Opis doświadczeń chemicznych przedstawionych na filmach

Transkrypt

1 Opis doświadczeń 1 Opis doświadczeń chemicznych przedstawionych na filmach Większość proponowanych doświadczeń dodatkowych jest na tyle prostych (w większości przypadków), że przeprowadzenie ich w szkole nie powinno sprawiać kłopotów. Wyjątkiem jest chromatografia ekstraktu z liści. Toluen i eter naftowy należą bowiem do substancji szkodliwych laboratorium szkolne może nie być w nie wyposażone. Wiele doświadczeń uczniowie mogą wykonać samodzielnie. Szczególną uwagę należy zwracać na właściwe formułowanie obserwacji i wniosków Właściwości substancji 1. Badanie właściwości wybranych substancji (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 15) Cel doświadczenia: identyfikacja substancji Problem badawczy: Jak w prosty sposób można zidentyfikować substancje? Odczynniki: miedź, żelazo, cukier, sól kuchenna, mąka, chlor, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, kolba stożkowa, metalowa płyta, młotek, szczypce Przebieg doświadczenia: Badamy kolejno właściwości substancji: stan skupienia, barwę, zapach, twardość, połysk i inne cechy charakterystyczne. Obserwacje: Miedź ma stały stan skupienia, czerwonobrązową barwę i nie ma zapachu. Jest ciągliwa, kowalna i ma metaliczny połysk. Żelazo ma stały stan skupienia, srebrzystobiałą barwę i metaliczny połysk. Jest bezwonne, kowalne i twarde. Sól kuchenna ma stały stan skupienia, jest bezbarwna i bezwonna. Cukier ma stały stan skupienia, jest bezwonny i bezbarwny. Mąka ma stały stan skupienia, barwę białą, jest bezwonna i ma postać proszku. Woda ma stan skupienia ciekły, jest bezbarwna i bezwonna. Chlor ma stan skupienia gazowy, barwę żółtozieloną. Ma ostry i duszący zapach. Wniosek: Substancje mają właściwości charakterystyczne, to znaczy takie, które umożliwiają ich identyfikację. 2. Porównanie gęstości wody i oleju (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 16) Cel doświadczenia: obserwacja rozdzielenia się dwóch niemieszających się cieczy: wody i oleju, porównanie ich gęstości Problem badawczy: Czy można wymieszać olej z wodą? Czy olej i woda mają podobną gęstość? Odczynniki: olej, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówka, korek, zlewka, statyw do probówek Przebieg doświadczenia: Do probówki z wodą nalewamy taką samą objętość oleju. Probówkę zamykamy korkiem i wstrząsamy. Odstawiamy probówkę i obserwujemy zachodzące zmiany. Obserwacje: Po pewnym czasie w probówce tworzą się dwie warstwy. W dolnej części probówki znajduje się woda, a na powierzchni wody warstwa oleju. Wniosek: Olej nie miesza się z wodą. Olej ma mniejszą gęstość od gęstości wody i dlatego pływa po jej powierzchni Zjawisko fizyczne a reakcja chemiczna 3. Na czym polega różnica między zjawiskiem fizycznym a reakcją chemiczną? (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 19) Cel doświadczenia: pokazanie i wyjaśnienie różnicy między zjawiskiem fizycznym a reakcją chemiczną Problem badawczy: Jak odróżnić zjawisko fizyczne od reakcji chemicznej (przemiany chemicznej)? Odczynniki: parafina, siarka, magnez Szkło i sprzęt laboratoryjny: łyżka do spalań, moździerz, szczypce, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Na łyżce do spalań umieszczamy mały kawałek parafiny i łagodnie ją ogrzewamy w płomieniu palnika gazowego. Następnie przerywamy ogrzewanie i czekamy, aż parafina się ochłodzi. Ponownie ją ogrzewamy przez dłuższy czas. Wsypujemy siarkę do moździerza i ucieramy na proszek. Gniemy kawałek wstążki magnezowej i umieszczamy go na chwilę w płomieniu palnika gazowego. Obserwacje: Parafina na początku ogrzewania topnieje. Po przerwaniu ogrzewania i ochłodzeniu parafina przyjmuje postać stałą taką, jak przed stopieniem. W wyniku intensywnego ogrzewania parafiny powstają nowe produkty gazowe. Na łyżce do spalań nie widać parafiny. Porównujemy wygląd siarki przed i po rozdrobnieniu barwa się nie zmieniła; podczas ucierania zmniejszyła się wielkość cząstek siarki. Wstążka magnezowa wygląda tak samo jak przed wygięciem, ma taki sam połysk i barwę zmienił się tylko jej kształt. Po wprowadzeniu do płomienia wstążka magnezowa zaczyna się spalać oślepiającym płomieniem, a po wyjęciu z płomienia pali się nadal. Powstaje nowa substancja biały proszek. Wniosek: Stopienie parafiny, rozdrabnianie siarki i zmiana kształtu magnezu są procesami, podczas których nie powstają żadne nowe substancje. Są to zjawiska fizyczne. Intensywne i długie ogrzewanie parafiny powoduje jej spalenie, w którego wyniku powstają nowe produkty gazowe. Wstążka magnezowa spala się i powstaje zupełnie nowa substancja nieprzypominająca wyglądem magnezu. W przypadku procesów, podczas których powstają nowe substancje, mówimy o przemianach chemicznych, czyli o reakcjach chemicznych. Doświadczenie dodatkowe. Różnicę między zjawiskiem fizycznym a reakcją chemiczną można wyjaśnić, przeprowadzając doświadczenie tylko z parafiną (bez magnezu).

2 2 Opis doświadczeń 1.3. Mieszaniny substancji 4. Sporządzanie mieszanin i rozdzielanie ich na składniki (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 21) Cel doświadczenia: wyjaśnienie pojęcia mieszanin i pokazanie sposobów rozdzielania ich na składniki, z których powstały. Mieszaniny różnych substancji są tak dobrane, aby uczeń zrozumiał tok postępowania w procesie rozdzielania sól z wodą, piasek z wodą, siarka z żelazem, woda z olejem, sproszkowana kreda, sól kuchenna i woda, woda z atramentem. Problem badawczy: Jakie można wyróżnić rodzaje mieszanin? W jaki sposób rozdzielić mieszaninę jednorodną dwóch składników, a jak mieszaniną niejednorodną? Jak rozdzielić mieszaninę trzech składników? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin? Odczynniki: sól kuchenna, woda, piasek, siarka, żelazo, olej, kreda, atrament, węgiel aktywny Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, bagietka, szalka Petriego, zestaw do sączenia, magnes, parownica, rozdzielacz, pierścień metalowy, statyw, siatka ceramiczna, trójnóg, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Doświadczenie polega na sporządzeniu mieszanin różnych substancji, a następnie rozdzieleniu ich na składniki, z których powstały. Przygotowujemy mieszaninę soli z wodą, rozpuszczając sól w wodzie. Całość mieszamy bagietką, aż do całkowitego rozpuszczenia się soli. Nalewamy określoną objętość roztworu do parownicy i stawiamy parownicę na siatce ceramicznej na trójnogu. Następnie, ogrzewamy roztwór w parownicy płomieniem palnika gazowego do całkowitego odparowania wody. Do wody wsypujemy piasek. Mieszamy bagietką i pozostawiamy mieszaninę do odstania się składników. Po pewnym czasie zlewamy ciecz znad osadu po bagietce do zlewki. Innym sposobem rozdzielenia tej mieszaniny jest sączenie. Przygotowujemy zestaw do sączenia. Do lejka umieszczonego w pierścieniu metalowym, wkładamy sączek z bibuły filtracyjnej. Pod lejek podstawiamy zlewkę, tak aby nóżka lejka dotykała ścianki zlewki. Następnie za pomocą tryskawki zwilżamy wodą sączek, aby przylegał do ścianek lejka. Mieszaninę piasku i wody lejemy po bagietce na sączek umieszczony w lejku. Tę mieszaninę można też rozdzielić w inny sposób. Piasek z wodą umieszczamy w parownicy i ogrzewamy w płomieniu palnika gazowego, aż do całkowitego odparowania wody. Mieszaninę substancji stałych: opiłków żelaza i sproszkowanej siarki, sporządzamy na szalce Petriego. Do rozdzielenia tej mieszaniny wykorzystamy magnes. Zbliżamy magnes do mieszaniny, obserwujemy zachodzące zjawisko. Do zlewki z olejem wlewamy wodę, całość mieszamy i przelewamy do rozdzielacza umieszczonego w pierścieniu metalowym zamocowanym na statywie. Po pewnym czasie obserwujemy wygląd mieszaniny. Pod rozdzielaczem stawiamy zlewkę tak, aby nóżka rozdzielacza dotykała jej ścianki. Następnie otwieramy kran rozdzielacza woda swobodne spływa do zlewki. Zamykamy kran, gdy cała objętość wody spłynie do zlewki. W rozdzielaczu pozostanie wyłącznie olej. Mieszaninę sproszkowanej kredy i soli kuchennej przygotowujemy na szalce Petriego. Tak przygotowaną mieszaninę wsypujemy do zlewki z wodą i mieszamy bagietką do całkowitego rozpuszczenia się soli. W celu oddzielenia kredy od roztworu soli przeprowadzamy dekantację, czyli zlewamy po bagietce klarowny roztwór soli znad osadu. Następnie roztwór soli wlewamy do parownicy. Ogrzewamy roztwór soli w parownicy do całkowitego odparowania wody. Inny sposób rozdzielenia tej mieszaniny to sączenie. Zawiesinę kredy, soli i wody wlewamy na sączek umieszczony w lejku. Następnie odparowujemy wodę z roztworu soli. Do zlewki z wodą wlewamy parę kropel atramentu. Wsypujemy do roztworu węgiel aktywny i mieszamy bagietkę. Następnie sączymy. Obserwacje: Otrzymujemy bezbarwny roztwór, w którym gołym okiem nie widać rozpuszczonej soli. Po odparowaniu wody na dnie parownicy pozostały kryształy soli. W wodzie gołym okiem można dostrzec ziarenka piasku. Po pewnym czasie piasek opada na dno zlewki. Po zlaniu wody znad osadu, na dnie zlewki pozostaje piasek. W wyniku sączenia do zlewki spłynęła woda, a na lejku pozostał piasek. Na skutek ogrzewania mieszaniny wody z piaskiem woda odparowała, a na dnie parownicy pozostał piasek. Oba składniki mieszaniny, opiłki żelaza i sproszkowana siarka, są widoczne gołym okiem. Magnes przyciąga opiłki żelaza, a siarka pozostaje na szalce Petriego. Mieszanina wody z olejem po pewnym czasie rozdziela się i można dostrzec wyraźną granicę między cieczami. Górna warstwa to olej, a dolna woda. Po otworzeniu kranu rozdzielacza woda spływa do zlewki, a olej pozostaje w rozdzielaczu. W przygotowanej mieszaninie soli, kredy i wody widać cząstki nierozpuszczonej kredy. W wyniku dekantacji zostanie oddzielony roztwór soli od kredy, która pozostanie na dnie naczynia. W wyniku rozdzielania tej mieszaniny drugim ze sposobów do zlewki spływa roztwór soli, a na sączku pozostaje kreda. Po odparowaniu wody z roztworu soli w parownicy pozostaje sól. Mieszaninę jednorodną wody z atramentem rozdzieliliśmy w procesie adsorpcji. Po wsypaniu węgla roztwór się odbarwił. W wyniku sączenia na sączku pozostał węgiel z zaadsorbowanym barwnikiem, a w zlewce pozostała woda. Wniosek: Powstała mieszanina jednorodna soli z wodą. Rozdzielamy roztwór soli przez odparowanie wody. Powstała mieszanina niejednorodna piasku z wodą. Piasek od wody można oddzielić przez dekantację. W wyniku rozdzielania drugim sposobem piasek od wody został oddzielony w procesie sączenia. Trzecim sposobem odzyskania piasku z mieszaniny jest odparowanie wody. Powstała mieszanina niejednorodna składająca się z substancji stałych: żelaza i siarki. Mieszanina została rozdzielona dzięki różnym właściwościom fizycznym składników: żelaza (metalu) i siarki (niemetalu). Mieszanina wody i oleju jest niejednorodna. Rozdzielenie mieszaniny jest możliwe dzięki temu, że ciecze

3 Opis doświadczeń 3 mają różną gęstość i po pewnym czasie rozdzielają się na dwie warstwy. Mieszanina soli, kredy i wody jest mieszaniną niejednorodną. Kredę oddzielamy w procesie dekantacji. Po odparowaniu wody z roztworu soli w parownicy pozostaje sól. W wyniku rozdzielania drugim sposobem, na sączku pozostaje kreda. Odparowanie wody z roztworu soli umożliwiło oddzielenie soli. 5. Rozdzielanie składników tuszu (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 25) Cel doświadczenie: zbadanie możliwości rozdzielenia składników tuszu Problem badawczy: Czy tusz to jedna substancja czy mieszanina substancji? Odczynniki: ocet Szkło i sprzęt laboratoryjny: bibuła, czarny flamaster, zlewka, szalki Petriego Przebieg doświadczenia: Do zlewki nalewamy niewielką ilość octu. Na jednym z końców paska wyciętego z bibuły czarnym flamastrem rysujemy kreskę. Bibułę wkładamy do zlewki z octem tak, aby jej koniec był zanurzony w roztworze, a narysowana kreska znalazła się nad powierzchnią roztworu. Po kilku minutach sprawdzamy efekt. Bibułę suszymy w pozycji poziomej i obserwujemy zmiany, jakie na niej zaszły. Obserwacje: Na bibule powstała różnobarwna smuga. Wniosek: Tusz jest mieszaniną różnobarwnych substancji o odmiennych właściwościach. Te substancje mają różną szybkość przemieszczania się w środowisku porowatym, np. bibule. Dzięki temu składniki tuszu mogą zostać rozdzielone. Metoda rozdzielania wykorzystująca różnice w szybkości przemieszczania się składników nosi nazwę chromatografii. Doświadczenie dodatkowe. Rozdzielenie barwników z zielonego ekstraktu z liści Odczynniki: ekstrakt z liści, aceton, piasek, skrobia, woda, eter naftowy, toluen, etanol Szkło i sprzęt laboratoryjny: moździerz, biureta lub kolumna chromatograficzna, wata, zlewki Przebieg doświadczenia: Około 10 g świeżych liści pietruszki, mniszka lekarskiego lub trawy umieszczamy w moździerzu i ucieramy z niewielką ilością piasku. Liście mogą być również mrożone. Dodajemy około 10 cm 3 acetonu, mieszamy i przesączamy przez watę. Zagęszczamy, lekko podgrzewając. Ekstrakt powinien być mocno zielony. Można przechowywać go w lodówce. Rozdział przeprowadzamy za pomocą chromatografii adsorpcyjnej kolumnowej. Kolumnę może stanowić biureta, w której zabezpieczamy wylot wiórkami (mogą być z metalowego zmywaka do naczyń) i watą. Kolumnę napełniamy płynną warstwą przygotowanej skrobi (mąka ziemniaczana w roztworze np.: eteru naftowego, toluenu i bezwodnego etanolu, w stosunku 8 : 3 : 2 uwaga! rozpuszczalnik jest dobierany doświadczalnie). Na szczyt kolumny wprowadzamy około 1 cm 3 samego rozpuszczalnika i szybko, zanim wsiąknie, delikatnie, najlepiej pipetką lub wkraplaczem, rozprowadzamy po ściankach ekstrakt barwnika. Czekamy aż barwnik wsiąknie w warstwę skrobi i następnie, dbając, aby na szczycie kolumny zawsze była warstwa rozpuszczalnika (dolewamy), obserwujemy, jak przesuwa się w dół kolumny, rozdzielając się na: karoten żółtopomarańczowy, feofitynę szarą, chlorofil a niebieskozielony, chlorofil b zielony, ksantofil żółty. Proces się zakończy, gdy wszystkie barwniki zejdą na dół kolumny. Możemy je zebrać do osobnych małych zlewek lub tylko obserwować ich rozdział w czasie wędrówki. Doświadczenie jest bardzo efektowne Metale i niemetale (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 30) 6. Badanie właściwości wybranych substancji Cel doświadczenia: określenie rodzaju badanych pierwiastków chemicznych (metal, niemetal) na podstawie ich właściwości Problem badawczy: Jakie cechy wspólne mają cynk, sód, magnez, fosfor czerwony i siarka? Jakimi właściwościami różnią się te pierwiastki chemiczne? Odczynniki: cynk, sód, magnez, fosfor czerwony, siarka Szkło i sprzęt laboratoryjny: nóż, pęseta, łyżka do odczynników Przebieg doświadczenia: Określamy kolejno stan skupienia, barwę, połysk i rodzaj badanych pierwiastków chemicznych. Obserwacje: Cynk ma stały stan skupienia, barwę srebrzystobiałą i metaliczny połysk. Sód ma stały stan skupienia, barwę srebrzystobiałą i metaliczny połysk. Jest miękki. Magnez jest stałą, srebrzystobiałą substancją o metalicznym połysku. Fosfor czerwony ma stały stan skupienia, barwę czerwoną i postać proszku. Nie ma połysku. Siarka ma stały stan skupienia i nie ma połysku. Jest krucha, ma barwę żółtą. Wniosek: Cynk, sód i magnez to pierwiastki chemiczne, które mają wiele wspólnych właściwości. Zaliczane są do metali. Fosfor i siarka to niemetale. 7. Badanie przewodnictwa cieplnego metali (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 31) Cel doświadczenia: obserwacja przewodnictwa cieplnego metali na przykładzie miedzi Problem badawczy: Czy metale przewodzą ciepło? Odczynniki: parafina, miedź Szkło i sprzęt laboratoryjny: łapa drewniana, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Chwytamy szczypcami blaszkę wykonaną z miedzi. Na jej jednym końcu umieszczamy kawałek parafiny, a drugi koniec ogrzewamy w płomieniu palnika. Obserwujemy, co się dzieje z parafiną. Obserwacje: Parafina topnieje. Wniosek: Miedź przewodzi ciepło, dlatego rozgrzana blaszka miedziana spowodowała topnienie parafiny. Metale są dobrymi przewodnikami ciepła.

4 4 Opis doświadczeń 8. Badanie przewodnictwa elektrycznego metali (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 32) Cel doświadczenia: obserwacja przewodnictwa elektrycznego metali na przykładzie miedzi Problem badawczy: Czy metale przewodzą prąd elektryczny? Szkło i sprzęt laboratoryjny: bateria, żarówka, przewody elektryczne Przebieg doświadczenia: Połączony z żarówką drucik miedziany podłączamy do zestawu z baterią i żarówką. Obserwacje: Żarówka się świeci. Wniosek: Miedź przewodzi prąd elektryczny. Metale są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego. 9. Porównanie aktywności chemicznej metali (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 32) Cel doświadczenia: porównanie aktywności chemicznej dwóch metali magnezu i miedzi w reakcji z kwasem chlorowodorowym Problem badawczy: Czy różne metale w ten sam sposób reagują z tym samym odczynnikiem? Odczynniki: kwas chlorowodorowy, magnez, miedź Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek Przebieg doświadczenia: Do dwóch probówek wlewamy roztwór kwasu chlorowodorowego. Do pierwszej probówki wrzucamy magnez, a do drugiej miedź. Obserwacje: Miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym. W probówce z magnezem zachodzi gwałtowna reakcja chemiczna. Wniosek: Magnez jest metalem bardziej aktywnym chemicznie niż miedź. Doświadczenie dodatkowe. Porównanie aktywności chemicznej metali Odczynniki: ocet 10-procentowy, magnez, miedź Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek Przebieg doświadczenia: Do dwóch probówek wlewamy ocet. Do jednej probówki dodajemy magnez, a do drugiej miedź. Obserwujemy zmiany zachodzące w probówkach. Obserwacje: Miedź nie reaguje z octem (kwasem octowym). W probówce z magnezem zachodzi gwałtowna reakcja chemiczna. Wniosek: Magnez jest metalem bardziej aktywnym od miedzi. 10. Porównanie twardości cynku, mosiądzu i miedzi (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 33) Cel doświadczenia: obserwacja różnicy w twardości metali i wykonanego z nich stopu Problem badawczy: Czy mosiądz (stop cynku z miedzią) ma inną twardość niż metale, z których został wykonany? Odczynniki: cynk, miedź, mosiądz Przebieg doświadczenia: Próbujemy zarysować powierzchnię płytki mosiężnej krawędziami płytki miedzianej i płytki cynkowej. Próbujemy zarysować powierzchnie płytek miedzianej i cynkowej krawędzią płytki mosiężnej. Obserwacje: Na powierzchni płytki mosiężnej nie widać zarysowań. Na powierzchniach płytek cynkowej i miedzianej widoczne są zarysowania. Wniosek: Mosiądz jest twardszy niż miedź i cynk, czyli metale, z których został wykonany. 11. Określanie właściwości stopów metali (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 36) Cel doświadczenia: określenie właściwości stopów metali Problem badawczy: Czy właściwości stopów metali różnią się między sobą? Czym różnią się stopy od metali, z których zostały wykonane? Odczynniki: mosiądz, stal, brąz, duraluminium Przebieg doświadczenia: Określamy kolejno stan skupienia, barwę i połysk badanych stopów metali. Obserwacje: Mosiądz ma stan skupienia stały, barwę czerwoną i metaliczny połysk. Stal ma stały stan skupienia, barwę srebrzystoszarą i metaliczny połysk. Brąz ma stały stan skupienia, barwę czerwonobrązową i metaliczny połysk. Duraluminium ma stały stan skupienia, barwę srebrzystoszarą i metaliczny połysk. Wniosek: Stopy metali mają stały stan skupienia i metaliczny połysk, podobnie jak metale. Różnią się barwą. 12. Badanie wpływu różnych czynników na metale (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 37) Cel doświadczenia: poznanie czynników, które mają wpływ na powstanie rdzy Problem badawczy: Jak olej, woda, roztwór soli kuchennej i powietrze wpływają na żelazo? Odczynniki: żelazne gwoździe, woda, olej, roztwór soli kuchennej Szkło i sprzęt laboratoryjny: szalki Petriego Przebieg doświadczenia: Na czterech szalkach Petriego umieszczamy żelazne gwoździe. Do jednej szalki wlewamy olej, do drugiej wodę, do trzeciej roztwór soli kuchennej. Obserwujemy przez kilka dni zmiany zachodzące na wszystkich czterech szalkach. Obserwacje: Wygląd gwoździ zanurzonych w oleju nie uległ zmianie. Gwoździe uległy zniszczeniu w roztworze soli kuchennej, w wodzie i na powietrzu. Zmiany nastąpiły najszybciej w roztworze soli kuchennej, wolniej w wodzie a najwolniej na powietrzu. Wniosek: Powierzchnia gwoździ ulega zniszczeniu pod wpływem różnych czynników, jak: sól, woda, powietrze. Taki proces nazywamy korozją. Powierzchnię gwoździ można zabezpieczyć przed zniszczeniem, np. olejem Powietrze 13. Jak najprościej zbadać skład powietrza? (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 40) Cel doświadczenia: potwierdzenie obecności w powietrzu tlenu gazu podtrzymującego spalanie; określenie zawartości tlenu w powietrzu Problem badawczy: Czy powietrze składa się wyłącznie z tlenu? Jaką część powietrza stanowi tlen? Odczynniki: woda, świeca Szkło i sprzęt laboratoryjny: krystalizator, cylinder miarowy, styropianowa podkładka

5 Opis doświadczeń 5 Przebieg doświadczenia: Do krystalizatora z wodą wstawiamy świecę umocowaną na styropianowej podkładce. Zapalamy świecę i przykrywamy ją cylindrem miarowym. Obserwujemy, co dzieje się w cylindrze. Po zgaśnięciu świecy czarnym pisakiem 1zaznaczamy poziom wody w cylindrze. 5 Obserwacje: Zapalona świeca przez chwilę się pali i podnosi się na określoną wysokość, wraz z wodą wpływającą do cylindra. Po chwili świeca 1gaśnie i przestaje się podnosić. Wyraźnie widzimy, że woda 5 zassana do wnętrza cylindra stanowi jego objętości. Wniosek: Świeca zużyła jeden ze składników powietrza. Jest to tlen pierwiastek chemiczny, który podtrzymuje spalanie. Gaz ten zajmuje około objętości powietrza Tlen i jego właściwości 14. Otrzymywanie tlenu z manganianu(vii) potasu (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 43) Cel doświadczenia: poznanie metody otrzymywania tlenu Problem badawczy: W jaki sposób w warunkach laboratoryjnych można otrzymać tlen? Odczynniki: manganian(vii) potasu Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówka, korek z rurką odprowadzającą, kolba stożkowa, korek, krystalizator, łuczywo, statyw z łapą, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Do probówki umieszczonej w łapie statywu wsypujemy ok. 10 g manganianu(vii) potasu. Następnie zamykamy probówkę korkiem z rurką odprowadzającą. Koniec rurki umieszczamy w krystalizatorze wypełnionym wodą. W tym samym krystalizatorze umieszczamy kolbę stożkową napełnioną wodą i odwróconą dnem do góry. Dno probówki z manganianem(vii) potasu ogrzewamy płomieniem palnika. Lekko poruszamy palnikiem w celu zabezpieczenia probówki przed miejscowym przegrzaniem. Na początku pozwalamy przez chwilę wydostawać się pęcherzykom gazu do wody w krystalizatorze. Jest to powietrze z probówki i rurki odprowadzającej. Po chwili wylot rurki odprowadzającej wprowadzamy do kolby stożkowej. Zbieramy wydzielający się gaz. Wyjmujemy kolbę z krystalizatora i trzymając ją dnem do góry zamykamy wylot korkiem. Stawiamy kolbę na stole laboratoryjnym. Otwieramy kolbę i wprowadzamy do jej wnętrza tlące się łuczywo. Następnie wyjmujemy łuczywo i gasimy płomień, lekko nim potrząsając. Ponownie wprowadzamy łuczywo do kolby z gazem zebranym w doświadczeniu. Obserwacje: W trakcie ogrzewania manganianu(vii) potasu wydziela się bezbarwny gaz. Tlące się łuczywo po wprowadzeniu do kolby z zebranym gazem rozpala się jasnym płomieniem. Po ponownym wprowadzeniu tlącego się łuczywa do kolby z zebranym gazem rozpala się ono ponownie. Wniosek: W wyniku termicznego rozkładu manganianu(vii) potasu powstaje tlen. 15. Spalanie węgla, siarki i magnezu (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 44) Cel doświadczenia: obserwacja różnic w reakcji spalania węgla, siarki i magnezu w powietrzu i tlenie Problem badawczy: Jak przebiega spalanie węgla, siarki i magnezu w powietrzu, a jak w tlenie? Na czym polega reakcja spalania? Odczynniki: węgiel, siarka, magnez, tlen Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolby stożkowe, korki, łyżki do spalań, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Na łyżce do spalań umieszczamy kawałek węgla drzewnego i wprowadzamy ją w płomień palnika gazowego. Trzymamy ją w płomieniu, aż do rozżarzenia się węgla. Następnie wyjmujemy z płomienia, aby zaobserwować spalanie się węgla w powietrzu. Łyżkę z żarzącym się węglem wprowadzamy do kolby stożkowej z tlenem. Obserwujemy przebieg procesu spalania. Umieszczamy na łyżce do spalań siarkę i wprowadzamy ją w płomień palnika gazowego. Gdy siarka się zapali, wyjmujemy łyżkę z płomienia palnika i obserwujemy proces spalania. Następnie wprowadzamy palącą się siarkę do kolby z tlenem. Obserwujemy intensywność spalania się siarki w tlenie. W płomień palnika gazowego wprowadzamy wiórki magnezu umieszczone na łyżce do spalań. Kiedy się zapalą, wyjmujemy łyżkę z płomienia i obserwujemy proces spalania. Następnie wprowadzamy palący się magnez do kolby z tlenem. Obserwujemy intensywność spalania się magnezu w tlenie. Obserwacje: Węgiel, po rozżarzeniu w płomieniu, spala się łagodnie w powietrzu. Po wprowadzeniu do kolby z tlenem węgiel pali się bardziej intensywnie. Siarka, po rozżarzeniu w płomieniu, spala się łagodnie w powietrzu. Po wprowadzeniu do kolby z tlenem pali się intensywniej, niebieskim płomieniem. Magnez, po zapaleniu w płomieniu, spala się gwałtownie w powietrzu. Po wprowadzeniu do kolby z tlenem pali się dużo intensywniej, jasnym, oślepiającym płomieniem. Wniosek: Węgiel, siarka i magnez lepiej palą się w tlenie niż w powietrzu. We wszystkich przypadkach zaszły reakcje spalania. Węgiel, siarka i magnez połączyły się z tlenem powstały tlenki tych pierwiastków chemicznych Tlenek węgla(iv) właściwości i rola w przyrodzie 16. Wykrywanie obecności tlenku węgla(iv) (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 56) Cel doświadczenia: poznanie sposobu identyfikacji/wykrywania tlenku węgla(iv) Problem badawczy: Jak wykryć obecność gazu tlenku węgla(iv)? Odczynniki: woda wapienna Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, rurka szklana Przebieg doświadczenia: Do zlewki wlewamy świeżo przygotowaną wodę wapienną. Koniec rurki zanurzamy w wodzie wapiennej i ostrożnie wydychamy powietrze z płuc. Obserwacje: Woda wapienna mętnieje pod wpływem wdmuchiwanego do niej gazu. Wniosek: Gaz, który wydychamy, to tlenek węgla(iv). Mętnienie wody wapiennej to reakcja charakterystyczna tlenku węgla(iv), umożliwiająca jego identyfikację.

6 6 Opis doświadczeń 17. Otrzymywanie tlenku węgla(iv) (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 56) Cel doświadczenia: poznanie laboratoryjnej metody otrzymywania tlenku węgla(iv) Problem badawczy: W jaki sposób w warunkach laboratoryjnych można otrzymać tlenek węgla(iv)? Odczynniki: węglan wapnia, roztwór kwasu chlorowodorowego, woda wapienna Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, kolba stożkowa, korek z wkraplaczem i rurką odprowadzającą, statyw z łapą metalową Przebieg doświadczenia: Do kolby stożkowej umieszczonej w łapie statywu wsypujemy kilka gramów węglanu wapnia. Przygotowujemy zlewkę z roztworem kwasu chlorowodorowego i zlewkę z wodą wapienną. Kolbę stożkową zamykamy korkiem z wkraplaczem i rurką odprowadzającą. Do wkraplacza wlewamy przygotowany wcześniej roztwór kwasu chlorowodorowego. Otwieramy kranik wkraplacza. Koniec rurki odprowadzającej zanurzamy w wodzie wapiennej. Obserwacje: W kolbie z węglanem wapnia, do której wkraplamy roztwór kwasu chlorowodorowego, zaczynają być widoczne pęcherzyki gazu. Gaz ten wprowadzony do wody wapiennej powoduje jej zmętnienie. Wniosek: Powstającym gazem jest CO 2 świadczy o tym zmętnienie wody wapiennej. Zachodzącą reakcję chemiczną można zapisać następująco: węglan wapnia + kwas chlorowodorowy tlenek węgla(iv) + woda + chlorek wapnia CaCO HCl CO 2 + H 2 O + CaCl 2 Doświadczenie dodatkowe. Otrzymywanie tlenku węgla(iv) Odczynniki: skorupki jaja, ocet 10-procentowy, woda wapienna Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, kolba stożkowa, korek z osadzonym wkraplaczem i rurką odprowadzającą, statyw z łapą metalową Przebieg doświadczenia: Do kolby stożkowej, umieszczonej w łapie statywu, wsypujemy pokruszone skorupki jaja. Przygotowujemy zlewkę z 10-procentowym octem i zlewkę z wodą wapienną. Kolbę stożkową zamykamy korkiem z wkraplaczem i rurką odprowadzającą. Do wkraplacza wlewamy przygotowany wcześniej ocet. Otwieramy kranik wkraplacza. Koniec rurki odprowadzającej zanurzamy w wodzie wapiennej. Obserwacje: W kolbie widać wyraźne pęcherzyki wydzielającego się gazu. Gaz ten, wprowadzony do wody wapiennej, powoduje jej mętnienie. Wniosek: W kolbie zaczyna zachodzić gwałtowna reakcja chemiczna, w której wyniku powstał tlenek węgla(iv) powodujący zmętnienie wody wapiennej. 18. Badanie właściwości tlenku węgla(iv) (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 57) Cel doświadczenia: określenie właściwości tlenku węgla(iv) Problem badawczy: Jakie właściwości ma tlenek węgla(iv)? Dlaczego CO 2 można pozostawić w otwartej kolbie? Czy łuczywo i magnez spalą się w tlenku węgla(iv) podobnie jak w tlenie? Odczynniki: tlenek węgla(iv), magnez Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolby stożkowe, łyżka do spalań, statyw z łapą metalową, łuczywo Przebieg doświadczenia: Dwie otwarte kolby stożkowe, w których znajduje się tlenek węgla(iv), umieszczamy w łapach statywu. Do wnętrza jednej z kolb wkładamy palące się łuczywo. Do drugiej kolby na łyżce do spalań wprowadzamy palące się wiórki magnezu. Obserwacje: Palące się łuczywo gaśnie po umieszczeniu w kolbie z tlenkiem węgla(iv). Zapalone wiórki magnezu w kolbie z tlenkiem węgla(iv) nadal się palą. Po zakończeniu procesu spalania powstała biała substancja. Na ściankach kolby obserwujemy czarny nalot. Wniosek: Tlenek węgla(iv) jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. Ma gęstość większą od gęstości powietrza, dlatego może pozostawać w otwartych naczyniach. Tlenek węgla(iv) jest gazem niepalnym i nie podtrzymuje spalania. Reaguje z magnezem, a w wyniku tej reakcji chemicznej powstają dwie nowe substancje: tlenek magnezu i węgiel. Zachodzącą reakcję chemiczną można zapisać następująco: tlenek węgla(iv) + magnez tlenek magnezu + węgiel CO Mg 2 MgO + C Rola pary wodnej w powietrzu 19. Pochłanianie pary wodnej przez stały wodorotlenek sodu (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 61) Cel doświadczenia: udowodnienie obecności wody w powietrzu w gazowym stanie skupienia, poznanie zjawiska higroskopijności Problem badawczy: Czy w powietrzu znajduje się woda? Odczynniki: wodorotlenek sodu Szkło i sprzęt laboratoryjny: szkiełko zegarkowe Przebieg doświadczenia: Na szkiełku zegarkowym umieszczamy kilka granulek wodorotlenku sodu i pozostawiamy na pewien czas. Obserwacje: Wodorotlenek sodu po wyjęciu ze słoika jest suchy. Po kilku minutach wodorotlenek sodu znajdujący się na szkiełku zegarkowym staje się wilgotny i śliski, a po dłuższym czasie rozpływa się. Wniosek: Wodorotlenek sodu pochłania parę wodną znajdującą się w powietrzu, a następnie się w niej rozpuszcza. Zdolność pochłaniania pary wodnej przez substancję nazywa się higroskopijnością. NaOH ma więc właściwości higroskopijne. Doświadczenie dodatkowe. Pochłanianie pary wodnej przez bezwodny chlorek wapnia Odczynniki: bezwodny chlorek wapnia Szkło i sprzęt laboratoryjny: szkiełko zegarkowe Przebieg doświadczenia: Na szkiełku zegarkowym umieszczamy kilka granulek bezwodnego chlorku wapnia. Całość obserwujemy przez pewien czas.

7 Opis doświadczeń 7 Obserwacje: Bezwodny chlorek wapnia po wyjęciu ze słoika jest suchy. Pozostawiony na powietrzu, po chwili się zbryla, a po dłuższym czasie się rozpływa. Wniosek: Bezwodny chlorek wapnia pochłania parę wodną znajdującą się w powietrzu, a następnie się w niej rozpuszcza. Zdolność pochłaniania pary wodnej przez substancję nazywa się higroskopijnością. Bezwodny chlorek wapnia ma więc właściwości higroskopijne Wodór i jego właściwości 20. Otrzymywanie wodoru w reakcji chemicznej cynku z kwasem chlorowodorowym (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 69) Cel doświadczenia: poznanie metody otrzymywania wodoru Problem badawczy: W jaki sposób w warunkach laboratoryjnych można otrzymać wodór? Odczynniki: kwas chlorowodorowy, cynk Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolba kulista okrągłodenna, korek z wkraplaczem i rurką odprowadzającą, probówki, krystalizator, lejek, statyw z łapą metalową, szczypce, łuczywo Przebieg doświadczenia: Do kolby wprowadzamy kilka granulek cynku, następnie zamykamy ją korkiem z wkraplaczem i rurką odprowadzającą. Koniec rurki odprowadzającej umieszczamy w krystalizatorze z wodą, w którym znajduje się probówka z wodą, odwrócona dnem do góry. Do kolby za pomocą wkraplacza dodajemy roztwór kwasu chlorowodorowego. Wydzielający się gaz zbieramy do probówki. Pierwszych porcji gazu nie zbieramy, gdyż jest to powietrze z kolby i rurki. Do probówki wypełnionej gazem zbliżamy zapalone łuczywo. Obserwacje: Cynk reaguje z kwasem chlorowodorowym; wydziela się bezbarwny gaz, który wypycha wodę z probówki. Po zbliżeniu do probówki zapalonego łuczywa gaz spala się z charakterystycznym dźwiękiem. Wniosek: Cynk reaguje z kwasem chlorowodorowym. Powstaje wodór, spalający się z charakterystycznym dźwiękiem. Zachodzącą reakcję chemiczną można zapisać następująco: cynk + kwas chlorowodorowy chlorek cynku + wodór Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Doświadczenie dodatkowe. Otrzymywanie wodoru w reakcji glinu z wodorotlenkiem sodu Odczynniki: udrażniacz do rur (np. Kret, z zawartością NaOH powyżej 90%), glin (folia aluminiowa) Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolba kulista okrągłodenna, korek z rurką odprowadzającą, probówki, krystalizator, statyw z łapą metalową, szczypce, łuczywo Przebieg doświadczenia: Do kolby wsypujemy Kreta i dolewamy ciepłej wody. Czekamy aż reakcja chemiczna przebiegnie do końca. Wrzucamy kilka kulek z folii aluminiowej, niezbyt mocno zgniecionych. Następnie zamykamy kolbę korkiem z rurką odprowadzającą. Koniec rurki odprowadzającej umieszczamy w krystalizatorze z wodą, w którym znajduje się odwrócona dnem do góry probówka wypełniona wodą. Wydzielający się gaz zbieramy do probówki. Pierwszych porcji gazu nie zbieramy, gdyż jest to powietrze z kolby i rurki. Do probówki wypełnionej gazem zbliżamy zapalone łuczywo. Obserwacje: Wydziela się bezbarwny gaz, który wypycha wodę z probówki. Po zbliżeniu do probówki zapalonego łuczywa gaz spala się z charakterystycznym dźwiękiem. Wniosek: Glin reaguje z wodorotlenkiem sodu. Powstaje wodór, spalający się z charakterystycznym odgłosem. 21. Otrzymywanie wodoru w reakcji chemicznej magnezu z parą wodną (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 70) Cel doświadczenia: poznanie innej metody otrzymywania wodoru Problem badawczy: W jaki sposób otrzymać wodór dysponując magnezem i parą wodną? Odczynniki: magnez, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolba stożkowa, łyżka do spalań, trójnóg, siatka ceramiczna, palnik gazowy 1 Przebieg doświadczenia: Do objętości kolby wlewamy 3 wodę i doprowadzamy ją do wrzenia. Na łyżce do spalań wprowadzamy do kolby zapalone wiórki magnezu i obserwujemy zachodzące zmiany. Podnosimy łyżkę z reagującymi wiórkami magnezu na wysokość szyjki kolby i obserwujemy barwę palącego się gazu. Obserwacje: Magnez spala się w parze wodnej. Na łyżce do spalań powstaje biały proszek i wydziela się palny gaz. Wniosek: Podczas spalania magnezu w parze wodnej powstaje tlenek magnezu i wydziela się wodór. Zachodzącą reakcję chemiczną można zapisać następująco: Mg + H 2 O MgO + H Reakcje utleniania redukcji jako szczególny przypadek reakcji wymiany 22. Reakcja tlenku miedzi(ii) z wodorem (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 75) Cel doświadczenia: poznanie właściwości redukujących wodoru Problem badawczy: Jakie właściwości wykazuje wodór w reakcji z tlenkiem miedzi(ii)? Odczynniki: tlenek miedzi(ii), wodór Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówka, statyw z łapą metalową, palnik gazowy, źródło wodoru Przebieg doświadczenia: Do probówki, umieszczonej pod kątem w łapie statywu, wsypujemy niewielką ilość tlenku miedzi(ii), a następnie wprowadzamy do niej wodór. Ostrożnie ogrzewamy dno probówki i obserwujemy zachodzące zmiany. Obserwacje: Na dnie probówki pojawia się brązowoczerwony osad, a na jej ściankach pojawiają się krople bezbarwnej cieczy. Wniosek: Między tlenkiem miedzi(ii) a wodorem zaszła reakcja chemiczna: CuO + H 2 Cu + H 2 O Wodór zredukował tlenek miedzi(ii) do miedzi, a sam utlenił się do tlenku wodoru.

8 8 Opis doświadczeń 23. Reakcja tlenku miedzi(ii) z węglem (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 76) Cel doświadczenia: poznanie właściwości redukujących węgla Problem badawczy: Na czym polega reakcja tlenku miedzi(ii) z węglem? Odczynniki: tlenek miedzi(ii), węgiel, woda wapienna Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówka, korek z rurką odprowadzającą, zlewka, moździerz porcelanowy, statyw z łapą metalową, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Niewielką ilość tlenku miedzi(ii) ucieramy w moździerzu z taką samą ilością węgla. Mieszaninę wsypujemy do probówki i zamykamy korkiem z rurką odprowadzającą. Drugi koniec rurki umieszczamy w zlewce z wodą wapienną. Probówkę ogrzewamy. Obserwujemy przebieg reakcji chemicznej. Obserwacje: W probówce powstaje brązowoczerwona substancja. Woda wapienna mętnieje. Wniosek: W reakcji chemicznej powstał tlenek węgla(iv), który spowodował zmętnienie wody wapiennej. Między tlenkiem miedzi(ii) a węglem zaszła reakcja chemiczna: 2 CuO + C 2 Cu + CO 2 Węgiel zredukował tlenek miedzi(ii) do miedzi, a sam utlenił się do tlenku węgla(iv) Ziarnista budowa materii 24. Obserwowanie zjawiska dyfuzji (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 83) Cel doświadczenia: poznanie zjawiska dyfuzji Problem badawczy: Co się stanie po dodaniu do wody kropli atramentu? O czym świadczą zmiany w zlewce z wodą po dodaniu niej kryształów manganianu(vii) potasu? Odczynniki: manganian(vii) potasu, woda, atrament Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, pipeta, bagietka Przebieg doświadczenia: Do jednej zlewki z wodą wrzucamy kilka kryształów manganianu(vii) potasu i obserwujemy zachodzące zmiany. Do drugiej zlewki z wodą wkraplamy jedną kroplę atramentu. Obserwacje: Kryształy manganianu(vii) potasu rozpuszczają się (widzimy fioletowe smugi) i stopniowo zabarwiają wodę. Kropla atramentu stopniowo rozprzestrzenia się w wodzie i zabarwia ją. Wniosek: Zaszło zjawisko dyfuzji. Cząsteczki manganianu(vii) potasu i wody oraz atramentu i wody samorzutnie się wymieszały Prawo zachowania masy 25. Prawo zachowania masy (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 133) Cel doświadczenia: poznanie prawa zachowania masy Problem badawczy: Jak bardzo różni się masa substratów użytych do reakcji chemicznej od masy produktów, które powstają jej w wyniku? Odczynniki: miedź, tlen Szkło i sprzęt laboratoryjny: kolba okrągłodenna, korek, statyw z łapą metalową, palnik gazowy, waga laboratoryjna Przebieg doświadczenia: Do kolby wsypujemy kilka gramów miedzi i szczelnie zamykamy kolbę gumowym korkiem. Całość ważymy na wadze laboratoryjnej. Zamkniętą kolbę ogrzewamy ostrożnie przez kilka minut. Kolbę odstawiamy do ochłodzenia, a następnie ponownie ważymy. Obserwujemy barwę produktu. Obserwacje: Brązowoczerwona miedź po ogrzaniu zmieniła barwę na czarną. Masa kolby wraz z zawartością przed reakcją chemiczną jest równa masie kolby wraz z zawartością po reakcji chemicznej. Wniosek: Miedź przereagowała z tlenem znajdującym się w kolbie i utworzyła tlenek miedzi(ii). Suma mas substratów jest równa masie produktu. Doświadczenie dodatkowe. Prawo zachowania masy Odczynniki: siarka, żelazo Szkło i sprzęt laboratoryjny: parownica, trójnóg, palnik gazowy, waga laboratoryjna Przebieg doświadczenia: Dokładnie odważamy i mieszamy 5,6 g opiłków żelaza z 3,2 g siarki. Mieszaninę umieszczamy w uprzednio zważonej parownicy i całość ponownie ważymy. Następnie ostrożnie podgrzewamy, aby zaszła reakcja chemiczna. Po ostudzeniu ważymy otrzymany produkt. Obserwacje: Masa produktu wynosi 8,8 g. Wniosek: Siarka przereagowała z żelazem, tworząc siarczek żelaza(ii). Suma mas substratów jest równa masie produktu Woda właściwości i rola w przyrodzie 26. Odparowanie wody wodociągowej (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 145) Cel doświadczenia: zbadanie czystości wody wodociągowej Problem badawczy: Czy woda wodociągowa to tylko związek chemiczny o wzorze H 2 O? Odczynniki: woda wodociągowa Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, szkiełko zegarkowe, szczypce metalowe, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Na szkiełko zegarkowe nanosimy kilkanaście kropli wody wodociągowej i ogrzewamy do całkowitego odparowania wody. Oglądamy powierzchnię szkiełka zegarkowego. Obserwacje: Po odparowaniu wody na szkiełku pozostał osad. Wniosek: W wodzie wodociągowej rozpuszczone są różne związki chemiczne Zanieczyszczenia wód 27. Mechaniczne usuwanie zanieczyszczeń z wody filtracja (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 150) Cel doświadczenia: pokazanie praktycznego zastosowania metod rozdzielania mieszanin

9 Opis doświadczeń 9 Problem badawczy: Jak usunąć zanieczyszczenia z wody? W jaki sposób działają popularne filtry do wody? Odczynniki: woda zanieczyszczona piaskiem, gliną i kawałkami papieru Szkło i sprzęt laboratoryjny: lejek, sączek z bibuły filtracyjnej, zlewki, bagietka, statyw z pierścieniem metalowym Przebieg doświadczenia: Przygotowujemy zestaw do sączenia: umieszczamy lejek w pierścieniu metalowym przymocowanym do statywu, wkładamy do lejka sączek wykonany z bibuły filtracyjnej, podstawiamy zlewkę pod lejek, zwilżamy sączek wodą. Zanieczyszczoną wodę wlewamy po bagietce do lejka. Obserwacje: Na sączku z bibuły pozostały zanieczyszczenia. Przesącz w zlewce jest czysty i klarowny. Wniosek: Zanieczyszczenia mechaniczne wody można usunąć przez sączenie Woda jako rozpuszczalnik 28. Rozpuszczanie substancji w wodzie (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 152) Cel doświadczenia: poznanie rozpuszczalności różnych substancji w wodzie Problem badawczy: Czy wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie? Odczynniki: denaturat, nafta, saletra potasowa, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, bagietka, statyw do probówek, korki, zlewki Przebieg doświadczenia: Do trzech probówek nalewamy 1 wodę (około objętości). Do probówki pierwszej wlewamy trochę denaturatu, do drugiej naftę, a do trzeciej 3 wsypujemy kilka kryształów saletry potasowej. Probówki zamykamy korkami i energicznie wstrząsamy. Obserwacje: Denaturat i saletra potasowa rozpuściły się w wodzie. Nafta nie rozpuściła się w wodzie. Wniosek: Nie wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie. Doświadczenie dodatkowe. Rozpuszczanie substancji w wodzie Odczynniki: denaturat, olej, sól kuchenna, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, bagietka, statyw do probówek, korki, zlewki Przebieg doświadczenia: Do trzech probówek nalewamy wodę (do ok. objętości). Do pierwszej probówki 1 3 wlewamy trochę denaturatu, do drugiej oleju, a do trzeciej wsypujemy trochę soli kuchennej. Zawartość probówek mieszamy bagietką. Obserwujemy zmiany, jakie zaszły w probówkach. Obserwacje: Denaturat i sól kuchenna rozpuściły się w wodzie. Olej nie rozpuścił się w wodzie. Wniosek: Nie wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie Szybkość rozpuszczania się substancji 29. Badanie wpływu różnych czynników na szybkość rozpuszczania się substancji stałej w wodzie (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 156) Cel doświadczenia: poznanie znaczenia mieszania, temperatury i rozdrobnienia substancji na szybkość jej rozpuszczania się w wodzie Problem badawczy: W jaki sposób można przyspieszyć rozpuszczanie się danej substancji w wodzie? Odczynniki: siarczan(vi) miedzi(ii), woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek, zlewka, bagietka Przebieg doświadczenia: Do sześciu probówek wrzucamy porównywalnej wielkości kryształ siarczanu(vi) miedzi(ii). Do probówki pierwszej wlewamy zimną wodę, do drugiej taką samą objętość wody gorącej. Obserwujemy zmiany zachodzące w obu probówkach. Do probówek trzeciej i czwartej wlewamy takie same objętości wody o jednakowej temperaturze. Zawartość czwartej probówki mieszamy. Obserwujemy zmiany zachodzące w obu probówkach. W szóstej probówce kryształ siarczanu(vi) miedzi(ii) rozdrabniamy bagietką, a następnie do probówek piątej i szóstej dodajemy taką samą objętość wody, o takiej samej temperaturze. Obserwacje: Siarczan(VI) miedzi(ii) szybciej rozpuścił się w probówkach: drugiej, czwartej i szóstej. Wniosek: Szybkość rozpuszczania się substancji stałych w wodzie zależy od temperatury, mieszania i stopnia rozdrobnienia substancji. Im wyższa temperatura, intensywniejsze mieszanie i większe rozdrobnienie substancji, tym szybciej zachodzi proces rozpuszczania. Doświadczenie dodatkowe. Badanie wpływu różnych czynników na szybkość rozpuszczania się substancji stałej w wodzie Odczynniki: cukier, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek, zlewka, bagietka Przebieg doświadczenia: Do sześciu probówek wrzucamy porównywalną ilość kryształków cukru. Do pierwszej probówki wlewamy zimną wodę, do drugiej taką samą objętość gorącej wody. Obserwujemy zmiany zachodzące w obu probówkach. Do trzeciej i czwartej probówki wlewamy taką samą objętość wody o jednakowej temperaturze. Zawartość czwartej probówki mieszamy. Obserwujemy zmiany zachodzące w obu probówkach. W szóstej probówce kryształki cukru rozdrabniamy bagietką, a następnie do obu (piątej i szóstej) probówek dodajemy taką samą objętość wody o tej samej temperaturze. Obserwujemy zmiany zachodzące w obu probówkach. Obserwacje: Cukier szybciej się rozpuścił w probówkach: drugiej, czwartej i szóstej. Wniosek: Szybkość rozpuszczania się substancji stałych w wodzie zależy od temperatury, mieszania lub rozdrobnienia substancji. Im wyższa temperatura, intensywniejsze mieszanie i większe rozdrobnienie substancji, tym szybciej zachodzi proces rozpuszczania.

10 10 Opis doświadczeń 8.2. Rozpuszczalność substancji w wodzie 30. Badanie rozpuszczalności siarczanu(vi) miedzi(ii) w wodzie (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 157) Cel doświadczenia: poznanie pojęcia rozpuszczalności substancji Problem badawczy: Czy w wodzie można rozpuścić dowolną ilość substancji? Odczynniki: siarczan(vi) miedzi(ii), woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, bagietka, trójnóg, siatka ceramiczna, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Do zlewki z wodą wsypujemy określoną ilość siarczanu(vi) miedzi(ii). Zlewkę ogrzewamy, jednocześnie mieszając jej zawartość. Po rozpuszczeniu substancji dodajemy kolejną porcję siarczanu(vi) miedzi(ii) i ponownie ogrzewamy aż do rozpuszczenia się substancji. Postępujemy tak do momentu, gdy pomimo dalszego ogrzewania i mieszania kolejna porcja substancji pozostanie na dnie zlewki. Obserwacje: Siarczan(VI) miedzi(ii) dobrze rozpuszcza się w wodzie. W pewnym momencie kolejna dodana porcja siarczanu(vi) miedzi(ii) pozostaje na dnie zlewki. pomimo dalszego ogrzewania i mieszania. Wniosek: Nie można rozpuścić w wodzie dowolnej ilości siarczanu(vi) miedzi(ii). Każdą substancję rozpuszczalną w wodzie cechuje rozpuszczalność, czyli maksymalna liczba gramów substancji, którą można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem. Doświadczenie dodatkowe. Badanie rozpuszczalności chlorku sodu w wodzie Odczynniki: sól kuchenna, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, bagietka, trójnóg, siatka ceramiczna, palnik gazowy Przebieg doświadczenia: Do zlewki z wodą wsypujemy małą ilość soli kuchennej. Zlewkę ogrzewamy, mieszając jej zawartość. Po rozpuszczeniu substancji dodajemy kolejną porcję soli, aż do rozpuszczenia się substancji. Postępujemy tak do momentu, gdy kolejna porcja substancji pozostanie na dnie zlewki pomimo mieszania. Obserwacje: Sól kuchenna rozpuszcza się w wodzie. W pewnym momencie kolejna dodana porcja soli kuchennej pozostaje na dnie zlewki, pomimo mieszania. Wniosek: Nie można rozpuścić w wodzie dowolnej ilości soli kuchennej. Każdą substancję rozpuszczalną w wodzie cechuje rozpuszczalność, czyli maksymalna liczba gramów substancji, którą można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem Rodzaje roztworów 31. Hodowla kryształów (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 161) Cel doświadczenia: samodzielna obserwacja powstawania kryształu Problem badawczy: Wyhoduj kryształ siarczanu(vi) miedzi(ii). Odczynniki: siarczan(vi) miedzi(ii), woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, cylinder miarowy, siatka ceramiczna, trójnóg, palnik gazowy, termometr Przebieg doświadczenia: Przygotowujemy nasycony roztwór siarczanu(vi) miedzi(ii) w temperaturze 80 C: wlewamy do zlewki 200 cm 3 wody i ogrzewamy ją do temp. 80 C, wsypujemy do wody 110 g siarczanu(vi) miedzi(ii), mieszamy roztwór do całkowitego rozpuszczenia siarczanu(vi) miedzi(ii), do otrzymanego roztworu wrzucamy mały kryształ siarczanu(vi) miedzi(ii) i odstawiamy na kilka dni do powolnego ochłodzenia. Codziennie obserwujemy zmiany zachodzące w zlewce. Obserwacje: Na dnie zlewki powstał duży niebieski kryształ. Wniosek: Siarczan(VI) miedzi(ii) występuje w postaci krystalicznej. Doświadczenie dodatkowe. Hodowla kryształów Odczynniki: sól kuchenna lub kolorowa sól do kąpieli, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewka, cylinder miarowy, siatka ceramiczna, trójnóg, palnik gazowy, termometr Przebieg doświadczenia: Przygotowujemy nasycony roztwór soli kuchennej (lub soli do kąpieli) w temperaturze 80 C. Do zlewki wlewamy 200 cm 3 wody i ogrzewamy ją do 80 C. Wsypujemy do wody 78 g soli kuchennej (lub soli do kąpieli) i mieszamy do całkowitego rozpuszczenia. Na patyczku zawieszamy grubą nić (kawałek włóczki) i umieszczamy ją tak, aby koniec był zanurzony w roztworze. Obserwujemy zmiany zachodzące w roztworze i na nici. Obserwacje: Po kilku dniach widzimy kryształy soli na zawieszonej nici. Wniosek: Sól kuchenna występuje w postaci krystalicznej. 32. Sporządzanie roztworu właściwego, koloidu i zawiesiny (podręcznik Chemia Nowej Ery, cz. 1., s. 163) Cel doświadczenia: poznanie różnic między roztworem właściwym, koloidem i zawiesiną Problem badawczy: Dysponując wodą, białkiem jaja, mąką i siarczanem(vi) miedzi(ii), przygotuj roztwór właściwy, koloid i zawiesinę. Odczynniki: siarczan(vi)miedzi(ii), mąka, białko jaja, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, bagietki Przebieg doświadczenia: Do trzech zlewek z wodą dodajemy kolejno: do pierwszej kryształ siarczanu(vi) miedzi(ii), do drugiej niewielką ilość białka jaja, a do trzeciej odrobinę mąki. Zawartość zlewek mieszamy. Obserwacje: Siarczan(VI) miedzi(ii) rozpuścił się w wodzie. Woda zmętniała po dodaniu białka jaja. Mąka nie rozpuściła się w wodzie. Wniosek: W zlewce pierwszej powstał roztwór właściwy, w zlewce drugiej koloid, w zlewce trzeciej zawiesina.

11 Opis doświadczeń 11 Doświadczenie dodatkowe. Sporządzanie roztworu właściwego, koloidu i zawiesiny Odczynniki: cukier, mąka, białko jaja, woda Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, bagietki Przebieg doświadczenia: Do trzech zlewek z wodą dodajemy kolejno: do pierwszej kryształy cukru, do drugiej niewielką ilość białka jaja, a do trzeciej odrobinę mąki. Zawartość zlewek mieszamy i obserwujemy zachodzące zmiany. Obserwacje: Cukier rozpuścił się w wodzie. Woda zmętniała po dodaniu białka jaja do wody. Mąka nie rozpuściła się w wodzie. Wniosek: W pierwszej zlewce powstał roztwór właściwy, w drugiej zlewce koloid, w trzeciej zlewce otrzymaliśmy zawiesinę.