromsav van. A salétromsavhoz adott nátrium-hidroxid tehát jelentős fölöslegben van, az oldat kémhatása lúgos lesz, és ezt jelzi a fenolftaleinindikátor lilásvörös színnel. A sósavhoz adott nátriumhidroxid anyagmennyisége azonban kisebb a sósavénál, így az oldat savas kémhatású, és ezért színtelen marad. 3 db folyadéküveg az ismeretlen oldatokkal 2x2 db főzőpohár (100 cm 3 ) 2x3 db mérőhenger (10 cm 3 ) 2x3 db üres kémcső nátrium-hidroxid-oldat (5 tömeg%) sósav (5 tömeg %) salétromsavoldat (5 tömeg%) fenolftaleinindikátor cseppentős üvegben 3. asztal (60. és 11. kísérlet) 60. A tálcán található (megfelelően kiválasztott) vegyszer(ek) és eszközök segítségével határozza meg, hogy az (1) (4) sorszámozott edényben az alábbiak közül melyik vegyület van: paraffin (gyertyareszelék), nátrium-sztearát (szappanreszelék), borkősav, porcukor. (Minden anyagot pozitív tapasztalattal mutasson ki!) Megoldás:Mind a négy ismeretlent (külön-külön kémcsövekben melegítjük. A paraffin hamar megolvad, a porcukor pedig idővel karamellizálódik. A másik két ismeretlent lehűtjük, majd vizet adunk hozzájuk és összerázzuk a kémcsövek tartalmát. Abban a kémcsőben volt a szappan, ahol habzást látunk. A negyedik kémcsőben van a borkősav, amelynek vizes oldatához egy kis szilárd szódabikarbónát adva CO 2 gáz fejlődését tapasztaljuk (mint a sütőpor működésekor.) 4 darab kémcső az ismeretlen oldatokkal (ez TÉVESEN van írva, hiszen szilárd ismeretlenekről van szó, amelyek ehelyett vegyszeres üvegekben vagy óraüvegen találhatók és vegyszeres kanalakkal kell kivenni belőlük a kémcsövekbe!) 4 darab üres kémcső borszeszégő vagy gázégő gyufa kémcsőfogó szódabikarbóna paraffin (gyertyareszelék)(ez hiányzik a leírásból!) nátrium-sztearát (szappanreszelék) (ez hiányzik a leírásból!) borkősav (ez hiányzik a leírásból!) porcukor (ez hiányzik a leírásból!) 4

5 11. Három kémcsőben ismeretlen sorrendben szilárd nátrium-karbonát, nátrium-klorid és alumínium-szulfát van. Desztillált víz és indikátorpapír segítségével azonosítsa a kémcsövek tartalmát! (Helyette: vegyen ki az asztalon található vegyszerekből egy-egy lecsapott kis vegyszeres kanálnyit a kémcsövekbe, oldja fel ezeket desztillált vízben és indikátor papírral vizsgálja meg a kémhatásukat úgy, hogy a kémcsövet az oldattal kicsit megdönti, s csak a csipesszel tartott ph-papír érjen bele az oldatba! A csipeszt minden vizsgálat után öblítse le desztillált vízzel és tiszta papírzsebkendővel törölje szárazra!) Értelmezze a változásokat reakcióegyenletek felírásával is (otthon)! 3 darab sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (helyette: mindenki magának vesz ki a vegyszerekből a kémcsövekbe) szilárd nátrium-karbonát (lúgosan hidrolizál) szilárd nátrium-klorid ((semleges, ill. a desztillált vízével azonos ph, amit főként a benne oldott CO 2 -gáz miatt igen enyhén savasnak látunk) szilárd alumínium-szulfát (savasan hidrolizál) csipesz indikátorpapír (kristályosító tálkában vagy Petri-csészében kis darabokra vágva+ ph színskála; a használt phpapírt pedig óraüvegre gyűjtjük) 4. asztal (10. és 26. kísérlet) 10. A tálcán található (megfelelően kiválasztott) vegyszer(ek) és eszközök segítségével határozza meg, hogy az (1) (3) számozott kémcsövekben az alábbiak közül melyik vegyület vizes oldata van: sósav, nátrium-klorid-oldat, salétromsavoldat! (Helyette: öntsön ki ezekből az asztalon található vegyszerekből kb. egy ujjnyit, azaz kb. 1 cm magasságban a kémcsövekbe!) Megoldás: Előbb egy NAGYON KEVÉS ezüst-nitrát-oldatot csepegtessünk a meghatározandó folyadékok egy-egy részletéhez. A sósav és a nátrium-klorid-oldat esetében fehér, tejszerű, majd lassan szürkülő AgCl-csapadék válik le, a salétromsav esetében nem történik reakció. Utána a csapadékokat tartalmazó kémcsövekbe nátrium-karbonát-oldatot öntünk. Szén-dioxid gáz fejlődik abban a kémcsőben, amelyik az AgCl-csapadék képződése után még sósav fölösleget tartalmazott, míg a nátrium-klorid-oldat fölöslegével nincs reakció. 3 darab kémcső az ismeretlen oldatokkal (helyette: mindenki magának önt ki az oldatokból a kémcsövekbe 3 darab üres kémcső sósav (1 mol/dm 3 ) nátrium-klorid (1 mol/dm 3 ) salétromsavoldat (1 mol/dm 3 ) ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) (A sósavval és a nátrium-klorid-oldat fehér csapadékot képez.) nátrium-hidroxid-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség!) nátrium-karbonát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A sósavval történő reakciója során szén-dioxid-gáz fejlődik.) kénsavoldat (1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség!) 26. Három számozott kémcsőben ismeretlen sorrendben reagens nátrium-hidroxid-oldatot, desztillált vizet, illetve sósavat talál. A tálcán található anyagok segítségével azonosítsa a három folyadékot! (A fenolftaleinindikátor sósavban és desztillált vízben színtelen, NaOH-oldatban lilásvörös. A színtelen sósav és a desztillált víz ezután úgy különböztethető meg, hogy a lilásvörös NaOH-oldatból egy picit az egyik színtelen folyadékhoz csepegtetünk. Ha az desztillált víz volt, akkor a kémhatás ettől lúgos lesz, és ezért a szín lilásvörösre változik. Ha azonban sósav volt benne, akkor az azonos koncentrációjú, de lényegesen kisebb térfogatú NaOH-oldattal elreagál, a fölöslegben lévő sav miatt a kémhatás savas lesz, s ezért a fenolftalein színtelen marad.) 5

6 3 sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (helyette: mindenki magának önt ki az oldatokból a kémcsövekbe) nátrium-hidroxid-oldat (2 mol/dm 3 ) sósav (2 mol/dm 3 ) kalciumszemcsék (Erre nincs szükség! Ha kalciumot használnánk, akkor a fenolftalein hozzáadása után színtelenül maradt oldatok közül a sósav gyorsabban és intenzívebben reagálna, mint a desztillált víz, de egy darabig színtelen maradna, amíg elegendő Ca(OH) 2 nem keletkezik a jelenlévő sósav semlegesítéséhez. A desztillált vizes kémcső tartalma azonban a reakció megindulása után azonnal lila lesz,, mert a benne lévő fenolftalein jelzi a lúg keletkezését.) fenolftaleinindikátor 5. asztal (13. és 30. kísérlet) 13. Három sorszámozott kémcsőben ismeretlen sorrendben - a következő három színtelen folyadékot találja: ezüstnitrát-oldat, nátrium-karbonát-oldat és nátrium-hidroxid-oldat. A tálcán lévő vegyszerek és eszközök segítségével azonosítsa a három kémcső tartalmát! (Ehelyett minden vegyszert üvegekben talál, és kémcsőben kell összeöntenie őket úgy, hogy a megfelelő oldatokat mindig kb. 1 cm magasságban adagolja az egyes kémcsövekbe!) Írja fel a lejátszódó reakciók egyenletét (otthon)! 3 darab sorszámozott kémcső az oldatokkal (helyette: mindenki magának csöpögteti az oldatokból a kémcsövekbe) ezüst-nitrát-oldat (0,01 mol/dm 3 koncentrációjú, sósav hatására zavarosodik, AgCl-csapadék keletkezik, amit a mosogatás előtt a szervetlen hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni.) nátrium-karbonát-oldat (sósav hatására CO 2 -gáz fejlődik) nátrium-hidroxid-oldat (0,01 mol/dm 3 koncentrációjú, sósav hatására nincs látható változás) sósav (2 mol/dm 3 ) salétromsavoldat (1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) 30. A tálcán található (megfelelően kiválasztott) vegyszer(ek) és eszközök segítségével határozza meg, hogy az (1) (3) sorszámozott kémcsövekben az alábbiak közül melyik vegyület vizes oldata van: sósav, nátrium-klorid-oldat, nátrium-hidroxid-oldat! Megoldás:! (Ehelyett minden vegyszert üvegekben talál, és kémcsőben kell összeöntenie őket úgy, hogy a megfelelő oldatokat mindig kb. 1 cm magasságban adagolja az egyes kémcsövekbe!) Megoldás: Mindhárom oldat egy kis részletéhez fenolftaleinindikátort csöppentve csak a lúgos kémhatású nátrium-hidroxidoldat színe változik lilásvörösre. A másik két oldatba (külön-külön) alumíniumreszeléket szórva, az csak a sósavban oldódik (hidrogéngáz fejlődése közben, tehát nyílt láng ne legyen a közelben!) 3 db kémcső az ismeretlen oldatokkal (Ehelyett mindenki magának önt ki mindhárom oldatból egy-egy üres kémcsőbe.) 3 db üres kémcső sósav (1 mol/dm 3 ) nátrium-klorid-oldat (1 mol/dm 3 ) nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) fenolftaleinindikátor ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) kénsavoldat ((1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) alumíniumreszelék 6

7 desztilláltvíz 6. asztal (15. és 14. kísérlet) 15. Egy kis edényben fehér port talál. (Ehelyett sorjában, külön-külön vegyen ki egy kicsit 3 külön kémcsőbe mindhárom szilárd vegyszerből: a nátrium-karbonátból, a kálium-bromidból és a kalcium-karbonátból.) Sósav és desztillált víz segítségével állapítsa meg, hogy ez nátrium-karbonát vagy kálium-bromid vagy kalcium-karbonát! Írja fel a végbemenő folyamatok reakcióegyenletét! (Otthon!) Javasoljuk, hogy először kevés (2-3 ujjnyi)vizet adjon a szilárd anyagokhoz, és erőteljesen rázogassa a kémcsöveket! edény az ismeretlennel (erre nincs szükség, mert kémcsöveket használunk helyette) vegyszeres kanál 2 darab kémcső (ill. amennyire szükség van a kísérlet elvégzéséhez) sósav (2 mol/dm 3 ) szilárd nátrium-karbonát (desztillált vízben oldódik, sósavval CO 2 -gáz fejlődés) szilárd kalcium-karbonát (desztillált vízben nem oldódik, sósavval CO 2 -gáz fejlődés) szilárd kálium-bromid (desztillált vízben oldódik, sósavval nincs gázfejlődés) 14. Három sorszámozott kémcsőben ismeretlen sorrendben nátrium-nitrát-, ezüst-nitrát-, és nátrium-karbonátoldat található. (Ehelyett folyadéküvegekből kell az egyes oldatokat külön-külön kémcsövekbe öntenie, kb. 1 cm magasságú oldatréteg elegendő! Kérjük, hogy takarékoskodjon a vegyszerekkel, különösen az ezüst -nitráttal! Az ezüst-iont tartalmazó oldatokat az AgCl feliratú hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni!) A tálcán lévő vegyszerek és eszközök segítségével azonosítsa a három kémcső tartalmát! Írja fel a szükséges reakcióegyenleteket is! 3 darab sorszámozott kémcső az ismeretlen oldatokkal (helyette: mindenki magának önt ki az oldatokból a kémcsövekbe) ezüst-nitrát-oldat (0,01 mol/dm 3 ) Sósavval fehér, fényérzékeny kolloid AgCl-csapadék válik le. nátrium-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) Sósavval nem látunk változást. nátrium-karbonát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) Sósavval CO 2 -gáz fejlődik. sósav (2 mol/dm 3 ) salétromsavoldat (1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) 7. asztal (34., 37. és 6. kísérlet) 34. A kiadott óraüvegen az alábbi négy szilárd anyag közül kettő keveréke van. A vegyületek: szilícium-dioxid, kalcium-karbonát, nátrium-klorid, kálium-nitrát. A tálcán lévő eszközök és vegyszerek közül a megfelelőeket kiválasztva azonosítsa a porkeverék két összetevőjét! (Ehelyett a 2-2 szilárd anyagból összekevert ismeretlenek kis számozott papírcsomagokban vannak, amelyek közül egyet kell kiválasztani mindenkinek.) A szilícium-dioxid és a kalcium-karbonát nem oldódik vízben, ezért négyféle keverék lehetséges: szilícium-dioxid nátrium-kloriddal VAGY kálium-nitráttal, ill. kalcium-karbonát nátrium-kloriddal VAGY kálium-nitráttal. Az ismeretlen keverékre desztillált vizet öntünk, majd a vízben nem oldódó részét tölcsérbe tett szűrőpapír segítségével kiszűrjük, és ha salétromsavoldatot ráöntve pezsgést tapasztalunk, akkor az kalcium-karbonát volt, ha nem, akkor szilícium-dioxid. Közben a szűrletet egy kémcsőben fogjuk föl, s ha ezüst-nitrát-oldatot adva hozzá, fehér kolloid AgCl-csapadék válik 7

8 le, akkor a vízoldható komponens nátrium-klorid volt. Ezt a csapadékos oldatot a kikészített AgCl feliratú hulladékgyűjtő főzőpohárba öntjük. A sósav használata nem javasolt, mert ha véletlenül a szűrletbe kerül, akkor a benne lévő kloridion szintén AgCl csapadékot alkot az ezüst-nitráttal. Ha bediktálják nekünk az ismeretlen porkeverék csomagján lévő számot, és hogy milyen összetételűnek találták, akkor megmondjuk, jól oldották -e meg a feladatot.) Tapasztalatait és következtetéseit reakcióegyenletekkel is támassza alá (otthon)! óraüveg a porkeverékkel (helyette: mindenki magának készíti el a szilárd vegyszerekből a porkeveréket a fenti módon) 3 db üres kémcső szilícium-dioxid, kalcium-karbonát, nátrium-klorid, kálium-nitrát közül kettő keveréke (a porkeverék legalább egy vízben rosszul oldódó anyagot tartalmaz) sósav (2 mol/dm 3 ) salétromsavoldat (2 mol/dm 3 ) ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) kis üvegtölcsér szűrőpapír olló 37. Három számozott kémcsőben ismeretlen sorrendben híg sósav, híg salétromsavoldat, illetve konyhasóoldat van. A tálcán található anyagok és eszközök segítségével azonosítsa a kémcsövek tartalmát! Írja fel a meghatározással kapcsolatos reakciók ionegyenletét! (Otthon!) (A konyhasó-oldat ph-ja a desztillált vízével azonos. A savak között az ezüst-nitrát-oldattal tehetünk különbséget, amit a sósavhoz adva fehér AgCl-csapadék válik le. Ezt csapadékos oldatot a hulladékgyűjtő főzőpohárba öntjük.) 3 db sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (helyette: mindenki magának önt ki az oldatokból a kémcsövekbe) 3 db üres kémcső sósav (0,1 mol/dm 3 ) salétromsavoldat (0,1 mol/dm 3 ) konyhasóoldat (0,1 mol/dm 3 ) ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) ph-papír (színskálával) 6. Három kémcső ismeretlen sorrendben a következő vegyületeket tartalmazza: NaCl, NaOH, KNO 3. Mindegyik kémcsőben azonos anyagmennyiségű vegyület van. (Ehelyett e szilárd vegyszerek porüvegekben, ill. a NaOH műanyag dobozban a munkaasztalon találhatók, ezekből kell kivenni kb. azonos mennyiségeket: 3 lecsapott kis vegyszeres kanálnyit, a nátrium-hidroxidból kb. 4 pasztillát, külön kémcsőbe. Vigyázat! A szilárd NaOH szembe pattanva súlyos sérülést vagy vakságot is okozhat, tehát védőszemüveg használata kötelező!) Öntsön kb. ugyanannyi (3 cm magasságig) desztillált vizet mindegyik kémcsőbe, rázogassa azokat, közben figyelje meg, hogyan változik a kémcső hőmérséklete. (Érdemes a kémcső falát közvetlenül a csuklónk belső felületén a bőrünkhöz érinteni, amiről előtte hátratoltuk a gumikesztyűt, mert ott érzékelhető legjobban a h őváltozás.) Ismerjük az oldáshőket: a nátriumkloridé +4 kj/mol, a kálium-nitráté +35 kj/mol, a nátrium-hidroxidé 42 kj/mol. Az adatok és tapasztalatok segítségével azonosítsa, melyik kémcsőben melyik vegyület van! Szükséges anyagok és eszközök: 3 db sorszámozott kémcső 8

9 3 db vegyszeres kanál NaCl (oldódásakor lényegében nem tapasztalunk hőváltozást) KNO 3 (oldódásakor hűl az oldat) NaOH (oldódásakor erősen melegszik az oldat) 8. asztal (2. és 24. kísérlet) 2. Az aceton, a víz és a benzin azonosítása Három kémcsőben, ismeretlen sorrendben, három színtelen folyadék van: aceton, víz, illetve benzin. (Helyette: öntsön ki ezekből a folyadékokból kb. egy ujjnyit, azaz kb. 1 cm magasságban a kémcsövekbe! Vigyázat! Az aceton és a benzin tűz- és robbanásveszélyes, a közelben nem lehet nyílt láng!) A tálcán lévő eszközök és egyetlen kiválasztott vegyszer segítségével azonosítsa a kémcsövek tartalmát! A folyadékokat egymáshoz is öntheti. Válaszát in dokolja! műanyag álca aceton benzin jód (csak ez a vegyszer kell és 1-2 APRÓ KRISTÁLY elegendő belőle! Ha ennél többet teszünk bele, a szín túl sötét lesz, és nem látszik jól. A vízben nagyon rosszul oldódik, az acetonban jól oldódik barna színnel, a benzinben is jól oldódik lila színnel. Az acetont és a benzint a szerves gyűjtő feliratú főzőpohárba öntsük!) Egymáshoz öntve a folyadékokat, azt tapasztaljuk, hogy az aceton a vízzel is és a benzinnel is elegyedik, a benzin viszont nem elegyedik a vízzel. ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ), de nincs rá szükség! 6 darab üres kémcső kémcsőfogó 2 darab vegyszeres kanál csipesz ph-papír, de nincs rá szükség! 24. Öntsön egy-egy kémcsőbe desztillált vizet, illetve sósavat (kb. 1-1 cm magasságban). Cseppentsen fenolftaleinindikátort a desztillált vízbe. Tegyen mindkét folyadékba egy darabka magnéziumforgácsot. Értelmezze a tapasztalatokat! Írja fel a lezajlott reakció(k) egyenlete(i)t! magnéziumforgács 2 darab üres kémcső sósav (2 mol/dm 3, a Mg belőle hidrogéngázt fejleszt, ezért nyílt láng nem lehet a közelben!) (a fenolftalein idővel (néhány perc múlva) színtelenből halvány rózsaszínre vált, a keletkező lúg Mg(OH) 2 miatt, és a hidrogén fejlődése is igen nehezen észlelhető) fenolftaleinindikátor 9. elszívó fülke (29. és 61. kísérlet) 29. Két kémcső mindegyikébe öntsön kb. egy ujjnyi brómos vizet. (Ez a kémcsőben kb. 1 cm magasságú oldatnak felel meg. Vigyázat! Nagyon veszélyes és mérgező anyag, öntésekor gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező, s működő elszívó fülke alatt kell vele dolgozni!) Az első kémcső tartalmához öntsön ugyanennyi benzint, a 9

10 második kémcső tartalmához szintén egyujjnyi 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldatot. Rázza össze a kémcsövek tartalmát! (TILOS a kémcső száját az ujjával befogva végezni az összerázást!) Figyelje meg a változásokat! Magyarázza meg a látottakat! Kémiai reakció esetén egyenletet is írjon (otthon)! 2 darab kémcső brómos víz (A maradékokat a vegyi fülkében lévő szerves gyűjtő feliratú főzőpohárba öntsük!) benzin (a bróm apoláris révén a felül elhelyezkedő benzinben jobban oldódik, mint az alsó vizes fázisban) nátrium-hidroxid-oldat (0,1 mol/dm 3. A brómos vízben lévő HBr, ill. HOBr disszociációjából származó H + -ionokat a nátrium-hidroxid OH -ionjai megkötik, ezért a bróm és a víz között végbemenő folyamat egyensúlya a felső nyíl irányába tolódik el, vagyis elfogy a bróm a rendszerből., így a brómos víz sárgásbarnás színe halványodik, sőt elszíntelenedik.) 61. Két kémcső mindegyikébe öntsön kb. egyujjnyi brómos vizet. (Ez a kémcsőben kb. 1 cm magasságú oldatnak felel meg. Vigyázat! Nagyon veszélyes és mérgező anyag, öntésekor gumikesztyű és védőszemüveg használata kötelező, s működő elszívó fülke alatt kell vele dolgozni!) Az első kémcső tartalmához öntsön ugyanennyi benzint, a második kémcső tartalmához szintén egyujjnyi, tömény hangyasavoldatot. Rázza össze a kémcsövek tartalmát! (TILOS a kémcső száját az ujjával befogva végezni az összerázást!) Figyelje meg a változásokat! Magyarázza a látottakat! 2 darab kémcső brómos víz (A maradékokat a vegyi fülkében lévő szerves gyűjtő főzőpohárba öntsük!) benzin (A bróm átoldódik a felső benzines fázisba az alsó vizes fázisból.) tömény hangyasavoldat (Az oldat kb. 2 perc alatt elszíntelenedik, a hangyasav redukálja a brómot bromiddá.) VÉGE AZ 1. NAP KÍSÉRLETEINEK A 2. NAP KÍSÉRLETEI 1. asztal (27. és 40. kísérlet) 27. Három számozott óraüvegen ismeretlen sorrendben a következő sötét színű porok vannak: réz(ii)-oxid, grafit, cink.. (Ehelyett e szilárd vegyszerek porüvegekben a munkaasztalon találhatók, ezekből kell kivenni a kis vegyszeres kanál hegyével a kémcsövekbe.) A tálcán található vegyszerek segítségével azonosítsa a három anyagot! Írja fel a végbement reakciók egyenletét is (otthon)! 3 sorszámozott óraüveg (de itt nincs rá szükség) réz(ii)-oxid (sósavban melegítve oldódik, amit a hidratált Cu 2+- ionok megjelenő kékes színe mutat. Oldódás után kevés desztillált vizzel hígítsuk az oldatot, mert így látszik szépen a hidratált Cu 2 -ionok kékesszöld színe!) grafitpor (melegítve sem reagál sósavval) cinkpor (sósavból hidegen is hidrogéngázt fejleszt, ezért kell a másik két kémcső melegítését távolabb végezni) 3 db üres kémcső (kémcsövekkel) 20%-os sósav borszeszégő vagy gázégő (a szomszédos vegyifülke alatti gázégőt kell használni!) gyufa 10

11 40. Három kémcsőben a következő anyagok vannak ismeretlen sorrendben: desztillált v íz, vezetékes víz és kalciumklorid-oldat. (Helyette: a kalcium-klorid-oldat az asztalon folyadéküvegben van, desztillált vizet az asztalon lévő spriccflaskában talál, csapvizet a vízcsapból kell engednie. Öntsön mindháromból annyit a kémcsövek be, hogy kb. 2 cm magasságban legyen a folyadék.) Az óraüvegen található szappanforgács segítségével határozza meg a kémcsövek tartalmát! (Elég egy-egy lecsapott kis vegyszeres kanállal tenni mindhárom kémcsőbe a szappanforgácsból. Vigyázzunk arra, hogy mindhárom kémcsövet ugyanannyiszor rázzuk meg a megfigyelés előtt, mindegyiket kb. 8-9-szer!) Válaszát indokolja! vegyszeres kanál 3 darab sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (Helyette: öntsön a kalcium-klorid-oldatból, a csapvízből és a desztillált vízből annyit a kémcsövekbe, hogy kb. 2 cm magasságban legyen mindháromban a folyadék.) szappanforgács óraüveg (legjobban habzik) vezetékes víz (kevésbé habzik) kalcium-klorid-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (ez habzik a legkevésbé, mert ennek a legnagyobb a keménysége, azaz ebben a legnagyobb a Ca 2+ -ionok koncentrációja, amelyek kicsapják a szappant) 2. asztal (31. és 8. kísérlet) 31. Végezze el a következő kísérletet! A tálcán található egyik kémcsőbe öntsön kb. 4 cm 3 hidrogén-peroxid-oldatot, a másik kémcsőbe kb. 2 cm 3 keményítőoldatot, és adjon hozzá kb. 2 cm 3 kálium-jodid-oldatot! A két kémcső tartalmát öntse össze! (Ehelyett inkább a következőképpen végezze el a kísérletet, hogy kevesebb anyagot és kémcsövet kelljen használnia: A tálcán található egyik kémcsőbe öntsön kb. 2 cm 3, vagyis kb. 2 cm magasságban kálium-jodid-oldatot! Csepegtessen hozzá 1-2 csepp keményítőt, Az oldat ekkor színtelen marad. Ezután 1-2 csepp hidrogén-peroxid-oldatot csöpögtessen a kémcsőbe és figyelje a változást!) Ismertesse a tapasztalatokat, és magyarázza meg a változás okát! Írja le a lejátszódó folyamat egyenletét (otthon)! Mi volt a hidrogén-peroxid szerepe a reakcióban? 2 darab kémcső vegyszeres kanál 5 %-os hidrogén-peroxid-oldat (a jodidionokat ez elemi jóddá oxidálja, ami viszont a keményítővel kék színt ad) 1 %-os keményítőoldat kálium-jodid-oldat 8. Két kémcsőbe öntsön kb. 5-5 cm 3 hidrogén-peroxid-oldatot! Hagyja kicsit állni az oldatokat, figyelje meg a változást! Ezután az egyik kémcsőbe szórjon kanálhegynyi barnakőport (MnO 2 (sz))! Figyelje meg a változást! Tartson mind a két kémcsőbe parázsló gyújtópálcát többször egymás után! (Ehelyett inkább a következőképpen végezze el a kísérletet, hogy kevesebb anyagot és kémcsövet kelljen használnia: Egy kémcsőbe öntsön kb. 5 cm 3, vagyis kb. 5 cm magasságban hidrogén-peroxid-oldatot! Hagyja kicsit állni az oldatot, figyelje meg a változást! A hidrogén-peroxid bomlása miatt idővel apró oxigéngáz buborékok keletkeznek. Tartson a kémcsőbe a folyadék fölé parázsló gyújtópálcát többször egymás után! Figyelje, hogy történik-e változás! Ezután a kémcsőbe szórjon kanálhegynyi barnakőport /MnO 2 (sz)/! Vigyázat, csak nagyon picit kell bele tenni a vegyszeres kanál kisebbik 11

12 végének a hegyével, mert kifuthat a folyadék! Tartson a kémcsőbe a buborékoló folyadék fölé parázsló gyújtópálcát többször egymás után! Figyelje meg a változást! Magyarázza a látottakat! Írja fel a lejátszódó reakció egyenletét (otthon)! 2 darab kémcső 5%-os hidrogén-peroxid-oldat gyújtópálca (a keletkező oxigéngáz a parázsló gyújtópálcát lángra lobbantja) gyufa barnakőpor (katalizálja a hidrogén-peroxid vízre és oxigénre történő bomlását) vegyszeres kanál 3. asztal (33. és 1. kísérlet) 33. Három számozott kémcsőben ismeretlen sorrendben nátrium-hidrogén-szulfát, nátrium-hidrogén-karbonát és nátrium-szulfát vizes oldata van. (Ehelyett folyadéküvegekből kell az egyes oldatokat külön-külön kémcsövekbe öntenie, kb. 1 cm magasságú oldatréteg elegendő! Ezekbe kell csöppentenie az indikátor oldatokat.) A tálcán található indikátorok segítségével azonosítsa a kémcsövek tartalmát! Magyarázza a tapasztalatokat és írja fel a semlegestől eltérő kémhatások kialakulásának egyenletét is! Szükséges anyagok és eszközök: 3 db sorszámozott kémcsőben az ismeretlenek (helyette: saját magának kell kiöntenie az oldatokat a kémcsövekbe) 6 db üres kémcső nátrium-hidrogén-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3, a hidrogén-szulfát-ion savasan hidrolizál, ezért a fenolftalein színtelen, a metilnarancs vörös színű lesz benne) nátrium-hidrogén-karbonát-oldat (0,5 mol/dm 3, a hidrogén-karbonát-ion lúgosan hidrolizál, amit a fenolftalein lilásvörös, a metilnarancs sárga színnel jelez) nátrium-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3, a desztillált vízével azonos ph-jú - közel semleges - ill. a desztillált vízben oldott szén-dioxid gáz miatt nagyon enyhén savas,, ezért a fenolftalein színtelen, a metilnarancs hagymahéjszínű, ill. kicsit vöröses) fenolftaleinindikátor cseppentővel metilnarancsindikátor cseppentővel 1. Töltsön kb. 50 cm 3 desztillált vizet egy főzőpohárba (tehát a 100 cm 3 -es főzőpohár kb. félig legyen!), és mérje meg (óvatosan, a hőmérőt egy pillanatra sem elengedve, mert felborulhat a pohár és eltörhet a hőmérő!) a víz hőmérsékletét! Adjon a vízhez 2-3 nagy vegyszeres kanálnyi kálium-nitrátot, és oldja fel a sót! Mérje meg folyamatosan az oldat hőmérsékletét (óvatosan kevergetve, de közben soha ne engedje el a hőmérőt!)! Jegyezze fel tapasztalatait, és magyarázza meg a látottakat! Tapasztalatai alapján, készítsen energiadiagramot (hőmérséklet-idő diagramm) az oldódás energiaviszonyairól! (Ezt otthon kell megrajzolni, a 10 másodpercenként felírt hőmérséklet értékekből!) Írja fel az oldódás ionegyenletét (szintén otthon)! legalább 100 cm 3 -es főzőpohár vegyszeres kanál üvegbot tizedfokos hőmérő szilárd kálium-nitrát 12

13 4. asztal (67. és 65. kísérlet) 67. Három számozott kémcsőben, ismeretlen sorrendben három színtelen folyadékot talál. (Ehelyett a munkaasztalon található folyadéküvegekben van mindhárom oldat.) A tálcán levő eszközök és vegyszerek segítségével azonosítsa mindhárom kémcső tartalmát, indokolja a látottakat! A kémcsövekben glükózoldat, keményítőoldat és szacharózoldat található. (Pozitív próbákat itt csak a glükózoldat ad.) Az ezüsttükör-próbához (minden vizsgálandó oldat esetében külön-külön kémcsőbe) annyi ezüst-nitrát-oldatot töltsön, hogy az kb. 2 cm magasságban legyen. Gyakori rázogatás közben addig csöpögtessen ezekhez óvatosan ammóniaoldatot, amíg a kezdetben megjelenő csapadék feloldódik. Ha több próbát akar végezni, akkor ezt a reagenst egy kémcsőben többszörös mennyiségben is elkészítheti, s utána szétöntheti annyi felé, ahány próbát szeretne végezni. Az így elkészített reagensekbe öntsön kb. 2 cm magasságban a vizsgálandó oldatokból (vag y szilárd vegyszer esetén szórjon bele egy lecsapott kis vegyszeres kanálnyit). Újabb összerázás után nagyon kicsi lángon, nagyon óvatosan, a kémcsövet folyton mozgatva, melegítse az oldatot. A kémcső szája melegítés közben nem nézhet emberek felé! A kezdetben megjelenő sötét színű csapadék, ill. a később szerencsés esetben a kémcső bel ső falán kialakuló fényes ezüsttükör pozitív próbát jelent. A Fehling-próba esetében kb. 2 cm magasságban öntünk Fehling I.-oldatot a kémcsövekbe, s addig adagolunk hozzá Fehling II.-oldatot, amíg feloldódik a kezdetben megjelenő csapadék. Ha több próbát akar végezni, akkor ezt a reagenst egy kémcsőben többszörös mennyiségben is elkészítheti, s utána szétöntheti annyi felé, ahány próbát szeretne végezni. Az így elkészített reagensekbe öntsön minden esetben kb. 2 cm magasságban a vizsgálandó oldatból (vagy szilárd vegyszer esetén szórjon bele egy lecsapott kis vegyszeres kanálnyit). Újabb összerázás után nagyon kicsi lángon, nagyon óvatosan, a kémcsövet folyton mozgatva, melegítse az oldatot. A kémcső szája melegítés közben nem nézhet emberek felé! A kezdetben megjelenő zöld, sárga a sárga CuOH-tól -, majd vörös a Cu 2 O-tól - szín és csapadék, ill. a később nagyon szerencsés esetben a kémcső belső falán esetleg kialakuló fény es réz-tükör pozitív próbát jelent. Elegendő összesen egy pozitív és egy negatív ezüsttükör- ill. Fehling-próbát elvégezni, hogy a kialakuló színeket megfigyelhesse. 3 db sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (ehelyett a fent leírt módon mindenki magának önt ki a folyadéküvegekben lévő vizsgálandó oldatokból) 6 db üres kémcső glükózoldat (5 tömeg %-os) szacharózoldat (5 tömeg %-os) keményítőoldat (1 tömeg %-os) kémcsőfogó Lugol-oldat cseppentő ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) (Az Ag + -tartalmú oldatokat a szervetlen hulladékgyűjtőbe kell önteni!) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) + cseppentő Fehling I. és Fehling II. reagens (A Cu 2+ -tartalmú oldatokat a szervetlen hulladékgyűjtőbe k ell önteni!) borszeszégő vagy gázégő gyufa 65. A tálcán látható két sorszámozott kémcső egyike tiszta, a másik zavaros oldatot tartalmaz. El kell döntenie, hogy a következő négy anyag közül melyiket tartalmazza az (1) és melyiket a (2) kémcső: konyhasóoldat, tojásfehérjeoldat, szőlőcukoroldat, keményítőoldat. (Egy-egy kémcső csak egy-egy oldatot tartalmaz!) Válassza ki a 13

14 tálcán található vegyszerek és eszközök közül a szükségeseket és végezze el az azonosítást! (Az anyagokat ne csak kizárásos alapon, hanem pozitív reakciókkal mutassa ki!) Lehetséges megoldás: A zavaros oldatokat megmelegítve a tojásfehérje kicsapódik, és utána a keményítő Lugol-oldattal liláskék színt ad. (A tojásfehérjeoldat biuret-próbával is kimutatható, amihez pár csepp nátrium-hidroxid-oldattal meglúgosítjuk az ismeretlen oldatot, majd réz(ii)-szulfátoldatot csöpögtetünk bele. Ilyenkor a megjelenő lilás szín mutatja a fehérje jelenlétét.) A tiszta oldatokkal elvégezhető az ezüsttükör-próba (azaz Tollens-próba ), amely a szőlőcukor esetében pozitív eredményt ad. A konyhasóoldathoz ezüst-nitrát-oldatot öntve fehér (idővel lassan szürkülő) csapadékot kapunk. 2 darab kémcső az ismeretlen oldatokkal (ehelyett mindenki maga tölt ki kb. 1 cm magasságban a kémcsövekbe a folyadéküvegben vagy főzőpoharakban lévő anyagokból) 5 darab üres kémcső borszeszégő vagy gázégő kémcsőfogó gyufa konyhasóoldat és/vagy tojásfehérjeoldat és/vagy szőlőcukoroldat, és/vagy keményítőoldat ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) réz(ii)-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (1%-os oldat is elég tömény a biuret próbához.) nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) (1%-os oldat is elég tömény a biuret próbához) Lugol-oldat 5. asztal (64., és 66. kísérlet) 64. Három számozott edényben ismeretlen sorrendben a következő fehér porok vannak: szőlőcukor, karbamid, keményítő. (Ehelyett a munkaasztalon található porüvegekben van mindhárom vegyszer.) A tálcán található vegyszerek és eszközök segítségével azonosítsa a három anyagot! Értelmezze a tapasztalatokat is! (Pozitív Fehlingpróbát itt csak a szőlőcukor ad. A próba kivitelezésének pontos módja a 4. asztalon lévő 67. számú kísérletnél van leírva.) 3 sorszámozott óraüveg (helyette: mindenki magának veszi ki a vegyszereket a porüvegekből) szőlőcukor (szilárd) karbamid (szilárd) keményítő (szilárd) Lugol-oldattal sötét liláskék színt ad. (Nagyon kevés Lugol-oldatot próbáljunk hozzáadni.) 6 db kémcső Lugol-oldat kémcsőfogó cseppentő Fehling I. és Fehling II. reagens (A Cu 2+ -tartalmú oldatokat a Cu 2+ -feliratú hulladékgyűjtőbe kell önteni!) borszeszégő vagy gázégő gyufa 66. A tálcán lévő kémcsövekben maltóz, illetve szacharóz van. (Ehelyett a munkaasztalon található porüvegekben van mindkét vegyszer.) A tálcán található vegyszerek és eszközök segítségével határozza meg, hogy melyik kémcső mit tartalmaz! (Pozitív ezüsttükör-próbát itt csak a redukáló diszacharid maltóz ad. A próba kivitelezésének pontos módja az előző, 67. számú kísérletnél van leírva. Az pozitív eredmény ellenére itt nem képződik ezüsttükör, csak megfeketedik az oldat a kiváló finom eloszlású ezüsttől.) 14

15 2 darab sorszámozott kémcső az ismeretlenekkel (ehelyett a fent leírt módon mindenki magának önt ki a folyadéküvegekben lévő vizsgálandó oldatokból) maltóz (szilárd) szacharóz (szilárd) ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) (Az Ag + -tartalmú oldatokat a hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni!) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) 2 darab üres kémcső kémcsőfogó borszeszégő vagy gázégő gyufa 2 darab vegyszeres kanál 6. asztal (59. és 20. kísérlet) 59. A tálcán levő kémcsőben egy folyadék van, ami vagy aceton, vagy formalin. (Ehelyett a munkaasztalon található folyadéküvegben van a formalinoldat. Vigyázat! A formalin mérgező, öntéséhez gumikesztyű és védőszemüveg használata szükséges! Az aceton gyúlékony, tűz- és robbanásveszélyes, ezért az üvegből kémcsőbe töltését nem szabad nyílt láng közelében végezni és valójában csak vízfürdőn lenne szabad melegíteni!) A tálcán található vegyszerek segítségével döntse el, mi van a kémcsőben! Döntését indokolja! (Pozitív ezüsttükör-, ill. Fehling-próbát itt csak a formalin ad. A próbák kivitelezésének módja a következő, azaz 67. számú kísérletnél van leírva.) 2-3 darab kémcső kémcsőfogó borszeszégő (helyette Bunsen égő) gyufa aceton vagy formalin (a formalin a formaldehid vizes oldat, csak ez ad pozitív eredményt) ezüst-nitrát-oldat (0,1 mol/dm 3 ) (Az Ag + -tartalmú oldatokat a hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni!) ammóniaoldat (2 mol/dm 3 ) vagy Fehling I. és Fehling II.-reagens (A Cu 2+ -tartalmú oldatokat a hulladékgyűjtő főzőpohárba kell önteni!) 20. Egy-egy főzőpohárba vas(ii)-szulfát-oldat, illetve réz(ii)-szulfát-oldat van. (Ehelyett a vegyszerekkel és az idővel való takarékoskodás érdekében elegendő megfigyelni, mi történik a lemezekkel az oldatokban. Ha valaki mégis szeretné saját maga is elvégezni a kísérletet, akkor el kell mosni a lemezeket, és az előző kísérletben keletkezett rézkiválást le kell dörzsölni a vaslemezről.) Csipesz segítségével a vas(ii)-szulfát-oldatba helyezzen egy rézlemezt, a réz(ii)-szulfát-oldatba pedig vaslemezt! Várakozzon néhány percet, majd a csipesszel vegye ki a fémlemezeket, és helyezze azokat egy-egy óraüvegre! Magyarázza meg a látottakat! Írja fel a reakció(k) ionegyenletét (otthon)! 2 darab kisebb főzőpohár (kb cm 3, amelyekbe a fémlemezek beleférnek) 1 darab csipesz 2 darab óraüveg vas(ii)-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A Fe/Fe 2+ rendszer Cu/Cu 2+ rendszerénél negatívabb standardpotenciálja miatt nincs fémkiválás, azaz a Fe 2+ -iont a réz nem képes redukálni.) réz(ii)-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A Cu/Cu 2+ rendszer Fe/Fe 2+ rendszerénél pozitívabb standardpotenciálja miatt vöröses színű elemi réz válik ki a vaslemez felületén, vagyis az elemi vas képes redukálni a Cu 2+ -ionokat. rézlemez 15

16 vaslemez dörzspapír ( smirgli ) 7. asztal (38., 50. és 47. kísérlet) 38. Csöpögtessen kevés vas(iii)-klorid-oldatot két kémcsőbe, majd adagoljon egyikhez változásig nátrium-hidroxidoldatot. Ennek a kémcsőnek a tartalmához adagoljon sósavat. A másik kémcsőben lévő vas(iii)-klorid-oldathoz adagoljon kevés kálium-jodid-oldatot, majd öntsön kb. 1 cm 3 benzint (hexánt) a rendszerhez, és rázza össze. Ismertesse az összes megfigyelését és magyarázza a tapasztaltakat! Megoldás: A vas(iii)-klorid-oldathoz nátriumhidroxid-oldatot adagolva leválik a vörösesbarna színű vas(iii)-hidroxid csapadék, de ez sósavban újra feloldódik. A vas(iii)-ionok jóddá oxidálják a jodidionokat, és az így keletkezett jód a benzinben (hexánban) lila színnel oldódik. A benzines kémcső tartalmát a szerves gyűjtő feliratú pohárba öntse. 2 darab üres kémcső vas(iii)-klorid-oldat (0,5 mol/dm 3 ) nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) sósav (1 mol/dm 3 ) kálium-jodid-oldat (0,5 mol/dm 3 ) benzin 50. A tálcán található vegyszerek és eszközök segítségével határozza meg, hog y az (1)-(3) sorszámozott kémcsövekben lévő sárgás színű folyadékok közül melyik jódos víz, melyik a metilnarancs -oldat és melyik a vas(iii)-klorid vizes oldata. (Minden anyagot pozitív reakcióval, tapasztalattal mutasson ki.) Lehetséges megoldás pl.: A jódos vizet benzinnel összerázva, a jód a benzinbe lila színnel átoldódik. A másik két oldat közül a vas(iii) - klorid-oldat a nátrium-hidroxid-oldattal vörösesbarna csapadékot képez. A harmadik oldat a metilnarancs-oldat, ami sósav hatására vörösre változtatja a színét. A benzines kémcső tartalmát a szerves gyűjtő feliratú pohárba öntse. 3 darab kémcső az ismeretlen oldatokkal (ehelyett mindenki maga tölt ki kb. 1 cm magasságban a kémcsövekbe a folyadéküvegben lévő anyagokból) 5 darab üres kémcső jódos víz metilnarancs-oldat vas(iii)-klorid-oldat nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) sósav (1 mol/dm 3 ) benzin (vagy pl. hexán) 47. Csepegtessen egy-egy kémcsőbe kevés magnézium-szulfát-, illetve alumínium-szulfát-oldatot. Adagoljon mindkét kémcsőbe változásig nátrium-hidroxid-oldatot. Mindkét kémcső tartalmát felezze el úgy, hogy a 16

17 csapadékos oldat egy részét átönti egy másik kémcsőbe. Mindkét vegyület esetében az egyik részlethez adagolja tovább a nátrium-hidroxid-oldatot, a másik részlethez viszont csepegtessen sósavat. Erőteljesen rázogassa a kémcsöveket! Figyelje meg a változásokat, és értelmezze az összes tapasztalatot! Írjon egyenleteket is (otthon)! alumínium-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A NaOH-oldat hatására leváló kocsonyás fehér csapadék mind sósavban, mind lúgfölöslegben oldódik, mivel az alumínium amfoter karakterű.) magnézium-szulfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A NaOH-oldat hatására leváló fehér csapadék csak a sósavban oldódik, a lúgfölöslegben nem.) nátrium-hidroxid-oldat (2 mol/dm 3 ) sósav (2 mol/dm 3 ) 4 darab üres kémcső 8. asztal (16. és 17. kísérlet) 16. A tálcán található (megfelelően kiválasztott) vegyszer(ek) és eszközök segítségével határozza meg, hogy az (1) (3) sorszámozott kémcsövekben az alábbiak közül melyik vegyület vizes oldata van: nátriu m-karbonát, nátriumnitrát, nátrium-foszfát! Megoldás: Mindhárom oldatból külön-külön csöpögtetünk egy keveset 3 kémcsőbe és mindegyikhez fenolftaleinindikátort csöppentünk. A nátrium-karbonát és a nátrium-foszfát lúgosan hidrolizálnak, ezért ezekben az oldatokban a fenolftaleinindikátor lilásvörös színt mutat, míg a nátrium-nitrát-oldatban színtelen marad. Ezután a nátrium-karbonát-oldat és a nátrium-foszfát-oldat úgy különböztethető meg, hogy a nátriumkarbonát-oldathoz sósavat adva CO 2 - gáz fejlődik, míg a nátrium-foszfát-oldat esetében ilyet nem tapasztalunk. 3 db kémcső az ismeretlen oldatokkal (Ehelyett mindenki magának csöpögtet mindhárom oldatból egy-egy üres kémcsőbe.) 3 db üres kémcső nátrium-karbonát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) nátrium-nitrát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) nátrium-foszfát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) sósav (1 mol/dm 3 ) nátrium-hidroxid-oldat (1 mol/dm 3 ) (Nincs rá szükség.) fenolftaleinindikátor desztilláltvíz 17. A tálcán található vegyszerek felhasználásával végezzen három különböző kémcsőkísérletet, amelybe n egy redoxireakció, valamint egy-egy gázfejlődéssel, illetve csapadékképződéssel járó (nem redoxi-) reakció játszódik le! Írja fel a végbemenő reakciók egyenleteit (otthon)! (Vigyázat! A keletkező hidrogéngáz robbanásveszélyes! A közelben nem lehet nyílt láng! Az oldatokból elegendő annyit csöpögtetni a kémcsövekbe, hogy kb. 1 cm magasságban legyenek. A maradék cink granulátumot csipesszel emelje ki az oldatból, mossa le csapvíz alatt, majd desztillált vízzel és tegye az óraüvegre száradni!) Lehetséges megoldások pl.: a cink és a sósav között hidrogéngáz fejlődése közben redoxireakció játszódik le, a mészkő és a sósav között CO 2 gázfejlődéssel járó (nem redoxi) reakció történik, míg a kénsav és a bárium-nitrát-oldat BaSO 4 -csapadék képződése közben reagál (ami szintén nem redoxireakció. A bárium-szulfát-csapadékot a BaSO 4 -feliratú pohárba öntsük! 3 darab kémcső vegyszeres kanál 17

18 2 darab óraüvegen a szilárd anyagok (+ 1 óraüveg a maradék cinkgranulátum gyűjtéséhez) kénsavoldat (1 mol/dm 3 ) sósav (2 mol/dm 3 ) bárium-nitrát-oldat (0,5 mol/dm 3 ) (A Ba 2+ -tartalmú oldatokat a szervetlen hulladékgyűjtőbe kell önteni cinkszemcse csipesz mészkődarab 9. elszívó fülke (3., 23. és 5. kísérlet) 3. Két kémcső közül az egyikbe rétegezzen egymásra egy ujjnyi desztillált vizet és egy ujjnyi benzint, a másikba szintén egy ujjnyi vizet és egy ujjnyi étert! (Az étert tartalmazó üveget zárjuk le, ha kivettük a folyadékot!) Rázza össze a kémcsövek tartalmát, figyelje meg, mi történik! Tegyen mind a két kémcsőbe 1-2 jódkristályt! (CSAK 1-2 DARAB jódkristályt kell beledobni mindkettőbe, mert különben túl sötétek lesznek a színek!) Rázza össze a kémcsövek tartalmát! Figyelje a változást! Miután már nem tapasztal változást, öntse össze a két kémcső tartalmát, rázza össze az elegyet, figyelje meg, mi történik! Magyarázza meg a látottakat! A kísérletek alapján hasonlítsa össze a víz sűrűségét a benzin és az éter sűrűségével! (A víz poláris, az éter és a benzin apoláris folyadékok. Ezért a víz nem elegyedik sem az éterrel, sem a benzinnel. Mivel a víz mindkettőnél nagyobb sűrűségű, mindkét esetben a víz az alsó fázis. Az apoláris jód csak az apoláris oldószerekben oldódik jól. Mivel a benzin oxigénmentes, az éter pedig oxigén tartalmú, a jód a benzinben lila, az éterben barna színnel oldódik. A két k émcső tartalmát összeöntve a barna és a lila szerves fázisok elegyednek, de a víz továbbra is külön marad az alsó fázisban.) A kémcső tartalmát a szerves gyűjtő feliratú pohárba öntsük! 2 darab kémcső vegyszeres kanál jódkristály benzin éter 23. Egy 9 V-os elemről lekopott a pólusok jelölése. Ennek meghatározására öntsön Petri-csészébe kevés nátriumszulfát-oldatot, adjon hozzá néhány csepp fenolftaleinindikátort. Áztasson egy darabka szűrőpapírt az oldatba, helyezze sima felszínre (például a Petri-csésze fedelére vagy egy csempére), és nyomja az elem mindkét kivezetését a nedves papírra. A megfigyeltek alapján azonosíts a az elem két pólusát! Írja fel az elektródokon zajló egyenleteket is (otthon)! A kristályosító csészében van a nátrium-szulfát-oldat, ami fenolftaleint is tartalmaz.) 9 V-os elem (a pólusok jelölése lekaparva vagy lefestve) (Itt látni fogják a pólusokat, hogy ezzel is megkönnyítsük a tapasztalatok értelmezését. A negatív pólus az elektrolíziskor a katód, ami a redukció helye, ahol a vízmolekulákból elektronfelvétellel hidrogéngáz fejlődése közben hidroxidionok képződnek, amit a fenolftalein lilásvörös színe jelez.) Petri-csésze vagy csempelap szűrőpapír nátrium-szulfát-oldat (2 mol/dm 3 ) fenolftaleinindikátor 18