Πειραματική προσέγγιση των χημικών φαινομένων. Του Βαμβακούση Χ.
Ημερομηνία Friday, March 05 @ 11:48:12 EET
Θέμα Δραστηριότητες ΕΚΦΕ


Χριστόφορος Βαμβακούσης, 3parar-ekfe@dide.kyk.sch.gr

Υπεύθυνος ΕΚΦΕ Θήρας, ΤΗΛ 22860 23858

ΧΗΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ 
(Πείραμα 1 του Εργαστηριακού Οδηγού Χημείας Α’ Λυκείου των Λιοδάκη Σ. - Γάκη Δ.)



ΣΤΟΧΟΙ του πειράματος:

  • Διαπίστωση ότι  τα χημικά φαινόμενα συνοδεύονται από αλλαγές όπως: δημιουργία ιζημάτων ,έκλυση αερίων, μεταβολή στην θερμοκρασία ,αλλαγές χρώματος.
  • Αναγνώριση ότι τα χημικά φαινόμενα μπορούν να παρασταθούν με μία χημική εξίσωση η οποία περιγράφει ποιοτικά και ποσοτικά το φαινόμενο.

Απαραίτητα όργανα / ομάδα
1. Ένας μεγάλος δοκιμαστικός σωλήνας
2. Ένας μικρός δοκιμαστικός σωλήνας
3. Στατώ δοκιμαστικών σωλήνων
4. Ογκομετρικός κύλινδρος των 10 ml
5. Ράβδος ανάδευσης
6. Υδροβολέας
7. Σπάτουλα
8. Ύαλος ωρολογίου
9. Λύχνος θέρμανσης
10. Πλέγμα θέρμανσης
11. Αναπτήρας
12. Γυαλιά προστασίας
13. Γάντια
14. Ποτήρι ζέσης 250 ml
Εργαστηριακός ζυγός ηλεκτρονικός (0.1g)

Απαραίτητες χημικές ουσίες και υλικά / ομάδα
1. 2 τεμάχια από καθαρό χαλκό βάρους 0,2g περίπου το καθένα
2. 10 ml διάλυμα HNO3 (1:2 , 1ml πυκνό και  2 ml νερό)
3. 5 ml διάλυμα NaOH 1M
4. 0,6 g CuSO4*5H2O
5. Αποσταγμένο νερό
6. Ένα μεγάλο καρφί

Η προτεινόμενη πειραματική διαδικασία
1. Σε ένα μεγάλο και ένα μικρό δοκιμαστικό σωλήνα ρίπτουμε από ένα τεμάχιο χαλκού.
2. Προσθέτουμε σε κάθε σωλήνα 5 ml από το αραιωμένο διάλυμα του  HNO3.
3. Σημειώνουμε τις μεταβολές στο χρώμα του διαλύματος και στο κομμάτι του χαλκού.
4. Στον μεγάλο δοκιμαστικό σωλήνα  προσθέτουμε 5 ml από το διάλυμα NaOH 1M.
5. Σημειώνουμε το χρώμα του ιζήματος που καταβυθίζεται και την αλλαγή στο χρώμα του διαλύματος.
6. Ζυγίζουμε το καρφί και σημειώνουμε την μάζα του.
7. Στον μικρό δοκιμαστικό σωλήνα εμβαπτίζουμε το σιδερένιο καρφί.
8. Περιμένουμε 5 min και ανασύρουμε το καρφί.
9. Σημειώνουμε τις παρατηρήσεις μας.
10. Ξεπλένουμε το καρφί με νερό και το στεγνώνουμε απαλά με μαλακό χαρτί.
11. Ζυγίζουμε ξανά το καρφί και σημειώνουμε την νέα μάζα.
12.  Χύνουμε στο ποτήρι ζέσης το υπερκείμενο υγρό του σωλήνα με το ίζημα.
13. Μεταφέρουμε το ίζημα στην ύαλο του ωρολογίου.
14. Θερμαίνουμε στην φλόγα του λύχνου.
15. Σημειώνουμε την αλλαγή στο χρώμα του στερεού. 

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
 Η διάλυση του Cu σε πυκνό HNO3 συνοδεύεται με έκλυση ατμών  NO2 καστανέρυθρου χρώματος οι οποίοι είναι πνιγηροί και δηλητηριώδεις.

Cu + 4 HNO3 (πυκνό)    --->     Cu(NO3)2    + 2 NO2   + 2 H2O 

 Το NO2 είναι υγρό πορτοκαλόχρουν που ζέει στους 22 οC και μεταβάλλεται σε επικίνδυνους ατμούς καστανέρυθρου χρώματος (Νιτρώδεις ατμοί).
 Με αραιό  HNO3  παράγεται NO σύμφωνα με την αντίδραση :
 
3Cu + 8 HNO3 (αραιό)  --->       3 Cu(NO3)2    +  2 NO   + 4 H2O
         
           Το  NO είναι αέριο άχρωμο αλλά μόλις έρθει σε επαφή με τον αέρα
           ενώνεται με το Ο2 και παράγεται NO2.

2 NO + Ο2  --->   2 NO2  

 Σε κάθε περίπτωση (αραιό η πυκνό HNO3 ) έχουμε παραγωγή NO2 οπότε συστήνουμε το πείραμα να ΜΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΘΕΙ από τις ομάδες των μαθητών αλλά ΜΟΝΟ σαν πείραμα επίδειξης από τον διδάσκοντα και ΟΠΩΣΔΗΠΟΤΕ  σε ΑΠΑΓΩΓΟ ΑΕΡΙΩΝ.
 Με την επίδραση του NaOH καταβυθίζονται  Cu2+ με μορφή Cu(OH) 2.
 H θέρμανση του ιζήματος να γίνει σε χαμηλή φλόγα για  να αποφύγουμε απότομο βρασμό και οπωσδήποτε με γυαλιά προστασίας. 
 Εμβαπτίζουμε το καρφί στον μικρό δοκιμαστικό σωλήνα ώστε να διαβραχεί μεγαλύτερο τμήμα του.
 Όταν το καρφί εμβαπτιστεί στο μπλε διάλυμα CuSO4*5H2O  καλύπτεται από μία στρώση ερυθρωπού χαλκού και το διάλυμα αποχρωματίζεται σταδιακά.

 ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΤΑΣΗ
Το πείραμα μπορεί να πραγματοποιηθεί με ασφάλεια από τις ομάδες των μαθητών αν αντικαταστήσουμε τα βήματα 1,2,3 της πειραματικής διαδικασίας με τα παρακάτω:
1. Σε ένα μεγάλο και ένα μικρό δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε από 5 ml αποσταγμένο H2O .
2. Ζυγίζουμε και προσθέτουμε σε κάθε σωλήνα 0,3 g  CuSO4*5H2O.
3. Συνεχίζουμε από το βήμα 4 και μετά.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Να χρησιμοποιηθεί το φύλλο εργασίας που προτείνεται στο Πείραμα 1 του Τετραδίου Εργαστηρίου Χημείας Α’ Λυκείου (σελ. 5) των Λιοδάκη Σ. - Γάκη Δ.)

 







Το άρθρο αυτό προέρχεται από www.epyna.eu
http://www.epyna.eu

Το URL της ιστορίας αυτής είναι ο εξής
http://www.epyna.eu/modules.php?name=News&file=article&sid=554