Kemija in snov Kemija materialov - navodila za vaje Katarina S. Wissia k Grm in Iztok Devetak Katarina S. Wissiak Grm Iztok Devetak Kemija in snov KEMIJA MATERIALOV NAVODILA ZA VAJE Priimek in ime: Študijsko leto: Smer študija: Avtorja: doc. dr. Katarina Senta Wissiak Grm doc. dr. Iztok Devetak Recenzenti: red. prof. dr. Primož Šegedin red. prof. dr. Saša A. Glažar Izdala: Pedagoška fakulteta Univerze v Ljubljani Za izdajatelja: izr. prof. dr. Janez Krek, dekan Oblikovanje in prelom: Igor Cerar Fotografije na naslovnici: Wikipedija in Katarina S. Wissiak Grm Dostopno na: http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/upload12_13/ TEH_GOS/vaje_kemija_materialov.pdf 2013 avtorja CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 54(075.8)(076.5)(0.034.2) WISSIAK Grm, Katarina Senta Kemija in snov. Kemija materialov [Elektronski vir] : navodila za vaje / Katarina S. Wissiak Grm, Iztok Devetak. - El. knjiga. - Ljubljana : Pedagoška fakulteta, 2013 ISBN 978-961-253-106-5 (pdf) 1. Devetak, Iztok 268161024 VSE PRAVICE PRIDRŽANE. REPRODUCIRANJE IN RAZMNOŽEVANJE DELA PO ZAKONU O AVTORSKI PRAVICI NI DOVOLJENO. VSEBINA Navodila za varno delo v kemijskem laboratoriju .................................................. 5 1. VAJA Ločevanje in čiščenje snovi ..................................................................... 7 2. VAJA Snovne in energijske spremembe pri kemijski reakciji .......................................... 17 3. VAJA Voda in njene lastnosti ......................................................................... 25 4. VAJA Kisline, baze, soli ............................................................................... 35 5. VAJA Reakcije oksidacije in redukcije ................................................................ 47 6. VAJA Reaktivnost kovin in halogenih elementov ...................................................... 61 7. VAJA Lastnosti polimerov ............................................................................ 73 Literatura .......................................................................................... 85 PREDGOVOR Zbirka Kemija in snov, Kemija materialov - navodila za vaje je namenjena predvsem študentom 1. letnika smeri Dvopredmetni učitelj kemije in gospodinjstva, za delo pri vajah predmeta Kemija materialov. Vaje obravnavajo posamezne vsebinske sklope, določene z učnim načrtom tega predmeta tako, da študenti izbrane kemijske zakonitosti osvojijo na način, ki pripomore, da znanje kemije uporabimo za razlago pojmov, ki jih srečamo v vsakodnevnih življenjskih situacijah. Želiva, da bi zbirka vsakemu bralcu olajšala pot do temeljnih kemijskih znanj in prispevala k razumevanju sveta kemije, ki je del nas. Avtorja Napotki za izvedbo vaj osnovna naloga vaje 1. VAJA LOČEVANJE IN ČIŠČENJE ZMESI Nim.nv.j. Snovi lotimo m Ciste snovi In nt zmesi, ki so lahko homogena ali heterogena. Ubira metode lotevanja zmtil tamaljl na poznavanju fizikalnih lastnostih posameznih komponent zmesi, kar tudi omogota uitriznolzblro pravilni metode loiivanja. Spoznali boste razIKne primere zmesi ter uporabili ustrezna metode za njihovo lotevanje na komponente. 1. DEL: LOČEVANJE HETEROGENE ZMESI lotite heterogeno zmes natrijevima klorida, peska In (oda ter pri tem uporabite ustrezne metode, ki bodo omogotale postopno lotevanje zmesi na komponente, izbiro posameznih metod lotevanja ustrezno utemeljite, tako da Izpolnita spodnjo tabelo. postopka lotevanja Komponenta /mul, kilo odstranjujete Lastnost komponente v /m»j/, kt/oodstianjujete Komponente, klv/mesl po upoiabl metode te preostane/o potrebščine za izvedbo vaje opozorila za varno delo in oznake nevarnih snovi Potrefaiilne • čaia 100 mL. • bučka z okroglim dnom. • zmesnatrijevegaklorida.peskainjoda • Žlička. • štlrinolno stojalo. • dala 100 mL. • urno steklo. Ilj. • raguban MrM papir. • stojalo, obrot • porcelanasta izperilnice. • steklena palčka. • lesene kleUe. • i!ek:Dkeran-idPB plošča, gorilnik a znak. pojasnite njegov pomen sno. nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo l • zdravju škodljivo ob stiku s kolo • fdravju škodljivo pri a ob stiku s koto umiti z obilo • privdihavaniu prenesti osebo pololatu. ki olajU dihanje • preprečiti sproščanje v okolje Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr mat hflp pum }i/1i/ntv>rn-ifijtll.i,'lgf-yK-|?'ty';t/''}l-«"Kvnt-'^Vtm.h-l.pT.ttl.| hsn //ulUhttnarv.utfiron.cflu/aa/ Pri delu so obvezna zaičitna očala in halja Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zattroie rofcaincc i končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke Pazite, da reage pridejo v sok s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. navodila za praktično izvedbo vaje rezultati praktične izvedbe vaje z zaključki vprašanja za utrjevanje znanja Opa!an|a Sklepi Sublimacin Flltricm i;par»v«ni> »(natrijevega klorida)' w{ peska)« w(joda)» Jf Vproianjo Ime metode or. postopka ločevanja Komponento imest, M jo odstranjujete lastnost komponente v imesl, kl/oottstnmjiijrlr Komponente, kt v imest po upoiabl metode Se preostanejo NAVODILA ZA VARNO DELO V KEMIJSKEM LABORATORIJU 1. Znaki za nevarne lastnosti snovi V kemijskem laboratoriju se dnevno srečujemo s snovmi, s katerimi moramo ravnati zelo previdno in v skladu z ustreznimi varnostnimi predpisi. Zato moramo poznati grafične znake za nevarne lastnosti snovi in njihov pomen. Grafični znaki ali simboli so zgovorni sami po sebi, za večjo jasnost pa so dodana sporočila o nevarnosti (H-stavki) in potrebnih preventivnih ukrepih (P-stavki). Pri delu s snovmi, označenimi z omenjenimi znaki moramo pozorno prebrati navodila, saj je uporaba ustreznih zaščitnih sredstev obvezna. Opozorilni znaki/stavki/besede označujejo nevarne lastnosti snovi oziroma lastnosti izdelkov, ki te snovi vsebujejo, kar narekuje njihovo izbiro, uporabo in odlaganje. Globalno priznani in usklajeni sistem označevanja nevarnih kemikalij v izdelkih imenujemo s kratico GHS (Globally Harmonized System). Mednarodno veljavni opozorilni znaki so razdeljeni na tiste, ki opozarjajo na različne vplive izdelkov na zdravje in na okolje in na tiste, ki nas seznanjajo z nevarnostmi, ki izvirajo iz njihovih fizikalnih lastnosti. Znaki za nevarnost snovi z opisi lastnosti snovi S ! <6> 4> Nevarno/zelo strupeno Škodljivo, dražljivo Jedko Različni škodljivi vplivi na zdravje: Znak označuje snovi, s katerimi je potrebno ravnati zelo previdno. Če npr. snov, ki je v izdelku, zaužijete, pride v stik s kožo in očmi, jo vdihnete, ste lahko življenjsko ogroženi (močne razjede, dušenje, ipd.). Znak označuje snovi, ki dražijo kožo (lahko povzročijo npr. koprivnico), oči, dihala, lahko nas tudi za kratek čas omamijo. Klic v sili: pokličemo zdravnika ali številko za klic v sili 112 Znak označuje snovi, ki lahko povzročijo opekline ali razjede kože in oči. Znak označuje snovi, ki so nevarne pri vdihavanju, je mutagena (povzroča dedne spremembe) ali rakotvorna, vpliva na plodnost, povzroča alergije... Tako označeni izdelki lahko (če smo jim izpostavljeni dalj časa ali pri večkratni uporabi) povzročijo nepopravljivo škodo na telesnih organih. $ 'P Nevarno za okolje Eksplozivno Vnetljivo Oksidativno Znak opozarja na snov, ki ogroža žive organizme v vodi in na kopnem. Znak opozarja na snovi, ki lahko zaradi udarca ali trenja eksplodirajo. Znak opozarja na snovi, ki se lahko v bližini toplotnega vira hitro vnamejo, oziroma v stiku z vodo ali drugo kemikalijo sproščajo pline. Znak opozarja na fizikalno lastnost snovi, oksidativnost, kar pomeni, da se lahko v stiku s kisikom oziroma zrakom vžge. Primer označevanja nevarnosti: Stavki, ki opozarjajo na nevarnosti (H) • Nevarno, hraniti zunaj dosega otrok. • Vnetljiva tekočina, hlapi. • Nevarno pri vdihavanju. • Lahko povzroči škodo na jetrih in ledvicah, če smo izdelku izpostavljeni dalj časa ali večkrat. Preventivni stavki (P) • Hraniti zunaj dosega otrok. • Hraniti v tesno zaprti posodi. Hraniti ločeno od vira toplote / ognja - kajenje je prepovedano. • Uporabljajte samo na prostem ali v dobro prezračenem prostoru! • Ne vdihujte hlapov ali aerosola! • Pri uporabi nosite rokavice in zaščitite oči! • Shranjujte v hladnem in dobro prezračenem prostoru! Prva pomoč • Če vdihnete nevarno snov, takoj pojdite na svež zrak oziroma tja prenesite poškodovanca. • Če vam je slabo, pokličite zdravnika ali številko za klic v sili. Viri: http://www.zps.si/images/stories/brosure/oznacevanje_nev_kem_slo.pdf http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://www.fkkt.uni-lj.si/attachments/3073/zbirka-pravil-varnega-dela.pdf 2. Pravila varnega dela v laboratoriju Zaščita in varnost pri delu (pravila, ki jih v laboratoriju moramo obvezno upoštevati): 1. Pri delu v kemijskem laboratoriju obvezno uporabljamo zaščitna očala, zaščitno haljo in zaščitne rokavice. 2. Pri delu z gorilnikom zaščitnih rokavic NE UPORABLJAMO. 3. Pri delu v kemijskem laboratoriju imamo spete lase. 4. Pri delu v kemijskem laboratoriju uporabljamo ustrezna obuvala (uporaba sandal je prepovedana). 5. Pri delu v kemijskem laboratoriju stojimo v ustrezni oddaljenosti od aparature za izvajanje poskusa. 6. Pri delu v kemijskem laboratoriju nikoli ne pustimo nobene aparature nenadzorovane. Pri delu v kemijskem laboratoriju nikoli ne piperiramo z usti. Vedno uporabimo žogice za pipetiranje. 7. V primeru, da delo v kemijskem laboratoriju poteka s koncentriranimi snovmi, ki jih moramo razredčiti, VEDNO zlivamo bolj koncentrirano snov v manj koncentrirano, pri čemer zaradi močno eksotermne reakcije raztopino hladimo in stalno mešamo. 8. V primeru, da delo v kemijskem laboratoriju poteka s hlapnimi snovmi, ki jih moramo povonjati, najprej vdihnemo zrak v pljuča, nato se oddaljimo približno 20 cm od posode s snovjo in si z roko približamo hlape, ki jih povonjamo. NIKOLI ne vdihujemo snovi s polnimi pljuči! 9. Pri delu v kemijskem laboratoriju je prepovedana uporaba mobilnega telefona. 10. V kemijski laboratorij je vnos hrane in pijače prepovedan, prepovedano je tudi kaditi. 11. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. 12. Po končanem delu v kemijskem laboratoriju ugasnemo oz. izključimo vse naprave, s katerimi smo izvajali poskuse. 13. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. Nekatere pomembne informacije lahko najdete tudi na naslednjih spletnih virih: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ http://www.sigmaaldrich.com/customer-service/worldwide-offices/worldwide-offices2.html LOČEVANJE IN ČIŠČENJE ZMESI Namen vaje Snovi ločimo na čiste snovi in na zmesi, ki so lahko homogene ali heterogene. Izbira metode ločevanja zmesi temelji na poznavanju fizikalnih lastnostih posameznih komponent zmesi, kar tudi omogoča ustrezno izbiro pravilne metode ločevanja. Spoznali boste različne primere zmesi ter uporabili ustrezne metode za njihovo ločevanje na komponente. 1. DEL: LOČEVANJE HETEROGENE ZMESI 1. Naloga A Ločite heterogeno zmes natrijevega klorida, peska in joda ter pri tem uporabite ustrezne metode, ki bodo omogočale postopno ločevanje zmesi na komponente. Izbiro posameznih metod ločevanja ustrezno utemeljite, tako da izpolnite spodnjo tabelo. Ime metode oz. postopka ločevanja Komponenta zmesi, ki jo Lastnost komponente v zmesi, ki jo odstranjujete Komponente, ki v zmesi po uporabi metode še odstranjujete preostanejo B Izračunajte masni delež posameznih komponent v heterogeni zmesi natrijevega klorida, peska in joda po ločevanju zmesi. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije Sublimacija: • zmes natrijevega klorida, peska in joda • čaša 100 mL, • bučka z okroglim dnom, • spatula, • žlička, • štirinožno stojalo, • steklokeramična plošča, gorilnik Filtracija: • čaša 100 mL, • steklena palčka, • urno steklo, lij, • naguban filtrirni papir, • stojalo, obroč Izparevanje: • porcelanasta izparilnica, • steklena palčka, • lesene klešče, • tehtnica, • štirinožno stojalo, • steklokeramična plošča, gorilnik 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo • zdravju škodljivo ob • ob stiku s kožo umiti z obilo stiku s kožo vode in mila i • zdravju škodljivo pri • pri vdihavanju prenesti osebo vdihavanju na svež zrak in počivati v • zelo strupeno za položaju, ki olajša dihanje v vodne organizme • preprečiti sproščanje v okolje Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V 100 mL čašo 1 stehtamo približno 5,0 g zmesi natrijevega klorida, peska in joda na 0,1 g natančno. 2. Na čašo postavimo bučko, ki jo do 1/3 napolnimo z mrzlo vodo. Pričnemo s previdnim segrevanjem na steklokeramični plošči, pri čemer ena od komponent sublimira. 3. Ko v čaši ni več videti par joda, aparaturo odstranimo s steklokeramične plošče in počakamo, da se aparatura ohladi. 4. Sublimat s spatulo odstranimo z zunanje površine bučke in ga stehtamo. 5. Ko se ohladi, preostanku v čaši 1 dodamo približno 20 mL vode in vsebino premešamo s stekleno palčko. 6. Preostanek v čaši 1 filtriramo z uporabo lija, na katerega namestimo suh, stehtan in naguban filtrirni papir, ki ga pred filtriranjem omočimo. Lij namestimo v obroč, vpet v stojalo, pod katerega namestimo čašo 2. Filtrat v čaši 2 shranimo. 7. Preostanek na filtrirnem papirju skupaj s filtrirnim papirjem previdno prenesemo na označeno urno steklo, kjer ga pustimo do naslednjih vaj, da se posuši. 8. Filtrat iz čaše 2 prelijemo v stehtano izparilnico in jo postavimo na steklokeramično ploščo. Izparilnico pričnemo previdno segrevati, da voda odpari. Ob tem s stekleno palčko mešamo raztopino v izparilnici, da kristali soli, ki pri tem nastanejo, tudi ostanejo v izparilnici. 9. Ohlajeno izparilnico ponovno stehtamo in izračunamo maso soli, preostale po kristalizaciji vodne raztopine soli. 10. Na naslednjih vajah suh preostanek na filtrirnem papirju skupaj s filtrirnim papirjem stehtamo in izračunamo maso peska, preostalega na filtrirnem papirju. Skica aparature 5. Meritve in računi A Meritve m(heterogene zmesi) m(filtrirnega papirja) m(izparilnice) m(natrijevega klorida) m(peska) m(joda) B Izračuni masnih deležev posameznih komponent zmesi ^(natrijevega klorida) w(peska) w(joda) 6. Rezultati Opažanja Sklepi Sublimacija Filtracija Izparevanje Masni deleži komponent v zmesi ^(natrijevega klorida)= w(peska)= w(joda)= 7. Vprašanja 1. V heterogeni zmesi imamo morsko vodo, iglice bora in oljne kapljice. Izpolnite preglednico, ki bo predstavljala izhodišče za praktični postopek ločevanja navedene heterogene zmesi. Ime metode oz. postopka ločevanja Komponenta zmesi, ki jo Lastnost komponente v zmesi, ki jo odstranjujete Komponente, ki v zmesi po uporabi metode še odstranjujete preostanejo 2. Imamo trdno zmes, ki vsebuje 3 različne komponente. Ena od komponent zmesi je v vodi dobro topna snov, (po prekristalizaciji tehta 4,7 g), druga snov zlahka sublimira. Izračunaj maso tretje netopne komponente v zmesi, če je masa sublimata 1,9 g, masa zmesi na začetku pa 6,9 g. 3. Kaj je emulzija? Navedi nekaj primerov. 4. Ugotovite, ali je posamezna zmes, navedena v preglednici, homogena ali heterogena. Vaš odgovor opredelite tako, da v preglednici zmes označite v ustreznem stolpcu. Odgovore utemeljite. Zmes Homogena zmes Heterogena zmes vodna raztopina modre galice CuSO4 . 5H2O(s) in NaCl(s) emulzija vode in olja mleko mivka in voda zmes bakrovih in železovih opilkov Utemeljitev: 2. DEL: LOČEVANJE TEKOČE HOMOGENE ZMESI 1. Naloga Ločite tekočo homogeno zmes barvil v flumastrih različnih barv oz. zmesi barvil različnih flumastrov. Uporabite ustrezne metode, ki bodo omogočale postopno ločevanje zmesi barvil na komponente. Metode ločevanja, ki jih nameravate pri ločevanju zmesi uporabiti, ustrezno utemeljite, tako, da izpolnite spodnjo tabelo. Ime metode oz. postopka ločevanja Komponenta zmesi, ki jo odstranjujete Lastnost komponente v zmesi, ki jo odstranjujete 2. Potrebščine Pribor Kemikalije Kolonska kromatografija • kolona • čaša 100 mL, • lij, steklena palčka, • epruvete, • stojalo za epruvete • stojalo, mufa, prižema, • merilo, vata • fen • stacionarna faza - silikagel • zmes barvil za ločevanje • mobilna faza - voda Papirna kromatografija • steklena kadička, • filtrirni papir, • grafitni svinčnik, • ravnilo • barvila v različnih flumastrih mobilna faza - voda, 3. Potek dela po stopnjah Kolonska kromatografija 1. Pripravimo kolono za kolonsko kromatografijo tako, da na dno ožjega dela kolone potisnemo majhen kosem vate. Nato kolono med stresanjem postopoma napolnimo s silikagelom. Plast silikagela naj bo visoka okrog 15 cm. Za polnjenje uporabimo primerno velik lij. 2. Kolono omočimo z vodo tako, da skozi lij ob steni kolone previdno dodajamo vodo, ki predstavlja mobilno fazo, toliko časa, da voda vso stacionarno fazo omoči. 3. Na vrh stacionarne faze s kapalko dodamo 5 kapljic pripravljene zmesi za ločevanje. 4. Na vrh stacionarne faze - silikagela, ponovno položimo majhen kosem vate. 5. Počakamo, da se zmes za ločevanje vpije v stacionarno fazo. 6. Ob stekleni palčki pričnemo dodajati svežo mobilno fazo in pazimo, da je mobilna faza ves čas od 1 do 2 cm nad vrhom stacionarne faze. 7. Posamezne komponente zmesi pričnemo loviti v epruvete. Epruvete menjavamo, da ulovimo ustrezne komponente. Opažene spremembe zapišemo. Papirna kromatografija 1. Iz filtrirnega papirja izrežemo ustrezno velik kromatografski papir, da bo ustrezal velikosti steklene kadičke, ki jo bomo uporabili za izvedbo papirne kromatografije. Kromatografski papir ne sme segati do dna kadičke, prav tako se ne sme dotikati sten kadičke. Širino papirja pa moramo prilagoditi pokrovu kadičke, na katerega bomo s pomočjo steklenih nosilcev namestili kromatografski papir v kadičko. 2. 2,5 cm od spodnjega roba papirja nato označimo z grafitnim svinčnikom startno črto ter 10 cm nad to črto narišemo drugo črto, ki bo označevala fronto, do katere naj bi pripotovalo topilo pri kromatografiji. 3. Z grafitnom svinčnikom na enakomernih razdaljah razporedimo in označimo točke na startni črti, na katere bomo nanašali vzorce posameznih flumastrov. 4. S flumastrom določene barve nanesemo barvilo izbranega flumastra na določeno točko na startni črti. 5. Ko nanesemo vzorce vseh izbranih flumastrov na kromatografski papir, papir vstavimo v stekleno kadičko, v katero smo nalili topilo oz. mobilno fazo. Kot mobilna faza nam v tem primeru služi voda. Papir namestimo tako, da se nahaja v mobilni fazi (vodi), ki sega približno 1 cm visoko. Pri tem moramo paziti, da startna črta z nanešenimi vzorci ne sega v vodo. 6. Počakamo, da mobilna faza - fronta topila pripotuje do zgornje črte. 7. Kromatogram vzamemo iz kadičke in ga posušimo s fenom. Opažene spremembe zapišemo in prilepimo kromatogram. 4. Opažanja insklepi Opažanja Sklepi Kolonska kromatografija Opažanja Sklepi Papirna kromatografija 5. Rezultati Vzdolžno prilepite kromatogram in pripišite kateri barvi flumastra ustreza. Kromatogram: Barva flumastra: 6. Vprašanja 1. Katero barvilo se je najprej izpralo iz kolone pri kolonski kromatografiji? Pojasnite svoj odgovor. 2. Zakaj so se barvila na papirju ločila, zakaj mobilna faza potuje po papirju navzgor? 3. Zakaj ste lahko za mobilno fazo pri papirni kromatografiji flumastrov uporabili vodo? 4. Katera barvila ste ločili pri kromatografiji črnega flumastra? 7. Uspešnost opravljanja vaje Pripravljenost na vajo Eksperimentalna izvedba vaje Rezultati in naloge Upoštevanje pravil varnega dela Datum :__Podpis asistenta: _ SNOVNE IN ENERGIJSKE SPREMEMBE PRI KEMIJSKI REAKCIJI Namen vaje Pri kemijski reakciji potekajo snovne in energijske spremembe. Energijske spremembe pri kemijski reakciji predstavimo z ustreznim grafom, snovne spremembe pri kemijski reakciji pa predstavimo z ustrezno kemijsko enačbo. Spoznali boste primer eksotermne in primer endotermne kemijske reakcije ter dobljene rezultate predstavili v ustrezni obliki. 1. DEL: EKSOTERMNA KEMIJSKA REAKCIJA 1. Naloga Izvedite kemijsko reakcijo med magnezijevimi opilki in klorovodikovo kislino. Potek kemijske reakcije spremljajte z merjenjem temperature reakcijske zmesi. Meritve zapišite v tabelo in izmerjene rezultate grafično predstavite. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • čaša 600 mL • stiroporni kozarec 200 mL • termometer • merilni valj • elektronska tehtnica spatula • magnezijevi opilki 0,5 g • 10 % klorovodikova kislina 30 mL 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo Mg • vnetljiva trdna snov v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini • v velikih količinah lahko pride do samosegrevanja- lahko povzroči požar • hraniti na suhem in v zaprti posodi • hraniti stran od vira ognja HCl • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • povzroči draženje dihalnih poti • povzroča opekline ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • ob nezgodi ali slabem počutju, takoj poiskati zdravniško pomoč Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V 600 mL čašo postavimo 200 mL stiroporni kozarec in vanj nalijemo 30 mL 10 % klorovodikove kisline. 2. V stiroporni kozarec postavimo termometer in počakamo, da se temperatura ustali. 3. Na elektronski tehtnici stehtamo 0,5 g magnezijevih opilkov. 4. Magnezijeve opilke stresemo v klorovodikovo kislino v stiropornem kozarcu in začnemo meriti čas. 5. Zmes mešamo s termometrom* in odčitamo temperaturo zmesi vsakih 15 sekund. 6. Temperaturo merimo toliko časa, dokler se ne prične spreminjati v nasprotni smeri, nakar izvedemo še najmanj dve meritvi. 7. Meritve sproti zapisujemo v ustrezno zasnovano tabelo. 8. Narišemo graf temperature reakcijske zmesi v odvisnosti od časa na milimetrski papir. * S termometrom navadno ne mešamo reakcijske zmesi, ker ga lahko razbijemo, vendar je v tem primeru to potrebno, saj tako natančneje izmerimo temperaturo reakcijske zmesi. Termometra med odčitavanjem temperature ne dvigujemo iz reakcijske zmesi. Skica aparature: 5. Meritve in računi A Meritve (rezultate meritev uredite v ustrezno tabelo in narišite graf) Tabela Graf B Izračunajte spremembo temperature pri kemijski reakciji: AT = C Napišite enačbo kemijske reakcije (v enačbi označite agregatna stanja snovi): 6. Rezultati Opažanja Sklepi Kemijska reakcija med Mg in 10 % HCl: Spremljanje spremembe temperature: 7. Vprašanja 1. Zakaj izvajamo reakcijo v stiropornem kozarcu, postavljenem v večjo čašo? 2. Katere snovi nastajajo pri reakciji? 3. V kakšnih agregatnih stanjih (trdno, tekoče, plinasto, vodna raztopina ...) so snovi, ki nastanejo pri reakciji? 4. Opredelite kemijsko reakcijo med magnezijem in klorovodikovo kislino glede na energijske spremembe. 2. DEL: ENDOTERMNA KEMIJSKA REAKCIJA 1. Naloga Izvedite kemijsko reakcijo med barijevim hidroksidom in amonijevim kloridom. Potek kemijske reakcije spremljajte z merjenjem temperature reakcijske zmesi. Meritve zapišite v tabelo in izmerjene rezultate grafično predstavite. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • čaša 600 mL • amonijev klorid 5 g • stiroporni kozarec 200 mL • barijev hidroksid oktahidrat 8 g • termometer • merilni valj • elektronska tehtnica • spatula 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo NH4Cl O • škodljivo pri zaužitju • povzroča hudo draženje oči • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut Ba(OHh' 8H2O • škodljivo pri vdihavanju • zdravju škodljivo pri zaužitju • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • ob nezgodi ali slabem počutju, takoj poiskati zdravniško pomoč Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V 600 mL čašo postavimo 200 mL stiroporni kozarec. 2. V stiroporni kozarec damo 5 g amonijevega klorida in vanj postavimo termometer, počakamo, da se temperatura ustali in izmerimo začetno temperaturo. 3. V stiroporni kozarec nato stresemo še 8 g barijevega hidroksida in začnemo meriti čas. 4. Zmes mešamo s termometrom* in odčitamo temperaturo zmesi vsakih 15 sekund. 5. Temperaturo merimo toliko časa, dokler se ne prične spreminjati v nasprotni smeri, nakar izvedemo še najmanj dve meritvi. 6. Meritve sproti zapisujemo v ustrezno zasnovano tabelo. 7. Narišemo graf temperature reakcijske zmesi v odvisnosti od časa na milimetrski papir. * S termometrom navadno ne mešamo reakcijske zmesi, ker ga lahko razbijemo, vendar je v tem primeru to potrebno, saj tako natančneje izmerimo temperaturo reakcijske zmesi. Termometra med odčitavanjem temperature ne dvigujemo iz reakcijske zmesi. Skica aparature: 5. Meritve in računi A Meritve (rezultate meritev uredite v ustrezno tabelo in narišite graf) Tabela Graf B Izračunajte spremembo temperature pri kemijski reakciji: AT = C Napišite enačbo kemijske reakcije (v enačbi označite agregatna stanja snovi): 6. Rezultati Opažanja Sklepi Kemijska reakcija med Ba(OH)2 in NH4Cl: Spremljanje spremembe temperature: 7. Vprašanja 1. Katere snovi nastajajo pri reakciji? 2. Kateri produkt prepoznate po vonju? 3. Opredelite reakcijo med amonijevim kloridom in barijevim hidroksidom glede na energijske spremembe. 8. Uspešnost opravljanja vaje: • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: VODA IN NJENE LASTNOSTI Namen vaje Voda je življenjsko pomembna spojina. Je odlično topilo za veliko različnih snovi, zato lahko z vodo pripravljamo vodne raztopine snovi različnih koncentracij. Na vaji boste spoznali osnovne postopke za pripravo raztopin različnih koncentracij, jih pripravili ter izmerili njihovo gostoto. Molekula vode je polarna molekula, zato se v vodi dobro topijo polarne snovi. Za ugotavljanje polarnosti snovi uporabljamo različne metode, ki nam omogočajo sklepanje o medsebojni topnosti teh snovi, kar boste na vaji preizkusili. 1. DEL: DOLOČANJE POLARNOSTI SNOVI IN UGOTAVLJANJE NJIHOVE TOPNOSTI 1. Naloga Določite polarnost snovi in ugotovite vpliv njihove polarnosti na medsebojno mešanje. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije Polarnost snovi: • heksan • 3 birete • metanol • plastična palica voda • krpa iz umetnih vlaken • 3 čaše Topnost snovi: • 3 epruvete 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo heksan <§> S • lahko vnetljiva tekočina in hlapi • pri zaužitju ali vstopu v dihalne poti je lahko smrtno nevarno • povzroča draženje kože • lahko povzroči zaspanost ali omotico • sum škodljivosti za plodnost • lahko škoduje organom pri dolgotrajni ali ponavljajoči se izpostavljenosti • strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • hraniti stran od isker ali vira ognja • pri zaužitju takoj poklicati zdravniško pomoč • ne sprožati bruhanja • ob stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • hraniti na hladnem, dobro prezračevanem mestu • preprečiti sproščanje v okolje metanol i • lahko vnetljiva tekočina in hlapi • strupeno pri zaužitju, stiku s kožo ali pri vdihavanju • škoduje organom • hraniti stran od isker ali vira ognja • hraniti na hladnem, dobro prezračevanem mestu • ob stiku s kožo umiti z veliko vode in mila Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah A Polarnost snovi 1. Tri birete vpnemo v stojalo in jih napolnimo s tremi različnimi tekočinami: heksanom, metanolom in vodo. 2. Pripravimo si naelektreno plastično palico, tako, da jo drgnemo ob krpico iz umetnih vlaken le v eni smeri. 3. Pod posamezno bireto postavimo čašo in vanjo iz posamezne birete spustimo tanek curek posamezne tekočine. Curku posamezne snovi se približamo z naelektreno plastično palico. Opazujemo spremembe. 4. Zapišemo svoja opažanja. B. Topnost snovi 1. V prvi epruveti zmešamo 1 mL heksana in 1 mL vode. 2. V drugi epruveti zmešamo 1 mL heksana in 1 mL metanola. 3. V tretji epruveti zmešamo 1 mL vode in 1 mL metanola. 4. Zapišemo svoja opažanja. 5. Meritve A. Polarnost snovi bireta 1 bireta 2 bireta 3 snov heksan metanol voda polarnost snovi B. Topnost snovi epruveta 1 epruveti 2 epruveta 3 snov heksan/voda heksan/metanol voda/metanol topnost snovi 28 | K. S. Wissiak Grm, I. Devetak 6. Rezultati A. Polarnost snovi Opažanja Sklepi heksan metanol voda B. Topnost snovi Opažanja Sklepi heksan metanol voda 7. Vprašanje 1. Kaj sklepate iz rezultatov obeh delov poskusa? Odgovore zapišite v preglednico tako, da jih označite s kljukico ali črtico (/). heksan metanol voda polarnost topnost v heksanu topnost v metanolu topnost v vodi 2. DEL: PRIPRAVA VODNIH RAZTOPIN 1. Naloga A Priprava vodne raztopine snovi določene odstotne koncentracije (w) Pripravite 300 g_% raztopine natrijevega klorida. B Priprava vodne raztopine snovi določene množinske koncentracije (c) z razredčevanjem Pripravite 250 mL raztopine natrijevega hidroksida z množinsko koncentracijo_ mol/L v merilni bučki. C Priprava vodne raztopine snovi določene odstotne koncentracije (w) z razredčevanjem Pripravite 300 g_% raztopine žveplove(VI) kisline v čaši. D Priprava vodne raztopine snovi določene množinske koncentracije (c) z razredčevanjem Pripravite 250 mL raztopine žveplove(VI) kisline z množinsko koncentracijo_mol/L v merilni bučki. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije A Priprava vodne razt. odstotne konc. (w) • čaša 400 mL • steklena palčka • 2 merilna valja • elektronska tehtnica • areometer • natrijev klorid NaCI B Priprava vodne razt. množinske konc. (c) • merilna bučka 250 mL • 2 merilna valja • areometer 20 % raztopina natrijevega hidroksida NaOH C Priprava vodne razt. odstotne konc. (w) • čaša 400 mL • steklena palčka • 3 merilni valji • areometer • 70 % raztopina žveplove(VI) kisline H2SO4 D Priprava vodne razt. množinske konc. (c) • merilna bučka 250 mL • 2 merilna valja • areometer • 70 % raztopina žveplove(VI) kisline H2SO4 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo NaOH <8> • lahko je jedko za kovine • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • ob zaužitju izpirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut H2SO4 <8> • lahko je jedko za kovine • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • ob zaužitju izpirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. Splošna navodila za pripravo raztopin: 1. Vodne raztopine lahko pripravljamo na različne načine. Vodno raztopino določene odstotne koncentracije trdnega topljenca pripravimo tako, da v čaši zatehtamo ustrezno maso trdnega topljenca in mu dolijemo ustrezno prostornino topila. Nastalo zmes premešamo, tako, da se ves topljenec v topilu raztopi. 2. Vodne raztopine snovi pa lahko pripravljamo tudi z razredčevanjem. V čašo ali merilno bučko, v kateri pripravljamo raztopino, vedno najprej vlijemo nekaj vode. Navadno je to približno 1/3 celotne prostornine topila, potrebnega za pripravo zahtevane prostornine raztopine. Nato dodamo ustrezno količino topljenca, ki je navadno že raztopina določene koncentracije in vsebino premešamo. Dodamo še preostalo topilo in raztopino dobro premešamo. 3. Splošno velja, da vedno vlivamo bolj koncentrirane raztopine v vodo. V primeru, da se nastala raztopina segreje, počakamo, da se ohladi in nato nadaljujemo s pripravo raztopine, tako da dolijemo preostalo vodo malo pod oznako merilne bučke in dobro premešamo. S kapalko nato dodamo vodo do oznake (v primeru, da raztopino pripravljamo v merilni bučki). 4. Potek dela po stopnjah A Priprava vodne raztopine NaCl določene odstotne koncentracije (w) 1. Izračunajte potrebno maso natrijevega klorida in prostornino vode za pripravo zahtevane raztopine. 2. V 400 mL čašo zatehtajte potrebno maso natrijevega klorida in dodajte ustrezno prostornino vode. 3. Vsebino v čaši dobro premešajte s stekleno palčko. 4. Nastalo raztopino iz čaše prelijte v označen merilni valj in izmerite gostoto raztopine z areometrom. 5. Rezultat meritve gostote vpišite v tabelo Rezultati in nato izpolnite še ostale manjkajoče podatke v tej tabeli. Primer postopka reševanja naloge: Podatki: želimo pripraviti: m(raztopine)= 300 g w(NaCl)= 0,050 Koliko topljenca, natrijevega klorida NaCl, potrebujemo za pripravo želene raztopine? Iz formule w(raztopine)= m(topljenca)/m(raztopine) izračunamo: m(topljenca)=w(raztopine)-m(raztopine)=0.050-300=15.0 g Odgovor: Potrebujemo 15,0 g natrijevega klorida. Koliko topila, vode H2O, potrebujemo za pripravo želene raztopine? Iz formule m(raztopine)= m(topljenca)+m(topila) izračunamo: m(topila)=m(raztopine)-m(topljenca)=300 g - 15,0 g = 285 g. \/(topila) =m(topila)/yC> (topila) V(H20) =m(H20)/yc(H20)=285 g/1,00 g/mL = 285 mL. Odgovor: Potrebujemo 285 mL vode. B Priprava vodne raztopine snovi določene množinske koncentracije z razredčevanjem 1. Izračunajte prostornino 20,0 % raztopine natrijevega hidroksida z gostoto 1,20 g/mL, ki jo potrebujete za pripravo zahtevane raztopine. 2. V merilnem valju odmerite izračunano prostornino 20,0 % raztopine natrijevega hidroksida. 3. V 250 mL merilno bučko nalijte približno 100 mL vode, dodajte izmerjeno prostornino 20,0 % raztopine natrijevega hidroksida in bučko dopolnite z vodo na 250 mL. 4. Raztopino v bučki dobro premešajte tako, da z zamaškom zaprto bučko nekajkrat obrnete navzdol in navzgor. 5. Nastalo raztopino iz bučke prelijte v ustrezen merilni valj in izmerite gostoto raztopine z areometrom. 6. Rezultat meritve gostote vpišite v tabelo Rezultati in nato izpolnite še ostale manjkajoče podatke v tej tabeli. Primer postopka reševanja naloge: Podatki: želimo pripraviti: \/(NaOH)= 250 mL c(NaOH)= 1,00 M izhajamo iz: w(NaOH)=0,200 p( NaOH)=l,20 g/mL Koliko topljenca, (20,0 % raztopine natrijevega hidroksida NaOH), potrebujemo? Iz formule c = n(topljenca)/y(raztopine) sledi: n(NaOH) = c(NaOH)-V(NaOH) = 1,00 mol/L- 0,250 L = 0,250 mol Odgovor: Potrebujemo 0,250 mol topljenca. Koliko molarna je 20,0 % raztopina natrijevega hidroksida? Iz formule za preračunavanje koncentracij c = w ■yc>('raztopine)//V7(topljenca) sledi: c = w -p(raztopine)//W(topljenca)= (0,200-1,20 g/mL)/(40,0 g/mol) = = (0,200-1200 g/L)/(40,0 g/mol) = 6.00 mol/L Odgovor: Raztopina je 6,00 M. Koliko 20,0% raztopine natrijevega hidroksida moramo odmeriti? Iz formule c = n(topljenca)/y(raztopine) sledi: V(NaOH) = n(topljenca)/c = 0,250 mol/6,00 mol/L = 41,6 mL Odgovor: Odmerimo 41,6 mL 20,0 % NaOH. C Priprava vodne raztopine snovi določene odstotne koncentracije (w) z razredčevanjem 1. Izračunajte prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline z gostoto 1,58 g/mL in prostornino vode, ki jo potrebujete za pripravo zahtevane raztopine. 2. V merilnem valju odmerite izračunano prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline. 3. V merilnem valju odmerite prostornino vode. 4. V 400 mL čašo nalijte potrebno prostornino vode in dodajte izmerjeno prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline. 5. Vsebino v čaši dobro premešajte s stekleno palčko. 6. Nastalo raztopino iz čaše prelijte v označen merilni valj in izmerite gostoto raztopine z areometrom. 7. Rezultat meritve gostote vpišite v tabelo Rezultati in nato izpolnite še ostale manjkajoče podatke v tej tabeli. Primer postopka reševanja naloge: Podatki: želimo pripraviti: izhajamo iz: m(H2SO4) = 300 g 1MH2SO4) = 0,700 w(H2S04) = 0,0500 p (H2S04) = 1,58 g/mL Izračun mase topljenca, žveplove(VI) kisline H2SO4, ki jo potrebujemo za pripravo želene raztopine: iz formule wftopljenca) = m(topljenca)/m(raztopine) sledi: m(H2SO4)= m(raztopine)-w(topljenca)= 300 g ■ 0,0500 = 15,0 g Odgovor: Potrebujemo 15,0 g H2SO4 . Preračun mase topljenca v množino topljenca: n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 15,0 g/98,0 g/mol = 0,153 mol H2SO4 Odgovor: 15,0 g H2SO4 je 0,153 mol H2SO4. Koliko molarna je 70,0 % raztopina žveplove(VI) kisline? Iz formule za preračunavanje koncentracij c = w ■ yc(raztopine)//V7(topljenca) sledi: c = w • yo(raztopine)//W(topljenca) = 0,70-1,58 g/mL/98,0 g/mol = 11,3 mol/L Odgovor: 70,0 % raztopina H2S04je 11,3 M. Koliko 70,0 % žveplove(VI) kisline potrebujemo za pripravo želene raztopine? Iz formule c = n(topljenca)/V(raztopine) sledi: V(H2SO4) = n(topljenca)/c=0,153 mol/11,3 mol/L = 13,5 mL Odgovor: Potrebujemo 13,5 mL 70,0 % raztopine H2SO4. Koliko topila, vode potrebujemo za pripravo želene raztopine? M(raztopine) = m(topljenca) + m(topila) m(H2O) = m(končne raztopine) - m(izhodne raztopine) = 300 g - (13,5 mL-1,58 g/mL) = 279 g Odgovor: Ob upoštevanju, da je gostota vode je 1 g/mL , potrebujemo 279 mL vode. D Priprava vodne raztopine snovi določene množinske koncentracije z razredčevanjem 1. Izračunajte prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline z gostoto 1,58 g/mL, ki jo potrebujete za pripravo zahtevane raztopine. 2. V merilnem valju odmerite izračunano prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline. 3. V 250 mL merilno bučko nalijte približno 100 mL vode, dodajte odmerjeno prostornino 70,0 % raztopine žveplove(VI) kisline in dopolnite bučko z vodo na 250 mL. 4. Raztopino v bučki dobro premešajte tako, da z zamaškom zaprto bučko nekajkrat obrnete navzdol in navzgor. 5. Nastalo raztopino iz bučke prelijte v označen merilni valj in izmerite gostoto raztopine z areometrom. 6. Rezultat meritve gostote vpišite v tabelo Rezultati in nato izpolnite še ostale manjkajoče podatke v tej tabeli. Primer postopka reševanja naloge: Postopek izračuna je podoben, kot že prikazano na primeru izračuna naloge C, le da ni potrebno izračunati, koliko vode moramo dodati, ker raztopino pripravimo v 250 mL merilni bučki. (Priprava vodne raztopine snovi določene odstotne koncentracije (w) z razredčevanjem), tako da nadaljujemo po navedenem postopku reševanja. Podatki: želimo pripraviti: V(H2SO4) = 250 mL c(H2SO4) = 0,500 mol/L izhajamo iz: w(H2SO4) = 0,700 p(H2S04) = 1,58 g/mL Tabela podatkov za pripravo posameznih vodnih raztopin snovi za podatke številka od 2. do 9. (za praktično izvedbo točke 3. Naloge): Vodna raztopina podatki št. 2 podatki št. 3 podatki št. 4 podatki št. 5 podatki št. 6 podatki št. 7 podatki št. 8 podatki št. 9 w(NaCl) 0,050 0,15 0,15 0,05 0,15 0,10 0,15 0,050 c (NaOH) 1,50 1,50 1,50 2,00 2,00 1,50 1,00 2,00 w (H2SO4) 0,10 0,15 0,10 0,050 0,10 0,10 0,15 0,050 c (H2SO4) 1,00 0,50 1,00 0,50 1,00 1,50 1,50 1,00 Primer vpisovanja podatkov posameznih nalog in rezultatov v tabelo za izbrani izračunani primer: Tabela: Izračunane vrednosti količin snovi za pripravo posameznih vodnih raztopin snovi Vodna raztopina Masa ali prostornina topljenca* Prostornina dodanega topila (vode) Izmerjena gostota raztopine Množinska koncentracija Masni delež topljenca Odstotna koncentracija m [g] ali V [mL] V [mL] P [g/mL] c [mol/L] ** (w) w (%)** w(NaCl) 15,0 285 meritev izračun na osnovi izmerjene p 5,00 0,050 c (NaOH) 41,6 meritev 1,00 mol/L izračun na osnovi izmerjene p izračun na osnovi izmerjene p w (H2SO4) 13,5 279 meritev izračun na osnovi izmerjene p 5,00 0,050 c (H2SO4) 11,1 meritev 0,50 mol/L izračun na osnovi izmerjene p izračun na osnovi izmerjene p * Izračunana masa ali prostornina topljenca (odvisno od postopka priprave) oziroma prostornina raztopine topljenca znane koncentracije, iz katere izhajamo (razberemo iz podatkov) ** Podatka za odstotno koncentracijo w (%) oziroma množinsko koncentracijo c [mol/L] sta dva podatka, pri čemer je eden med njima podan z nalogo in je torej že poznan, drugega pa izračunate po opravljeni meritvi gostote pripravljene raztopine. 5. Rezultati Podatki št. Tabela: Izračunane vrednosti količin snovi za pripravo posameznih vodnih raztopin snovi Vodna raztopina Prostornina dodanega topila (vode) Masa ali prostornina topljenca* Izmerjena gostota raztopine Množinska koncentracija Masni delež topljenca Odstotna koncentracija V [mL] m [g] ali V [mL] P [g/mL] c [mol/L] ** (w) w (%)** w(NaCl) c(NaOH) w(H2SO4) c(H2SO4) * Izračunana masa ali prostornina topljenca, (odvisno od postopka priprave), oziroma prostornina raztopine topljenca znane koncentracije, iz katere izhajamo. ** Podatek: odstotna koncentracija w (%) ali množinska koncentracija c [ mol/L] sta podatka, ki ju za določeno št. podatkov razberete iz Tabele podatkov za pripravo posameznih vodnih raztopin snovi. 6. Vprašanja 1. Na ravni delcev narišite vodno raztopino natrijevega klorida. V legendi označite delce, ki ste jih uporabili v shemi, poimenujte jih in napišite njihove simbole. Molekul vode zaradi preglednosti ni potrebno risati. Legenda: 2. Kolikšna je množinska koncentracija raztopine magnezijevega klorida, če je v 485,9 mL te raztopine raztopljeno 15,80 g magnezijevega klorida? 3. Masni delež natrijevega klorida v raztopini je 0,0600. Gostota raztopine pri 18 °C je 1,04 g/mL. Izračunajte množinsko koncentracijo raztopine. 7. Uspešnost opravljanja vaje: • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: KISLINE, BAZE IN SOLI Namen vaje Kemijsko reakcijo med kislino in bazo imenujemo nevtralizacija. Postopek titracije, pri kateri tudi poteka reakcija nevtralizacije, uporabljamo za določanje neznane koncentracije kisline ali baze. Pri vaji boste spoznali postopek titracije močne kisline z močno bazo in določili neznano koncentracijo vzorca kisline. Reakcije, ki potekajo v vodni raztopini ali talini med prosto gibljivi ioni, imenujemo ionske reakcije. Pri vaji boste spoznali nekatere primere ionskih reakcij v vodni raztopini ter zapisali njihove urejene enačbe kemijskih reakcij. 1. DEL: DOLOČANJE NEZNANE KONCENTRACIJE KLOROVODIKOVE KISLINE 1. Naloga Določite prostornino 0,10 M raztopine natrijevega hidroksida, ki je potrebna za nevtralizacijo vzorca raztopine klorovodikove kisline neznane koncentracije. Izračunajte koncentracijo klorovodikove kisline. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 2 erlenmajerici 100 mL, • 3 pipete bireta • 0,10 M natrijev hidroksid NaOH • klorovodikova kislina HCl neznane koncentracije • fenolftalein 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo NaOH <6> • lahko je jedko za kovine • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • ob zaužitju izpirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut HCl • lahko je jedko za kovine • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • ob stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut fenolftalein • lahko povzroči raka • sum povzročitve genetskih okvar • sum škodljivosti za plodnost • pri izpostavljenosti ali sumu izpostavljenosti poiskati zdravniško pomoč • pred delom se poučiti o posebnih navodilih Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. Označimo si dve 100 mL erlenmajerici s številkama 1 in 2 za izvedbo titracije v dveh paralelkah. 2. V označeni erlenmajerici s pipeto odmerimo 10,0 mL raztopine klorovodikove kisline neznane koncentracije. V vsako erlenmajerico dodamo 2 kapljici raztopine fenolftaleina. 3. Izvedemo titracijo. Raztopino baze počasi dodamo v raztopino kisline, dokler ne zaznamo rahlo vijoličaste barve raztopine, ki ostane obstojna. 4. Natančno odčitamo prostornino porabljene 0,10 M raztopine NaOH in porabo za vsako paralelko zapišemo v tabelo. 5. Izračunamo povprečje izračunanih koncentracij obeh paralelk in rezultate vpišemo v tabelo. 5. Meritve in računi Neznani vzorec raztopine kisline št. paralelka št. prostornina kisline (mL) poraba baze (mL) koncentracija kisline (mol/L) povprečje konc. kisline (mol/L) 1. 2. Primer izračuna neznane koncentracije kisline NaOH(aq) + HCI(aq) -> NaCI(aq) + H20(l) n(NaOH) = n(HCl) c(NaOH) V(NaOH ) = c(HCl) -V(HCl) c(HCl) = c(NaOH) ■ V(NaOH)/V(HCl) 5. Opažanja in sklepi Opažanja Sklepi Titracija 6. Rezultati Vzorec kisline neznane koncentracije št.: c(HCl) = 2. DEL: IONSKE REAKCIJE V KAPLJICAH 1. Naloga Izvedite ionske reakcije po priloženi reakcijski mreži. Zapišite ionsko obliko enačb reakcij, ki so potekle, v ostalih primerih samo naštejte ione v posamezni raztopini. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • reakcijska mreža na belem listu • plastična folija • vodna razt. klorovodikove kisline HCI 0,5 mol/L • vodna razt. amonijaka NH30,5 mol/L • vodna razt. kalcijevega klorida CaCI2 0,5 mol/L • vodna razt. bakrovega sulfata CuSO4 0,5 mol/L • vodna razt.natrijevega hidroksida NaOH 0,5 mol/L • vodna razt. barijevega klorida BaCI2 0,5 mol/L • vodna razt. natrijevega karbonata Na2C030,5 mol/L • vodna razt. srebrovega nitrata AgNO3 0,5 mol/L 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo HCl O • lahko je jedko za kovine • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • ob stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut nh3 <8> • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • ob vdihavanju prenesti osebo na svež zrak in namestiti v položaj, ki olajša dihanje CaCl2 • povzroča resne poškodbe oči • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut CuSO4 1 • škodljivo pri zaužitju povzroča draženje kože in hudo draženje oči • zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • ob stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • preprečiti sproščanje v okolje NaOH O • lahko je jedko za kovine • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • ob zaužitju izpirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut BaCl2 • strupeno ob zaužitju • zdravju škodljivo pri vdihavanju • ob nezgodi ali slabem počutju, takoj poiskati zdravniško pomoč Na2CO3 • povzroča resne poškodbe oči • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut AgNO3 • povzroča resne opekline kože in poškodbe oči • zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • ob zaužitju izpirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • preprečiti sproščanje v okolje Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanie-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. Pripravimo si plastično folijo in pripravljeno reakcijsko mrežo na belem listu. 2. Kanemo po eno kapljico 0,5 M vodnih raztopin klorovodikove kisline, amonijaka, kalcijevega klorida, bakrovega sulfata(VI), natrijevega hidroksida, barijevega klorida, natrijevega karbonata, srebrovega nitrata(V) na ustrezna mesta v reakcijski mreži. Uporabite kapalke, ki so že nameščene v vsaki reagenčni steklenički, in pazite, da jih ne zamenjajte med seboj! S kapalko, s katero dodajate drugo kapljico, se ne smete dotakniti kapljice, ki je že na foliji. 3. Opažene spremembe takoj zapišemo v tabelo, ker se barve oborin čez čas spremenijo. 5. Rezultati Opažanja in sklepe zapišite v posamezno polje tabele. NH3 CaCl2 CuSO4 NaOH BaCl2 Na2CO3 AgNO3 1 2 3 4 5 6 7 NH3 8 9 10 11 12 13 CaCl2 14 15 16 17 18 CuSO4 19 20 21 22 NaOH 23 24 25 BaCl2 26 27 Na2CO3 28 HCl AgNO3 Enačbe kemijskih reakcij (Zapišite ionsko obliko enačb reakcij, ki so potekle, v ostalih primerih samo naštejte ione v posamezni raztopini. V tabeli sta navedena primera.) Št. Ionska oblika enačbe reakcije ali ioni, preostali v raztopini 1. H3O+(aq) + NH3(aq) H2O(l) + NH4+(aq) 2. H30+(aq), Cl(aq), Ca2+(aq) 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 6. Vprašanja in naloge Vprašanja 1. Pri kombinacijah katerih raztopin nastajajo plini? 2. Katere soli so bele barve in slabo topne v vodi? 3. Soli katerega elementa so modre barve? 44 | K. S. Wissiak Grm, I. Devetak 4. Katere soli niso topne v vodi? 5. Kateri hidroksidi so slabo topni v vodi? 6. Katere soli so dobro topne v vodi? 7. V katerih primerih je potekla reakcija nevtralizacije? Naloge 1. Kolikšna je množinska koncentracija vodne raztopine magnezijevega hidroksida, če pri titraciji 100,0 mL te raztopine porabimo 250,0 mL 0,100 M raztopine klorovodikove kisline. Napišite enačbo za reakcijo nevtralizacije in jo uredite. 2. Kakšna prostornina 2,50 M H2SO4 je potrebna za nevtralizacijo raztopine, ki vsebuje 2,50 g NaOH? Napišite enačbo za reakcijo nevtralizacije in jo uredite. 3. S postopkom kislinsko-bazne titracije želimo določiti neznano koncentracijo natrijevega hidroksida v vzorcu. V erlenmajerico odmerimo 10,0 mL raztopine vzorca in dodamo indikator metiloranž. Kakšne barve je raztopina vzorca pred začetkom titracije, kako zaznamo ekvivalentno točko in kakšne barve je raztopina, ko ekvivalentno točko dosežemo? Predlagajte reagent s katerim bi izvedli to titracijo. Pred začetkom titracije V ekvivalentni točki Po ekvivalentni točki Barva indikatorja metiloranža v vzorcu Reagent: 4. Koliko gramov fosforjevega(V) oksida zreagira z vodo, da nastane 620,0 mL 0,500 M fosforjeve(V) kisline? Napišite enačbo reakcije. 5. Koliko gramov barijevega sulfata(VI) nastane, če zmešamo 250,0 mL 2,00 M vodne raztopine barijevega klorida in prebitno množino žveplove(VI) kisline? 6. Kolikšna množina ogljikovega dioksida nastane, če v 350,0 g 15,00 % raztopine natrijevega karbonata dolijemo prebitno množino klorovodikove kisline? 7. Uspešnost opravljanja vaje: • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: REAKCIJE OKSIDACIJE IN REDUKCIJE Namen vaje Kemijske reakcije, pri katerih potekata reakciji redukcije in oksidacije hkrati, imenujemo redoks reakcije. Glede na težnjo posameznih ionov po redukciji lahko ione razvrstimo v vrsto, ki jo imenujemo elektrokemijska napetostna vrsta. Pri vaji boste preizkusili, ali posamezne redoks reakcije potečejo ter zapisali urejene redoks enačbe. Galvanski člen je vir enosmernega toka značilne napetosti. Na vaji boste sestavili dva mikrogalvanska člena in izmerili njuno napetost. 1. DEL: REDOKS VRSTA 1. Naloga Ugotovite, ali potekajo posamezne redoks reakcij za izbrane kombinacije kovin v raztopini kovinskih ionov ter zapišite urejene redoks enačbe v primeru, če so le te potekle. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 13 epruvet • 5 kapalk • pinceta • 5% AgN03 (aq) • 5% Cu(N03)2 (aq) • 5% Zn(NO3)2 (aq) • 5% Mg(N03)2 (aq) • koščki kovin: baker, železo, cink, magnezij 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo AgNOs povzroča hude opekline kože in poškodbe oči zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut preprečiti sproščanje v okolje Cu(NOs)2 oksidativna snov, lahko okrepi požar zdravju škodljivo pri zaužitju povzroča draženje kože povzroča hudo draženje oči zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki hraniti ločeno od ognja, isker pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut preprečiti sproščanje v okolje Zn(NOs)2 oksidativna snov, lahko okrepi požar zdravju škodljivo pri zaužitju povzroča draženje kože povzroča hudo draženje oči lahko povzroči draženje dihalnih poti zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut preprečiti sproščanje v okolje Mg(NOs)2 (aq) Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. preprečiti stik s kožo in očmi Cu Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. Fe • hraniti ločeno od vročine ali odprtega ognja in vročih površin. v primeru vdihavanja prenesti ponesrečeno osebo na svež zrak poiščite zdravniško pomoč roke umijte z milom in obilo vode Zn Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. • vnetljiva trdna snov v stiku z • v primeru vdihavanja vodo se sprošča gorljiv plin prenesti ponesrečeno Mg • samosegrevanje v velikih osebo na svež zrak količinah, lahko povzroči • preventivno oplaknite oči z požar vodo. Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. Pripravite 13 epruvet in jih označimo. 2. V posamezno označeno epruveto nalijte 3 mL posamezne 5 % raztopine soli kot prikazuje shema. 3. V ustrezno epruveto dodajte košček kovine, kot prikazuje shema in pustite 10 minut oz. 1 uro. 4. Zapišite opažanja kot spremembo barve raztopine soli in spremembo barve na koščku kovine po 10 minutah in nato še čez 1 uro v tabelo Opažanja in sklepi. Tabela kovin v raztopinah ustreznih kovinskih ionov v posameznih epruvetah, označenih od št. 1 do št. 13: AgNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) Zn(NO3)2(aq) Mg(NO3)2(aq) Cu(s) 1 8 11 Fe(s) 2 5 9 12 Zn(s) 3 6 13 Mg(s) 4 7 10 5. Opažanja in sklepi Na osnovi eksperimentalnih opažanj zapišite sklepe o poteku redoks reakcij za kombinacije kovin v raztopini kovinskih ionov v epruvetah št. 1 do št. 13 v priloženo tabelo. ri m O OD 3 T? m <-f ri m O r~ M mm O) o r4 n m O Z u in: (S M9 m o 2 < 1 Raztopina: Kovi na: JM en K Cu Fe Zn Mg 6. Rezultati A Izsledke eksperimentalnih opažanj primerjajte s podatki za standardne elektrodne potenciale ustreznih redoks parov in svoja opažanja v epruvetah št. 1 do št. 13 ustrezno utemeljite (glej primer Epruveta 1). B Zapišite urejene redoks enačbe, ki potečejo v epruvetah št. 1 do št. 13 (glej primer Epruveta 1). A Izsledke eksperimentalnih opažanj primerjajte s podatki za standardne elektrodne potenciale ustreznih redoks parov in svoja opažanja v epruvetah št. 1 do št. 13 ustrezno utemeljite (glej primer Epruveta št. 1). AgNOs(aq) Cu(NOsMaq) Zn(NOsh(aq) Mg(NOsh(aq) Cu(s) 1 8 11 Fe(s) 2 5 9 12 Zn(s) 3 6 13 Mg(s) 4 7 10 Primer: Epruveta št. 1: košček bakra v AgNO3(aq) Cu2+(aq) + 2e~ ±5 Cu(s) E° = +0,337 V , , o Ag (aq) + le" ±5 Ag(s) E = +0,800 V Standardni elektrodni potencial srebrovega polčlena je večji od standardnega elektrodnega potenciala bakrovega polčlena. Zato velja: Ioni Ag+ imajo večjo težnjo po redukciji od Cu2+ ionov. Sklep 1: Ag+ ioni se bodo reducirali do elementarnega srebra, s katerim se bo prekril košček bakra, preostali baker pa se bo oksidiral do Cu2+ ionov, kar pojasni spremembo barve raztopine iz brezbarvne v svetlo modro. Epruveta št. 2: košček železa v AgNO3(aq) Sklep 2: Epruveta št. 3: košček cinka v AgNO3(aq) Sklep 3: Epruveta št. 4: košček magnezija v AgNO3(aq) Sklep 4: Epruveta št. 5: košček železa v Cu(NO3)2(aq) Epruveta št. 6: košček cinka v Cu(NO3)2(aq) Sklep 6: Epruveta št. 7: košček magnezija v Cu(NO3)2(aq) Sklep 7: Epruveta št. 8: košček bakra v Cu(NO3)2(aq): Sklep 8: Epruveta št. 9: košček železa v Zn(NO3)2(aq): Epruveta št. 10: košček magnezija v Zn(NO3)2(aq): Sklep 10: Epruveta št. 11: košček bakra v Mg(NO3)2(aq): Sklep 11: Epruveta št. 12: košček železa v Mg(NO3)2(aq): Sklep 12: Epruveta št. 13: košček cinka v Mg(NO3)2(aq): B Zapišite urejene redoks enačbe, ki potečejo v epruvetah št. 1 do št. 13 (glej primer Epruveta 1). V pomoč izpolnite matriko (v ustreznem polju označite s S, v primeru, da je reakcija potekla). AgNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) Zn(NO3)2(aq) Mg(NO3)2(aq) Cu(s) S Fe(s) Zn(s) Mg(s) Primer: Epruveta št. 1: Cu(s) + 2AgNO3(aq) 5 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq) Epruveta št. 2: Epruveta št. 3: Epruveta št. 4: Epruveta št. 5: Epruveta št. 6: Epruveta št. 7: Epruveta št. 8: Epruveta št. 9: Epruveta št. 10: Epruveta št. 11: Epruveta št. 12: Epruveta št. 13: 2. DEL: MIKROGALVANSKI ČLEN 1. Naloga Pripravite mikrogalvanski člen iz bakrovega in cinkovega polčlena ter železovega in magnezijevega polčlena in izmerite njuno napetost. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 2 petrijevki • 6 kosmov vate • 4 kapalke • pinceta • voltmeter • vodna razt. bakrovega nitrata, Cu(N03)2, • vodna razt. železovega nitrata, Fe(N03)3, • vodna razt. cinkovega nitrata, Zn(NO3)2, • vodna razt. magnezijevega nitrata, Mg(N03)2, • koščki kovin: baker, železo, cink, magnezij 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo Cu(NO3)2 S • oksidativna snov, lahko okrepi požar • zdravju škodljivo pri zaužitju • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • hraniti ločeno od ognja, isker • pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • preprečiti sproščanje v okolje Fe(NO3)3 • oksidativna snov, lahko okrepi požar • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti. • pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut Zn(NO3)2 S • oksidativna snov, lahko okrepi požar • zdravju škodljivo pri zaužitju • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • preprečiti sproščanje v okolje • uporabljati osebno varovalno opremo Mg(NO3)2 (aq) Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. • preprečiti stik s kožo in očmi Cu Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. Fe • hraniti ločeno od vročine ali odprtega ognja in vročih površin. • v primeru vdihavanja prenesti ponesrečeno osebo na svež zrak • poiščite zdravniško pomoč • roke umijte z milom in obilo vode Zn Ta snov ni razvrščena kot nevarna v skladu z direktivo 67/548/EGS. Mg • vnetljiva trdna snov v stiku z vodo se sprošča gorljiv plin • samosegrevanje v velikih količinah, lahko povzroči požar • poiščite zdravniško pomoč • v primeru vdihavanja prenesti ponesrečeno osebo na svež zrak • preventivno oplaknite oči z vodo. Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. Dva ploščata kosma vate v obliki kovanca za 1 € dajte v petrijevko 3 cm narazen. 2. Enega namočite z vodno raztopino cinkovega nitrata(V), drugega pa z vodno raztopino bakrovega nitrata(V), ki ga na kosem vate dodajate po kapljicah. 3. Kosem vate, oblikovan v nitko, omočite z nasičeno vodno raztopino kalijevega klorida in z njim povežite oba ploščata kosma vate. 4. Na kosem vate, prepojen z raztopino cinkovega nitrata(V), dajte košček cinka, na kosem vate, prepojen z raztopino bakrovega nitrata(V) pa košček bakra. 5. Na košček bakra in cinka nato dajte elektrodi, povezani z voltmetrom, naravnanim na merjenje napetosti enosmernega električnega toka in izmerite napetost galvanskega člena. Voltmeter naj bo naravnan na merjenje napetosti do 5 V. 6. Enako ponovite še za mikrogalvanski člen, sestavljen iz železovega in magnezijevega polčlena in izmerite njegovo napetost. 5. Opažanja in sklepi Opažanja Sklepi Zn(s) | Zn2+(aq)||Cu(s)|Cu2+(aq) Mg(s) I Mg2+(aq) I 1 Fe(s) | Fe3+(aq) Zapišite vrednosti standardnih elektrodnih potencialov cinkovega in bakrovega ter magnezijevega in železovega polčlena: Zn2+(aq) + 2e- 5 Zn(s) o E = Cu2+(aq) + 2e- 5 Cu(s) o E = Mg2+(aq) + 2e- 5 Mg(s) o E = Fe3+(aq) + 3e- 5 Fe2+(aq) o E = 6. Rezultati Zapišite enačbe kemijskih reakcij (v posameznem polčlenu in skupno reakcijo galvanskega člena) Cinkov polčlen: Bakrov polčlen: Skupna reakcija galvanskega člena Zn(s) I Zn2+(aq) I I Cu(s) I Cu2+(aq) Magnezijev polčlen: Železov polčlen: Skupna reakcija galvanskega člena Mg(s) I Mg2+(aq)| I Fe(s) I Fe3+(aq) 7. Vprašanja in naloge Vprašanja 1. Kolikšna je napetost posameznega galvanskega člena? 2. Izračunajte napetost posameznega galvanskega člena tako, da poiščete podatke o napetosti posameznega polčlena, ki sestavlja galvanski člen v literaturi. Uporabite redoks vrsto s podanimi standardnimi redoks potenciali polčlenov. 3. Kaj se dogaja s cinkovo (oz. magnezijevo) in kaj z bakrovo (oz. železovo) elektrodo? 4. V katero smer (ime kovine elektrode) potujejo elektroni v posameznem polčlenu? 5. Čemu služi vata, namočena v nasičeno vodno raztopino kalijevega klorida? Naloge 1. Uredite enačbi redoks reakcij. Pri vsaki enačbi zapišite tudi delni enačbi, ki ponazarjata izmenjavo elektronov ter določite katera snov je oksidant in katera reducent. Al + HCI AICI3 + H2 HB1-O3 + HN02 HNO3 + Br2 + H20 2. Narišite galvanski člen, sestavljen iz srebrovega in aluminijevega polčlena. Napišite enačbi reakcij, ki potekata v posameznem polčlenu in skupno reakcijo galvanskega člena. 8. Uspešnost opravljanja vaje: • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: REAKTIVNOST KOVIN IN HALOGENIH ELEMENTOV Namen vaje Alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine so elementi I. oziroma II. skupine periodnega sistema. Od vseh kovin so najbolj reaktivne. Z izvedbo kemijskih reakcij boste spoznali reaktivnost litija, natrija, kalija, kalcija in magnezija z vodo in s kisikom v zraku. Elemente VII. skupine periodnega sistema imenujemo tudi halogeni, so zelo reaktivni in radi tvorijo soli. Z izvedbo ustreznih reakcij boste spoznali reaktivnost klora, broma in joda. 1. DEL: REAKCIJE KOVIN I. IN II. SKUPINE PERIODNEGA SISTEMA Z VODO 1. Naloga Izvedite serijo kemijskih reakcij, s katerimi boste ugotovili reaktivnost litija, natrija, kalija, kalcija in magnezija z vodo. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 5čaš250 mL, • litij • 1 kapalka • natrij • pinceta • kalij • skalpel • magnezij • petrijevka • kalcij • filtrirni papir • voda • indikator fenolftalein 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo Li • v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini, ki se lahko samodejno vžgejo • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • burno reagira z vodo • pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • hraniti na suhem v zaprti posodi Na • v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini, ki se lahko samodejno vžgejo • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • burno reagira z vodo • pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • hraniti na suhem v zaprti posodi K <6> • v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini, ki se lahko samodejno vžgejo • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • burno reagira z vodo • pri zaužitju izpirati usta, ne sprožati bruhanja • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • hraniti na suhem v zaprti posodi Mg • vnetljiva trdna snov • v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini • v velikih količinah lahko pride do samosegrevanja-lahko povzroči požar • hraniti na suhem in v zaprti posodi • hraniti stran od vira ognja Ca • v stiku z vodo se sproščajo vnetljivi plini • hraniti na suhem v zaprti posodi fenolftalein • lahko povzroči raka • sum povzročitve genetskih okvar • sum škodljivosti za plodnost • pri izpostavljenosti ali sumu izpostavljenosti poiskati zdravniško pomoč • pred delom se poučiti o posebnih navodilih Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah A Reakcija litija, natrija, kalija, magnezija in kalcija z vodo 1. Pripravimo pet 250 mL čaš in vanje nalijemo približno 200 mL hladne vode. 2. V vsako čašo z vodo dodamo 2 do 3 kapljice indikatorja fenolftaleina. 3. V čaše z vodo dodamo majhne koščke elementov, kot kaže tabela. KOŠČKE KOVIN PRIJEMAJTE IZKLJUČNO S PINCETO! 4. Odmaknemo se vsaj 1,5 m stran od pulta, na katerem je čaša s kovino in opazujemo spremembe. 5. V primeru, da v določeni čaši ne opazimo sprememb, čašo z vodo segrevamo do vrenja. 1. čaša 2. čaša 3. čaša 4. čaša 5. čaša Li Na K Mg Ca 6. V primeru reakcije z natrijem poskus ponovimo tako, da košček natrija položimo na filtrirni papir, ki ga nato s pinceto previdno postavimo na gladino vode, ki jo nalijemo do polovice višine petrijevke ali čaše. 5. Opažanja in sklepi Opažanja Sklepi Reakcija litija z vodo Reakcija natrija z vodo Reakcija kalija z vodo Reakcija kalcija z vodo Reakcija magnezija z vodo 6. Rezultati ENAČBE KEMIJSKIH REAKCIJ Reakcija litija z vodo Reakcija natrija z vodo Reakcija kalija z vodo Reakcija kalcija z vodo Reakcija magnezija z vodo 7. Vprašanja 1. Kaj sklepate glede na barvo indikatorja fenolftaleina, ki smo ga dodali v čaše s kovinami? Razložite svoja opažanja. 2. Zakaj imenujemo natrij in kalij pa tudi ostale kovine prve skupine periodnega sistema alkalijske kovine? 3. V katero geometrijsko telo se oblikuje košček kalija ali natrija v vodi? Zakaj? 4. Zakaj kalij in natrij potujeta po vodni gladini? 5. Kje hranimo alkalijske kovine? Odgovor utemeljite. 6. Kaj so produkti gorenja kalija in natrija na zraku? Pomagajte si z literaturo. 7. Kaj lahko sklepate o reaktivnosti kovin I. skupine periodnega sistema? 8. Kaj lahko sklepate o reaktivnosti kovin II. skupine periodnega sistema? 2. DEL: IZPODRIVANJE HALOGENOV IZ VODNIH RAZTOPIN HALOGENIDOV 3. Naloga Ugotovite reaktivnost halogenih elementov: klora, broma in joda . 4. Potrebščine Pribor Kemikalije • 9 epruvet • diklorometan CH2CI2 • 9 kapalk • klorovica Cl2(aq) • 9 zamaškov za epruvete • bromovica Br2(aq) • jodovica I2 (aq) • KCI(aq) • KBr(aq) • Kl(aq) 5. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo CH2Cl2 • sum povzročitve raka • pri izpostavljenosti ali sumu izpostavljenosti poiskati zdravniško pomoč Cl2 S • je močan oksidant • burno reagira z mnogimi gorljivimi materiali in kemikalijami • v stiku s kovinami je koroziven povzroča hudo draženje kože in oči • smrtno pri vdihavanju • zelo strupeno za vodne organizme • pri vdihavanju prenesti osebo na svež zrak • pri stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • hraniti v dobro prezračevanem prostoru v dobro zaprti posodi • preprečiti sproščanje v okolje Br2 ! • smrtno nevarno pri vdihavanju • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • zelo strupeno za vodne organizme • zaščititi pred toploto • preprečiti sproščanje v okolje • pri vdihavanju prenesti poškodovanca na svež zrak in pustiti počivati v položaju, ki olajša dihanje • pri stiku z očmi previdno izpirati z vodo nekaj minut • hraniti na dobro prezračevanem mestu v dobro zaprti posodi I2 i • zdravju škodljivo ob stiku s kožo • zdravju škodljivo ob vdihavanju • zelo strupeno za vodne organizme • pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • pri vdihavanju prenesti poškodovanca na svež zrak in pustiti počivati v položaju, ki olajša dihanje • preprečiti sproščanje v okolje Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenima spletnima viroma: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte uporabljene snovi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 6. Potek dela po stopnjah A Topnost halogenov v nepolarnem topilu 8. Pripravimo tri epruvete. Vanje damo snovi, kot kaže tabela: 1. epruveta 2. epruveta 3. epruveta 1 mL CH2G2 1 mL CH2G2 1 mL CH2G2 1 mL klorovice 1 mL bromovice 1 mL jodovice 9. Epruvete zamašimo z zamaškom in stresamo (preden uporabimo zamašek za drugo epruveto, ga operemo in obrišemo v papirnato brisačo). 10. Opazujemo barvo organske plasti in opažanja zapišemo. (Gostota diklorometana je 1,32 g mL"1.) B Reakcije halogenov s halogenidi 1. Pripravimo šest epruvet. Vanje damo snovi, kot kaže tabela: 4. epruveta 5. epruveta 6. epruveta 7. epruveta 8. epruveta 9. epruveta 1 mL CH2Cl2 1 mL klorovice 1 mL KBr(aq) 1 mL CH2Cl2 1 mL klorovice 1 mL KI(aq) 1 mL CH2Cl2 1 mL bromovice 1 mL KCl(aq) 1 mL CH2Cl2 1 mL bromovice 1 mL KI(aq) 1 mL CH2Cl2 1 mL jodovice 1 mL KCl(aq) 1 mL CH2Cl2 1 mL jodovice 1 mLKB r(aq) 2. Epruvete zamašimo z zamaškom in stresamo (preden uporabimo zamašek za drugo epruveto, ga operemo in obrišemo v papirnati brisači). 3. Opazujemo barvo organske plasti in opažanja zapišemo. (Gostota diklorometana je 1,32 g mL-1.) 7. Rezultati OPAŽANJA IN SKLEPI (Narišite epruvete.) Opažanja Sklepi Epruveta Barva organske plasti Skica epruvete 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ENAČBE KEMIJSKIH REAKCIJ (Zapišite urejene enačbe v primerih, ko je reakcija potekla.) 4. epruveta 5. epruveta 6. epruveta 7. epruveta 8. epruveta 9. epruveta 8. Vprašanja 1. Kako pripravimo klorovico, bromovico in jodovico? 2. V katerih topilih se dobro topijo halogeni in v katerih halogenidi? Razložite. 3. Kateri izmed treh uporabljenih halogenov je najmočnejši oksidant? Razvrstite jih po padajoči reaktivnosti. 4. Ali lahko na osnovi eksperimenta, ki ste ga izvedli, predpostavite reaktivnost fluora? 5. Zakaj smo dodali v vsako epruveto tudi diklorometan? 6. Kaj lahko sklepate iz rezultatov v četrti epruveti? 7. Kaj lahko sklepate iz rezultatov v peti epruveti? 8. Kaj lahko sklepate iz rezultatov v sedmi epruveti? 9. Zakaj je organska plast v osmi epruveti obarvana? 10. Kaj vsebuje vodna raztopina kalijevega bromida, kalijevega klorida in kalijevega jodida? 11. Opredelite, ali je reakcija v epruvetah od 4. do 9. in naštejte delce, ki so v vodni fazi ali v organski fazi v vsaki epruveti po končani reakciji (izpolnite tabelo). epruveta potek reakcije vodna faza organska faza 4. epruveta: 5. epruveta: 6. epruveta: 7. epruveta: 8. epruveta: 9. epruveta: 12. Razmislite, v kateri fazi, vodni ali organski, je kemijska reakcija potekla? V kateri fazi se, v primeru, če je kemijska reakcija potekla, nahaja produkt? 9. Uspešnost opravljanja vaje • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: LASTNOSTI POLIMEROV Namen vaje Polimeri so ogromne molekule, sestavljene iz monomerov. Ločimo naravne in umetne polimere, ki jih imenujemo tudi plastične mase. Sintetični, umetni polimeri se proizvajajo v velikih količinah. Spoznali boste postopek priprave izbranih polimerov, jih sintetizirali in preizkusili nekatere njihove lastnosti. 1. DEL: Sinteza poliestrov - POLIMER 1 1. Naloga Sintetizirajte poliester - POLIMER 1 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • epruveta • ftalanhidrid • stojalo za epruvete • etan-1,2-diol (etilenglikol) • držalo za epruveto • gorilnik • urno steklo • kapalka 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanj'e s snovjo Ftalanhidrid <8> • zdravju škodljivo pri zaužitju • povzroča draženje kože • povzroča hude poškodbe oči • lahko povzroči alergijski odziv kože • ob zaužitju spirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • v primeru vdihanja ponesrečenca prenesti na svež zrak • pri stiku z očmi spirati vsaj 15 min • pri izpostavljenosti poiskati zdravniško pomoč A\ • v primeru vdihanja ponesrečenca Etilenglikol \y> • zdravju škodljivo pri prenesti na svež zrak zaužitju • pri stiku z očmi spirati vsaj 15 min Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenimi spletnimi viri: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalii http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ http://www.merck-chemicals.si/msds-search/c r ab.s1O d4AAAEl7otx3CaA?back=true Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V epruveto dajte 2 spatuli uprašenega ftalanhidrida in dodajte 1,5 mL etan-1,2-diola (etilenglikola). 2. Vsebino v epruveti dobro premešajte in epruveto 1-2 minuti previdno segrevajte z šibkim plamenom. 3. Vsebino epruvete zlijte na urno steklo in opazujte lastnosti sintetiziranega polimera (POLIMER 1). 4. Preverite trdnost in prožnost nastalega polimera (uporabite pinceto), opišite njegov videz in rezultate opažanj vpišite v tabelo »Primerjava lastnosti sintetiziranih polimerov«. 5. Izvedite preiskuse topnosti POLIMERA 1 v ustreznih topilih tako, da v epruveto nalijete približno 1 mL topila, dodate majhen košček polimera, premešate in opazujete. Rezultate vpišite v tabelo »Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov«. 2. DEL: Sinteza fenolformaldehidne smole (bakelita) - POLIMER 2 1. Naloga Sintetizirajte fenolformaldehidno smolo (bakelit) - POLIMER 2 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 50mLčaša • formaldehid • steklena palčka • 1,3-dihidroksibenzen (resorcinol) • koncentrirana raztopina HCl 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo formaldehid S • strupeno pri zaužitju, stiku s kožo ali pri vdihavanju • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • lahko povzroči alergijski odziv kože • lahko povzroči draženje dihalnih poti • sum povzročitve raka • povzroča poškodbe organov • ob zaužitju spirati usta z vodo, ne sprožati bruhanja • ob stiku s kožo umiti z obilo vode in mila • pri vdihavanju premestiti osebo na svež zrak in pustiti v položaju, ki olajša dihanje • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • hraniti na dobro prezračevanem hladnem mestu 1,3 - dihidroksibenzen 1 • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • strupeno za vodne organizme, z dolgotrajnimi učinki • ob stiku s kožo umiti z obilo vode in mila • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut klorovodikova kislina <6> • jedko za kovine • povzroča draženje kože • povzroča hudo draženje oči • lahko povzroči draženje dihalnih poti • ob stiku s kožo umiti z obilo vode in mila • ob stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenimi spletnimi viri: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ http://www.merck-chemicals.si/msds-search/c r ab.s1O d4AAAEl7otx3CaA?back=true Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V čašo stresite približno 0,5 g 1,3 dihidroksibenzena in dodajte 1 kapalko formaldehida (približno 3 mL). 2. Ob stalnem mešanju vsebine čaše po kapljicah dodajajte 1 mL (7 kapljic) koncentrirane klorovodikove kisline, dokler ne opazite nastanka produkta. 3. , Zaradi močne eksotermne reakcije je potrebna posebna previdnost in ustrezna zaščita (zaščitna očala). 4. Opazujte lastnosti sintetiziranega polimera (POLIMER 2) tako, da preverite trdnost in prožnost nastalega polimera (uporabite pinceto), opišite njegov videz in rezultate opažanj vpišite v tabelo »Primerjava lastnosti sintetiziranih polimerov«. 5. Izvedite preiskuse topnosti POLIMERA 2 v ustreznih topilih tako, da v epruveto nalijete približno 1 mL topila, dodate majhen košček polimera, premešate in opazujete. Rezultate vpišite v tabelo »Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov«. 3. DEL: Sinteza polivinilalkoholnega gela - POLIMER 3 1. Naloga Sintetizirajte polivinilalkoholni gel - POLIMER 3 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • čaša 50 mL • steklena palčka • raztopina polivinilalkohola (mowiol 18-88) • 4 % vodna raztopina natrijevega tetraborata (boraksa) 5. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanje s snovjo raztopina PVA / A • lahko škoduje • pred uporabo pridobiti posebna raztopina plodnosti navodila natrijevega • lahko škoduje plodu • pri izpostavljenosti poiskati tetraborata v zdravniško pomoč Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenimi spletnimi viri: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ http://www.merck-chemicals.si/msds-search/c r ab.s1O d4AAAEl7otx3CaA?back=true Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 3. Potek dela po stopnjah 1. V čašo nalijte približno 20 mL raztopine polivinilalkohola in s kapalko med stalnim mešanjem dodajajte 4 % vodno raztopino natrijevega tetraborata, dokler ne zreagira ves polivinilalkohol oziroma dokler ne opazite nastanka gela. Majhno količino gela vzamite iz čaše in jo poskusite oblikovati v kroglico. 2. Opazujte lastnosti sintetiziranega polimera (POLIMER 3) tako, da preverite trdnost in prožnost nastalega polimera (uporabite pinceto), opišite njegov videz in rezultate opažanj vpišite v tabelo »Primerjava lastnosti sintetiziranih polimerov«. 3. Izvedite preiskuse topnosti POLIMERA 3 v ustreznih topilih tako, da v epruveto nalijete približno 1 mL topila, dodate majhen košček polimera, premešate in opazujete. Rezultate vpišite v tabelo »Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov«. 4. DEL: Sinteza najlona - POLIMER 4 1. Naloga Sintetizirajte najlon - POLIMER 4 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 2čaši50mL • 10 mL 10% NaOH • steklena palčka • 10 mL cikoheksana • pinceta • 1 g 1,6-heksandiamina • 2 mL adipilklorida 3. Zaščita in varnost pri delu Za posamezno uporabljeno snov v tabelo zapišite ustrezen varnostni znak, pojasnite njegov pomen in opredelite ustrezno ravnanje s posamezno snovjo. snov znak za nevarnost pomen znaka ravnanj'e s snovjo NaOH • je koroziven za kovine • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • v primeru zaužitja spirati usta z vodo, ne izzivati bruhanja • če pride v oči previdno spirati z vodo nekaj minut cilkoheksan t • lahko vnetljiva tekočina in hlapi • lahko je zelo škodljivo pri zaužitju ali ob vstopu v dihalne poti • povzroča draženje kože • lahko povzroča zaspanost ali omotico • zelo strupeno za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki • zavarujte pred odprtim ognjem, iskro ali vročo površino • preprečiti sproščanje v okolje • pri zaužitju takoj poklicati zdravnika ali center za zastrupitve • ne sprožati bruhanja • hraniti na dobro prezračevanem mestu 1,6 heksandiamin • zdravju škodljivo ob stiku s kožo • zdravju škodljivo pri zaužitju • lahko povzroči draženje dihalnih poti • povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • pri stiku s kožo umiti z veliko vode in mila • pri zaužitju ispirati usta, ne sprožati bruhanja • pri stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • pri izpostavljenosti ali slabem počutju takoj poklicati zdravniško pomoč • pri zaužitju ispirati usta, ne povzroča hude opekline kože in poškodbe oči • burno reagira z vodo sprožati bruhanja adipilklorid • pri stiku z očmi previdno spirati z vodo nekaj minut • pri izpostavljenosti ali slabem počutju takoj poklicati zdravniško pomoč Pri izpolnjevanju tabele si pomagajte npr. z navedenimi spletnimi viri: http://www.epc.si/sl/nevarni-izdelki/106-vae-pravice/431-oznaevanje-nevarnih-kemikalij http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ http://www.merck-chemicals.si/msds-search/c r ab.s1O d4AAAEl7otx3CaA?back=true Pri delu so obvezna zaščitna očala in halja. Razen pri delu z gorilnikom nosite tudi zaščitne rokavice. Po končanem delu odlijte reakcijske zmesi v posebej pripravljene posode za odpadke. Pazite, da reagenti ne pridejo v stik s kožo. Preden laboratorij zapustite si umijte roke. 4. Potek dela po stopnjah 1. V prvo čašo damo 20 mL raztopine NaOH in dodamo 1 g 1,6-heksandiamina ter dobro premešamo, dobimo raztopino 1. 2. V drugo čašo damo 20 mL cikloheksana, dodamo 2 mL adipilklorida in premešamo, dobimo raztopino 2. 3. Raztopino 2 ob steni previdno vlijemo v raztopino 1 in počakamo približno 1 minuto. 4. Na fazni meji tekočin prične nastajati polimer, ki ga s pinceto primemo in polimerno nit začnemo navijati na stekleno palčko ter speremo pod tekočo vodo. 5. Opazujte lastnosti sintetiziranega polimera (POLIMER 4) tako, da preverite trdnost in prožnost nastalega polimera (uporabite pinceto), opišite njegov videz in rezultate opažanj vpišite v tabelo »Primerjava lastnosti sintetiziranih polimerov«. 6. Izvedite preiskuse topnosti POLIMERA 4 v ustreznih topilih tako, da v epruveto nalijete približno 1 mL topila, dodate majhen košček polimera, premešate in opazujete. Rezultate vpišite v tabelo »Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov«. 5. DEL : Ugotavljanje topnosti in lastnosti sintetiziranih polimerov 1. Naloga Ugotovite topnost polimerov, ki ste jih sintetizirali. 2. Potrebščine Pribor Kemikalije • 24 suhih epruvet • sintetizirani polimeri • pinceta • 3 M NaOH • steklena palčka • 3 M HCl • aceton • diklorometan • etanol 3. Potek dela po stopnjah: 1. Pripravite si 24 suhih epruvet in jih ustrezno označite npr. P1-V (Polimer 1,voda)... 2. Vsakega od sintetiziranih polimerov razdelite na 6 enakih delov. 3. V serijo šestih ustrezno označenih epruvet, v katerih imate 1 mL izbranega topila, dajte košček polimera 1. Postopek ponovite s polimerom 2, 3 in 4. 4. S pomočjo steklene palčke preiskusite topnost polimerov v posameznih topilih. Topnost opredelite kot: dobro topno (T) , delno topno (DT) in zelo slabo topno (ZST). 5. Rezultate vpišite v tabelo »Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov«. 4. Rezultati 1. DEL: Sinteza poliestrov - POLIMER 1 Opažanja Sklepi Sinteza poliestrov - POLIMER 1 2. DEL: Sinteza fenolformaldehidne smole (bakelita) - POLIMER 2 Opažanja Sklepi Sinteza fenolformaldehidne smole (bakelita) -POLIMER 2 3. DEL: Sinteza polivinilalkoholnega gela - POLIMER 3 Opažanja Sklepi Sinteza polivinilalkoholnega gela - POLIMER 3 4. DEL: Sinteza najlona - POLIMER 4 Opažanja Sklepi Sinteza najlona - POLIMER 4 5. DEL : Ugotavljanje topnosti in lastnosti sintetiziranih polimerov Primerjava topnosti sintetiziranih polimerov Topnost POLIMER 1 POLIMER 2 bakelit POLIMER 3 POLIMER 4 voda 3 M NaOH 3 M HCl aceton diklorometan etanol Primerjava lastnosti sintetiziranih polimerov Lastnost POLIMER 1: poliester POLIMER 2: bakelit POLIMER 3: polivinilalkohol POLIMER 4: najlon Videz Trdnost Prožnost Elastičnost 5. Vprašanja 1. Katerega izmed naštetih polimerov uvrščamo med ogljikove hidrate: A svilo B celulozo C volno D polimerov ne moremo uvrstiti med ogljikove hidrate 2. Kako bi dokazali, da je vzorec tkanine prava svila in ne sintetična? A z izvedbo biuretske reakcije B z univerzalnim indikatorjem C s Fehlingovim reagentom D dokaza ni mogoče izvesti 3. Kateri izmed pri vaji sintetiziranih polimerov je topen v acetonu? 4. Kateri izmed pri vaji sintetiziranih polimerov je najbolj prožen? 5. Zapišite ustrezne simbole in narišite oznake za v tabeli navedene polimere. Opišite njihovo najznačilnejšo uporabno vrednost. PET ali PETE HDPE PVC LDPE PS PP simbol in ime polimera oznaka uporaba 6. Kaj je kevlar? Zapišite njegove značilnosti, uporabo in opredelite njegovo strukturo. Pomagajte si z literaturo. 6. Uspešnost opravljanja vaje: • Pripravljenost na vajo • Eksperimentalna izvedba vaje • Rezultati in naloge • Upoštevanje pravil varnega dela Datum Podpis asistenta: LITERATURA 1. Atkins, P., W., et al. (1995). Kemija - zakonitosti in uporaba, TZS, Ljubljana, 2. Bukovec, N. (2010). Kemija za gimnazije 2 - učbenik za kemijo v 2. letniku gimnazij, DZS, Ljubljana. 3. Bukovec, N. (2010). Kemija za gimnazije 1 - učbenik za kemijo v 1, 2. in 4. letniku gimnazijskega izobraževanja ter v programu Kemijski tehnik, DZS, Ljubljana. 4. Bukovec, N., Brenčič. (2010). Kemija za gimnazije 1. DZS, Ljubljana. 5. Bukovec, N., Dolenc, D., Šket, B. (2008). Kemija za gimnazije 2. DZS, Ljubljana. 6. Cebin, N. Prašnikar, M. (2011). Verige in obroči, Laboratorijske vaje za kemijo v gimnaziji, Modrijan, Ljubljana. 7. Dolenc D., Šket, B. (2010). Kemija za gimnazije 3 - učbenik za kemijo v 3. letniku gimnazij, DZS, Ljubljana. 8. Glažar, S. A., Devetak, I. (2007). Naravoslovje, kemijske vsebine - navodila za laboratorijske vaje. Pedagoška fakulteta, Ljubljana. 9. Lazarini, F. , Brenčič, J., (1984). Splošna in anorganska kemija, DZS, Ljubljana. 10. Kornhauser, A. (1995). Organska kemija II Organske kisikove spojine Lipidi Ogljikovi hidrati DZS, Ljubljana. 11. Tišler, M. (1982). Organska kemija, visokošolski učbenik. DZS, Ljubljana. 12. Tišler, M. (1999). Organska kemija, srednješolski učbenik. DZS, Ljubljana. 13. Vrtačnik, M., Šket, B. (1992). Organska kemija, Naloge iz kemije za osnovnošolce 2. DZS, Ljubljana. 14. Vrtačnik, M., Šket, B. (1996). Naloge iz organske kemije za srednjo šolo. DZS, Ljubljana. 15. Zupančič-Brouwer, N., Glažar, S. A., (2007). Kemija, Eksperimentalne vaje. Pedagoška fakulteta, Ljubljana. 16. Zupančič-Brouwer, N. Vrtačnik, M. (1995). Eksperimentalna organska kemija. Založba Mihelač in Nešovic, Ljubljana. 17. http://www.fkkt.uni-lj.si/attachments/3073/zbirka-pravil-varnega-dela.pdf 18. http://www.sigmaaldrich.com/customer-service/worldwide-offices/worldwide-offices2.html 19. http://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB2706559_EN.htm 20. http://www.merckmillipore.com/slovenia/msds-search/c_r_ab.s1O_d4AAAEl7otx3CaA?back=true Študentka/študent_je praktični del vaj iz Kemije I izvajala/izvajal v študijskem letu_ na programu____in jih uspešno opravila/opravil ni opravila/opravil Datum:__Podpis asistenta: _