Kémia 10. osztály 1 Kémia 10. osztály Tartalom 1. Metán előállítása és kísérletei.................................................. 2 2. Etilén előállítása etil-alkoholból és kísérletei..................................... 4 3. Paradicsom dzsúsz brómozása. Színárnyalatok elkülönített létrehozása a brómkoncentráció növelésével................................................ 6 4. Kondenzáltgyűrűs vegyületek vizsgálata. Színezékek színváltozásainak tanulmányozása.. 8 5. Alkoholok vizsgálata......................................................... 10 6. Fenolok vizsgálata.......................................................... 12 7. Aldehidek reakciói és felhasználási lehetőségei.................................. 14 8. Kell egy kis spiritusz! Metaldehid előállítása................................... 16 9. Aceton kimutatása és felhasználási lehetőségei.................................. 18 10. Az ételecet ecetsavtartalmának meghatározása ph-titrálásos módszerrel, és különböző természetes oldatok ph-jának mérése.............................. 20 11. Kísérletek illatanyagok előállítására........................................... 22 12. Káliszappan készítése egyszerű eljárással....................................... 24 13. Szappankészítés az ősi módszerrel, avagy ükanyáink receptje....................... 26 14. Kísérletek répacukorral; Barna sör és alma cukortartalmának kimutatása............ 28 Szerzők: Dr. Bögölyné Róber Judit, Pálinkás Margit Lektorálta: Prof. Dr. Csapó János egyetemi tanár A kísérleteket elvégezték: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely laboránsok Készült a TÁMOP 3.1.3-10/2-2010-0012 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. 7400 Kaposvár, Kanizsai u. 19. Felelős vezető: Vuncs Rita Második javított kiadás, 2013.
Kémia 10. osztály 2 1. Metán előállítása és kísérletei Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit Emlékeztető, gondolatébresztő Az energiahordozók közül a világ mai felhasználása szempontjából a legfontosabbak a kőolaj és a földgáz. A földgáz fő alkotórésze a metán. Ma már mesterségesen különböző kiindulási anyagú biogázokban is elő tudjuk állítani. A jövő energiaforrásaként ennek nagy a jelentősége, mivel a földgáz bányászata még kb. 150 évre biztosítja az emberiség szükségleteit. Laboratóriumban egyszerű eljárással előállíthatjuk és megfigyelhetjük a tulajdonságait. Hozzávalók (eszközök, anyagok) állvány frakcionáló lombik gumidugó, szorító dió, hajlított üvegcső, gumicső üvegkád, gázfelfogó hengerek, üveglapok gyújtópálca, gyufa Na-acetátból, NaOH-ból és CaO-ból álló keverék, mindhárom alkotóból 10 g meszes víz klórgáz 3-5 g KMnO 4 -ból és 5-8 ml tömény sósavból előállítva, hengerben felfogva és lefedve brómos víz Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A keveréket helyezd frakcionáló lombikba és a nyílását gumidugóval zárd le, majd fogasd állványba! 2. A lombik elvezetéséhez gumicsövet és a végére hajlított üvegcsövet csatlakoztass! 3. A keveréket melegítve a fejlődő gázt vízzel telt gázfelfogó hengerekben fogasd fel üvegkádban, amelyeket üveglapokkal fedjél be! 4. Metánnal telt üveghenger tartalmát, a szájával lefelé, a fedőlemez eltávolítása után azonnal gyújtsd meg! 5. Önts a hengerbe meszes vizet és rázd össze a tartalmát! 6. Metánnal telt henger egyikét fordítsd felfelé és távolítsd el a fedőlemezt, majd egy két perc elteltével kíséreld meg meggyújtani a henger tartalmát! 7. Előzőleg előállított klórgázzal töltött hengerbe lassan süllyeszd bele a gázelvezető csövet, melynek végén előzőleg meggyújtottad a metángázt! 8. A fejlődő metángázt buborékoltasd át brómos vízen! Megjegyzés: NaOH és égetett mész helyett kiválóan alkalmazható a nátronmész is. A metánnak a gázelvezető cső végén való meggyújtását óvatosan végezzük, mivel a metán a levegővel keveredve robbanó elegyet képez!
Feladatlap 3 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. A természetben hol keletkezik metán? Hol okozhat káros következményeket a jelenléte? 2. Mi a szerepe a folyamatban a CaO-nak? 3. Miért kell a metánt vízzel telt lefelé fordított edényben felfogni? 4. Írd fel a keletkezés egyenletét! 5. Milyen lánggal ég a metán? Írd fel az égésének az egyenletét, és a meszes vízzel való reakcióját! 6. Miért folytatja az égést a metángáz klórgázban is? Milyen típusú a reakció? Írd fel az egyenletét! 7. Mi történik brómos víz hatására? Miért? Felhasznált irodalom DR PERCZEL Sándor, DR WAJAND Judit (1989): Szemléltető és tanulókísérletek a kémia tanításában. Tankönyvkiadó, Budapest. egységes jegyzet: Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 2. Etilén előállítása etil-alkoholból és kísérletei Emlékeztető, gondolatébresztő A telítetlen szénhidrogének közül a vegyipar számára a legfontosabb anyag az etilén. Polietilént állítanak elő belőle, amely felhasználását tekintve az egyik legelterjedtebb műanyag. Környezetvédelmi szempontból viszont komoly gondot jelent a belőle felhalmozódó hulladék. Az etilén egy kettős kötést tartalmaz, amelyet könnyen fel lehet bontani, és addícióval számos telített vegyület állítható elő belőle. A következő kísérlet az etilén egyszerű laboratóriumi előállítását és addíciós kísérleteit szemlélteti. 4 Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit Hozzávalók (eszközök, anyagok) 100 cm 3 -es Erlenmeyer-lombik 200 cm 3 -es frakcionáló lombik csepegtető tölcsér kétfuratú dugóval hőmérő 300 0 C-ig üvegkád, üveglapok, gázfelfogó henger hajlított üvegcső, gumicső, kémcső állvány szorítóval gázégő, vasháromláb, kerámiabetétes háló gyújtópálca, gyufa 15 cm 3 96 tömeg%-os etil-alkohol 30 cm 3 tömény kénsav néhány kanál száraz homok klórgázzal telt lombik, (előállítását lásd a metán kísérleteinél) brómos víz kálium-permanganát-oldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. 100 cm 3 -es Erlenmeyer lombikba öntsél 15 cm 3 etil-alkoholt, majd rázogatás és hűtés közben kis részletekben elegyítsél hozzá 30 cm 3 tömény kénsavat! 2. 200 cm 3 -es frakcionáló lombikba szórjál néhány kanál száraz homokot, majd a fenti elegyből öntsél hozzá 10 cm 3 -t! A lombikot erősítsd állványba! 3. A lombik száját kétfuratú dugóval zárd le, amelybe egy hőmérőt és egy csepegtető tölcsért szereltél! 4. A lombik elvezető csövéhez gumicsővel csatlakoztass az etilén elvezetéséhez szolgáló hajlított üvegcsövet, amely egy vízzel telt üvegkádba helyezhető! 5. Öntsd a maradék alkohol-sav elegyet a csepegtető tölcsérbe, és kerámiabetétes háló felett melegítsd 140 C fölé! 6. Ha a gázfejlődés megindul, a csepegtető tölcsérből adagold hozzá az elegyet! 7. Egyenletes melegítés mellett gázfelfogó hengerben víz alatt fogd fel a keletkező gázt! 8. Égése: Etilénnel teli henger tartalmát a fedőlemez eltávolítása után gyújtsd meg! 9. Reakciója klórral: Klórral megtöltött hengerbe mártsd bele a gázelvezető csövet amelynek a végén ég az etilén! Mi történik? 10. Vezesd a fejlődő etilént brómos vízen keresztül! Mit tapasztalsz? 11. Etilént buborékoltass át egy kémcsőben kálium-permanganát-oldaton! Mi keletkezik?
Feladatlap 5 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Etil-alkoholból vízelvonással készíthető etilén. Írd fel a keletkezés egyenletét! 2. Hasonlítsd össze az etilén égését a metánéval! Mi a különbség magyarázata? Írd fel az égés egyenletét! 3. Égését klórgázban is folytatja. Írd fel az égés egyenletét! Mivel lehet kimutatni a keletkező sósav égésterméket? 4. Az etilén addíciós reakciókra képes. Írd fel a brómmal való reakcióját! 5. Mi történik a kálium-permanganát-oldattal etilén hatására? 6. A kálium-permanganát oxidálószerként reagál a reakcióban. Mi keletkezik? Írd fel a keletkezés egyenletét! Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1998): 575 kísérlet a kémia tanításához. Nemzeti Tankönyvkiadó Rt, Budapest. pp. 483-484. ISBN 963 1885127 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 6 Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit 3. Paradicsom dzsúsz brómozása. Színárnyalatok elkülönített létrehozása a brómkoncentráció növelésével Emlékeztető, gondolatébresztő A természetben nagyon sok telítetlen kötésrendszert tartalmazó vegyület van. Közülük jó néhány színes vegyület, például a karotinoidok, amelyek a sok konjugált kettős kötés következtében színesek. Ilyenek a β-karotin, ami a sárgarépa színanyaga, és a likopin, ami a paradicsom és a csipkebogyó színanyaga, és egyben a karotin izomerje is. Ezek jelentősége nagy, mivel az emberi és az állati szervezetben belőlük jön létre az A-vitamin. Kötésrendszerük nagyon érzékeny, amit a következő kísérletekkel is jól lehet bizonyítani. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 10 db kémcső állványban főzőpoharak mérőhenger elválasztó tölcsér kémcsövek büretta paradicsom dzsúsz: alkalmas bármely kereskedelmi termék, amelyben a likopin koncentráció legalább 20 mg/cm 3 telített brómos víz: jodometriás elemzés szerint szobahőmérsékleten a koncentrációja 6,33 mg/cm 3 legyen metilén-klorid Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1.a Tegyél valamennyi kémcsőbe 3 cm 3 paradicsom dzsúszt! 1.b Mindegyik kémcsőbe bürettából csepegtess brómos vizet olyan módon, hogy mindig egyegy cm 3 -rel növeld a brómos víz mennyiségét! 1.c Összehasonlításnak hagyjál meg egy kémcsőben változatlanul tiszta dzsúszt! 1.d Az adagolást mindaddig folytatni kell, amíg határozottan nem látszik, hogy a brómos víz túlsúlyba került! 1.e A kémcsöveket a brómos víz hozzáadása után erőteljesen rázd össze, majd egy kémcső állványba egymás után rakd sorba! 2.a Vegyél kb. azonos térfogatú metilén-kloridot és paradicsom dzsúszt egy elválasztó tölcsérbe! 2.b Ezután jól rázd össze mindaddig, amíg a metilén-klorid a tölcsér alján össze nem gyűlik! 2.c A dzsúsz színanyagai a metilén-klorid rétegbe mennek át, és azt vörösre színezik. Ezt a réteget egy főzőpohárba a választó tölcsérből különítsd el! 2.d 50 cm 3 -ét telített brómos vízzel titráld meg teljes elszíntelenedésig! 2.e Mérd le a titrálás időtartamát stopperen, majd a fogyásból számítsd ki az elhasznált bróm mennyiségét! 2.f Számítsd ki a reakció sebességét!
Feladatlap 7 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Mi az oka annak, hogy a kémcsősorozat egymás utáni tagjaiban más-más színek figyelhetők meg? 2. Milyen típusú reakciót figyeltél meg a telítetlen likopin és a bróm között? 3. Miből épül fel a likopin szerkezetileg? 4. Melyik az a vegyület, amelyik szerkezetileg hasonló a likopinhoz, és miben különbözik tőle? Melyik növényben található meg? 5. Milyen szerepük van ezeknek a vegyületeknek a természetben? 6. Miért veszélyesek a halogének és vegyületeik a természetes színanyagok számára? 7. Számítsd ki a mért fogyás alapján a reakciósebességet! (v = c / t Felhasznált irodalom DR BÖGÖLYNÉ Róber Judit (1990): A karotinoidok brómozása: bemutató kísérlet, Szakdolgozat. Veszprémi Vegyipari Egyetem Szerves Kémiai Intézet, Veszprém. ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 8 Készítette: Pálinkás Margit 4. Kondenzáltgyűrűs vegyületek vizsgálata. Színezékek színváltozásainak tanulmányozása Emlékeztető, gondolatébresztő Mi határozhatja meg egy szerves vegyület aromás jellegét? [szerkezetvizsgálat] Milyen nagyobb csoportjai vannak az aromás vegyületeknek? Mit jelent az, hogy egy vegyület kondenzáltgyűrűs? Mondj rá példákat! Mi lehet a gyakorlati jelentősége az aromás vegyületeknek? Szedj össze minél több példát! Hozzávalók (eszközök, anyagok) kémcsövek, kémcsőállvány mérőhenger 10 cm 3 -es beosztással mérőhenger 100 cm 3 -es főzőpohár 1000 cm 3 -es főzőpohár 200 cm 3 -es főzőpohár 50 cm 3 -es főzőpohár 250 cm 3 -es főzőpohár 600 cm 3 -es tölcsér (kisméretű) táramérleg mágneses keverő keverőpálcával óraüvegek, vízfürdő bemérőedény, üvegbot Bunsen-égő, vasháromláb drótháló kerámiabetéttel nátrium-hidroxid (NaOH), glükóz (C 6 H 12 O 6 ) metilénkék, desztillált víz etanol (C 2 H 5 OH) formalin (formaldehid (CH 2 O) vizes oldata) tej Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Kék lombik kísérlet: 1.a Táramérlegen mérj be 10 g nátrium-hidroxidot és 20 g szőlőcukrot! 1.b Önts 1000 cm 3 -es főzőpohárba kb. 500 cm 3 desztillált vizet, és oldj fel benne a nátrium-hidroxidot, majd a glükózt! 1.c Az így előkészített oldathoz add hozzá a 0,5 cm 3 1 tömeg%-os metilénkékoldatot! 1.d A metilénkék hozzáadása után figyeld meg, hogyan fog változni az oldat színe akkor, ha az oldatot kevered 1-2 percig, majd állni hagyod szintén ugyanannyi ideig! 1.e Ez a művelet többször megismételhető. 1.f A kísérletet frissen elkészített oldatokkal célszerű elvégezni, mert megváltozhat tartós állás esetén a szín. 2. Forralt tej kimutatása: 2.a Forralj fel 20 cm 3 tejet, és tölts belőle egy kémcsőbe! Egy másik kémcsőbe pedig tölts a nem forralt tejmintából! 2.b Öntsd össze a következő anyagokat egy 250 cm 3 -es főzőpohárba: 5 cm 3 telített alkoholos metilénkékoldat, továbbá 5 cm 3 formalin és 190 cm 3 desztillált víz! Az elkészített oldatból 1-1-cm 3 -t add hozzá mindkét tejmintához! 2.c Rázd össze a kémcsövek tartalmát, majd helyezd a kémcsöveket vízfürdőbe! Milyen színváltozásokat tapasztalsz a két mintánál?
Feladatlap 9 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. A vörös rózsa színei: A virágok színét gyakran az antocianin színezékek adják. Ezek az anyagok a közeg savasságától vagy lúgosságától függően változtatják a színüket. Kén-dioxid vagy szulfitok hatására a vörös rózsa elszíntelenedik. 2. Milyen az emberi szervezetben lejátszódó folyamattal hozható kapcsolatba a kísérlet? [a bőr kékes elszíneződése] 3. Mi okozza a kétféle tejmintában a színeltérést? [reduktázok-redukáló enzimek] Megjegyzés: A kék lombik kísérlet alkalmas a glükóz redukáló tulajdonságának bemutatására is. Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1999): Látványos kémiai kísérletek. Mozaik Oktatási Stúdió, Szeged. p. 64., p. 260. ISBN 963 697 243 5 http://www.cci.ethz.ch/index.hu : A vörös rózsa színei 2012.04.30. ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 10 5. Alkoholok vizsgálata Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Pálinkás Margit Mi a különbség az alkoholok és a fenolok között? [szerkezet vizsgálatok] Mi lehet az alkoholok legfontosabb felhasználási lehetőségei? [élvezeti cikk, üzemanyag, oldószer, észterezés, aldehidek előállítása, stb.] Sorolj fel többértékű alkoholokat és ezek jelentőségét! Hogyan lehetne megkülönböztetni elsőrendű és másodrendű alkoholokat! Hozzávalók (eszközök, anyagok) 100 cm 3 -es főzőpohár (2 darab) derékszögben meghajlított üvegcső vatta üvegbot 10 cm 3 -es főzőpohár vegyifülke kristályosító csésze osztott pipetta kálium-dikromát (K 2 Cr 2 O 7 ) 96 tömeg%-os etil-alkohol (C 2 H 5 OH) cc. H 2 SO 4 kálium-permanganát (KMnO 4 ) Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1.a 50 cm 3 cc. H 2 SO 4 -ban oldj fel 0,12 g szilárd kálium-dikromátot! 1.b Az így kapott narancsvörös színű oldatból tölts 10 cm 3 -t egy főzőpohárba! 1.c Derékszögben meghajlított üvegcsőbe tegyél alkohollal átitatott vattát! 1.d Az üvegcső végét helyezd az oldatba, majd kb. egy percig fújj levegőt az oldatba! 1.e A reakciót színváltozás kíséri. Figyeld meg ezt, majd a reakcióelegyhez adj még 1-2 cm 3 etil-alkoholt! Az alkohol hozzáadása további színváltozást eredményez. 2.a Villogó alkohol (Vegyifülke alatt végezd el a következő kísérletet!) Egy 100 cm 3 -es szélesebb peremű főzőpohárba tölts üvegbot mellett 4 cm 3 cc. H 2 SO 4 -at! Nagyon fontos, hogy a főzőpohár belső oldala száraz maradjon! 2.b. A főzőpoharat helyezd egy kristályosító csészébe, amit kétharmad részig tölts fel hidegvízzel! 2.c Osztott pipettával szívj fel 8 cm 3 96%-os etil-alkoholt, majd óvatosan rétegezd a kénsavréteg fölé! Továbbá nagyon fontos, hogy lassan, óvatosan kell az alkoholt csepegtetni. 2.d Így két különálló réteget kapsz, és ennek a tetejére, ha rádobod a kálium-permanganát kristályt, a kristályok fennakadnak a fázishatáron. 2.e A reakció rövid idő múlva beindul, gázbuborékok keletkeznek és szikrák is megjelenhetnek a folyadékban. A színtelen folyadék színe megváltozhat, és a szikrázás megszűnése után dobhatsz csak új kristályt.
Feladatlap 11 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Mi okozhatja a reakcióelegy színváltozásait? Narancsvörös - zöld: Zöld - világoskék: 2. Hogyan tudnád megkülönböztetni egymástól az izopropil-alkoholt az etil- alkoholtól? Írj rá példát! 3. Sorolj fel oxidálásra alkalmas szervetlen vegyületeket! 4. Milyen biztonságtechnikai követelményeket kell betartani a rekció végrehajtása során? 5. Milyen színváltozást tapasztaltál a reakcióelegyen belül? Mi okozhatta ezt a változást? Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp. 504-505. ISBN 963 18 3118 3 RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1999): Látványos kémiai kísérletek. Mozaik Oktatási Stúdió, Szeged. pp. 231-232. ISBN 963 697 243 5 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 12 6. Fenolok vizsgálata Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Pálinkás Margit Figyeld meg a fenol kristályszerkezetét és annak színét! Miért lehetséges, hogy a fenol szilárd halmazállapotú? Milyen biztonsági követelményeket kell betartani a fenollal történő munka esetén? Milyen felhasználási területei vannak a fenolnak a vegyiparban? [pl. műanyagipar, fenoplasztok] Mi lehet az oka annak, hogy enyhén savas tulajdonságú a fenol? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 6 db kémcső kémcsőállványnyal Bunsen-égő 250 cm 3 -es főzőpohár egyenes üvegcső gumikesztyű fenol (C 6 H 5 OH) nátrium-hidroxid (NaOH) sósav (HCl) szén-dioxid (CO 2 ) vas (III)-klorid (FeCl 3 ) etil-alkohol (C 2 H 5 OH) indikátorpapír tojásfehérje-oldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Tegyél kémcsőbe kb. 0,5 g fenolt, és állítsd a kémcsövet forró vízbe! Rövid időn belül a fenol megolvad, majd utána hűtsd le! Figyeld meg a kristályok alakjának változását! 2. Szórjál két kémcsőbe egy kevés fenol kristályt, majd az egyik kémcsőbe öntsél desztillált vizet, a másikba pedig etil-alkoholt! Jól rázd össze a kémcsövek tartalmát, majd nézd meg a vizes oldat ph-ját! 3. Az előbb elkészített vizes oldathoz adjál annyi nátrium-hidroxidot-oldatot, hogy a kristályok teljes mennyisége feloldódjon! A vizes oldatot válaszd ketté, majd az egyik részletéhez adjál sósavoldatot, a másikba vezess szén-dioxid gázt! Figyeld meg az oldatban végbemenő változásokat! 4. A telített fenol oldathoz csepegtessél vas (III)-klorid oldatot! Az oldat színe ibolyaszínű lett. 5. Vízzel 1:1 arányban hígított tojásfehérjéhez csepegtess telített fenololdatot! A fenolos reakcióknál gumikesztyű használata kötelező, mivel a kristályos fenol mérgező hatású vegyület, ami bőrre kerülve súlyos sérüléseket okozhat!
Feladatlap 13 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Ha a reakció egyes lépéseit vizsgáljuk, akkor érdemes megállni, és megvizsgálni, hogy az adott lépéseknél valójában mi történt? 1. lépés: Olvasztás, majd újra hűtés: Milyen alakú kristályok keletkeztek? 2. lépés: Hasonlítsd össze a két oldószer esetében, milyen volt az anyag oldhatósága? Miért volt különbség a két esetben? 3. lépés: Hogyan fejti ki hatását az oldathoz hozzáadott nátrium-hidroxid? 4. lépés: Mire alkalmas a vas(iii)-klorid? 5. lépés: Mire használhatják fel a fenol fehérjékre gyakorolt hatását? 2. Miért fontos a fenollal kapcsolatos biztonságtechnikai szabályokat betartani? Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1999): Látványos kémiai kísérletek. Mozaik Oktatási Stúdió, Szeged. pp. 232-233. ISBN 963 697 243 5 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 7. Aldehidek reakciói és felhasználási lehetőségei Emlékeztető, gondolatébresztő Miért redukáló tulajdonságúak az aldehidek? Sorolj fel olyan példákat, ahol a formalint nagy mennyiségben használják! (szervek tartósítása, műanyaggyártás, gyanták előállítása) Milyen módszerrel tudnád az aldehideket megkülönböztetni az alkoholoktól? Mi a jelentősége az aldehideknek a természetben? [pl. fahéjaldehid, ánizs, vagy jázmin illata] 14 Készítette: Pálinkás Margit Hozzávalók (eszközök, anyagok) 3 db kémcső állvánnyal kémcsőfogó 10 cm 3 -es mérőhenger vegyszeres kanál porcelántál (közepes méretű) 250 cm 3 -es főzőpohár vasháromláb kerámiabetétes drótháló vegyifülke Bunsen-égő horzsakő cseppentős üveg üvegbot formalin (formaldehid vizes oldata) kálium-jodidos jódoldat kálium-permanganát (szilárd) 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú kénsavoldat kálium-hidroxid 1:1 hígítású sósavoldat metanol Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Aldehid előállítása: 1.a Száraz kémcsőbe néhány darab káliumpermanganát kristályra önts 3 cm 3 0,5 mol/dm 3 koncentrációjú kénsavoldatot és 1 cm 3 metanolt! 1.b Forrald enyhén a reakcióelegyet! Használj kémcsőfogót! Nézd meg a reakcióelegy színváltozását! (A kísérlet elvégezhető kálium-dikromáttal is, természetesen ilyenkor más a színváltozás!) 2. Formaldehid polimerizációja: 2.a Önts 5-6 cm 3 tömény formalint kisebb porcelántálba! 2.b Helyezd a porcelántálat egy főzőpohár tetejére, amit 2/3 részig vízzel már feltöltöttél! 2.c A túlhevülés elkerülése érdekében dobj egy pár darab horzsakövet a vízbe! 2.d Az így előkészített eszközöket helyezd el egy vasháromlábon úgy, hogy aláteszel egy kerámiabetétes dróthálót! 2.e Tedd vegyifülke alá az egészet, és Bunsen-égő segítségével kezdd el forralni a vizet! Figyeld meg, hogy a folyadékelegy állapota hogyan változik meg! Milyen halmazállapot-változás megy végbe? 3. Aldehidek redukáló hatása: 3.a Tölts két kémcsövet félig desztillált vízzel, és csepegtess hozzá kálium-jodidos jódoldatot! 3.b Ezután annyi telített kálium-hidroxidoldatot tölts mindkét oldathoz, hogy elszíntelenedjenek! 3.c Az egyik kémcsőbe csöpögtess még pár csepp formalint, majd rázd össze! 3.d Mindkét kémcső tartalmát savanyítsd meg pár csepp sósavval! Figyelj a színváltozásra!
Feladatlap 15 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. A kísérlet első részében az alkohol milyen szerkezeti változáson ment keresztül? Írd fel a reakcióegyenletet, és külön jelöld a funkciós csoportok változását! 2. Milyen anyag keletkezett a formaldehid polimerizációja során? Jellemezd a keletkezett polimert, és annak szerkezetét! 3. A második kísérletrésznél milyen biztonságtechnikai követelményeket kellett betartani és miért? 4. Az aldehid csoport redukáló hatását számtalan reakció bizonyítja. Vannak ezek között nagyon szép, színváltozással járó reakciók is. A harmadik kísérletnél milyen színváltozásokat figyeltél meg? 5. Milyen kémiai reakciók játszódtak le a színváltozás során? Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp. 519-527. ISBN 963 18 3118 3 Dr. PAIS István (1963): Kémiai előadási kísérletek. Tankönyvkiadó, Budapest. p. 327. Azonosító száma: 42119 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 16 Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit 8. Kell egy kis spiritusz! Metaldehid előállítása Emlékeztető, gondolatébresztő A spiritusz szó jelentése: szellem, lélek, de a kémiában denaturált szeszt jelent. Ezt használják a borszesz-égőkben, lámpákban. De a turista gyorsforralókban, egészen mást használnak. Ez az anyag a metaldehid, az acetaldehid tetramer származéka, amelynek érdekessége kémiailag a szerkezetváltásban rejlik. A szerves kémiában sok esetben találkozunk szerkezetváltozással, azaz nem változik meg az anyag összeg képlete, csak a molekulák szerkezetében történik átalakulás. Ez azonban új anyagot vagy új tulajdonságot eredményezhet. Az acetaldehid savas közegben melegítve metaldehiddé alakul. A metaldehid kristályos anyag. A szerkezetváltozás során négy molekula acetaldehid kapcsolódik össze gyűrűvé a kettős kötések felszakadásával. Meggyújtásakor visszaalakul acetaldehiddé, és az elég. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 10 cm 3 -es mérőhenger 50 cm 3 -es főzőpohár kisebb üvegkád szemcseppentő fémlap gyújtópálca gyufa vízmentes acetaldehid cc. kénsav nátrium-klorid jég Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Öntsél főzőpohárba 10 cm 3 vízmentes acetaldehidet! 2. Állítsd egy sózott jéggel megrakott üvegkádba! 3. A lehűtött anyaghoz csöpögtessél óvatosan 10 csepp cc. kénsavat! 4. Ha a főzőpohár tartalma megszilárdul, óvatosan szedd ki belőle! 5. Tedd egy fémlapra és gyújtsd meg! 6. Figyeld meg a vízmentes acetaldehid és a keletkező metaldehid fizikai tulajdonságait!
Feladatlap 17 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Rajzold meg az acetaldehid szerkezetének átalakulását metaldehiddé! 2. Jellemezd a két vegyület fizikai tulajdonságait a megfigyelésed alapján! 3. Írd fel a metaldehid égésének egyenletét! 4. Írj példát szerkezet átalakulással járó reakciókra a szerves vegyületek témaköréből! 5. Keress olyan példákat is, amelyekben más anyagok keletkeznek, és olyanokat, amelyekben csak a tulajdonságok változnak meg! Saját ötlet alapján. ÁBRA: saját ötlet alapján Felhasznált irodalom
Kémia 10. osztály 18 9. Aceton kimutatása és felhasználási lehetőségei Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Pálinkás Margit Hogyan különböztetheted meg a ketonokat az aldehidektől? [ezüsttükör-próba és Fehling-próba alkalmazásával] Az aceton kimutatására alkalmas a jóddal történő reakciója lúgos közegben. [ jodoform előállítása] Mik lehetnek az aceton felhasználási lehetőségei a gyakorlati életben? [ jó oldószer, pirotechnika] Hozzávalók (eszközök, anyagok) 3 db kémcső, perem nélkül 16/150 mm kémcsőállvány, kémcsőfogó (fa) üvegbot, folyadékcseppentő (szemcseppentő) Bunsen-égő vízfürdő, vagy vasháromláb és 250 cm 3 -es főzőpohár 10 cm 3 -es mérőhenger szűrőállvány/szűrőkarika dióval, szűrőpapír gyújtópálca aceton kálium-jodidos jódoldat telített kálium-hidroxidoldat 1:1 hígítású sósavoldat tömény hidrogén-peroxid desztillált víz Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Aceton reakciója jóddal: 1.a Tölts két kémcsőbe 3-3 cm 3 desztillált vizet, majd csöpögtess mindkét kémcsőbe 5-5 csepp kálium-jodidos jódoldatot és ugyanennyi kálium-hidroxid-oldatot! 1.b Keverd meg a kémcsövek tartalmát üvegbottal, és figyeld meg a színváltozást! 1.c Ezután csöpögtess az egyik kémcsőbe 5-6 csepp acetont, és figyeld meg a változásokat! 1.d Utolsó lépésként mindkét kémcsőbe adagolj 5-5 csepp sósavat! Figyeld meg, hogy mi történik a kémcsövekben! 2. Egy lobbanó anyag, peroxi-aceton előállítása: 2.a Mérj ki mérőhenger segítségével 4-4 cm 3 acetont és tömény hidrogén-peroxid-oldatot! 2.b Öntsd össze a két folyadékot egy kémcsőbe! 2.c Adj az elegyhez 4-5 cm 3 koncentrált sósavat, majd a kémcsövet helyezd el egy 40 o C -os vízfürdőn kb. 2 óráig! 2.d Közel 20 perc elteltével fehér, pelyhes csapadék válik ki. 2.e A kémcső tatalmát célszerű néha összerázni. 2.f Szűrd le a keletkezett anyagot, és mosd át desztillált vízzel! 2.g A szűrőpapírt a csapadékkal együtt helyezd egy óraüvegre, és hagyd megszáradni! (Célszerű következő alkalomra eltenni.) 2.h A száraz anyag kb. egyötödét tedd egy száraz papírlapra, majd tarts fölé egy égő gyújtópálcát! 2.i Figyeld meg, hogy mi történik az anyaggal, és vizsgáld meg a papírt, hogy menynyire maradt ép! (A keletkezett anyag nem raktározható!)
Feladatlap 19 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Mi történik a jóddal lúgos közegben? Írd fel a reakcióegyenletet! 2. Hogyan befolyásolja a kémiai egyensúlyt a sav hozzáadása? Milyen formában található ebben az esetben a jód? 3. Írd fel a jodoform képződés reakcióegyenletét! 4. Miért tekinthető a peroxi-aceton instabil vegyületnek? 5. Miért szükséges az előállított peroxi-aceton teljes mennyiségét felhasználni? Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1999): Látványos kémiai kísérletek.mozaik Oktatási Stúdió, Szeged. p. 234. ISBN 963 697 243 5 RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. pp. 532-534. ISBN 963 18 3118 3 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 20 Készítette: Pálinkás Margit 10. Az ételecet ecetsavtartalmának meghatározása ph-titrálásos módszerrel, és különböző természetes oldatok ph-jának mérése Emlékeztető, gondolatébresztő Mit nevezünk ph-nak? Mi határozhatja meg egy oldat savasságát, illetve lúgosságát? Mekkora lehet a ph értéke a 0,1 mol/dm 3 koncentrációjú kénsavoldatnak? Rajzolj le egy kombinált üvegelektródot! Mi az előnye, illetve hátránya az alkalmazott elektródnak? Mi a jelentősége a pufferoldatoknak? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 10 cm 3 -es hasas pipetta 10 cm 3 -es, 100 cm 3 -es mérőhengerek 25 cm 3 -es oldalcsapos büretta 250 cm 3 -es főzőpoharak 250 cm 3 -es mérőlombikok automata büretta laboratóriumi ph-mérő készülék kombinált üvegelektróddal mágneses keverő, keverőpálcával spriccflaska üvegbot ételecet 0,1 mol/dm 3 pontos koncentrációjú NaOH-mérőoldat desztillált víz ismert ph-jú pufferoldat (ph 3,7) standard pufferoldatok (legyen köztük 7-es ph-jú!) Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) A mérés megkezdése előtt fontos a műszer pontos beállítása és a ph-skála hitelesítése standard pufferoldat segítségével. 1. Ecetsav titrálása 1.a 250 cm 3 -es mérőlombikba mérj az ételecet mintából 10 cm 3 -t, majd desztillált vízzel töltsd jelig! (Készíts törzsoldatot!) 1.b A törzsoldatból 10 cm 3 -t pipettázz 250 cm 3 -es főzőpohárba, és desztillált vízzel addig töltsd fel, míg a folyadékszint legalább 1 cm-rel magasabban lesz, mint az oldatba helyezett elektród kerámiaszűrője (diafragmája)! 1.c Az oldatba helyezz el egy mágneses keverőpálcát, majd indítsd el a keverést! 1.d A 0,1 mol/dm 3 pontos koncentrációjú NaOH- mérőoldattal feltöltött bürettából cm 3 -enként adagold a mérőoldatot, és mérd az oldat ph-ját! 2. Különböző természetes oldatok ph-jának mérése (pl. kóla, citromlé, bor) A két ismert standard pufferoldat ph-jának mérése után mérd meg a természetes oldatok ph-ját is! Ügyelj az elektród megfelelő elhelyezésére az oldatokban! Minden mérés után öblítsd le desztillált vízzel az elektródokat, majd ezután töröld szárazra papírtörölközővel!
Feladatlap 21 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Írd fel a titrálás reakcióegyenletét! 2. Készíts a mérési eredményekhez egy kétoszlopos táblázatot, amelynek oszlopaiban szerepeljenek a mérőoldat fogyásai mellett a leolvasott ph érték! fogyás; cm 3 ph 0 1 2 3. Ábrázold diagrammon a mért értékeket, majd értékeld ki a diagrammot! Határozd meg az ételecet koncentrációját tömeg%-ban a sűrűség ismeretében. (sűrűség: 1,0168 g/cm 3 ) 4. Állapítsd meg a következő anyagok ph mérése után, hogy savas, vagy bázikus tulajdonságokkal rendelkeznek-e? kóla:... kávé:... citromlé:... almalé:... paradicsomlé:... káposztalé:... ph-mérő készülék üvegelektróddal Durva titrálási görbe (ph értékeket ábrázoljuk a mérőoldat cm 3 -ben megadott fogyásainak függvényében) Felhasznált irodalom SŐRE Ferenc, TIHANYI Péter, VÁMOS István (1999): Laboratóriumi gyakorlatok. Képzőművészeti Kiadó és Nyomda Kft, Budapest. pp. 61-68. Azonossági száma: 59085 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 22 11. Kísérletek illatanyagok előállítására Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit Ha megeszel egy finom almát, körtét, vagy banánt, nemcsak az íze okoz élvezetet a szádban, hanem az illata is az orrodban. Ezek az illatanyagok a gyümölcsészterek csoportjába tartoznak, amelyek kis szénatom számú alkoholokból és ugyanilyen karbonsavakból képződnek. Ezek a vegyületek igen elterjedtek, és jellegzetes illatát adják az egyes növényeknek és gyümölcsöknek. Mesterségesen könynyen előállíthatók, ezeket nevezzük aromáknak. Keletkezésük folyamata megfordítható kondenzációs folyamat. Erre látunk most néhány példát. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 200 cm 3 -es és 50 cm 3 -es főzőpohár 3 db 10 cm 3 -es mérőhenger állvány borszeszégő Bunsen-égő derékszögben meghajlított üvegcső gumicső hőmérő kémcső kerámiabetétes drótháló nagy méretű kémcső, vagy 50 cm 3 -es főzőpohár oldalcsöves kémcső pipetta szemcseppentő üvegbot vasháromláb vegyszeres kanál 1 tömeg%-os NaOH-oldat 10 cm 3 etil-acetát cc. ecetsav cc. kénsav desztillált víz etil-alkohol fenoftalein hidegen telített konyhasóoldat nátrium-formiát Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Etil-formiát előállítása: Az oldalcsöves kémcsövet fogasd állványba, kb. 1/5-öd részéig töltsd meg nátrium-formiáttal, majd csepegtess bele óvatosan kb. 20 cseppnyi 1:1 arányú etilalkohol és cc. kénsav elegyet! Ezután zárd le a kémcsövet, és csatlakoztass az elvezetőcsőhöz gumicsővel derékszögben meghajlított üvegcsövet, amelyet vezess egy száraz kémcsőbe! Óvatosan melegítsd a kémcsövet borszeszégővel! Ha a száraz kémcsőben összegyűlik egy kevés párlat, fejezd be a melegítést! Desztillált vízzel hígítsd fel a keletkező észtert, majd szagold meg a terméket! 2. Etil-acetát előállítása: A mérőhengerekbe mérjél ki mindhárom anyagból 4-4 cm 3 -t, majd egy száraz kémcsőbe öntsd bele az etil-alkoholt, add hozzá az ecetsavat, végül óvatosan a kénsavat is! Helyezd a kémcsövet kb. 5 percre 75 C-os vízfürdőbe, közben néhányszor rázd össze a folyadékot! Ezután vedd ki, és hideg vízbe állítva hűtsd le! Öntsd át a folyadék elegyet a kisebbik főzőpohárba, majd adj hozzá 12 cm 3 -nyi hidegen telített NaCl-oldatot! Keverd jól össze, majd néhány percig hagyd állni! A folyadék tetején összegyűlő észtert óvatosan szívd le egy szemcseppentővel, majd csepegtesd egy tiszta kémcsőbe! 3. Etil-acetát elszappanosítása lúggal: Tölts a kémcsőbe 10 cm 3 etil-acetátot és 20 cm 3 desztillált vizet, majd csepegtess hozzá néhány csepp fenoftaleinoldatot! Ezután rázd jól össze és pipettázz bele NaOH-oldatot! Állítsd kb. 50 C-os vízfürdőbe, néhányszor rázd össze, majd pár perc elteltével figyeld meg a színét! Adj hozzá ismét NaOH-oldatot, és ismételd meg a folyamatot néhányszor a teljes hidrolízisig!
Feladatlap 1. Milyen illatokat ismertél fel? 23 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 2. Írd fel az előállításuk egyenletét! 3. Mi a folyamata az észterképződésnek? 4. Mit jelent az elszappanosítás? 5. Mi a szerepe a koncentrált kénsavnak a reakcióban? 6. Milyen színváltozást tapasztalsz a harmadik kísérletben? Miért? Felhasznált irodalom DR PERCZEL Sándor, DR WAJAND Judit (1989): Szemléltető és tanulókísérletek a kémia tanításában. Tankönyvkiadó, Budapest. ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 24 12. Káliszappan készítése egyszerű eljárással Emlékeztető, gondolatébresztő Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit Az első szappan valószínűleg olaj és fahamu keveréke lehetett. A szappanról határozottabb alakban a Kr. u. II. században Galenus tesz említést írásaiban. A IX. században a Marseille-i szappan már jelentős kereskedelmi áru volt, míg a XV. században Velence volt a szappankészítés hazája. Ma szappan alatt a zsírsavak alkálisóit értjük. A nátronszappanok kemények, a káliszappanok pedig lágyak, kenőcsszerűek (kenőszappanok). Házilag otthon is előállíthatók, különösen az érzékeny bőrűeknek és a különlegességeket kedvelőknek ajánlható. Hozzávalók (eszközök, anyagok) vasháromláb kerámiabetétes drótháló üvegkád 100 cm 3 -es Erlenmeyerlombik vagy gömblombik egyfuratos dugó 30-40 cm hosszú üvegcső óraüveg 100 cm 3 -es főzőpohár mérőhenger 10 g zsír vagy 10 cm 3 étolaj etil-alkohol kálium-hidroxid konyhasó Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A lombikba 10 cm 3 etil-alkoholban oldjál fel 2 g KOH-ot rázogatás közben! 2. Adjál hozzá 10 cm 3 étolajat vagy 10 g zsírt! 3. Zárd le a lombikot az egyfuratú dugóval, amelybe belehelyezted az üvegcsövet! 4. Tedd a lombikot vízfürdőbe, és kb. 5 percig tartsd forrásban! 5. Ezután hűtsd le, majd oszd az oldatot két részre! 6. Az egyik részt tedd óraüvegre és párold szárazra, így kenőszappant kaptál! 7. A másik részhez öntsél 50 cm 3 hideg vizet, így gél állapotú szappanenyvet kapsz! 8. Ehhez adjál 5 g NaCl-ot, ekkor a szappan vékony réteg formájában az oldat felszínén gyűlik össze! 9. Merd le róla, és a kész szappant szárítsd meg óraüvegen!
Feladatlap 25 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Hasonlítsd össze, milyen tulajdonságú a keletkezett kettő féle szappan termék? 2. Mi a szerepe a kísérlet során a dugóba helyezett üvegcsőnek? 3. Nézz utána, hogyan lehetne a keletkezett szappant finomítani, illatosítani és színesíteni! Felhasznált irodalom RÓZSAHEGYI Márta, WAJAND Judit (1991): 575 kísérlet a kémia tanításához. Tankönyvkiadó, Budapest. ISBN 963 18 3118 3 ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 26 Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit 13. Szappankészítés az ősi módszerrel, avagy ükanyáink receptje Emlékeztető, gondolatébresztő Szódából vagy hamuzsírból szappant főzni, kis trükkel, viszonylag könnyen lehet úgy, hogy a forró vízben feloldott szódához oltott meszet adunk. A keletkező kalcium-karbonát kiválik az oldatból, így a lúgkő kissé híg vizes oldatát kapjuk. Az oldatot tetszés szerint betöményíthetjük úgy, hogy a fölösleges vizet elforraljuk. A keletkező lúgkő segítségével gyorsabban és gázfejlődés nélkül lehet szappant előállítani. Ezt a módszert a 8. század óta használják a céhek mesterei, de a múlt század elején dédanyáink is ezt a módszert használták háziszappanjaik főzésére. Hozzávalók (eszközök, anyagok) vasháromláb kerámiabetétes drótháló Bunsen-égő 2 db 1000 cm 3 -es főzőedény vagy főzőpohár kémcsövek kémcső állványban 50 cm 3 -es főzőpohár spatula vagy üvegbot 0,1 kg sertészsír 30 g égetett mész (CaO) 500 cm 3 víz 15,5 g kristályvízmentes vagy 42,0 g kristályvizes szóda desztillált víz csapvíz etil-alkohol 5 tömeg%-os CaCl 2 -oldat fenoftalein 10-es ph-jú NaOH-oldat 4-es ph-jú sósavoldat Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Szappankészítés 1.a A lúg előállításához keverd össze az égetett meszet kevés vízzel, és várj, amíg oltott mész keletkezik! 1.b Öntsd hozzá a többi vizet és a szódát, majd a keveréket lassan melegítsd fel, és forrald negyed óráig, aztán hagyd kihűlni! 1.c Az oldatban leülepedő csapadékról öntsd le a keletkezett tiszta lúgot, majd add hozzá a sertészsírt, és állandó kevergetés közben addig melegítsd, míg egynemű, sűrű, habzó folyadék nem keletkezik! 1.d Ekkor hagyd abba a kevergetést, és főzd még az elegyet két órán keresztül, míg a zsiradékok tökéletesen elszappanosodnak! 1.e Ha a szappanmassza elvált az alatta lévő vizes fázistól, a szappant merd le, öntsd formába, és hagyd megszáradni! 2. Kísérletek az elkészített szappannal 2.a Készíts tömény szappanoldatot, amelyhez adj alkoholos fenoftaleinoldatot! Ezután hígítsd fel desztillált vízzel, majd ismét csöpögtess bele fenoftaleinoldatot! Figyeld meg a színváltozást! 2.b Öt kémcsőbe tegyél szappandarabkát, majd öntsél rá sorban desztillált vizet, 10-es ph-jú NaOH-oldatot, 4-es ph-jú sósavat, csapvizet és CaCl 2 -oldatot! Rázd össze a kémcsövek tartalmát, majd figyeld meg, hogy melyik esetben milyen a habképződés, és magyarázd meg a jelenségeket!
Feladatlap 27 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály 1. Írd fel az oltott mész képződésének, valamint az oltott mész és szóda reakciójának egyenletét! 2. Miért válik el a vizes fázistól a szappan? 3. Mit tapasztalsz a 2.a kísérletben? Mi ennek az oka? 4. Írd le, milyen változást tapasztaltál a 2.b kísérlet elvégzése során! 1. kémcső: 2. kémcső: 3. kémcső: 4. kémcső: 5. kémcső: Felhasznált irodalom DR PODHORÁNYI Györgyné (1989): Kémiai kísérletgyűjtemény. Tankönyvkiadó, Budapest. ISBN:9631814939 KÓBOR Jenő (1980): Szerves kémiai gyakorlatok. Tankönyvkiadó, Budapest. ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 28 Készítette: Dr. Bögölyné Róber Judit 14. Kísérletek répacukorral; Barna sör és alma cukortartalmának kimutatása Emlékeztető, gondolatébresztő A répacukor vagy nádcukor közismert diszacharid. E csoporton belül a nem redukáló diszacharidok közé tartozik. Két gyűrűből áll, amelyek közül az egyik glükóz, amely glikozidos hidroxilcsoportjával alakít ki éterkötést a másik gyűrűt alkotó fruktóz glikozidos hidroxilcsoportjával. Mivel egyik alkotónak sincs szabad glikozidos hidroxilcsoportja, ezért vizes oldatban egyik gyűrű sem nyílhat fel, így formilcsoport sem alakulhat ki. E diszacharid ezért nem adja a kimutatási próbákat. E tulajdonságával kapcsolatban érdekes kísérleteket végezhetünk. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 6 db kémcső kémcsőállványban kémcsőfogó borszeszégő főzőpoharak szacharóz Fehling I.-, és Fehling II.- oldatok desztillált víz híg sósav NaOH-oldat élesztőoldat barna sör almapép kicsavart leve Mit csinálj, mire figyelj? (megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. Készíts szacharózból legalább 10 tömeg%-os oldatot! Hat kémcsőbe oszd szét az oldatot azonos mennyiségben! 2. Első kémcső: Fehling I.-oldathoz Fehling II.-oldatot öntsél, amíg a keletkező kék színű csapadék a Fehling II.-oldat feleslegében feloldódik! Az így elkészített oldathoz öntsd hozzá a cukoroldatot, majd borszeszégő lángja felett melegítsd! Tapasztalsz-e változást? 3. Második kémcső: a kémcsőben lévő cukoroldatot kevés sósavoldattal savanyítsd meg, majd forrald fel! Ezután kevés NaOH-oldatot adjál hozzá, és végezd el vele a Fehling-próbát! Vörösbarna elszíneződést tapasztalsz. 4. Harmadik kémcső tartalmához adjál élesztőoldatot! Pár perc várakozás után végezd el a Fehling-próbát! Ismét tapasztalod a vörösbarna csapadék keletkezését. 5. Negyedik kémcső tartalmához adjál élesztőoldatot, majd forrald fel és végezd el vele a Fehling-próbát! Mit tapasztalsz? 6. Ötödik kémcsőben végezd el a Fehling-reakciót barna sörrel! 7. Hatodik kémcső: Zúzott almapépből csavard ki a levét, majd adjál hozzá desztillált vizet, ezután végezd el vele a Fehling-próbát!
Feladatlap 29 FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) Kémia 10. osztály Mit tapasztalsz az egyes esetekben? Adj magyarázatot a látottakra! Első kísérlet: Második kísérlet: Harmadik kísérlet: Negyedik kísérlet: Ötödik kísérlet: Hatodik kísérlet: Felhasznált irodalom DR PERCZEL Sándor, DR WAJAND Judit (1989): Szemléltető és tanulókísérletek a kémia tanításában. Tankönyvkiadó, Budapest. ÁBRA: saját ötlet alapján
Kémia 10. osztály 30 Jegyzetek
Jegyzetek 31 Kémia 10. osztály
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.