IV Gimnazija Marko MarulićUlaganje u budućnost

Europska unija

MKMGmoderne kompetencije za modernu gimnaziju

www.moderna-gimnazija.eu

Eksperimentarijskripta

Fond: Europski socijalni fondOperativni program: Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013.Tip natječaja: Otvoreni poziv na dostavu projektnih prijedloga (bespovratna sredstva)Nadležno tijelo: Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sportaPodručje: obrazovanje, vještine i cjeloživotno učenje

INFO O PROJEKTU

Naziv projekta: Moderne kompetencije za modernu gimnazijuNaziv poziva za Promocija kvalitete i unaprjeđenje sustava odgoja i obrazovanja na dostavu projektnih srednjoškolskoj razini prijedloga: Broj ugovora HR.3.1.20 – 0027

OPĆI PODACI O NOSITELJU PROJEKTA

Naziv prijavitelja IV. gimnazija "Marko Marulić"OIB 79378469023Adresa Zagrebačka 2, Split, www.gimnazija-cetvrta-mmarulic-st.skole.hr

ODGOVORNA OSOBA NOSITELJA PROJEKTA

Ime i prezime Ninočka Knežević, prof.Kontakt telefon +385 21 348 380 Kontakt mail ninocka.knezevic@skole.hr

PROJEKTNI PARTNERI Naziv pravne osobe OIB Mjesto Sveučilište u Splitu, Prirodoslovno-matematički fakultet 20858497843 Split Sveučilište u Splitu, Medicinski fakultet 02879747067 SplitSveučilište u Splitu, Sveučilišni odjel za stručne studije 29845096215 Split

Autori: Ojdana Barčot, prof., Ivana Vuletić, prof., Marina Podrug, prof., Ninočka Knežević, prof., Gorjana Karaman, prof., Mercedes Knežević, Maša Raljević, prof., Maja Antolić, prof. Višnja Banić, prof., Mirjana Boban, prof.

Izrada skripte “Eksperimentarij” fakultativniog predmeta: Eksperimentarij financirana je sredstvima projekta „Moderne kompetencije za modernu gimnaziju“ dodijeljenih iz Operativnog programa Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013., iz Europskog socijalnog fonda i odražava stavove autora

Eksperimentarij

Eksperimentarij

1

UVOD

Kemija je eksperimentalna znanost pa je rad u laboratoriju važan dio obrazovanja u području

kemije. Do kemijskih zakona došlo se na osnovu zapažanja pri izvođenju kemijskih pokusa, a opažanje i

prikaz rezultata eksperimenata temelji su znanstvene metode.

Koristeći teorijska znanja dobivena učenjem kemije uz primjenu utvrđenih pojmova i vještina kemijskog

računa kroz učenje predmeta Eksperimentarij učenik će samostalnim izvođenjem eksperimentalnih

istraživanja ovladati različitim metodologijama i laboratorijskim tehnikama te razviti istraživačke

kompetencije temeljene na znanstvenim principima. Kemijski pokusi i dobiveni rezultati te njihovo

tumačenje kao dio iskustvenog učenja temeljna su nastavna aktivnost ovog fakultativnog programa.

Eksperimentarij kroz samostalno izvođenje kemijskih eksperimenata omogućava učenicima iskustveno

učenje te nadopunjuje nastavu kemije istodobno pripremajući učenike za daljnje školovanje u STEM

području.

Uspješan rad u laboratoriju pretpostavlja:

1. Podrobno proučavanje uputa za izvođenje pokusa te mjera opreza s ciljem čuvanja kako

vlastite tako i sigurnosti ostalih u laboratoriju.

2. Rad u laboratoriju razvija kritičko razmišljanje, samostalnost, urednost i sustavnost.

3. Korištenje čistog laboratorijskog posuđa i pribora s ciljem veće preciznosti dobivenih rezultata

pokusa.

4. Pošteno prikupljanje i tumačenje rezultata pokusa.

Eksperimentarij

2

UVOD

Kemija je eksperimentalna znanost pa je rad u laboratoriju važan dio obrazovanja u području

kemije. Do kemijskih zakona došlo se na osnovu zapažanja pri izvođenju kemijskih pokusa, a opažanje i

prikaz rezultata eksperimenata temelji su znanstvene metode.

Koristeći teorijska znanja dobivena učenjem kemije uz primjenu utvrđenih pojmova i vještina kemijskog

računa kroz učenje predmeta Eksperimentarij učenik će samostalnim izvođenjem eksperimentalnih

istraživanja ovladati različitim metodologijama i laboratorijskim tehnikama te razviti istraživačke

kompetencije temeljene na znanstvenim principima. Kemijski pokusi i dobiveni rezultati te njihovo

tumačenje kao dio iskustvenog učenja temeljna su nastavna aktivnost ovog fakultativnog programa.

Eksperimentarij kroz samostalno izvođenje kemijskih eksperimenata omogućava učenicima iskustveno

učenje te nadopunjuje nastavu kemije istodobno pripremajući učenike za daljnje školovanje u STEM

području.

Uspješan rad u laboratoriju pretpostavlja:

1. Podrobno proučavanje uputa za izvođenje pokusa te mjera opreza s ciljem čuvanja kako

vlastite tako i sigurnosti ostalih u laboratoriju.

2. Rad u laboratoriju razvija kritičko razmišljanje, samostalnost, urednost i sustavnost.

3. Korištenje čistog laboratorijskog posuđa i pribora s ciljem veće preciznosti dobivenih rezultata

pokusa.

4. Pošteno prikupljanje i tumačenje rezultata pokusa.

MJERE OPREZA I ZAŠTITE U KEMIJSKOM LABORATORIJU

Kemijski laboratorij bi trebao imati dvoja vrata, ormarić prve pomoći, protupožarni pribor i centralnu sklopku za isljučivanje električne struje. Poželjan je jedan digestor te telefonska veza.

1. Nužno je pridržavati se uputa za izvođenje pokusa te upozorenja o mjerama opreza i zaštite pri radu s opasnim kemikalijama.2. Pri izvođenju pokusa potrebno je pratiti upute iz skripta.3. U laboratoriju se treba nositi zaštitna kuta, a prema potrebi i zaštitne naočale te rukavice.4. Umjesto kontaktnih leća u laboratoriju se trebaju nositi dioptrijske naočale. Materijal leća može apsorbirati pare kemikalija.5. U laboratorij se dolazi u zatvorenoj obući.6. Duga kosa mora biti svezana.7. U laboratorij se ne unosi nakit jer ga kemikalije mogu trajno oštetiti.8. U laboratoriju se ne jede niti pije; strogo je zbranjeno pušiti i isprobavati okus kemikalija.9. Tekućina se u pipetu usisava propipetom čime se spriječava usisavanje kemikalije u usta i štiti od mogućnosti zaraze u slučaju loše oprane pipete.10. Pokusi za kojih se razvijaju štetni ili nadražujući ili otrovni plinovi izvode se u digestoru.11. Ukoliko treba osjetiti miris neke kemikalije ili plina koji se razvija za pokusa to se čini tako da se lagano mahne rukom iznad posude u kojoj se dotična tvar nalazi tako da se zrak iznad posude usmjeri prema nosu i na kratko udahne. Nikad se ne udiše punim plućima s nosom iznad posude.12. Nikada se ne zaviruje u posudu u kojoj se zbiva kemijska reakcija ili u kojoj se nešto zagrijava kako bi se izbjegla mogućnost nesreće.13. Vrući pribor hvata se krpom, presavijenim komadom papira ili hvataljkama.14. Razlivene ili prosute kemikalije se prvo nekoliko puta obrišu mokrom, a tek onda suhom krpom koje se ne smiju odlagati s kutom jer bi se ista oštetila.15. Ukoliko postoji problem s radom plamenika potrebno je zatvoriti dovod plina jer se isti može zapaliti.16. Sve kemikalije su otrovne što ovisi o količini koja se unese u organizam.17. Prije izlaska iz laboratorija obavezno oprati ruke sapunom.

Eksperimentarij

3

PRVA POMOĆ

Kako se u kemijskom laboratoriju ozljede ili nesreće ipak događaju, važno je poznavati osnovna pravila pružanja prve pomoći.

1. Posjekline nastaju prilikom loma aparature. Kapilrno krvarenje se zaustavlja nakon nekog vremena samo po sebi ili pomoću nekih sredstava za zgrušavanje krvi (npr. 3% otopina vodikova peroksida, H2O2). Nakon što se provjeri da u rani nema zaostalih komadića stakla, drveta ili metala (ukoliko ih se uoči, treba ih se izvaditi sterilnom pincetom) ista se zamata zavojem ili �asterom. Jače krvarenje se treba zaustaviti kompresijom iznad mjesta ranjava nja te potražiti liječničku pomoć.

2. Opekline nastaju djelovanjem visoke temperature, kemijskih tvari ili zračenjem. Osobe sa zapaljenom odjećom često u panici trče što vatru još više rasplamsava. Treba leći na zemlju i valjati se. Vatru na čovjeku se može gasiti i dekom, kaputom, kutom. U slučaju težih ozljeda nužna je liječnička pomoć.

3. Kod nagrizanja kože kiselinama nužno je neutralizirati kiselinu ispiranjem kože otopinom natrijeva hidrogenkarbonata, NaHCO3 (w=1%). Nakon neutralizacije kožu treba obilno isprati mlazom vode.

4. Kod nagrizanja kože jakim lužinama, ozlijeđeno mjesto odmah ispirati obilatom količinom vode (barem 15 minuta). Ostatke lužine neutralizirati otopinom octene kiseline, CH3COOH (w=1%) te nakon neutralizacije kožu obilno isprati vodom.

5. Kod prskanja kemikalije u oko (bez obzira kiselina ili lužina) treba oko odmah isprati velikom količinom vode i to barem 15 minuta. Nakon ispiranja vodom obavezno potražiti liječničku pomoć.

6. Ako kemikalija dospije u usta, potrebno ju je ispljunuti i isprati usta velikom količinom vode.

7. Kod gutanja kemikalija potrebno je odmah popiti veliku količinu vode. Kod gutanja kon centrirane kiseline ili lužine ne smije se izazivati povraćanje niti davati sredstva za neutral izaciju. Ozljeđenika hitno povesti u bolnicu. Pri gutanju organskih otapala ili kemikalija koje se pjene ne smije se također izazivati povraćanje.

8. U slučaju trovanja ili udisanja otrovnih plinova (amonijaka, NH3; klorovodika, HCl; klora,Cl2; …i drugih nadaražujućih plinova) s prvim simptomima (glavobolja, mučina, povraćanje) osobu izvesti na svjež zrak. Liječnička pomoć je nužna kod udisanja veće količine otrovnih plinova zbog opasnosti od nastajanja plućnog edema koji se može javiti i par sati nakon izlaganja plinu.

Eksperimentarij

4

PRAVILA RUKOVANJA S KEMIKALIJAMA

1. Boce za kemikalije trebaju biti s oznakama i valjano zatvorene. Nikada ne uzimati reagens iz neoznačene boce ili iz one s koje nije moguće pročitati natpis.

2. Bocu reagensa uzimati tako što se dlanom pokrije njen natpis.

3. Tekući reagens uzimati tako da se isti izlije u za to prethodno pripremljenu čistu i suhu čašu. Nikad ne uzimati reagens tako da se u bocu u kojoj se isti čuva uranja kapaljka ili pipeta kako se ne bi onečistio.

4. Kruti reagensi uzimaju se čistom i suhom žlicom.

5. Reagens se uzima na način da se iz posude u kojoj se čuva uzme onoliko koliko je potrebno za izvođenje eksperimenta.

6. Ne otvarati više od jedne boce reagensa. Više otvorenih boca znači veću mogućnost zamjene njihovih čepova čime se reagensi mogu onečistiti.

7. Čep reagens boca uvijek se odlaže na način da dio koji ide u bocu bude okrenut prema gore u odnosu na površinu stola kako bi se izbjeglo onečišćenje reagensa. Čep se može i držati u ruci. Po uporabi bocu reagensa zatvoriti pripadajućim čepom i vratiti na njeno mjesto.

8. Suvišak reagensa nikad ne vraćati natrag u bocu. Treba ga baciti u izljev koji se potom mora isprati s većom količinom vodovodne vode.

9. Organska otapala ne bacati u izljev jer se mogu oštetiti odvodne i kanalizacijske cijevi koje su izrađene od plastike (PVC).

10. Koncentrirane kiseline i lužine prije bacanja u izljev razrijediti većom količinom vodovodne vode te po izlijevanju pustiti da voda teče u odvod barem pola minute.

11. Kruti otpaci i �ltrirni papir bacati u koš za smeće.

12. Posebnu pažnju obratiti na razrjeđivanje koncentriranih kiselina pri čijim miješanjem s vodom se oslobađa velika količina topline zbog čega otopina može prskati. Kiselinu polako i oprezno dolijevati u vodu uz stalno miješanje te po potrebi i hlađenje otopine. Nikada ne dodavati vodu u koncentriranu sumpornu kiselinu (H2SO4): Ne VUK! Pri razrjeđivanju kon centrirane sumporne kiseline nužne su zaštitne naočale i rukavice.

13. Biti pažljiv u radu s organskim otapalima čije su pare lako zapaljive pa se treba ugasiti plamenik.

Eksperimentarij

5

LABORATORIJSKI PRIBOR

U laboratoriju se najčešće koriste predmeti izrađeni od stakla, porculana, željeza, legura, drva i plastičnih masa.

Stakleni pribor

Staklo je materijal koji se najčešće upotrebljava za izradu laboratorijskog pribora. Kemijski je jako otporno; otapa se jedino u �uorovodičnoj kiselini, HF(aq) i u jako lužnatim otopinama. Obično staklo materijal je od kojeg su izrađene boce za reagense, boce za krutine, Petrijeve zdjelice, satna stakla, lijevci za odjeljivanje, odmjerno posuđe (menzure, pipete, birete, tikvice)…Kemijsko staklo je otpornije od običnog pa se predmeti načinjeni od njega mogu zagrijavati. Od kemijskog stakla izrađene su epruvete, laboratorijske čaše, Erlenmeyerove tikvice, tikvice za destilaciju, hladila…

Slika 1. Stakleni pribor

Eksperimentarij

6

Porculanski pribor

Predmeti od porculana su veće čvrstoće od staklenih te podnose i više temperature dok im je kemijska otpornost slična staklu. Neki od najčešćih porculanskih predmeta su Büchnerovi lijevci, tarionici s tučkom, porculanski lončići, zdjelice,…

Slika 2. Porculanski pribor

Metalni pribor

Za pričvrćivanje pojedinih dijelova i slaganje aparatura se koriste željezni stalci (stativi), spojke (mufe) i hvataljke (kleme). Od metala su i prstenovi za �ltriranje, plamenici, tronošci, žličice, spatule, kliješta, pincete, lončići,…

Slika 3. Metalni pribor

Eksperimentarij

7

Pribor od ostalih materijala

Od plastičnih masa izrađuju se cijevi, boce štrcalice, boce za čuvanje kemikalija…Od gume ili lateksa se izrađuju gumena crijeva i čepovi. Drvo služi za izradu hvataljki ili stalaka. Papir se koristi za �ltriranje, kao indikatorski…

Slika 4. Pribor od ostalih materijala

PLINSKI PLAMENIK

U laboratoriju se najčešće koristi Bunsenov plamenik. Za zagrijavanje se koristi vrh unutarnje zone plamena.

Slika 5. Bunsenov plamenik

Eksperimentarij

8

KEMIKALIJE

Kemikalije zahtijevaju različite uvjete čuvanja i skladištenja. Na bocama s kemikalijama nalaze se etikete s podacima o dotičnoj kemikaliji: naziv kemikalije, formula, gustoća, masa, volumen, čistoća, kataloški broj, oznaka otrovnosti, zapaljivosti…Čistoća reagensa je različita, a što je reagens čišći, to je skuplji.

teh. tehnički (za tehničke svrhe) pur. purum (čisto) puriss. purissimum (osobito čisto) p. a. pro analysi (za analitičke svrhe)

Slika 6. Oznake zapaljivosti i otrovnosti

Eksperimentarij

9

MJERENJE MASE

Masa predmeta određuje se vaganjem. U kemijskim laboratorijima su u upotrebi dvije vrste vaga koje se razlikuju po preciznosti; tehničke vage s preciznosti vaganja ±0,01 g ili ±0,001 g (služe za grubo mjerenje mase) i analitičke vage s preciznosti vaganja ±0, 0001 g (posebno precizne analitičke vage ±0, 00001g).

Slika 7. Tehnička i analitička vaga

Eksperimentarij

10

POKUS BR. 1

RAZDVAJANJE SASTOJAKA IZ SMJESE

CILJ: odvojiti sastojke iz odabranih heterogenih i homogenih smjesa

A) FILTRACIJA PROKUHANE VODOVODNE VODE

PRIBOR:• staklena čaša od 250 mL• vaga• tronožac• keramička mrežica• plamenik• žigice• stakleni štapić• Erlenmeyerova tikvica• �ltrirni papir

KEMIKALIJE:• vodovodna voda

MJERE OPREZA: radite s plamenikom, pazite da se ne opečete!

POSTUPAK:1. U staklenoj čaši zagrijavajte vodu dok joj se volumen ne smanji približno na pola i zabilježite promjene. Na osnovi pokusa zaključite sadržava li vodovodna voda jednu ili više tvari.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Navlažite vodom �ltrirni papir u lijevku i na njega preko staklenog štapića izlijte sadržaj čaše iz prethodnog koraka.Filtrat sakupljajte u Erlenmeyerovu tikvicu.

ZADATAK:1. Opišite �ltrat.2. Kako se može provjeriti sadržava li �ltrat jednu ili više tvari?

Eksperimentarij

11

BILJEŠKE

Eksperimentarij

12

B) tDESTILACIJA

PRIBOR:• tikvica za destilaciju• termometar do 250 °C• Liebigovo hladilo• Erlenmeyerova tikvica od 100 mL • nastavak za destilaciju (lula)• lijevak• 2 stativa• 2 kleme• stalak sa mrežicom• plamenik• čepovi• kamenčići za vrenje• žigice

KEMIKALIJE:• otopina mode galice; CuSO4× 5 H2O

MJERE OPREZA: radite s plamenikom, pazite da se ne opečete!

POSTUPAK:1. Sastavite aparaturu za destilaciju pri atmosferskom tlaku kao na slici 8. :

Slika 8. Aparatura za destilaciju

Eksperimentarij

13

2. Uzorak za destilaciju (oko 50 mL) ulijte pomoću lijevka u tikvicu za destilaciju. Stavite u tikvicu nekoliko kamenčića za vrenje.

3. Na termometar navucite čep i stavite ga na tikvicu za destilaciju tako da rezervoar termometra bude u razini odvodne cijevi na tikvici.

4. Otopinu u tikvici zagrijavajte plamenikom preko mrežice. Kada prva kap padne s cijevi tikvice za destilaciju u Liebigovo hladilo, odčitajte i zabilježite temperaturu početka destilacije.Pratite mijenja li se temperatura tijekom destilacije. Otopinu zagrijavajte tako da tekućina jednolično destilira kap po kap (pazeći da se ne grije prejako).

5. Predestilirajte pola sadržaja tikvice, prekinite zagrijavanje i ohladite aparaturu.

ZADATAK:1. Zaključite o kojim svojstvima sastojaka smjese ovisi izbor postupka za odvajanje tvari.2. Što je destilirana voda?

BILJEŠKE

Eksperimentarij

14

C) SUBLIMACIJA JODA

PRIBOR:• čaša od 100 mL• porculanska zdjelica ili satno staklo• tronožac• keramička mrežica• plamenik• žigice• lupa• vaga

KEMIKALIJE:• natrijev klorid; NaCl• jod; I2• vodovodna voda

MJERE OPREZA: radite s plamenikom, pazite da se ne opečete! pare joda nagrizaju oči!

POSTUPAK:1. U čašu od 100 mL stavite oko 1 g smjese natrijeva klorida i joda. Postavite čašu na tronožac i poklopite je porculanskom zdjelicom ili satnim staklom, u koju ćete uliti malo hladne vode.

2. Zagrijavajte čašu sa smjesom slabim plamenom sve dok zamjećujete ljubičaste pare.

3. Maknite porculansku zdjelicu i izlijte vodu, ali pazite da prstima ne dotičete dno zdjelice.

ZADATAK:1. Zbog čega se na dnu porculanske zdjelice nakon završenog pokusa mogu uočiti kristalići joda? Pogledajte kristaliće joda pod lupom.2. Usporedite kristaliće joda prije i nakon sublimacije s bojom para joda.3. Navedite tvari koje kao i jod sublimiraju.

Eksperimentarij

15

BILJEŠKE

Eksperimentarij

16

D) EKSTRAKCIJA JODA IZ VODENE OTOPINE KOJA SADRŽI JOD I KALIJEV KLORID

PRIBOR:• 3 čaše od 100 mL• lijevak za odjeljivanje• stakleni štapić• stativ• prsten s mufom• zaštitne rukavice i naočale

KEMIKALIJE:• čvrsti kalijev klorid; KI• toluen; C6H5CH3• razrijeđena otopina srebrova nitrata; AgNO3

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice i naočale

POSTUPAK:1. U čašu stavite malo kalijeva klorida i 2 kristalića jod te do pola čaše ulijte vodu i sve dobro izmiješajte staklenim štapićem.

2. Oko 10 mL bistre otopine ulijte u lijevak za odjeljivanje i dodajte jednaki volumen toluena. Zatim lijevak začepite, sadržaj dobro izmućkajte i odložite u stalak.

3. Kada se slojevi odijele, donji sloj se ispusti u čistu čašu, a gornji izlije kroz gornji otvor lijevka u drugu čašu.

Pratite kako se promijenila boja donjega sloja toluena.U čašu u kojoj je gornji sloj iz lijevka, doda se nekoliko kapi otopine srebrova nitrata.Uočite promjenu.

TVAR

BOJA PRIJE MUĆKANJA

BOJA NAKON MUĆKANJA

Gornji sloj

Donji sloj

opažanja

Eksperimentarij

17

Skicirajte aparaturu za ekstrakciju:

ZADATAK:1. Objasnite u čemu se otapa jod, a u čemu kalijev klorid.2. Objasnite obilježja kristala kojima pripada jod.

BILJEŠKE

Eksperimentarij

18

E) KROMATOGRAFIJA

PRIBOR:• tarionik s tučkom• nož• čaše od 50 mL• kapilara• olovka• satno staklo

KEMIKALIJE:• listovi špinata ili peršina• etanol• školska kreda

POSTUPAK:1. Na školskoj kredi koja služi kao kruta faza povucite crtu (startna linija) oko 1 cm od donjeg ruba.

2. Zelene listove malo usitnite nožem, a zatim ih u tarioniku dobro zgnječite da dobijete kašu. Dolijte oko 5 mL etanola i dobro promiješajte tučkom.

3. Dobivenu smjesu pažljivo procijedite u čašu od 50 mL.

4. Na sredinu crte kapilarom nanesite uzorak smjese iz čaše.

5. Kredu postavite uspravno u tanki sloj etanola u čaši i poklopite satnim staklom. Pričekajte da se otapalo podigne 1 cm od vrha krede, a zatim izvadite kredu i na njoj olovkom povucite crtu do koje je došlo otapalo. Ostavite kredu da se osuši.

Rezultati mjerenja:Izmjerite udaljenost do koje je došlo otapalo od starta, a zatim odredite centar mrlje od starta.Rf vrijednost je omjer udaljenosti fronte mrlje (a) i fronte otapala (b),a karakteristična je za svaku tvar, a ovisi i o sastavu otapala.Izračunajte Rf vrijednosti za tvari u dobivenom uzorku.

Eksperimentarij

19

FRONTA

UDALJENOST / cm

Rf VRIJEDNOST

OTAPALO

MRLJA 1

ZADATAK:1. Zbog čega ste usitnjavali lišće dobivenog uzorka?2. Je li otopina zelene tvari (kloro�la) čista tvar ili smjesa? Objasnite odgovor.

BILJEŠKE

Eksperimentarij

20

POKUS BR. 2

ODREĐIVANJE GUSTOĆE METALA

CILJ:odrediti gustoće odabranih metala

PRIBOR:• 6 menzura od 25 mL• vaga

KEMIKALIJE:• pločice cinka,magnezija,bakra,aluminija,željeza,olova

POSTUPAK:1. Izvažite metalne pločice i podatke upišite u tablicu. Zatim u menzuru ulijte 15-20 mL vode, odčitajte volumen i podatak upišite u tablicu.2. Uronite redom jednu po jednu metalnu pločicu, odčitajte volumene i podatke upišite u tablicu.Popunite tablicu ostalim podatcima. U literaturi ili na internetu pronađite točne podatke.

METAL

Zn

Mg

Cu

Al

Fe

Pb

m(metal)/g

V(voda)/cm3

V(voda + metal)/cm3

V(metal)/cm3

ρ(metal)/gcm-3

ρ(metal,literatura)/gcm-3

Eksperimentarij

21

ZADATAK:1. Objasnite kako se mijenjaju vrijednosti gustoće u periodi, a kako u skupini.2. Na koji se način određuje gustoća uzorka plina i tekućine?

BILJEŠKE

Eksperimentarij

22

Eksperimentarij

23

POKUS BR. 3

ODREĐIVANJE DEBLJINE ALUMINIJSKE FOLIJE

CILJ: odrediti debljinu aluminijske folije

PRIBOR:• škare• trokut• gumeni čep za epruvetu s koljenasto savijenom cijevi• stalak• hvataljka• visoka čaša od 1000 mL• termometar do 100 0 C• zaštitne rukavice i naočale

KEMIKALIJE:• aluminijska folija za kućanstvo• klorovodična kiselina; w(HCl)=18%

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice i naočale

tvari?

Slika 9. Aparatura za određivanje debljine aluminijske folije

Eksperimentarij

24

POSTUPAK:1. Složite aparaturu kao na slici 9. U pneumatsku kadu ili široku čašu postavite preokrenutu menzuru napunjenu vodom. Za tu svrhu menzuru napunite vodom do ruba tako da razina vode bude čak i malo viša od ruba menzure.Komadić �lter papira, neznatno veći od otvora menzure, priljubite na otvor tako da ispod �lter papira ne bude mjehurića zraka. Pridržavajući rukom �lter papir, menzuru okrenite otvorom prema dolje, papir će potonuti, a menzura će biti ispunjena vodom.

2. U epruvetu ulijte 10 mL klorovodične kiseline (18%).

3. Od aluminijske folije za kućanstvo izrežite kvadrat ili pravokutnik površine 20 cm2. Budite pažljivi jer o tome ovise rezultati mjerenja.

4. Zgužvajte aluminijsku foliju tako da je možete neometano umetnuti u epruvetu s klorovodičnom kiselinom. Kada ubacite foliju u epruvetu, brzo je začepite gumenim čepom i odmah odčitajte i zabilježite volumen vode istisnut u preokrenutu menzuru.

5. Pričekajte da se aluminijska folija otopi. Razvijeni vodik sakupljajte u preokrenutoj menzuri.

6. Odčitajte volumen vodika u menzuri, ali tako da njenim podizanjem ili spuštanjem postignete jednake razine vode u menzuri i čaši. Ne zaboravite odbiti volumen zraka istisnutoga u preokrenutu menzuru na početku pokusa. Ako ne možete izjednačiti razine vode u čaši i menzuri, korigirajte tlak plina uzimajući u obzir hidrostatski tlak.

Eksperimentarij

25

VOLUMEN VLAŽNOG VODIKA

V(H2)=

TEMPERATURA VODIKA

T/K = t + 273,15 K =

ATMOSFERSKI TLAK

p=

TLAK VODENE PARE

p(H2O) =

PARCIJALNI TLAK VODIKA

p(H2) = p - p(H2O) =

MNOŽINA MOLEKULA VODIKA

n(H2) = p(H2) x V(H2) / RT

MNOŽINA ATOMA ALUMINIJA

n(Al) = 2 n(H2) / 3

MOLARNA MASA ALUMINIJA

M(Al)=

MASA ALUMINIJA

m(Al) = n(Al) x M(Al)

GUSTOĆA ALUMINIJA

ρ(Al) = 2,7 g mL-1

Eksperimentarij

26

ZADATAK:1. Napišite kemijsku jednadžbu reakcije aluminija s klorovodičnom kiselinom. 2. Na temelju množine izlučenog vodika, izračunajte množinu aluminija u uzorku i debljinu aluminijske folije.

BILJEŠKE

Eksperimentarij

27

POKUS BR. 4

REAKCIJA ŽELJEZA I SUMPORA

CILJ: - odrediti mjerodavni reaktant, reaktant u suvišku, iskorištenje reakcije - dokazati sumporovodik

PRIBOR:• porculanski lončić• vaga• glineni trokut• tronožac• plamenik• žigice• tarionik s tučkom• stakleni štapić• kapalica• žličica• epruveta• �ltrirni papir• zaštitne naočale

KEMIKALIJE:• željezo u prahu• sumpor u prahu• klorovodična kiselina,raz.; HCl(aq)• otopina olovova(II) acetata; Pb(CH3COO)2

MJERE OPREZA: - radite s plamenikom, pazite da se ne opečete - tijekom rada potrebno je nositi zaštitne naočale

POSTUPAK:1. Izvažite porculanski lončić, zatim 1g željeza u prahu i 0.65 g sumpora u prahu na dvije decimale.2. Pomiješajte navedene sastojke i zagrijavajte dok ne izgori višak sumpora. Ohladite lončić i izvažite ga. Reakcijom bi trebao nastati željezov(II) sul�d.Navedeno prikaži jednadžbom kemijske reakcije. ...............................................................Sve podatke upišite u tablicu.3. U epruvetu stavite dobiveni željezov(II) sul�d, dodajte 1-2 mL razrijeđene HCl, zatim navlažite �ltrirni papir u olovov II) acetat kojim ćete prekriti otvor epruvete.

Eksperimentarij

28

m / g

PORCULANSKI LONČIĆ

PORCULANSKI LONČIĆ + ŽELJEZO

ŽELJEZO

PORCULANSKI LONČIĆ + ŽELJEZOV(II) SULFID

ŽELJEZOV(II) SULFID

ZADATAK:1. Pomoću podataka za masu željeza ,izračunajte masu željezov (II) sul�da koji bi trebao nastati reakcijom. Usporedite rezultat s onim dobivenim pokusom.2. Izračunajte i zaključite koji jereaktant mjerodavan, a koji u suvišku.3. Izračunajte iskorištenje reakcije.4. Prikažite jednadžbom kemijske reakcije:

a) željezo (II) sul�d + klorovodična kiselina

.................................................................................................................................

Koji je plin nastao u reakciji pod a) ? ...................................................................

b) plin nastao u reakciji pod a) + olovov(II) acetat

.................................................................................................................................

Zašto se �ltrirni papir navlaži otopinom olovova(II) acetata?

BILJEŠKE

Eksperimentarij

29

Eksperimentarij

30

POKUS BR. 5

ENTALPIJA

CILJ: odrediti prirast reakcijske entalpije taloženja magnezijeva karbonata

PRIBOR:• kalorimetar• menzure od 25 mL• termometar

KEMIKALIJE:• otopina magnezijeva klorida; c(MgCl2)=2 mol/dm3

• otopina natrijeva karbonata;c(Na2CO3)=2 mol/dm3

POSTUPAK:1. Odmjerite menzurom 20 mL otopine magnezijeva klorida i ulijte u unutrašnju čašu kalorimetra.2. Termometrom izmjerite temperaturu otopine, a zatim dolijte 20 mL otopine natrijeva karbonata. Miješajte termometrom i ustanovite promjenu temperature.

Opažanja:

..................................................................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................................................................

ZADATAK:1. Napišite termokemijsku jednadžbu taloženja magnezijeva karbonata.2. Izračunajte približnu vrijednost promjene entalpije uz pretpostavku da se sva toplina troši samo na zagrijavanje vode.

BILJEŠKE

Eksperimentarij

31

Eksperimentarij

32

POKUS BR. 6

TOPLJIVOST SOLI U VODI

CILJ: odrediti topljivosti kalijeva nitrata u vodi i gra�čki prikazati ovisnosttopljivosti navedene soli o temperaturi

PRIBOR:• epruveta• termometar• vaga• plamenik• žigice• drvena hvataljka• menzura od 10 mL

KEMIKALIJE:• kalijev nitrat; KNO3

MJERE OPREZA: radite s plamenikom, pazite da se ne opečete!

POSTUPAK:1. U čistu, suhu epruvetu odvažite 8 g kalijeva nitrata i dodajte 5 mL vode.2. Zagrijavajte sadržaj epruvete dok se sva sol ne otopi. Pustite da se otopina ohladi. Upotrijebite termometar kao štapić za miješanje.3. Kada primjetite da se iz otopine izlučuju kristali, zabilježite temperaturu.4. Dodajte još 3 puta po 5 mL vode te nakon svakog dodatka vode odredite temperaturu pri kojoj iz dobivene otopine upravo počinje izlučivanje kristala.Navedene podatke zabilježite u tablicu.

Eksperimentarij

33

m(KNO3)/g

m(H2O)/g

Početak kristalizacije

t/˚C

Topljivost

100 . m(KNO3) / m(H2O)

Iz dobivenih podataka izračunajte topljivost kalijeva nitrata u vodi i konstruirajte krivulju topljivosti (na osi x t/˚C ,a na y m(KNO3) / 100 g (H2O) ).

Eksperimentarij

34

ZADATAK:1. Izračunajte masu kalijeva nitrata u 250 g vode da bi se priredila zasićena otopina navedene soli pri 25 ˚C. Potrebne podatke odčitajte iz rezultata pokusa prikazanih na dijagramu.2. Objasnite je li proces otapanja kalijeva nitrata egzoterman ili endoterman proces.3. Prikažite entalpijskim dijagramom energetske promjene pri otapanju kalijeva nitrata u vodi.

BILJEŠKE

POKUS BR. 7

PRIPREMA OTOPINA ZADANIH KONCENTRACIJARAZRJEĐIVANJEM I OTAPANJEM ČVRSTIH TVARI

U OTAPALU

A) PRIPREMA VODENE OTOPINE OCTENE KISELINE MNOŽINSKE KONCENTRACIJE 1,0 mol/dm3RAZRJEĐIVANJEM

CILJ: pripremiti vodenu otopinu octene kiseline množinske koncentracije 1,0 moldm-3

razrjeđivanjem iz otopine octene kiseline veće množinske koncentracije

PRIBOR:• odmjerna tikvica od 100 mL• menzura od 100 mL• lijevak• boca štrcaljka

KEMIKALIJE:• alkoholni ocat (w = 9 %, ρ = 1,01 gcm−3)• destilirana voda

POSTUPAK:1. Menzurom odmjerite potreban volumen 9 %-tne otopine octene kiseline i ulijte preko lijevka u odmjernu tikvicu, lijevak isperite destiliranom vodom prikupljajući otopinu u tikvicu.2. Tikvicu nadopunite destiliranom vodom do oznake, začepite i dobro izmiješajte višestrukim okretanjem odmjerne tikvice.

ZADATAK:1. Izračunajte volumen alkoholnoga octa (w = 9 %, ρ = 1,01 gcm−3) potrebnoga za pripremu 100 mL otopine octene kiseline koncentracije 1,0 moldm-3.

Eksperimentarij

35

ZADATAK:1. Izračunajte masu kalijeva nitrata u 250 g vode da bi se priredila zasićena otopina navedene soli pri 25 ˚C. Potrebne podatke odčitajte iz rezultata pokusa prikazanih na dijagramu.2. Objasnite je li proces otapanja kalijeva nitrata egzoterman ili endoterman proces.3. Prikažite entalpijskim dijagramom energetske promjene pri otapanju kalijeva nitrata u vodi.

BILJEŠKE

Eksperimentarij

36

ZADATAK:1.Izračunajte masu kalijeva nitrata u 250 g vode da bi se priredila zasićena otopina navedene soli pri 25 ˚C. Potrebne podatke odčitajte iz rezultata pokusa prikazanih na dijagramu.2.Objasnite je li proces otapanja kalijeva nitrata egzoterman ili endoterman proces.3.Prikažite entalpijskim dijagramom energetske promjene pri otapanju kalijeva nitrata u vodi.

B) PRIPREMA VODENE OTOPINE NATRIJEVA ACETATA KONCENTRACIJE 1,0 moldm-3

OTAPANJEM ČVRSTOGA UZORKA NATRIJEVA ACTETATA U VODI

CILJ: pripremiti vodenu otopinu natrijeva acetata koncentracije 1,0 moldm-3

otapanjem čvrstoga uzorka natrijeva actetata u vodi

PRIBOR:• odmjerna tikvica od 100 mL• čaša od 100 mL• posudica za vaganje (ili plastična čaša)• lijevak• vaga• boca štrcaljka

KEMIKALIJE:• destilirana voda• natrijev acetat; CH3COONa

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti se zaštitnim naočalama i rukavicama

POSTUPAK:1. Posudicu s natrijevim acetatom izvažite i zabilježite masu (m1).2. U odmjernu tikvicu postavite lijevak te iz posudice odspite potrebnu količinu soli.3. Posudicu ponovno izvažite i zabilježite masu (m2).4. Iz razlike masa posudice prije i nakon odsipavanja izračunajte masu odsute soli (m3).5. Sol zaostalu na lijevku isperite destiliranom vodom prikupljajući otopinu u odmjernu tikvicu. 6. Uklonite lijevak nakon ispiranja, a u tikvicu ulijte destiliranu vodu do polovice njezina volumena, tikvicu začepite i snažnim mućkanjem otopite sol.7. Kada je sav natrijev acetat otopljen, u otopinu dodajte destiliranu vodu do oznake na tikvici, začepite je i dobro izmiješajte višestrukim okretanjem odmjerne tikvice.

ZADATAK:1. Izračunajte masu natrijeva acetata potrebnoga za pripremu 100 mL otopine množinske koncentracije 1,0 moldm-3.

Eksperimentarij

37

BILJEŠKE

Eksperimentarij

38

POKUS BR. 8

OSMOZA I OSMOTSKI TLAK

CILJ: objasniti značenje osmoze i osmotskog tlaka

PRIBOR:• uska čaša ili staklenka za konzerviranje od 1000 mL• svrdlo promjera 10 ili 12 mm• staklena kapilara duljine oko 50 cm• gumeni čep

KEMIKALIJE:• svježa mrkva promjera oko 3 cm• koncentrirana otopina šećera ili sirup odnaranče

POSTUPAK:1. Izbušite sredinu mrkve svrdlom tako da dobijete rupu duboku najviše 10 cm.2. Napunite dobiveni otvor koncentriranom otopinom šećera ili sirupom od naranče.3. Začepite mrkvu gumenim čepom kroz koji prolazi staklena kapilara promjera najviše 2 mm.Pazite da gumeni čep dobro priliježe i da oslabljena stijenka izbušene mrkve ne pukne.Nastojte da zrak ne ostane u otvoru. Sloj sirupa u kapilari treba biti malo iznad čepa.4. Uronite mrkvu u čašu s vodom i promatrajte mijenja li se razina sirupa u kapilari. Za lakše izvođenje pokusa proučite sliku 10. Objasnite promjene.

Eksperimentarij

39

Slika 10. Osmotski tlak- mrkva služi kao polupropusna membrana

Eksperimentarij

40

ZADATAK:1. Izračunajte osmotski tlak 5. 3% otopine glukoze pri 37 ˚C ako je gustoća otopine 1.02 g/cm3.

2. Objasnite na primjeru zašto osmoza ima veliku biološku važnost.

BILJEŠKE

POKUS BR. 9

BRZINA KEMIJSKE REAKCIJE

CILJ: objasniti utjecaj temperature,koncentracije i katalizatora na brzinu kemijske reakcije

A) OVISNOST BRZINE REAKCIJE O TEMPERATURI

PRIBOR:• čisti bijeli papir• crni ili plavi �omaster• čaša od 250 mL za vodenu kupelj• gumena il plastična pločica (može poslužiti širi plastični čep)• plamenik• žigice• tronožac• keramičkamrežica• 3 graduirane pipete od 5 mL (mogu se upotrijebiti i injekcijske šprice od 5 mL)• 2 termometra• štoperica• stalak za epruvete• 10 epruveta

KEMIKALIJE:• vodena otopina natrijeva tiosulfata; c(Na2S2O3)=0,20 mol dm-3

• vodena otopina sumporne kiseline; c(H2SO4)= 0,20 mol dm-3

• destilirana voda.

POSTUPAK:1. Sve kemikalije ostavite na sobnoj temperaturi dalje od izvora svjetlosti ili topline, kada se temperatura ustali, izmjerite njezinu vrijednost i zabilježite je u tablicu.2. U prvih pet epruveta ulijte po 1 mL otopine natrijeva tiosulfata i dodajte po 4 mL destilirane vode, a u drugih pet epruveta po 1 mL sumporne kiseline. Pripazite na to da se pipete kojima se dodaju različite otopine ne pomiješaju.3. Na komadu čistoga papira �omasterom nacrtajte jasno vidljiv znak X.4. Epruvetu 1 s otopinom natrijeva tiosulfata držeći je u ruci prislonite na pripremljeni papir iznad nacrtanoga znaka X.5. Otopinu sumporne kiseline iz epruvete 6 ulijte u otopinu natrijeva tiosulfata i sadržaj lagano promiješajte kružnim pokretima, u trenutku dodavanja kiseline uključite štopericu i promatrajte kroz otopinu znak nacrtan na papiru. Kada znak više ne bude vidljiv zbog izlučenoga sumpora, zaustavite zaporni sat i u tablicu zabilježite izmjereno vrijeme.

Eksperimentarij

41

POKUS BR. 9

BRZINA KEMIJSKE REAKCIJE

CILJ: objasniti utjecaj temperature,koncentracije i katalizatora na brzinu kemijske reakcije

A) OVISNOST BRZINE REAKCIJE O TEMPERATURI

PRIBOR:• čisti bijeli papir• crni ili plavi �omaster• čaša od 250 mL za vodenu kupelj• gumena il plastična pločica (može poslužiti širi plastični čep)• plamenik• žigice• tronožac• keramičkamrežica• 3 graduirane pipete od 5 mL (mogu se upotrijebiti i injekcijske šprice od 5 mL)• 2 termometra• štoperica• stalak za epruvete• 10 epruveta

KEMIKALIJE:• vodena otopina natrijeva tiosulfata; c(Na2S2O3)=0,20 mol dm-3

• vodena otopina sumporne kiseline; c(H2SO4)= 0,20 mol dm-3

• destilirana voda.

POSTUPAK:1. Sve kemikalije ostavite na sobnoj temperaturi dalje od izvora svjetlosti ili topline, kada se temperatura ustali, izmjerite njezinu vrijednost i zabilježite je u tablicu.2. U prvih pet epruveta ulijte po 1 mL otopine natrijeva tiosulfata i dodajte po 4 mL destilirane vode, a u drugih pet epruveta po 1 mL sumporne kiseline. Pripazite na to da se pipete kojima se dodaju različite otopine ne pomiješaju.3. Na komadu čistoga papira �omasterom nacrtajte jasno vidljiv znak X.4. Epruvetu 1 s otopinom natrijeva tiosulfata držeći je u ruci prislonite na pripremljeni papir iznad nacrtanoga znaka X.5. Otopinu sumporne kiseline iz epruvete 6 ulijte u otopinu natrijeva tiosulfata i sadržaj lagano promiješajte kružnim pokretima, u trenutku dodavanja kiseline uključite štopericu i promatrajte kroz otopinu znak nacrtan na papiru. Kada znak više ne bude vidljiv zbog izlučenoga sumpora, zaustavite zaporni sat i u tablicu zabilježite izmjereno vrijeme.

6. Drugi par epruveta (2 – 7) s otopinom natrijeva tiosulfata i s otopinom sumporne kiseline stavite u vodenu kupelj te zagrijavajte iznad plamenika preko mrežice. Na dno čaše može se staviti gumena ili plastična pločica da epruvete i termometar ne budu u dodiru s dnom čaše koja se zagrijava.7. Jedan termometar uronite u otopinu natrijeva tiosulfata, a drugi u vodenu kupelj, zagrijavati ih polagano kako bi temperature vode i otopine bile ujednačene. Kada otopina natrijeva tiosulfata postigne željenu temperaturu za reakciju, zabilježite temperaturu, a sadržaje epruveta pomiješajte iznad bijeloga papira sa znakom X i promatrajte promjene. Zabilježite u tablicu vrijeme potrebno da znak više ne bude vidljiv od izlučenoga sumpora. 8. Ponovite pokus s preostalim parovima otopina natrijeva tiosulfata i sumporne kiseline (3 – 8, 4 – 9 i 5 – 10), ali pri različitim temperaturama. Temperature otopina mogu biti, npr. sobna temperatura, 30 °C, 40 °C, 50 °C i 60 °C.9. Rezultate mjerenja gra�čki prikažite na milimetarskome papiru kao ovisnost vremena potrebnoga za zamućenje otopine o temperaturi.

Opažanja:……………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………..

Eksperimentarij

42

Eksperimentarij

43

Napomena: Uobičajena je oznaka za Celzijevu temperaturu i vrijeme ista (t). Da bi se razlikovale mjerene veličine, temperatura je označena malim grčkim slovom theta φ

PRIPREMA OTOPINA MJERENJE

EPRUVETE

1-5 EPRUVETE

6-10 BROJ

MJERENJA V(Na2S2O3)/

mL V(H2O)/

mL V(H2SO4)/

mL V(ukupno)/

mL θ / ˚C t / s

1.

2.

3.

4.

5.

ZADATAK:1. Prikažite kemijskom jednadžbom reakciju natrijeva tiosulfata i sumporne kiseline.2. Zaključite kako temperatura utječe na brzinu reakcije natrijeva tiosulfata i sumporne kiseline.3. Napišite izraz za prosječnu brzinu kemijske reakcije s pomoću: a) promjene koncentracije natrijeva tiosulfata b )promjene koncentracije sumpora. Napišite izraze za prosječnu brzinu trošenja natrijeva tiosulfata i za prosječnu brzinu nastajanja sumpora. 4. Objasnite zašto dolazi do zamućenja otopine izlučivanjem koloidnoga sumpora. O kojemu se svojstvu koloidne otopine radi?

BILJEŠKE

Eksperimentarij

44

B) OVISNOST BRZINE REAKCIJE O KONCENTRACIJI

PRIBOR:• 6 epruveta u stalku• 3 odmjerne pipete od 10 mL• štoperica• zaštitne rukavice

KEMIKALIJE:• otopina natrijeva tiosulfata; c(Na2S2O3)= 1 . 10-2 mol/dm3

• sumporna kiselina; c(H2SO4)= 2 . 10-3 mol/dm3

• destilirana voda

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

POSTUPAK:

1. U niz od triju epruveta odpipetirajte po 1 mL otopine natrijeva tiosulfata i 4 mL vode.

2. U drugi niz od triju epruveta odpipetirajte se 4, 3, odnosno 2 mL sumporne kiseline i 1, 2 ,

odnosno 3 mL vode tako da volumen otopine u svakoj epruveti bude 5 mL.

3. Sadržaji prvih epruveta iz obaju nizova pomiješajte i istodobno uključite štoperica. Mjerite

vrijeme potrebno da se izluči jasno vidljiv bjeličast talog koloidnog sumpora.

4. Postupak ponovite s drugim pa zatim i trećim epruvetama iz obaju nizova.

Dopunite tablicu odgovarajućim podacima:

Eksperimentarij

45

Eksperimentarij

46

BROJ EPRUVETA U

PRVOM NIZU

1.

2.

3.

OTOPINA Na2S2O3 ,

dodani volumen

c =...........................

BROJ EPRUVETA U

DRUGOM NIZU

1.

2.

3.

OTOPINA H2SO4 ,

dodani volumen

c=......................................

VODA,

dodani volumen

UKUPNI VOLUMEN SMJESE NAKON MIJEŠANJA

Izmjereno vrijeme nakon miješanja potrebno za vidljivu reakciju

Koncentracija sumporne kiseline nakon miješanja

Eksperimentarij

47

ZADATAK:1. Prikažite jednadžbu kemijske reakcije za navedeni pokus.2. Nacrtajte dijagram ovisnosti vremena izlučivanja sumpora o koncentraciji sumporne kiseline.

BILJEŠKE

C) UTJECAJ KATALIZATORA NA BRZINU KEMIJSKE REAKCIJE

PRIBOR:• Erlenmeyerova tikvica• menzura• stakleni štapić• nož• poslužavnik

KEMIKALIJE:• otopina vodikova peroksida; w(H2O2)= 10%• čvrsti manganov(IV) oksid; MnO2 ili kalijev permanganat; KMnO4(s)• tekući detergent

POSTUPAK:1. U Erlenmeyerovu tikvicu ulijte oko 20 mL 10% otopine vodikova peroksida, zatim dodajte 1-2 mL tekućeg detergenta i promiješajte sadržaj tikvice.2. Potom u tikvicu dodajte malo (koliko stane na vrh noža) čvrstog manganova(IV) oksida ili kalijeva permanganata. Pokus izvedite na poslužavniku.

Eksperimentarij

48

Slika 11. Utjecaj katalizatora na raspadanje vodikova peroksida

Eksperimentarij

49

ZADATAK:1. Što su katalizatori? Navedite primjere.2. Što je homogena, a što heterogena kataliza?3. Objasnite kako katalizator utječe na brzinu kemijske reakcije.4. Objasnite zašto se smjesa zapjeni.5. Jednadžbom kemijske reakcije prikažite raspad vodikova peroksida.

BILJEŠKE

POKUS BR. 10

KEMIJSKA RAVNOTEŽA

CILJ: objasniti utjecaj temperature i zajedničkog iona na kemijsku ravnotežu

A) UTJECAJ TEMPERATURE NA RAVNOTEŽU KEMIJSKE REAKCIJE

PRIBOR:• stalak sa 3 epruvete• 2 čaše od 250 mL• menzura od 10 mL• kapalica• 2 plastične bočice sotvorom za kapanje• zaštitne rukavice i naočale

KEMIKALIJE:• vodena otopina bakrova (II) sulfata; c(CuSO4)= 1 mol/L• koncentrirana klorovodična kiselina; HCl• vruća voda• led

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice i naočale

POSTUPAK:1. Označite tri epruvete brojevima 1, 2 i 3.2. U epruvetu 1 ulijte 9 mL otopine bakrova(II) sulfata i dodajte oko 30 kapi (2 do 3 mL) koncentrirane klorovodične kiseline iz plastične bočice s kapaljkom do prve promjene boje otopine u plavozelenu.Napomena: Nakon što se doda koncentrirana klorovodična kiselina u otopinu bakrova(II) sulfata, dolazi do sljedeće kemijske reakcije:

[Cu(H2O)4]2+ (aq) + 4 Cl -(aq) <>[CuCl4]2– (aq) + 4 H2O(ℓ)oboji otopinu plavo oboji otopinu žutozeleno

3. Sadržaj epruvete 1 razdijelite u tri pripremljene epruvete na način da je u svakoj epruveti podjednaki volumen otopine, epruvetu broj 1 ostaviti kao kontrolnu. 4. Epruvetu broj 2 stavite u čašu s vrućom vodom, a epruvetu broj 3 u čašu s ledom, epruvete ostavite u čašama nekoliko minuta, a nakon toga izvadite epruvete iz čaša i zabilježite boje otopina u epruvetama.5. Epruvete odložite u stalak i pričekajte nekoliko minuta da se temperatura u epruveti izjednači sa sobnom temperaturom. Uočite promjene boja otopina.

Eksperimentarij

50

Eksperimentarij

51

ZADATAK:1. Razmislite što uzrokuje promjenu boje otopina u epruvetama 2 i 3 tijekom zagrijavanja i hlađenja. 2. Na temelju opažanja i jednadžbe kemijske reakcije zaključite u kojemu se smjeru pomiče ravnoteža kemijske reakcije tijekom zagrijavanja, odnosno, hlađenja otopine. 3. Prikažite jednadžbom kemijske reakcije promatranu promjenu. 4. Napišite koncentracijsku konstantu ravnoteže za reakciju tetraakvabakrova(II) kationa i klorid-

BILJEŠKE

B) UTJECAJ ZAJEDNIČKOG IONA NA RAVNOTEŽU U OTOPINI

CILJ: ispitati utjecaj zajedničkog iona na kemijsku ravnotežu

PRIBOR:• stalak s epruvetama• čaša od 100 mL• menzura od 20 mL• tri kapaljke• plastična žlica

KEMIKALIJE:• otopina željezova(III) klorida; c(FeCl3)= 1/300 mol dm-3

• otopina amonijeva tiocijanata; c(NH4SCN)= 0,01 mol dm-3

• zasićena otopina željezova(III) klorida• zasićena otopina amonijeva tiocijanata• kruti amonijev klorid; NH4Cl• razrijeđena otopina natrijeva dihdrogenfosfata; NaH2PO4• destilirana voda

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

Eksperimentarij

52

Slika 12. Utjecaj zajedničkih iona na ravnotežu u otopinama [Fe(H 2 O) 5 (SCN)] 2+ (aq) :a) početno stanjeb) dodatak FeCl3

c) dodatak NH4SCN d) dodatak NH4Cl,e) dodatak NaH2PO4

POSTUPAK:1. Ulijte u čašu 5 mL otopine željezova(III) klorida, c(FeCl3) = 1/300 moldm-3, dodajte 5 mL otopine amonijeva tiocijanata, c(NH4SCN)=0,01 moldm-3 i 20 mL destilirane vode. Promiješajte sadržaj i otopinu razdijelite u pet epruveta tako da svaka epruveta sadržava jednaku količinu tekućine.

2. Prvu epruvetu ostavite kao standard za uspoređivanje.

3. U drugu epruvetu dodajte nekoliko kapi zasićene otopine željezova(III) klorida i promućkajte sadržaj.Uočite promjenu boje. ...................................................................................................

4. U treću epruvetu dodajte nekoliko kapi zasićene otopine amonijeva tiocijanata i promućkajte sadržaj.Uočite promjenu boje. ...................................................................................................

5. U četvrtu epruvetu dodajte oko 0,5 g krutog amonijeva klorida i promućkajte sadržaj dok se sav amonijev klorid ne otopi.Uočite promjenu boje. ...................................................................................................

6. U petu epruvetu dodajte nekoliko kapi otopine natrijeva dihdrogenfosfata i promućkajte sadržaj. Uočite promjenu boje. .....................................................................................................

7. Usporedite boju otopine u prvoj epruveti s bojom otopina u preostale četiri epruvete.

ZADATAK:1. Napišite jednadžbu reakcije željezova(III) klorida s amonijevim tiocijanatom u slučaju nastajanja iona [Fe(H2O)5(SCN)]2+ (aq) te napišite izraz za konstantu ravnoteže reakcije.

2. Objasnite promjenu boje uzrokovanu dodatkom koncentriranih otopina željezova(III) klorida, amonijeva tiocijanata, krutog amonijevog klorida i otopine natrijeva dihidrogenfosfata.

Eksperimentarij

53

Eksperimentarij

54

BILJEŠKE

POKUS BR. 11

TITRACIJA OTOPINE NATRIJEVE LUŽINE SUMPORNOM KISELINOM

CILJ: odrediti množinsku koncentraciju lužine postupkom titracije

PRIBOR:• 3 Erlenmeyerove tikvice od 300 cm3

• odmjerna tikvica od 100 cm3

• pipeta od 25 cm3

• bireta od 50 cm3

• stativ• klema za biretu

KEMIKALIJE:• otopina NaOH kojoj se određuje koncentracija• otopina sumporne kiseline;c(H2SO4)= 0.05 mol/dm3

• otopina metiloranža

POSTUPAK:1. U odmjernu tikvicu od 100 cm3 odpipetira se zadani volumen otopine NaOH nepoznate koncentracije. Doda se destilirana voda, promućka i zatim nadopuni vodom do oznake.2. U 3 Erlenmeyerove tikvice odpipetira se po 25 cm3 tako priređene otopine i u svaku tikvicu doda 2-3 kapi metiloranža i malo destilirane vode. Destilirana voda dodaje se da bi volumen otopine bio veći kako bi se bolje uočila promjena boje indikatora.3. U biretu se stavi otopina H2SO4 poznate koncentracije (c(H2SO4)=0.05 mol/dm3) i namjesti se na oznaku nula.4. U jednu tikvicu, uz stalno miješanje, dodaje se iz birete po 0.5 cm3 H2SO4 tako dugo dok se ne promijeni boja indikatora. Na taj se način odredi približan volumen titracijskog sredstva koji valja utrošiti do završne točke titracije.5. Bireta se ponovno napuni do oznake nula i u drugu tikvicu dodaje se po 1 cm3 H2SO4 sve do 2 cm3 ispred završne točke titracije. Zatim se dodaje kap po kap kiseline, uz stalno miješanje, sve dok žuta boja indikatora ne prijeđe u boju „kožice crvenoga luka“. Utrošeni volumen odčita se na dvije decimale i zapiše. Odčitavanje mora biti vrlo precizno (odčitava se položaj donjeg ruba meniskusa) jer je to najveći izvor pogreške pri titraciji. Isti se postupak ponovi s trećom tikvicom.Utrošci sumporne kiseline ne smiju se u dvije posljednje titracije razlikovati za više od 0.1cm3 . Za izračunavanje nepoznate koncentracije natrijeve lužine uzima se srednja vrijednost te dvije titracije.

Eksperimentarij

55

Eksperimentarij

56

Rezultati mjerenja:

Utrošci HCl: V1(H2SO4)= .......................... cm3

V2(H2SO4)= .......................... cm3

Srednja vrijednost volumena utrošene kiseline: V(H2SO4)= .......................... cm3

Množinska koncentracija lužine:c(H2SO4)=0.05 mol /dm3

V(H2SO4)= ----------------cm3 (srednja vrijednost volumena utrošene kiseline)V(NaOH)= ...................... cm3 (zadani volumen otopine NaOH)_____________________________________________________c(NaOH)=?

ZADATAK:1. Za neutralizaciju 10 mL uzorka otopine octene kiseline (koja se upotrebljava u kućanstvu) utrošeno je 15.81 mL otopine natrijeva hidroksida koncentracije 0.949 mol/dm3. Mjerenjem je ustanovljeno da je gustoća otopine octene kiseline 1.01 g/mL. Izračunajte koncentraciju uzorka octene kiseline i izrazite je masenom koncentracijom i masenim udjelom. Koji je indikator trebalo upotrijebiti?

BILJEŠKE

POKUS BR. 12

ODREĐIVANJE SADRŽAJA VITAMINA C KISELO-BAZNOM TITRACIJOM

CILJ: odrediti sadržaj vitamina C

PRIBOR:• staklena čaša od 250 mL• bireta 25 ili 50 mL• Erlenmeyerova tikvica• tarionik s tučkom• vaga

KEMIKALIJE:•• vitamin C (Plivit C, jedna tableta)• otopina NaOH; c(NaOH)= 0,1 mol/dm3

• otopina fenolftaleina

POSTUPAK:

1. Tabletu vitamina C usitnite u tarioniku i otopite u 25 mL deionizirane vode u Erlenmeyerovoj tikvici od 250 mL. Dodajte fenolftalein kao indikator.2. Pripremljenu otopinu titrirajte otopinom NaOH do pojave ružičaste boje.Tableta vitamina C uglavnom se sastoji od askorbinske kiseline i sredstava za vezanje npr.škrobna veziva. Askorbinska kiselina reagira kao jednoprotonska kiselina tako da se odcjepljuje proton.

ZADATAK:1. Na temelju poznatih podataka iz navedenog pokusa izračunajte množinsku koncentraciju vitamina C u otopini.

Eksperimentarij

57

Eksperimentarij

58

BILJEŠKE

POKUS BR. 13

AMFOTERNA SVOJSTVA CINKA

CILJ: ispitati amfoternost cinka

PRIBOR:• stalak s epruvetama• 2 kapaljke• zaštitne rukavice

KEMIKALIJE:• cink u granulama; Zn• otopine: klorovodične kiseline; HCl sumporne kiseline; H2SO4 amonijaka; NH3 natrijeva hidroksida; NaOH modre galice; CuSO4 x 5 H2O

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

POSTUPAK:1. Ulijte u epruvete redom 2 do 3 mL otopine: a) klorovodične kiseline, b) klorovodične kiseline i nekoliko kapi otopine modre galice, c) sumporne kiseline, d) natrijeva hidroksida.

2. U svaku epruvetu ubacite granulu cinka. Promatrajte i opišite promjene.

U kojoj se epruveti cink otapa uz razvijanje vodika? .......................................................

U kojoj se epruveti vodik najburnije razvija? ...................................................................3. Nakon što se otapanje uspori ili gotovo prestane, prelijte otopinu iz prve epruvete u čistu epruvetu. Oprezno, kap po kap, dodajte otopinu amonijaka dok se ne pojavi talog. Dodajte još amonijaka.

Što opažate? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Eksperimentarij

59

3. Nakon što se otapanje uspori ili gotovo prestane, prelijte otopinu iz prve epruvete u čistu epruvetu. Oprezno, kap po kap, dodajte otopinu amonijaka dok se ne pojavi talog. Dodajte još amonijaka.

Što opažate?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ZADATAK: 1.Napišite jednadžbe za kemijske promjene navedene u postupku pod brojem 2, 3, 4.

Eksperimentarij

60

BILJEŠKE

POKUS BR. 14

HIDROLIZA SOLI

CILJ: ispitati amfoternost cinka

PRIBOR:• 6 epruveta

KEMIKALIJE:• traka ili otopina univerzalnog indikatora• otopine: amonijeva klorida; NH4Cl magnezijeva sulfata; MgSO4 natrijeva klorida; NaCl natrijeva hidrogenkarbonata; NaHCO3 natrijeva karbonata; Na2CO3

POSTUPAK:Pomoću univerzalnog indikatora odredite pH otopina navedenih soli. Upotrijebite otopine iste koncentracije npr. 1 mol/dm3.U tablicu napišite odgovarajuće jednadžbe reakcija hidrolize onih soli,odnosno, iona koji su podložni hidrolizi.

Eksperimentarij

61

OTOPINA

pH

JEDNADŽBA HIDROLIZE

NH4Cl

MgSO4

NaCl

NaHCO3

Na2SO4

Na2CO3

Eksperimentarij

62

BILJEŠKE

POKUS BR. 15

ACETATNI PUFER

CILJ: pripremiti acetatni pufer i ispitati svojstava pripremljenog pufera

PRIBOR:• čaša od 100 mL• 3 menzure od 25 mL• 4 epruvete• 2 kapaljke• 2 bočice s kapaljkom od 25 mL• 5 staklenih štapića

KEMIKALIJE:• otopina octene kiseline; c(CH3COOH)=1,0 mol dm-3

• otopina natrijeva acetata; c(CH3COONa)=1,0 mol dm-3

• otopina klorovodične kiseline; c(HCl)=1,0 mol/dm3

• otopina natrijeva hidroksida; c(NaOH)=1,0 mol dm-3

• destilirana voda• univerzalni indikatorski papir

POSTUPAK:1. Priprema otopine pufera: u čašu ulijte menzurom 20 mL otopine octene kiseline koncentracije 1,0 mol dm-3 i 20 mL otopine natrijeva acetata koncentracije 1,0 mol/dm3, promiješatjte smjesu staklenim štapićem. 2. U epruvetama 1 i 2 odmjerite menzurom po 10 mL pripremljene otopine pufera, a u epruvetama 3 i 4 po 10 mL destilirane vode. 3. Odredite komadićem univerzalnoga indikatorskog papira pH-vrijednost otopine pufera u epruveti 1 i pH-vrijednost vode u epruveti 3.Odčitane vrijednosti upišite u tablicu.4. U epruvete 1 i 3 dodajte po 10 kapi otopine klorovodične kiseline koncentracije 1,0 mol dm-3, promiješajte svaku otopinu staklenim štapićem i univerzalnim indikatorskim papirom odredite pH vrijednost svake otopine.Odčitane vrijednosti upišite u tablicu.5. U epruvete 2 i 4 dodajte po 10 kapi otopine natrijeva hidroksida koncentracije 1,0 mol dm-3, promiješajte svaku otopinu staklenim štapićem i univerzalnim indikatorskim papirom odredite pH-vrijednost svake otopine.

Eksperimentarij

63

Eksperimentarij

64

Opažanja:

ACETATNI PUFER

ACETATNI PUFER

DESTILIRANA VODA

DESTILIRANA VODA

EPRUVETA

1

2

3

4

pH vrijednost ishodne otopine

X

X

pH vrijednost otopine nakon dodavanja 10 kapi HCl koncentracije 1.0 mol/dm3

X

X

pH vrijednost otopine nakon dodavanja 10 kapi NaOH koncentracije 1.0 mol/dm3

X

X

Eksperimentarij

65

ZADATAK:1. Usporedite pH-vrijednosti u epruvetama 1 i 3 te u epruvetama 2 i 4 nakon dodavanja jake kiseline ili jake lužine u destiliranu vodu ili u jednaku količinu puferske otopine. Objasnite uočene promjene. 2. Jednadžbama kemijskih reakcija prikažite promjene u puferskim otopinama nakon dodavanja jake kiseline,o dnosno, jake lužine. 3. Na temelju opažanja i jednadžbe kemijske reakcije objasnite djelovanje pufera prilikom dodavanja jake kiseline ili jake baze u vodenu otopinu octene kiseline i natrijeva acetata. 4. Napišite koncentracijsku konstantu ravnoteže ionizacije octene kiseline. 5. Izračunajte pH-vrijednost otopine nastale miješanjem otopine octene kiseline (c =1,0 mol dm-3) i otopine natrijeva acetata (c =1,0 mol dm-3). Konstanta ionizacije octene kiseline iznosi 1,75 × 10–5 mol dm-3.

BILJEŠKE

POKUS BR. 16

REDUKCIJA KALIJEVA PERMANGANATA CINKOM

CILJ:ispitati redukcijsko djelovanje cinka

PRIBOR:• čaša od 200 mL• 2 visoke čaše ili 2 staklena cilindra od 100 do 200 mL• štoperica• zaštitne rukavice

KEMIKALIJE:• otopina kalijeva permanganata; c(KMnO4)= 0,1 mol L-1

• otopina sumporne kiseline; w(H2SO4)=10%• koncentrirana otopina kalijeva nitrata; KNO3• cink u granulama; Zn

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

POSTUPAK:1. U čašu od 200 mL ulijte 50 mL otopine c(KMnO4) = 0,1 molL-1 i 100 mL otopine sumporne kiseline w(H2SO4) ≈ 10% . Promiješajte dobivenu otopinu.

2. Razdijelite otopinu u dvije čaše i u svaku čašu ubacite nekoliko granula cinka.

3. Kad uočite razvijanje vodika na površini cinka, u jednu čašu dodajte nekoliko kapi koncentrirane otopine kalijeva nitrata. Uključite štopericu. Izmjerite vrijeme potrebno da se otopine kalijeva permanganata obezboje.

4. Kako objašnjavate rezultat pokusa?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ZADATAK:1.Riješite redoks jednadžbu:

KMnO4 (aq) + ZnS(s) + H2SO4 (aq) -> MnSO4(aq)+ K2SO4(aq) + ZnSO4(aq) + H2O(l)

Eksperimentarij

66

Eksperimentarij

67

BILJEŠKE

POKUS BR. 17

POTISKIVANJE JEDNOG METALA DRUGIM METALOM IZ NJEGOVIH SPOJEVA

CILJ: potisnuti metal drugim metalom iz njegovih spojeva

PRIBOR:•• 12 epruveta u stalku

KEMIKALIJE:• komadići bakra, cinka, aluminija, srebrna žica ili pločica• otopine: cinkova sulfata; ZnSO4 bakrova (II) sulfata; CuSO4 srebrova nitrata; AgNO3 aluminijeva nitrata; Al(NO3)3

POSTUPAK:1. Komadiće kovina izrežite od pločica prethodno očišćenih od oksidnoga sloja.2. U prvu se epruvetu stavi komadić bakra i doda otopina cinkova sulfata, a u drugu komadić cinka i otopina bakrova (II) sulfata. Na isti način postupi i s parovima ostalih kovina.U tablici znakom + označite u kojoj je epruveti nastala reakcija.

Eksperimentarij

68

METAL

Cu

Zn

Al

Ag

otopina ZnSO4

otopina CuSO4

otopina AgNO3

otopina Al(NO3)3

Eksperimentarij

69

ZADATAK:1. Uočene kemijske promjene prikažite kemijskim jednadžbama.2. Izlučuje li se kovina negativnijega redukcijskog potencijala na kovini pozitivnijega redukcijskog potencijala ili obratno?3. Prema rezultatima pokusa zaključite koji je od odabranih metala najjače, a koji najslabije redukcijsko sredstvo.

BILJEŠKE

POKUS BR. 18

OLOVNO DRVO

CILJ: dokazati da reaktivniji metal-CINK istiskuje manje reaktivan metal-OLOVO iz otopine njegovih soli

PRIBOR:• visoka čaša od 200 mL• škare za metal

KEMIKALIJE:• otopina olovova (II) acetata; w(Pb(CH3COO)2)=0.4%• pločica ili traka od cinka; Zn• octena kiselina(koncentrirana); CH3COOH

POSTUPAK:1. U otopinu olovova (II) acetata dodajte nekoliko kapi koncentrirane octene kiseline da bi se spriječila hidroliza olovova (II) acetata. U neutralnoj otopini olovov (II) acetat reagira s vodom pri čemu nastaje bijeli talog.2. Pločicu od cinka zarežite škarama za metal i oblikujte drvo slično boru.3. Spustite pločicu u otopinu olovova (II) acetata. Kroz nekoliko minuta na cinku će se izlučiti kristalići olova (slika 13).

Slika 13. Olovno drvo

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

71

ZADATAK:1. Napišite jednadžbu reakcije te objasnite značenje elektrokemijskog niza elemenata.2. Izvedite pokus „LISIČJI REP“ (slika 14.) tako što ćete bakrenu žicu uroniti u jako razrijeđenu otopinu srebrova nitrata; c(AgNO3)=0.01 mol/dm3.Navedeni pokus usporedite s pokusom „OLOVNO DRVO“.

Sllika 14. Lisičji rep

BILJEŠKE

POKUS BR. 19

ELEKTROLIZA VODENE OTOPINE NATRIJEVA KLORIDA

CILJ: odrediti produkte elektrolize vodene otopine natrijeva klorida

PRIBOR:• staklena U-cijev• 2 gra�tne elektrode• gumeni čepovi• menzura• 2 kapaljke• baterija od 4.5 V• spojne žice• metalni stalak• hvataljka• zaštitne rukavice

KEMIKALIJE:• zasićena otopina natrijeva klorida• fenoftalein• tinta

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

POSTUPAK:1. Sastavite aparaturu kao na slici 15.

Slika 15. Aparatura za elektrolizu

Eksperimentarij

72

Eksperimentarij

BILJEŠKE

Eksperimentarij

73

2. U prostor oko katode dodajte 1-2 kapi fenolftaleina, a u anodni prostor 1-2 kapi tinte.3. Elektrode spojite s izvorom električne struje i promatrajte promjene.

ZADATAK:1. Prikažite odgovarajućim jednadžbama kemijske reakcije i odgovorite na postavljena pitanja:a) Jednadžbu reakcije na katodi:_______________________________________________b) Jednadžbu reakcije na anodi:________________________________________________c) Ukupnu jednadžbu elektrolize:______________________________________________d) Koji se plin izlučuje na katodi?____________________________e) Koji se plin izlučuje na anodi?_____________________________2. Koje ste promjene uočili u katodnom i anodnom prostoru nakon dodatka fenolftaleina i tinte?3. Struja jakosti 15 A protječe kroz vodenu otopinu natrijeva klorida u vremenu od 30 minuta. Izračunajte volumen plina koji se razvije na anodi pri standardnim uvjetima.

POKUS BR. 20

BOJENJE PLAMENA SOLIMA ALKALIJSKIH METALA

CILJ: povezati boje plamena sa stvaranjem emisijskog i apsorpcijskog spektra

PRIBOR:• plamenik• žigice• satno staklo• željezna žica promjera 1-2 mm i duljine oko 20 cm

KEMIKALIJE:• otopine soli alkalijskih metala

MJERE OPREZA: radite s plamenikom,pazite da se ne opečete

POSTUPAK:1. Upalite plinski plamenik tako da gori šuštećim plamenom.2. Na rub satnog stakla stavite 2-3 kapi neke litijeve soli. Satno staklo s malo otopine litijeve soli prinesite uz otvor za zrak plinskog plamenika. Vrh deblje željezne žice užarite u plamenu i užarenom žicom dotaknite otopinu na satnom staklu. Otopina će se raspršiti u sitne kapljice koje će struja zraka povući u plinski plamenik. Plamen se oboji bojom karakterističnom za litij.3. Satno staklo i željeznu žlicu isperite vodom i pokus ponovite s otopinama drugih alkalijskih metala.

Dopunite tablicu:

Eksperimentarij

74

ALKALIJSKI METAL

BOJA PLAMENA

Litij

Natrij

Kalij

Rubidij

Cezij

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

75

ZADATAK:1. Objasnite apsorpcijski, emisijski i kontinuirani spektar.

POKUS BR. 21

DOKAZIVANJE UGLJIKOVA (IV) OKSIDA

CILJ: ispitati svojstva ugljikova(IV) oksida,vapnenom vodom dokazati prisutnost ugljikova(IV) oksida

PRIBOR:• Erlenmeyerova tikvica• balon• epruveta• probušeni čep sa staklenom cjevčicom• stalak za epruvete• metalni stalak, hvataljka s obujmicom• trješčica• špiritni plamenik• žigice• čaša• odrezana plastična boca

KEMIKALIJE:• ocat• soda bikarbona• tekući detergent • crvena boja za hranu

POSTUPAK:Pokus 1. 1. U Erlenmeyerovu tikvicu stavite malo sode bikarbone i octa. Na otvor tikvice navucite balon. Balon na Erlenmeyerovoj tikvici napuni se ugljikovim(IV) oksidom koji je nastao kemijskom reakcijom octa i sode bikarbone.Prikažite kemijskom jednadžbom reakciju octa i sode bikarbone.

.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Octena kiselina je jača od ugljične kiseline pa ju istiskuje iz njezinih soli.

Eksperimentarij

76

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

77

Pokus 2.1. U epruvetu stavite sodu bikarbonu i ocat. Zatim u otvor epruvete unesite zapaljenu trješčicu.Što opažate? Objasnite.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Nakon toga u epruvetu dodajte još malo octa pa je začepite gumenim čepom kroz koji prolazi staklena cjevčica. Epruvetu učvrstite za metalni stalak, a nastali plin uvodite u čašu s vapnenom vodom.Što opažate? Objasnite.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Navedeno prikažite jednadžbom kemijske reakcije.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pokus 3.1. U gornji, odrezani dio plastične boce, stavite malo sode bikarbone, tekućeg detergenta i crveno obojenog octa.

Reakcijom sode bikarbone, tekućeg detergenta za suđe i crveno obojenog octa stvara se ugljikov (IV) oksid. Ugljikov (IV) oksid s tekućim detergentom stvara pjenu koja poput crvene lave izlazi iz vulkana.Dobiveni ugljikov (IV) oksid uvedite u vodu i ispitajte pH univerzalnim indikatorom.Objasnite promjenu boje te napišite odgovarajuću reakciju.

..................................................................................................................................................................................................

.

..................................................................................................................................................................................................

.

ZADATAK:. 1. Izračunajte volumen ugljikova(IV) oksida koji se može dobiti otapanjem 100 g kalcijeva karbonata u 1 L klorovodične kiseline,množinske koncentracije 5,26 mol/ L pri 0 °C i 101 325 Pa.2. Kojom su vrstom kemijskih veza povezani atomi kisika i ugljika u molekuli ugljikova(IV) oksida? Strukturu molekule ugljikova(IV) oksida prikažite Lewisovom simbolikom.3. Elementarna ćelija čvrstog ugljikova(IV) oksida je kubično plošno centrirana kocka s duljinom brida 5.54 x 10 –8 cm. Izračunajte broj molekula elementarne ćelije i odredite gustoću čvrstoga ugljikova(IV) oksida.4.Što je suhi led?

Eksperimentarij

78

BILJEŠKE

POKUS BR. 22

KOMPLEKSNI SPOJEVI

CILJ: pripraviti kompeksni kation

PRIBOR:• stalak s 2 epruvete• menzura• zaštitne rukavice

KEMIKALIJE:• otopina srebrova nitrata; c(AgNO3)= 0.1 mol/dm3• otopina klorovodične kiseline; c(HCl)=0.1 mol/dm3• otopina amonijaka; c(NH3)= 2 mol/dm3• otopina dušičnekiseline; c(HNO3)= 2 mol/dm3• indikator papir

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne rukavice

POSTUPAK:1. Ulijte u epruvetu oko 1 mL otopine srebrova nitrata i dodajte isto toliko otopine klorovodične kiseline ili otopine natrijeva klorida. Nastat će bijeli u vodi netopljivi talog srebrova klorida.2. U istu epruvetu s talogom srebrova klorida dodajte oko 1 mL koncentrirane vodene otopine amonijaka i promućkajte. Talog srebrova klorida će nestati. Nastao je u vodi topljivi kompleks [Ag (NH3)2]Cl .3. U istu epruvetu s kompleksom srebra dodajte dušične kiselintoliko da otopina postane kisela. Provjerite indikator papirom. Pojavit će se bijelo zamućenje od srebrova klorida. Dušična kiselina razgradila je kompleksni kation [Ag (NH3)2]+ (slika 16.) pa su nakon toga ioni Ag+ mogli s ionima Cl – ponovno stvoriti netopljivi srebrov klorid.

Eksperimentarij

79

Slika 16. Kompleksni kation srebra

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

80

ZADATAK:1.Objasnite građu i ulogu kloro�la i hemoglobina kao primjere kompleksnih spojeva u živom svijetu.

POKUS BR. 23

DOKAZIVANJE NEZASIĆENOSTI ORGANSKOGA SPOJA

CILJ: dokazati postojanje višestrukih veza u molekulama organskih spojeva prisutnih u zemnome plinu, kori limuna, smjesi etanola i vode te jestivome ulju

PRIBOR:• stalak s 4 epruvete• gumena cjevčica s umetnutom staklenom cjevčicom na vrhu• satno staklo• 2 kapaljke (ili menzura,injekcijska štrcaljka)• zaštitne naočale

KEMIKALIJE:• razrijeđena jodna voda• zemni plin ili plin iz plinske kartuše• kora limuna ili naranče• etanol; C2H5OH• jestivo ulje

MJERE OPREZA: tijekom rada potrebno je koristiti zaštitne naočale

POSTUPAK:1. Epruvete označiti brojevima od 1 do 4 i u svaku uliti po 1 mL jodne vode.2. U jodnu vodu u epruveti 1 gumenom cjevčicom nekoliko sekundi uvoditi zemni plin, izvaditi gumenu cjevčicu iz epruvete i zatim odmah zatvoriti dovod plina.Uočite promjene.3. Nacijedite sok kore limuna ili naranče struganjem po rubu satnoga stakla, sok ulijte u epruvetu 2 i protresite sadržaj epruvete. Uočite promjene.4. U epruvetu 3 ulijte plastičnom kapaljkom oko 1 mL etanola, sadržaj u epruveti 3 protresite.Uočite promjene.5. U epruvetu 4 ulijte kapaljkom oko 1 mL ulja, sadržaj u epruveti 4 protresite.Uočite promjene.

Eksperimentarij

81

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

82

ZADATAK:1. Opišite promjene boje jodne vode u epruvetama 1, 2, 3 i 4. 2. Zaključite u kojim je epruvetama došlo do kemijske promjene. 3. Odredite kojoj vrsti kemijskih reakcija pripadaju reakcije do kojih je došlo u pokusima.

POKUS BR. 24

DOBIVANJE UMJETNOG MEDA

CILJ: provjeriti daju li glukoza i fruktoza pozitivan test s Fehlingovim reagensima

PRIBOR:• Erlenmeyerova tikvica od 200 mL• stakleni štapić• vodena kupelj• epruvete• električnokuhalo ili plamenik

KEMIKALIJE:• šećer• limunska kiselina• otopine Fehling I i Fehling II

MJERE OPREZA: radite s električnim kuhalom/plamenikom,pazite da se ne opečete

POSTUPAK:1. Pripremite 100 mL koncentrirane otopine šećera u obliku sirupa.2. Od dobivene otopine uzmite 1 kap, razrijedite s malo vode i ispitajte reducira li Fehlingovu otopinu.3. Koncentriranoj otopini šećera dodajte 1 g limunske kiseline i zagrijavajte smjesu 40-45 minuta na vodenoj kupelji. Dobit ćete gusti viskozni sirup, umjetni med, odnosno smjesu glukoze i fruktoze.Djelovanjem kiseline pri povišenoj temperaturi dolazi do hidrolize saharoze. Da biste dobili i odgovarajuću aromu po želji dodajte u dobiveni sirup žličicu prirodnog meda ili jedan pepermint bombon.4. Ispitajte reducira li dobiveni umjetni med Fehlingovu otopinu.Zaključak:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Eksperimentarij

83

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

84

ZADATAK:1. Prikažite kemijskom jednadžbom reakciju hidrolize saharoze.2. Napišite Fischerove projekcijske formule D-glukoze i D-fruktoze te izračunajte masene udjele ugljika, vodika i kisika u navedenim monosaharidima.

POKUS BR. 25

DENATURIRANJE BJELANČEVINA

CILJ: dokazati promjenu strukture i svojstava proteinske molekule

PRIBOR:• stalak s 12 epruveta• čaša• plamenik• žigice• drvena hvataljka

KEMIKALIJE:• otopina bjelanjka• destilirana voda• etanol; C2H5OH• razrijeđene otopine klorovodične (HCl), sumporne (H2SO4) i dušične kiseline (HNO3)• otopine: bakrova (II) sulfata; CuSO4 olovova (II) acetata; Pb(CH3COO)2 željezova (III) klorida; FeCl3 srebrova nitrata; AgNO3 živina (II) klorida; HgCl2 amonijeva sulfata; (NH4)2SO4

MJERE OPREZA: radite s plamenikom, pazite da se ne opečete!

POSTUPAK:1. U sve epruvete redom ulijte po 1 mL otopine bjelanjka.2. Prvu epruvetu zagrijavajte. Nastaje talog.3. U drugu epruvetu dodajte malo etanola i promućkajte. Nastaje talog.4. U tri sljedeće epruvete dodajte redom razrijeđene klorovodične, sumporne i dušične kiseline. Nastaju talozi.5. U preostale epruvete dodajte po nekoliko kapi navedenih soli. Pazite da otopine bakrova(II) sulfata i olovova(II) acetata ne dodate u suvišku. U svim slučajevima nastaju talozi osim u epru-veti u koju ste dodali otopinu amonijeva sulfata.

Eksperimentarij

85

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

86

ZADATAK:1. Objasnite kako dolazi do razaranja prirodne konformacije proteina-denaturiranja.2. Objasnite značenje primarne, sekundarne, tercijarne i kvaterne strukture proteina.

POKUS BR. 26

BIURET REAKCIJA (test-reakcija na proteine)

CILJ: dokazati peptidne veze u proteinima

PRIBOR:• epruveta• kapaljka

KEMIKALIJE:• otopina bjelanjka• otopina natrijeva hidroksida; NaOH• vrlo razrijeđena otopina bakrova(II) sulfata; CuSO4• crveni lakmus papir

POSTUPAK:1. Ulijte u epruvetu oko 1 mL otopine bjelanjka i dodajte toliko otopine natrijeva hidroksida da otopina bude lužnata (proba indikator papirom).2. Zatim dodajte kap otopine bakrova(II) sulfata. Sadržaj epruvete malo promućkajte. Nastaje ljubičasto obojenje (slika 17.).

Biuret reakcija karakteristična je za peptidnu vezu; -CO-NH- ili istu vezu u nekom sličnom spoju npr.biuretu; H2N-CO-NH-CO-NH2 otkuda i potječe naziv navedene reakcije.

Eksperimentarij

87

Slika17. Biuret reakcija

Eksperimentarij

70

BILJEŠKE

Eksperimentarij

88

ZADATAK:1. Objasnite na 2 primjera nastajanje peptidne veze.2. Aspartam (umjetni zaslađivač) je po svojoj strukturi dipeptid u čijem su sastavu asparaginska kiselina i fenilalanin. Proizvodi s umjetnim sladilom aspartamom na deklaraciji imaju upozorenje da sadržavaju izvor fenilalanina. Pronađite u literaturi ili na Internetu zašto je aspartam za neke ljude opasan.

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

89

DODATAK

•OSNOVNE FIZIKALNE VELIČINE I JEDINICE MEĐUNARODNOG SUSTAVA

•NEKE IZVEDENE SI-JEDINICE

•PREFIKSI DECIMALNIH JEDINICA

•NEKE OSNOVNE PRIRODNE KONSTANTE

•GRČKI ALFABET

•STANDARDNI REDUKCIJSKI ELEKTRODNI POTENCIJALI

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

90

OSNOVNE FIZIKALNE VELIČINE I JEDINICE MEĐUNARODNOG SUSTAVA

NEKE IZVEDENE SI-JEDINICE

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

91

PREFIKSI DECIMALNIH JEDINICA

NEKE OSNOVNE PRIRODNE KONSTANTE

GRČKI ALFABET

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

92

STANDARDNI REDUKCIJSKI ELEKTRODNI POTENCIJALI

Eksperimentarij

70

Eksperimentarij

94

LITERATURNI IZVORI:1. S. Habuš, D. Stričević, V. Tomašić: Anorganska kemija, udžbenik iz kemije za treći razred gimnazije, Pro�l, Zagreb, (2013).2. D. Nöthig Hus, M. Herak: Opća kemija-odabrana poglavlja, Školska knjiga, Zagreb, (1994).3. D. Nöthig-Hus, M. Herak, F. Novosel: Opća kemija 2, radna bilježnica za drugi razred gimnazije, Školska knjiga, Zagreb, (2006).4. V. Petrović Peroković, D. Turčinović, I.Halasz: Kemija ugljikovih spojeva, udžbenik kemije za četrvrti razred gimnazije, Školska knjiga, Zagreb, (2012).5. M. Sikirica: Zbirka kemijskih pokusa za osnovnu i srednju školu, priručnik za nastavnike i učenike, Školska knjiga, Zagreb, (2011).6. M. Sikirica, B. Korpar Čolig: Kemija s vježbama 1, Školska knjiga, Zagreb, (1993).7. M. Sikirica, B. Korpar Čolig: Kemija s vježbama 2, Školska knjiga, Zagreb, (1995).8. M. Sikirica, B.Korpar Čolig: Organska kemija, udžbenik kemije za IV. razred gimnazije, Školska knjiga, Zagreb, (1996).9. D. Turčinović, I. Halasz: Opća kemija 1, radna bilježnica iz kemije za I. razred gimnazije, Školska knjiga, Zagreb, (2010).10. R. Odžak: Praktikum iz opće kemije l, skripta za internu uporabu, lV. izdanje, Odjel za kemiju, Split, (2012).

INTERNETSKI IZVORI:1.http://biologija.unios.hr/webbio/wp-content/uploads/2012/.../opok2015.pdf (10.10.2016.)2.http://eskola.chem.pmf.hr/pokusi (10.10.2016.)3.http://eskola.chem.pmf.hr/udzbenik/web-Sikirica/index.htm (11.10.2016.)4.https://www.ncvvo.hr (10.10.2016.)5. http://www.periodni.com/hr (15.10.2016.)

Eksperimentarij

93

BILJEŠKE