Dacă pentru experiment este necesar un tub de evacuare a gazului uscat, procedați după cum urmează. Un tub de cauciuc cu un vârf de sticlă este pus pe capătul liber al tubului de evacuare a gazului. La testarea etanșeității dispozitivului, vârful detașabil se va uda, dar tubul de evacuare a gazului va rămâne uscat.
Gazul poate fi colectat într-un vas folosind diferite metode. Cele mai frecvente două sunt metoda de deplasare a aerului și metoda de deplasare a apei. Fiecare dintre ele are propriile avantaje și dezavantaje, iar alegerea metodei este în mare măsură determinată de proprietățile gazului care trebuie colectat.
Metoda deplasării aerului
Orice gaz poate fi colectat prin această metodă, dar se pune problema determinării cu precizie a momentului în care tot aerul din vasul receptor va fi deplasat de gazul colectat.
Înainte de a colecta gaz prin deplasarea aerului, este necesar să aflați dacă este mai greu sau mai ușor decât aerul. Poziția vasului receptor va depinde de aceasta (Fig.). Pentru a face acest lucru, calculați densitatea relativă a gazului în aer folosind formula: D aer. (X) = Mr(X)/29, unde Mr este masa moleculară relativă a gazului colectat, 29 este masa moleculară relativă a aerului. Dacă valoarea calculată se dovedește a fi mai mică de unu, atunci gazul este mai ușor decât aerul, iar vasul receptor trebuie poziționat cu orificiul în jos (Fig. 57, a). Dacă densitatea relativă a gazului în aer este mai mare decât unitatea, atunci gazul este mai greu decât aerul, iar vasul de primire trebuie poziționat cu deschiderea în sus (Fig. 57, b).
Orez. 57. Poziția vasului receptor (1): a – pentru un gaz mai ușor decât aerul; b – pentru un gaz mai greu decât aerul.
Umplerea vasului poate fi controlată în diferite moduri, în funcție de ce gaz este colectat. De exemplu, oxidul nitric colorat (IV) este ușor de detectat prin culoarea sa roșu-maro. Pentru a detecta oxigenul, utilizați o așchie care mocnește, care este adusă la marginea vasului, dar nu este adusă înăuntru.
Metoda deplasării apei.
Când utilizați această metodă, este mult mai ușor să controlați umplerea cu gaz a vasului receptor. Cu toate acestea, această metodă are o limitare serioasă - ea nu poate fi utilizat dacă gazul se dizolvă sau reacţionează cu apă .
Pentru a colecta gaz prin deplasarea apei, este necesar să aveți un vas larg, de exemplu un cristalizator, umplut 2/3 cu apă. Vasul de primire, de exemplu o eprubetă, este umplut până la vârf cu apă, închis cu un deget, răsturnat rapid cu susul în jos și coborât în cristalizator. Când orificiul eprubetei este sub apă, orificiul eprubetei este deschis și un tub de evacuare a gazului este introdus în eprubetă (Fig. 58).
Orez. 58. Dispozitiv de colectare a gazelor prin metoda deplasării apei: 1 – tub receptor umplut cu apă; 2 – cristalizator.
După ce toată apa a fost deplasată din eprubetă de gaz, deschiderea eprubetei aproape sub apă dop și scos din cristalizator.
Dacă gazul, care este colectat prin deplasarea apei, este obținut prin încălzire, trebuie respectată cu strictețe următoarea regulă:
Nu opriți încălzirea eprubetei cu substanțele inițiale dacă tubul de evacuare a gazului este sub apă!
Prezentarea rezultatelor experimentului
Forma de înregistrare a rezultatelor obținute în timpul unui experiment chimic nu este reglementată de nimeni. Dar protocolul experimental trebuie să includă în mod necesar următoarele elemente: numele experimentului și data la care a fost efectuat, scopul experimentului, o listă de echipamente și reactivi care au fost utilizați, un desen sau o diagramă a dispozitivului, o descriere a acțiunilor care au fost efectuate în timpul lucrării, observații, ecuații pentru reacțiile care au loc, calcule, dacă au fost efectuate în timpul efectuării lucrării, concluzii.
Formular de raport asupra lucrărilor practice efectuate.
Notați data experimentului și numele experimentului.
Formulați singur scopul experimentului.
Scrieți pe scurt tot ce ați făcut.
Desenați un experiment sau desenați un dispozitiv pe care l-ați folosit. Încercați să păstrați desenul clar.
Asigurați-vă că adăugați note explicative la desen. Pentru a descrie substanțele colorate, folosiți creioane colorate sau pixuri cu pâslă.
Notează-ți observațiile, de ex. descrieți condițiile și semnele reacțiilor chimice.
Scrieți ecuațiile pentru toate reacțiile chimice care au avut loc în timpul experimentului.
Nu uitați să stabiliți cotele.
Trageți o concluzie din experiența (sau munca) dvs.
|
Puteți pregăti un raport de lucru ca o descriere secvențială a acțiunilor și observațiilor sau sub forma unui tabel: |
Experienta nr.... |
Descrierea experienței |
Experienta desenului Semne de reacții |
Concluzii.
|
Ecuații de reacție |
La rezolvarea problemelor experimentale legate de recunoașterea și identificarea substanțelor, este convenabil să formatați raportul sub forma unui alt tabel: |
Procedură |
Reactiv |
||
Tema 1. Concepte de bază și legile chimiei.
Experimente de laborator.
Exemple de fenomene fizice.
Experimentul nr. 1. Sticlă de încălzire (tub de sticlă)
în flacăra unei lămpi cu alcool.
Echipamente și reactivi: tub de sticlă, lampă cu alcool, chibrituri, plasă de azbest.
1. Prindeți tubul de sticlă de capete cu ambele mâini.
2. Puneți partea de mijloc a tubului în flacăra unei lămpi cu spirt. Amintiți-vă că partea de sus a flăcării este cea mai fierbinte.
3. Rotiți tubul fără a scoate lampa cu alcool de pe flacără (Fig. 59).
4. Când paharul devine foarte fierbinte (după 3-4 minute), încercați să îndoiți tubul fără a folosi o forță excesivă.
Orez. 59. Îndoirea unui tub de sticlă.
Așezați tubul de sticlă pe plasa de azbest. Atenție: sticlă fierbinte aspect cu nimic diferit de frig!
1) S-a schimbat sticla?
2) Sa obținut o substanță nouă prin încălzirea unui tub de sticlă?
Experimentul nr. 2. Topirea parafinei.
Echipamente și reactivi: creuzet sau placă de sticlă, lampă cu alcool, chibrituri, clește pentru creuzet sau suport pentru eprubete, plasă de azbest, parafină.
Instrucțiuni pentru efectuarea experimentului.
1. Pune o bucată mică de ceară de parafină într-un creuzet (sau pe o placă de sticlă).
2. Ridicați creuzetul (sau placa de sticlă) cu un clește pentru creuzet (sau fixați-l într-un suport pentru eprubete).
3. Puneți creuzetul care conține parafină (sau placa de sticlă) în partea superioară a flăcării lămpii cu alcool. Urmăriți cu atenție modificările.
4. După topirea parafinei, așezați creuzetul (sau placa de sticlă) pe plasa de azbest și stingeți lampa cu alcool.
5. Când creuzetul (sau placa de sticlă) s-a răcit, examinați substanța care se află în creuzet (sau placa de sticlă).
1) S-a schimbat parafina?
2) Sa obținut o substanță nouă prin încălzirea parafinei?
3) Ce fenomen este acesta: fizic sau chimic?
Exemple de fenomene chimice.
Experimentul nr. 3. Calcinarea unei plăci sau a unui fir de cupru
în flacăra unei lămpi cu alcool.
Echipamente și reactivi: lampă cu alcool, chibrituri, clește pentru creuzet sau suport pentru eprubete, plasă de azbest, sârmă sau placă de cupru.
Instrucțiuni pentru efectuarea experimentului.
1. Luați placa de cupru (sau sârma de cupru) cu clești pentru creuzet.
2. Puneți o placă de cupru în partea de sus a flăcării lămpii cu spirit și încălziți-o.
3. După 1-2 minute, scoateți farfuria de pe flacără și curățați orice depuneri negre care s-au format pe ea cu un cuțit sau așchie pe o foaie de hârtie curată.
4. Repetați încălzirea și curățați din nou depozitul rezultat.
5. Comparați stratul negru rezultat cu placa de cupru.
1) Placa de cupru s-a schimbat la încălzire?
2) S-a format o substanță nouă când placa de cupru a fost încălzită?
3) Ce fenomen este acesta: fizic sau chimic?
Experimentul nr. 4. Efectul acidului clorhidric asupra cretei sau marmurei.
Echipamente și reactivi: Pahar de 50 ml, marmură (bucăți mici sau firimituri), soluție de acid clorhidric (1: 3), chibrituri.
Instrucțiuni pentru efectuarea experimentului.
1. Puneți 2-3 bucăți mici de marmură de mărimea unui bob de mazăre într-un pahar. Aveți grijă să nu spargeți fundul paharului.
2. Turnați suficient acid clorhidric în pahar, astfel încât bucățile de marmură să fie complet acoperite cu acesta. Ce observi?
3. Aprindeți un chibrit și puneți-l în ceașcă. Ce observi?
4. Desenează un desen al experimentului și notează-ți observațiile.
1) S-a format o substanță nouă când acidul clorhidric a fost adăugat în marmură? Ce substanță este aceasta?
2) De ce s-a stins meciul?
3) Ce fenomen este acesta: fizic sau chimic?
Tipuri de reacții chimice.
Analiza distribuției forțelor fizice
la utilizarea dispozitivelor chimice
Experimentul demonstrativ și multe lucrări practice se bazează pe utilizarea unor instrumente chimice simple. Pe lângă faptul că se familiarizează cu transformările chimice ale substanțelor, elevii trebuie să înțeleagă esența fizică a ceea ce se întâmplă și să fie capabili să explice esența a ceea ce se întâmplă folosind desenul unui dispozitiv: ce se mișcă unde și ce se întâmplă unde.
Unul dintre instrumentele de la clasa de chimie este un gazometru. 1 În fig. 1 prezintă un gazometru plin cu gaz. 2 Poate fi oxigen, așa cum este indicat în figură, dioxid de carbon sau doar aer. Macarale 1 Şi 2 sunt închise în acest moment. Gazul, în conformitate cu legea lui Pascal, exercită presiune asupra pereților vasului și a apei. Deschide robinetul 2 , coloana de apă din pâlnie pune presiune asupra gazului, presându-l, dar pentru că Presiunea internă a gazului și presiunea apei sunt echilibrate, nu se întâmplă nimic. Deschide robinetul 1 .
, gazul se năpustește în ieșire (debitul este reglat prin rotirea cu grijă a robinetului). Presiunea din interiorul vasului scade - iar apa din pâlnie intră în gazometru. După închiderea robinetului extractia gazelor se opreste, nivelul apei este setat la un nivel superior, deoarece apare un nou echilibru de putere. Pentru a opri presiunea apei, închideți robinetul Al doilea dispozitiv, asemănător unui gazometru, este aparatul Kipp (Fig. 2). În acest dispozitiv este posibil să se obțină hidrogen din zinc și acid clorhidric (vezi Fig. 2), hidrogen sulfurat din sulfură de fier, dioxid de carbon din marmură. În poziție O dispozitiv, îl umple și umezește metalul zinc care se află pe plasa de cupru. Zincul se dizolvă în acid, reacționează cu acesta, hidrogenul rezultat se grăbește în sfera mijlocie a dispozitivului, deplasează aerul, amestecându-se cu acesta. Prin urmare, gazul care se scurge trebuie verificat pentru puritate. Distribuția forțelor fizice în dispozitiv este prezentată în Fig. 2 folosind săgețile.
Închideți robinetul. Hidrogenul continuă să se formeze, cantitatea acestuia crește.
Deoarece ieșirea de gaz este blocată, presiunea din interiorul sferei crește. Acesta stoarce acidul din sfera mijlocie până când acidul nu mai acoperă suprafața zincului.
Reacția chimică se oprește (zincul înmuiat în acid continuă să reacționeze cu acesta pentru o perioadă de timp). Presiunea internă din dispozitiv creată de hidrogen și presiunea creată de etanșarea hidraulică sunt echilibrate. Să ne uităm la metodele de colectare a gazelor. În fig. Figura 3 arată cum se colectează gaz folosind metoda deplasării aerului. Dacă gazul este toxic, această operațiune se efectuează într-o hotă. Gazele care sunt mai grele decât aerul - CO 2 , O 2 , HCl , SO 2 , care intră într-un borcan sau într-un pahar, înlocuiesc aerul. Când se studiază dioxidul de carbon: it
proprietăți fizice
și incapacitatea de a susține arderea substanțelor organice - se demonstrează experiența distractivă a stingerii unei lumânări cu parafină care arde în aer (Fig. 4). Dioxidul de carbon, fiind mai greu, cade sub influența gravitației. Umple recipientul și deplasează aerul pe care îl conține. O lumânare într-o atmosferă de dioxid de carbon se stinge. 1 Dispozitivul prezentat în fig. 5, elevii colectează în timpul lucrărilor practice „Obținerea oxigenului și studierea proprietăților acestuia”. Acest dispozitiv ilustrează metoda de colectare a gazului prin deplasarea aerului (baza fizică a conceptului de „densitate relativă”). 2 O altă metodă de colectare a gazelor presupune deplasarea apei dintr-un vas. În acest fel, este posibilă colectarea gazelor care sunt slab solubile în apă, în special oxidul de azot (II) (Fig. 6). Gaz din reactor 3 intră în conducta de evacuare a gazului
, adus sub un cilindru răsturnat
dar saturați apa așa cum se arată în Fig. 7. Într-un astfel de dispozitiv, puteți produce clor (vezi Fig. 7) sau dioxid de sulf prin adăugarea de acid sulfuric concentrat la cristalele de sulfit de sodiu. Gazul produs în balonul Wurtz intră într-un tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este scufundat în apă.
Gazul se dizolvă parțial în apă și umple parțial spațiul de deasupra apei, deplasând aerul.
Dacă gazul este foarte solubil în apă, atunci nu poate fi colectat prin deplasarea apei. În fig. 8 și 9 arată modul în care clorura de hidrogen și amoniacul sunt colectate prin deplasarea aerului. În aceeași fig.
8 și 9 (vezi p. 22) arată dizolvarea gazelor atunci când eprubetele cu HCl și NH 3 sunt scufundate în apă. Dacă saturați cu clorură de hidrogen dintr-o eprubetă (cu reactivi) cu un tub de evacuare a gazului coborât în apă (Fig. 10), atunci primele porțiuni de gaz se dizolvă instantaneu în apă. Aproximativ 500 de litri de acid clorhidric se dizolvă în 1 litru de apă, prin urmare, gazul care intră nu creează exces de presiune. În fig. 10 arată o schimbare consistentă a presiunii gazului (vezi p. 22) arată dizolvarea gazelor atunci când eprubetele cu HCl și NH 3 sunt scufundate în apă. p
intern în tubul de reacție în raport cu presiunea atmosferică ATM. Presiunea din interiorul dispozitivului devine mai mică decât presiunea externă, iar apa umple rapid tubul de evacuare a gazului și dispozitivul în sine. Pe lângă distrugerea experimentului, eprubeta se poate crăpa și ea. Când studiezi
Este necesar să se acorde o mare atenție regulii de dizolvare a acidului sulfuric concentrat în apă (Fig. 12). Acidul, ca un lichid mai greu, se repeză pe fundul balonului cu fund rotund. Orice altceva este prezentat în Fig. 12.
Formarea gândirii fizice și chimice este facilitată de studiul oxigenului (atât la cursul inițial de chimie, cât și la cursul de chimie organică). Este vorba despre privind utilizarea oxigenului și acetilenei în sudarea și tăierea autogenă a metalului (Fig. 13). La sudare, o flacără la temperatură înaltă de acetilenă care arde în oxigen (până la 2500 °C) este îndreptată spre sârma metalică și zona sudată. Metalul se topește, creând o cusătură. În timpul tăierii autogene, flacăra topește metalul, iar excesul de oxigen îl arde.
Nu toate clasele de chimie au siliciul ca substanță simplă. Să verificăm conductivitatea electrică folosind un dispozitiv simplu: o sondă cu capete elastice, alungite de fier, un bec (montat pe un suport) și un fir electric cu un ștecher (Fig. 14). Becul strălucește, dar nu puternic - este clar că siliciul conduce curentul electric, dar îi oferă o rezistență semnificativă.
Element chimic Siliciul este un analog al carbonului, dar raza atomilor săi este mai mare decât raza atomilor de carbon. Siliciul, ca substanță simplă, are aceeași rețea cristalină (ca și diamantul) (atomic) cu o orientare tetraedrică legături chimice. Diamantul are legături covalente puternice și nu conduce electricitatea. În siliciu, așa cum arată chiar și un experiment brut, unele dintre perechile de electroni sunt vaporizate, ceea ce determină o anumită conductivitate electrică a substanței. În plus, siliciul se încălzește (unii studenți au ocazia să verifice acest lucru), ceea ce indică și rezistența substanței la curentul electric.
Elevii urmăresc cu mare interes studiul proprietăților fizice și chimice ale benzenului (Fig. 15). Adăugați un strat de benzen grosime de ~2 mm la o cantitate mică de apă (vezi Fig. 15, O). Se vede că cele două lichide incolore nu se amestecă. Amestecăm acest amestec stratificat cu agitare puternică, obținând o emulsie „gri”. Fixați eprubeta în poziție verticală. Elevii observă separarea treptată a benzenului și apei, nivelul inferior al conținutului devenind mai întâi transparent, iar după scurt timp obținem distribuția inițială. Moleculele de apă sunt mai ușoare decât moleculele de benzen, dar densitatea sa este puțin mai mare. Interacțiunea dintre moleculele de benzen nepolar și moleculele de apă polară este nesemnificativă, foarte slabă, astfel încât cea mai mare parte a benzenului este împins la suprafața apei (vezi Fig. 15, b).
Acum adăugați benzen la câțiva mililitri de apă cu brom (intensitate scăzută a culorii) (vezi Fig. 15, b).
Lichidele nu se amestecă. Amestecați intens conținutul tubului și lăsați sistemul să se aseze. Bromul, dizolvat anterior în apă, este extras în stratul de benzen, care se vede printr-o schimbare a culorii și o creștere a intensității sale.
Adăugați câțiva mililitri dintr-o soluție slabă alcalină la conținutul eprubetei. (vezi Fig. 15, b ). Bromul reacţionează cu alcalii. Stratul de benzen devine decolorat, iar rezultatul substante anorganice
iar apa trece în stratul inferior (apă).
În acest articol, ne-am limitat la exemple care ilustrează nu doar legătura dintre predarea chimiei și fizică, ci compensează lipsa manualelor în care aceste fenomene fizice, de regulă, nu sunt reflectate.
Substanțe gazoase din cursul chimiei anorganice și organice Când se pregătesc pentru examenele viitoare, absolvenții claselor a IX-a și a XI-a trebuie să studieze problema substanțelor gazoase (proprietățile fizice, metodele și metodele de producție, recunoașterea și aplicarea acestora). Revizuirea subiectelor specificațiilor examene OGEși examenul de stat unificat (pe site-ul web. www. fipi ru
| ), putem spune că practic nu există nicio problemă separată cu privire la substanțele gazoase (vezi tabelul): | №14 Examenul de stat unificat№26 (Proprietăți chimice caracteristice ale hidrocarburilor: alcani, cicloalcani, alchene, diene, alchine, hidrocarburi aromatice (benzen și toluen). Principalele metode de producere a hidrocarburilor (în laborator); (Reguli de lucru în laborator. Sticla și echipamente de laborator. Reguli de siguranță la lucrul cu substanțe caustice, inflamabile și toxice, substanțe chimice de uz casnic. Metode de cercetare științificăși transformări. Metode de separare a amestecurilor și de purificare a substanțelor. Conceptul de metalurgie: metode generale de producere a metalelor. Principii științifice generale ale producției chimice (folosind exemplul producției industriale de amoniac, acid sulfuric, metanol). Poluarea chimică mediuși consecințele acesteia. Surse naturale de hidrocarburi, prelucrarea lor. Compuși cu greutate moleculară mare. Reacții de polimerizare și policondensare. Polimeri. Materiale plastice, fibre, cauciucuri) |
Deci, în opțiunea nr. 3 (Chimie. Pregătire pentru OGE-2017. 30 de materiale de instruire bazate pe versiunea demo 2017. Clasa a IX-a: manual educațional / editat de V.N. Doronkin. - Rostov n/a: Legion, 2016. – 288 pp.) elevii sunt rugați să răspundă la următoarea întrebare (nr. 13):
Sunt corecte următoarele judecăți despre metodele de obținere a substanțelor?
A. Amoniacul nu poate fi colectat prin deplasarea apei.
B. Oxigenul nu poate fi colectat prin deplasarea apei.
1) doar A este corect
2) doar B este corect
3) ambele judecăți sunt corecte
4) ambele judecăți sunt incorecte
Pentru a răspunde la întrebare, copiii ar trebui să cunoască proprietățile fizice și chimice ale amoniacului și oxigenului. Amoniacul interacționează foarte bine cu apa, prin urmare nu poate fi obținut prin deplasarea apei. Oxigenul se dizolvă în apă, dar nu interacționează cu el. Prin urmare, poate fi obținut prin deplasarea apei.
În versiunea nr. 4 (Chimie. Pregătirea pentru examenul de stat unificat-2017. 30 de opțiuni de pregătire pentru versiunea demo pentru 2017: manual educațional / editat de V.N. Doronkin. - Rostov-on-Don: Legion, 2016. - 544 p. ) elevii sunt rugați să răspundă la următoarea întrebare (nr. 14):
Din lista propusă, selectați două substanțe care se formează la încălzirea unui amestec de acetat de potasiu solid și hidroxid de potasiu:
1) hidrogen;
2) metan;
3) etan;
4) dioxid de carbon;
5) carbonat de potasiu
Răspuns: 2 (reacție de decarboxilare)
Mai mult, pentru promovarea examenului de stat unificat Copiii trebuie să știe care este materia primă pentru obținerea cutare sau cutare substanță gazoasă. De exemplu, în aceeași carte editată de Doronkin, întrebarea nr. 26 (opțiunea 8) sună astfel:
Stabiliți o corespondență între o substanță obținută în industrie și materiile prime utilizate pentru obținerea acesteia: pentru fiecare poziție indicată printr-o literă, selectați poziția corespunzătoare indicată printr-un număr:
Notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare:
Răspuns:
La opțiunea nr. 12, studenții sunt rugați să-și amintească domeniul de aplicare al unor substanțe gazoase:
Stabiliți o corespondență între substanță și domeniul său de aplicare: pentru fiecare poziție indicată printr-o literă, selectați poziția corespunzătoare indicată printr-un număr:
Răspuns:Cu copiii susținând examenul de chimie în clasa a IX-a, în clase de pregătire pentru examen, completăm următorul tabel (în clasa a XI-a îl repetăm și îl extindem):
Hidrogen
Cel mai ușor gaz, de 14,5 ori mai ușor decât aerul, cu aer într-un raport de două volume de hidrogen la un volum de oxigen formează „gaz exploziv”
1. Prin interacțiunea metalelor alcaline și alcalino-pământoase cu apa:
2 N / A + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2
2. Interacțiunea metalelor (până la hidrogen) cu acidul clorhidric (orice concentrație) și acidul sulfuric diluat:
Zn + 2 HCI = ZnCl 2 + H 2
3. Interacțiunea metalelor de tranziție (amfotere) cu o soluție alcalină concentrată atunci când sunt încălzite:
2Al + 2NaOH ( conc. ) + 6 ore 2 O = 2Na + 3H 2
4. Descompunerea apei sub influența curentului electric:
2H 2 O=2H 2 + O 2
Pe baza sunetului caracteristic al unei explozii: un vas cu hidrogen este adus la flacără (un bubuitură plictisitoare este hidrogen pur, un sunet de „lătrat” este hidrogen cu un amestec de aer):
2H 2 + O 2 2H 2 O
Arzător cu hidrogen, producție de margarină, combustibil pentru rachete, producție de diferite substanțe (amoniac, metale precum wolfram, acid clorhidric, substanțe organice)
Oxigen
Gaz incolor, inodor; în stare lichidă are o culoare albastru deschis, în stare solidă este albastru; mai solubil în apă decât azotul și hidrogenul
1. Prin descompunerea permanganatului de potasiu:
2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
2. Prin descompunerea peroxidului de hidrogen:
2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2
3. Descompunerea sării berthollet (clorat de potasiu):
2KClO 3 = 2KCI + 3O 2
4. Descompunerea nitraților
5. Descompunerea apei sub influența curentului electric:
2 H 2 O = 2 H 2 + O 2
6. Procesul de fotosinteză:
6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Sclipirea unei așchii care mocnește într-un recipient cu oxigen
În metalurgie, ca oxidant pentru combustibil pentru rachete, în aviație pentru respirație, în medicină pentru respirație, în timpul sablare, pentru tăierea cu gaz și sudarea metalelor
dioxid de carbon
Un gaz incolor, inodor, de 1,5 ori mai greu decât aerul. În condiții normale, un volum de dioxid de carbon se dizolvă într-un volum de apă. La o presiune de 60 atm se transformă într-un lichid incolor. Când dioxidul de carbon lichid se evaporă, o parte din el se transformă într-o masă solidă asemănătoare zăpezii, care este presată industrial pentru a forma „gheață uscată”.
1. În industria prăjirii calcarului:
CaCO 3 CaO + CO 2
2. Efectul acidului clorhidric asupra cretei sau marmurei:
CaCO 3
+ 2HCI = CaCI 2
+H 2
O+CO 2
Cu ajutorul unei așchii arzătoare, care se stinge într-o atmosferă de dioxid de carbon sau prin tulbureala apei de var:
CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
Pentru a crea „fum” pe scenă, pentru depozitarea înghețatei, în băuturi gazoase, în stingătoare cu spumă
Amoniac
Un gaz incolor cu miros înțepător, de aproape 2 ori mai ușor decât aerul. Nu poți inspira mult timp, pentru că el este otravitor. Se lichefiază cu ușurință la presiune și temperatură normale -33,4 O C. Când amoniacul lichid se evaporă din mediul înconjurător, se absoarbe multă căldură, motiv pentru care amoniacul este utilizat în unitățile frigorifice. Foarte solubil în apă: la 20 o C Aproximativ 710 volume de amoniac sunt dizolvate într-un volum de apă.
1. În industrie: când temperaturi ridicate, presiune și în prezența unui catalizator, azotul reacționează cu hidrogenul pentru a forma amoniac:
N 2 +3 H 2 2 N.H. 3 + Q
2. În laborator, amoniacul se obține prin acțiunea varului stins asupra sărurilor de amoniu (cel mai adesea clorură de amoniu):
Ca(OH) 2 + 2NH 4 ClCaCl 2 + 2NH 3 + 2 ore 2 O
1) prin miros;
2) prin schimbarea culorii hârtiei cu fenolftaleină umedă (a devenit purpurie);
3) prin apariția fumului când se ține o baghetă de sticlă umezită cu acid clorhidric
1) în unități frigorifice; 2) producerea de îngrășăminte minerale;
3) producerea de acid azotic;
4) pentru lipire; 5) obţinerea de explozibili; 6) în medicină și în viața de zi cu zi (amoniac)
Etilenă 
La conditii normale– un gaz incolor cu miros slab, parțial solubil în apă și etanol. Foarte solubil în dietil eter și hidrocarburi. Este un fitohormon. Are proprietăți narcotice. Cea mai produsă substanță organică din lume.
1) În industrie prin dehidrogenare etan:
CH 3 -CH 3 CH 2 =CH 2 +H 2
2) În laborator, etilena este produsă în două moduri:
a) depolimerizarea polietilenei:
(-CH 2 -CH 2 -) n nCH 2 =CH 2
b) deshidratare catalitică alcool etilic(lutul alb sau oxidul de aluminiu pur și acidul sulfuric concentrat sunt utilizate ca catalizator):
C 2 H 5 OHCH 2 =CH 2 +H 2 O
Oxigen
+
Dezavantajul
+
De jos în sus
dioxid de carbon
+
Dezavantajul
-
Amoniac
+
De jos în sus
-
Etilenă
+
Capul în jos și înclinat
-
Astfel, pentru a promova cu succes OGE și Examenul Unificat de Stat, studenții trebuie să cunoască metodele și metodele de obținere a substanțelor gazoase. Cele mai comune dintre acestea sunt oxigenul, hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul. În manualul de clasa a XI-a, copiilor li se oferă lucrarea practică nr. 1, care se numește „Obținerea, colectarea și recunoașterea gazelor”. Oferă cinci opțiuni - producerea a cinci substanțe gazoase diferite: hidrogen, oxigen, dioxid de carbon, amoniac și etilenă. Desigur, într-o lecție care durează 45 de minute, este pur și simplu imposibil să completezi toate cele 5 opțiuni. Prin urmare, înainte de a începe această lucrare, elevii completează acasă tabelul de mai sus. Astfel, la completarea tabelului, copiii de acasă repetă metodele și metodele de obținere a substanțelor gazoase (curs de chimie clasele a 8-a, a 9-a și a 10-a) și vin la oră deja cunoscători teoretic. Absolvenții primesc două note pentru o singură temă. Volumul de lucru se dovedește a fi mare, dar băieții o fac cu plăcere. Și stimulentul este o notă bună pe certificat.
LUCRĂRI PRACTICE (1 oră) CLASA A VIII-A
Lucrarea este efectuată de elevi în mod independent, sub supravegherea profesorului.
Vă prezint rezultatul multor ani de muncă în pregătirea și desfășurarea lucrărilor practice într-o școală secundară în timpul lecțiilor de chimie din clasele 8-9:
- „Pregătirea și proprietățile oxigenului”,
- „Prepararea soluțiilor de sare cu o anumită fracțiune de masă de substanță dizolvată”,
- „Generalizarea informațiilor despre cele mai importante clase de compuși anorganici”,
- „Disocierea electrolitică”
- „Subgrupul de oxigen” (vezi numărul următor al ziarului „Chimie”).
Toate au fost testate de mine în clasă. Ele pot fi folosite atunci când studiați un curs școlar de chimie, ambele program nou O.S Gabrielyan, iar conform programului lui G.E Rudzitis, F.G.
Un experiment de elev este un tip de muncă independentă. Experimentul nu numai că îmbogățește elevii cu noi concepte, abilități și abilități, dar este și o modalitate de a testa adevărul cunoștințelor pe care le-au dobândit, contribuie la o înțelegere mai profundă a materialului și la asimilarea cunoștințelor. Vă permite să implementați mai pe deplin principiul variabilității în percepția lumii înconjurătoare, deoarece esența principală a acestui principiu este legătura cu viața, cu viitoarele activități practice ale studenților.
Goluri. Să poată obține oxigen în laborator și să-l colecteze folosind două metode: deplasarea aerului și deplasarea apei;
confirma experimental proprietățile oxigenului;. Un suport metalic cu un picior, o lampă cu alcool, chibrituri, o eprubetă cu tub de evacuare a gazului, o eprubetă, o bilă de vată, o pipetă, un pahar, o așchie, un ac de disecție (sau sârmă), o cristalizator cu apa, doua baloane conice cu dopuri.
Reactivi. KMnO 4 cristalin (5–6 g), apă de var Ca(OH) 2, cărbune,
Fe (sârmă de oțel sau agrafă).
Reglementări de siguranță.
Manipulați echipamentele chimice cu grijă!
Ține minte! Eprubeta este încălzită ținând-o într-o poziție înclinată pe toată lungimea sa cu două sau trei mișcări în flacăra unei lămpi cu alcool. Când încălziți, îndreptați deschiderea eprubetei departe de dvs. și de vecini.
Anterior, elevii primesc teme pentru acasă, asociat cu studierea conținutului lucrării viitoare conform instrucțiunilor, în timp ce se folosesc simultan materiale din manualele de clasa a VIII-a de O.S Gabrielyan (§ 14, 40) sau G.E. Rudzitis, F. G. Feldman (§ 19, 20). În caietele pentru lucrări practice, notați numele temei, scopul, enumerați echipamentele și reactivii și întocmește un tabel pentru raport.
PROGRESUL LECȚIEI
Am pus o experiență mai sus
decat o mie de pareri
născut numai
imaginaţie.
M.V. Lomonosov
Obținerea oxigenului
metoda deplasării aerului
(10 min)
1. Puneți permanganatul de potasiu (KMnO4) într-o eprubetă uscată. Puneți o minge de vată liberă la deschiderea eprubetei.
2. Închideți eprubeta cu un dop cu tub de evacuare a gazului și verificați dacă există scurgeri (Fig. 1).
|
Orez. 1.
|
(Explicații de la profesor despre cum să verificați dispozitivul pentru scurgeri.) Fixați dispozitivul în piciorul trepiedului.
3. Coborâți tubul de evacuare a gazului în sticlă, fără a atinge fundul, la o distanță de 2–3 mm (Fig. 2).
4. Se încălzește substanța în eprubetă.
(Amintiți-vă regulile de siguranță.)
5. Verificați prezența gazului cu o așchie care mocnește (cărbune). Ce observi? De ce poate fi colectat oxigenul prin deplasarea aerului?
6. Se colectează oxigenul rezultat în două baloane pentru următoarele experimente. Sigilați baloanele cu dopuri.
Obținerea oxigenului
7. Completați raportul folosind tabelul. 1, pe care îl plasați pe întinderea caietului dvs.
(10 min)
metoda de deplasare a apei
1. Umpleți eprubeta cu apă. Închideți eprubeta cu degetul mare și întoarceți-o cu susul în jos. În această poziție, coborâți mâna cu eprubeta în cristalizatorul cu apă. Puneți o eprubetă la capătul tubului de evacuare a gazului fără a o scoate din apă (Fig. 3).
2. Când oxigenul înlocuiește apa din eprubetă, închideți-o cu degetul mare și scoateți-o din apă. De ce poate fi colectat oxigenul prin deplasarea apei?! Scoateți tubul de evacuare a gazului din cristalizator în timp ce continuați să încălziți eprubeta cu KMnO4. Dacă nu se face acest lucru, apa se va transfera în eprubeta fierbinte. De ce?
Arderea cărbunelui în oxigen
(5 min)
1. Atașați un cărbune la un fir de metal (ac de disecție) și puneți-l în flacăra unei lămpi cu alcool.
2. Puneți un cărbune încins într-un balon cu oxigen. Ce observi? Dați o explicație (Figura 4).
3. După ce scoateți cărbunele nears din balon, turnați în el 5-6 picături de apă de var
Ca(OH)2. Ce observi? Dă o explicație.
4. Întocmește un raport de lucru în tabel. 1.
Sârmă de oțel (fier) care arde
în oxigen
(5 min)
1. Atașați o bucată de chibrit la un capăt al sârmei de oțel. Aprinde un chibrit. Puneți un fir cu un chibrit aprins într-un balon cu oxigen.
Ce observi? Dați o explicație (Figura 5).
2. Întocmește un raport de lucru în tabel. 1.
| Tabelul 1 Operațiuni efectuate |
(ce au facut) | Desene cu denumiri ale substanțelor inițiale și obținute Observatii. Termeni |
efectuarea reacțiilor. |
|---|---|---|---|
| Ecuații de reacție | |||
| Obținerea oxigenului Explicațiile observațiilor. Concluzii |
|||
| Asamblarea unui dispozitiv pentru producerea oxigenului. Verificarea dispozitivului pentru scurgeri de la KMnO 4 la încălzire |
|||
| Dovada obținerii oxigenului folosind aşchiu mocnit Caracteristicile proprietăților fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode: |
|||
| prin deplasarea aerului, prin deplasarea apei Caracteristică proprietățile chimice ale O2. Interacţiune |
cu substante simple:
cărbune care arde, fier care arde (sârmă de oțel, agrafă) Faceți o concluzie generală scrisă despre munca depusă (5 min). CONCLUZIE. Una dintre modalitățile de obținere a oxigenului în laborator este descompunerea KMnO 4. CONCLUZIE Oxigenul este un gaz incolor și inodor, de 1.103 ori mai greu decât aerul (
Dl
(O 2) = 32,
(aer) = 29, ceea ce implică 32/29 1,103), ușor solubil în apă. Reacționează cu substanțele simple, formând oxizi.
Pune-ți ordinea spațiului de lucru (3 min): dezasamblați aparatul, puneți vasele și accesoriile la locul lor. Trimiteți caietele dumneavoastră pentru inspecție.
| Teme pentru acasă.: | Sarcină: |
| . Determinați care dintre compușii de fier - Fe 2 O 3 sau Fe 3 O 4 - este mai bogat în fier? Dat |
Găsi Fe 2 O 3, |
Fe3O4.
(Fe) în Fe 2 O 3, „(Fe) în Fe3O4 Soluţie(X) = CONCLUZIE n „(Fe) în Fe3O4 A r
CONCLUZIE(X)/
, Unde
– numărul de atomi ai elementului X din formula substanței.
CONCLUZIE(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,
(Fe) = 56 2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,
(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232," (Fe) = 56 3/232 = 0,724,
În timpul lucrărilor practice, profesorul observă executarea corectă a tehnicilor și operațiilor de către elevi și le notează pe fișa de evidență a competențelor (Tabelul 2).
Tabelul 2
Card de îndemânare
| Operatii practice | Numele elevilor | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| O | B | ÎN | G | D | E | |
| Asamblarea unui dispozitiv pentru producerea oxigenului | ||||||
| Verificarea dispozitivului pentru scurgeri | ||||||
| Întărirea eprubetei în piciorul suportului | ||||||
| Manipularea unei lămpi cu alcool | ||||||
| Încălzirea unei eprubete cu KMnO 4 | ||||||
| Verificarea eliberării O2 | ||||||
| Colectarea O2 într-un vas folosind două metode: aşchiu mocnit Caracteristicile proprietăților fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode: |
||||||
| Arderea cărbunelui | ||||||
| Fe ardere (sârmă de oțel) | ||||||
| Cultura experimentală | ||||||
| Pregătirea lucrării într-un caiet | ||||||
Exemplu de raport privind munca practică efectuată (Tabelul 1)
de la KMnO 4 la încălzire
(cărbunele) se aprinde puternic
în O 2
proprietățile fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode:
prin deplasarea aerului(i),
prin deplasarea apei (b)
puțin mai greu decât aerul, deci
se colectează într-un vas aşezat la fund.
Un cărbune fierbinte arde puternic în O2:
Apa de var devine tulbure deoarece se formează un precipitat de CaCO 3 insolubil în apă:
O 2 interacționează
cu simplu
LUCRĂRI PRACTICE (1 oră) CLASA A VIII-A
Lucrarea este efectuată de elevi în mod independent, sub supravegherea profesorului.
Vă prezint rezultatul multor ani de muncă în pregătirea și desfășurarea lucrărilor practice într-o școală secundară în timpul lecțiilor de chimie din clasele 8-9:
- „Pregătirea și proprietățile oxigenului”,
- „Prepararea soluțiilor de sare cu o anumită fracțiune de masă de substanță dizolvată”,
- „Generalizarea informațiilor despre cele mai importante clase de compuși anorganici”,
- „Disocierea electrolitică”
- „Subgrupul de oxigen” (vezi numărul următor al ziarului „Chimie”).
substanțe - metale și nemetale.
Un experiment de elev este un tip de muncă independentă. Experimentul nu numai că îmbogățește elevii cu noi concepte, abilități și abilități, dar este și o modalitate de a testa adevărul cunoștințelor pe care le-au dobândit, contribuie la o înțelegere mai profundă a materialului și la asimilarea cunoștințelor. Vă permite să implementați mai pe deplin principiul variabilității în percepția lumii înconjurătoare, deoarece esența principală a acestui principiu este legătura cu viața, cu viitoarele activități practice ale studenților.
Goluri. Să poată obține oxigen în laborator și să-l colecteze folosind două metode: deplasarea aerului și deplasarea apei;
confirma experimental proprietățile oxigenului;. Un suport metalic cu un picior, o lampă cu alcool, chibrituri, o eprubetă cu tub de evacuare a gazului, o eprubetă, o bilă de vată, o pipetă, un pahar, o așchie, un ac de disecție (sau sârmă), o cristalizator cu apa, doua baloane conice cu dopuri.
Reactivi. KMnO 4 cristalin (5–6 g), apă de var Ca(OH) 2, cărbune,
Fe (sârmă de oțel sau agrafă).
Reglementări de siguranță.
Manipulați echipamentele chimice cu grijă!
Ține minte! Eprubeta este încălzită ținând-o într-o poziție înclinată pe toată lungimea sa cu două sau trei mișcări în flacăra unei lămpi cu alcool. Când încălziți, îndreptați deschiderea eprubetei departe de dvs. și de vecini.
Formarea unui precipitat alb confirmă prezența CO 2 în balon
PROGRESUL LECȚIEI
Am pus o experiență mai sus
decat o mie de pareri
născut numai
imaginaţie.
M.V. Lomonosov
Obținerea oxigenului
metoda deplasării aerului
(10 min)
1. Puneți permanganatul de potasiu (KMnO4) într-o eprubetă uscată. Puneți o minge de vată liberă la deschiderea eprubetei.
2. Închideți eprubeta cu un dop cu tub de evacuare a gazului și verificați dacă există scurgeri (Fig. 1).
|
Orez. 1.
|
(Explicații de la profesor despre cum să verificați dispozitivul pentru scurgeri.) Fixați dispozitivul în piciorul trepiedului.
3. Coborâți tubul de evacuare a gazului în sticlă, fără a atinge fundul, la o distanță de 2–3 mm (Fig. 2).
4. Se încălzește substanța în eprubetă.
(Amintiți-vă regulile de siguranță.)
5. Verificați prezența gazului cu o așchie care mocnește (cărbune). Ce observi? De ce poate fi colectat oxigenul prin deplasarea aerului?
6. Se colectează oxigenul rezultat în două baloane pentru următoarele experimente. Sigilați baloanele cu dopuri.
Obținerea oxigenului
7. Completați raportul folosind tabelul. 1, pe care îl plasați pe întinderea caietului dvs.
(10 min)
metoda de deplasare a apei
1. Umpleți eprubeta cu apă. Închideți eprubeta cu degetul mare și întoarceți-o cu susul în jos. În această poziție, coborâți mâna cu eprubeta în cristalizatorul cu apă. Puneți o eprubetă la capătul tubului de evacuare a gazului fără a o scoate din apă (Fig. 3).
2. Când oxigenul înlocuiește apa din eprubetă, închideți-o cu degetul mare și scoateți-o din apă. De ce poate fi colectat oxigenul prin deplasarea apei?! Scoateți tubul de evacuare a gazului din cristalizator în timp ce continuați să încălziți eprubeta cu KMnO4. Dacă nu se face acest lucru, apa se va transfera în eprubeta fierbinte. De ce?
Arderea cărbunelui în oxigen
(5 min)
1. Atașați un cărbune la un fir de metal (ac de disecție) și puneți-l în flacăra unei lămpi cu alcool.
2. Puneți un cărbune încins într-un balon cu oxigen. Ce observi? Dați o explicație (Figura 4).
3. După ce scoateți cărbunele nears din balon, turnați în el 5-6 picături de apă de var
Ca(OH)2. Ce observi? Dă o explicație.
4. Întocmește un raport de lucru în tabel. 1.
Sârmă de oțel (fier) care arde
în oxigen
(5 min)
1. Atașați o bucată de chibrit la un capăt al sârmei de oțel. Aprinde un chibrit. Puneți un fir cu un chibrit aprins într-un balon cu oxigen.
Ce observi? Dați o explicație (Figura 5).
2. Întocmește un raport de lucru în tabel. 1.
| Tabelul 1 Operațiuni efectuate |
(ce au facut) | Desene cu denumiri ale substanțelor inițiale și obținute Observatii. Termeni |
efectuarea reacțiilor. |
|---|---|---|---|
| Ecuații de reacție | |||
| Obținerea oxigenului Explicațiile observațiilor. Concluzii |
|||
| Asamblarea unui dispozitiv pentru producerea oxigenului. Verificarea dispozitivului pentru scurgeri de la KMnO 4 la încălzire |
|||
| Dovada obținerii oxigenului folosind aşchiu mocnit Caracteristicile proprietăților fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode: |
|||
| prin deplasarea aerului, prin deplasarea apei Caracteristică proprietățile chimice ale O2. Interacţiune |
cu substante simple:
cărbune care arde, fier care arde (sârmă de oțel, agrafă) Faceți o concluzie generală scrisă despre munca depusă (5 min). CONCLUZIE. Una dintre modalitățile de obținere a oxigenului în laborator este descompunerea KMnO 4. CONCLUZIE Oxigenul este un gaz incolor și inodor, de 1.103 ori mai greu decât aerul (
Dl
(O 2) = 32,
(aer) = 29, ceea ce implică 32/29 1,103), ușor solubil în apă. Reacționează cu substanțele simple, formând oxizi.
Pune-ți ordinea spațiului de lucru (3 min): dezasamblați aparatul, puneți vasele și accesoriile la locul lor. Trimiteți caietele dumneavoastră pentru inspecție.
| Teme pentru acasă.: | Sarcină: |
| . Determinați care dintre compușii de fier - Fe 2 O 3 sau Fe 3 O 4 - este mai bogat în fier? Dat |
Găsi Fe 2 O 3, |
Fe3O4.
(Fe) în Fe 2 O 3, „(Fe) în Fe3O4 Soluţie(X) = CONCLUZIE n „(Fe) în Fe3O4 A r
CONCLUZIE(X)/
, Unde
– numărul de atomi ai elementului X din formula substanței.
CONCLUZIE(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,
(Fe) = 56 2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,
(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232," (Fe) = 56 3/232 = 0,724,
În timpul lucrărilor practice, profesorul observă executarea corectă a tehnicilor și operațiilor de către elevi și le notează pe fișa de evidență a competențelor (Tabelul 2).
Tabelul 2
Card de îndemânare
| Operatii practice | Numele elevilor | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| O | B | ÎN | G | D | E | |
| Asamblarea unui dispozitiv pentru producerea oxigenului | ||||||
| Verificarea dispozitivului pentru scurgeri | ||||||
| Întărirea eprubetei în piciorul suportului | ||||||
| Manipularea unei lămpi cu alcool | ||||||
| Încălzirea unei eprubete cu KMnO 4 | ||||||
| Verificarea eliberării O2 | ||||||
| Colectarea O2 într-un vas folosind două metode: aşchiu mocnit Caracteristicile proprietăților fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode: |
||||||
| Arderea cărbunelui | ||||||
| Fe ardere (sârmă de oțel) | ||||||
| Cultura experimentală | ||||||
| Pregătirea lucrării într-un caiet | ||||||
Exemplu de raport privind munca practică efectuată (Tabelul 1)
de la KMnO 4 la încălzire
(cărbunele) se aprinde puternic
în O 2
proprietățile fizice ale O2. Colectarea O 2 folosind două metode:
prin deplasarea aerului(i),
prin deplasarea apei (b)
puțin mai greu decât aerul, deci
se colectează într-un vas aşezat la fund.
Un cărbune fierbinte arde puternic în O2:
Apa de var devine tulbure deoarece se formează un precipitat de CaCO 3 insolubil în apă:
O 2 interacționează
cu simplu