#8: Chemie na fólii
Pavla Machová nám na setkání ukázala metodu provádění chemických pokusů s minimálním množstvím chemikálií a pomůcek. Metoda, při které se chemické experimenty provádí na eurofólii, přináší možnost, jak dostat pokusy přímo do lavic k žákům samotným. Není potřeba žádného složitého vybavení ani pomůcek. K provádění pokusu je třeba mít pouze sady slabých roztoků v lahvičkách s kapátky (bralenky). V průběhu vyučovací hodiny není potřeba počítat s časem pro úklid. Vše vyřeší kuchyňské utěrky, pomocí kterých žáci fólie na konci svého bádání očistí. Metoda je vhodná i do venkovních podmínek.
Stále se opakující pomůcky: eurofólie a papírová vložka s natištěným vzorem, bralenky, ubrousek či papírová utěrka na úklid, párátka nebo brčka či Pasteurovy pipetky pro posouvání chemikálií po fólii, lupa (vhodná, ale ne nutná), eppendorfovy zkumavky na pevné chemikálie.
Dle použitých chemikálií platí potřeba ochranných pomůcek (laboratorní plášť, ochranné brýle, rukavice)!
Níže je popsána práce s některými předvedenými fóliemi, které najdete ke stažení vždy pod popisem metody.
Hydrofilní nebo hydrofobní sloučenina
Pomůcky a chemikálie: voda (pro lepší viditelnost je dobré ji obarvit), ethanol, benzín či jiná nepolární látka.
Postup: Naneste jednu kapku vody do levého kruhu a jednu kapku ethanolu do pravého kruhu. Pak obě kapaliny posuňte do středového kruhu a zamíchejte. Stejný postup zopakujte, jen místo ethanolu použijte benzín.
Pozorování: Ethanol se s vodou smísil, benzín vodu odpuzuje.
Možná témata k diskuzi:
Polární, nepolární, iontové vazby.
Polární, nepolární, iontové sloučeniny.
Různé povrchové napětí různých kapalin.
Kyselina chlorovodíková
Pomůcky a chemikálie: Univerzální indikátor, chlorid sodný (0,1M), dusičnan stříbrný (0,1M) – (UCHOVÁVAT VE TMAVÉ SKLENĚNÉ LAHVIČCE – bralenka není vhodná), kyselina chlorovodíková (0,1M), měděný pásek, oxid měďnatý (prášek), zinkové granule, plastové brčko či míchátko, bralenky na chemikálie), euro fólie a papírová vložka s natištěným vzorem, lupa.
Postup:
1. Nakapeme indikátor (1–2 kapky) na černé čtverce v prvním sloupci.
2. Nakapeme dusičnan stříbrný (1–2 kapky) na černé čtverce ve druhém sloupci.
3. Nakapeme chlorid sodný a kyselinu chlorovodíkovou (1–2 kapky) na příslušné bílé čtverce.
4. Posuneme indikátory ke kapkám do bílých čtverců.
5. Posuneme chlorid sodný a kyselinu chlorovodíkovou k dusičnanu do černých čtverců
6. Do spodních čtverců umístíme malá množství příslušných látek a přikapeme kyselinu
chlorovodíkovou.
Návrh práce s tímto listem:
Testování pH dvou sloučenin obsahujících chlor dokazuje, že chlor není příčinou kyselosti.
Studenti vidí, že chlorovodík je kyselý, takže mohou dojít k závěru, že vodík je příčinou kyselosti.
Obě sloučeniny reagují stejným způsobem s dusičnanem stříbrným, takže chloridový iont je zodpovědný za srážení (chloridový iont vytěsňuje dusičnanový iont).
Reakce kovů ukazují, že jeden kov s kyselinou reaguje za vzniku plynu a druhý nikoliv.
Budou všechny kovy reagovat podobným způsobem? Odkud odvodíme, které budou a které nebudou reagovat?
Jaký plyn je z oxidu měďnatého vytlačován chlorem? Co způsobuje změnu barvy z černé na modrou?
Je reakce stejně rychlá jako u zinku? (ne všechny chemické reakce jsou rychlé…) Co ovlivňuje rychlost chemických reakcí?
Budou se stejně chovat i jiné kyseliny?
Elektrolýza
Pomůcky a chemikálie: 0,1M CuCl2, 0,2M KI, rostlinný olej (nejlépe olivový a bodlákový), lupa (volitelné), vodiče s krokosvorkami, dvě tuhy do versatilky, zdroj napětí (9–12 V).
Postup:
1. Umístěte dvě tuhy na čáry a zafixujte je izolepou.
2. Připojte tyto elektrody na zdroj napětí krokosvorkami.
3. Do středového kruhu nakapejte CuCl2 a pozorujte.
4. Přidejte kapku roztoku KI do kruhu blíže k anodě.
5. Poté přidejte kapku oleje k místům, kde vzniká jod.
Co se stalo?
Elektrolýza roztoku chloridu měďnatého (II):
Katoda (-): Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s)
Anoda (+): 2Cl−(aq) → Cl2(g) + 2e−
Jodid je dobré redukční činidlo: Cl2 + 2KI → I2 +2KCl
Přítomnost dvojných vazeb C=C v oleji může být jódem detekována; čím více dvojných vazeb je, tím více jódu se spotřebuje.
Srážecí reakce – halogenidy
Pomůcky a chemikálie: 0,1M chlorid draselný, 0,1M bromid draselný, 0,1M jodid draselný, 0,1M dusičnan stříbrný.
Postup: Do příslušných kruhů nakapeme postupně chlorid, bromid a jodid draselný a dusičnan stříbrný. Pak postupně pomocí míchátka spojíme vždy v prostředním kruhu vždy kapku halogenidu a kapku dusičnanu. Pozorujeme vznik sraženin. Na sraženiny můžeme posvítit UV baterkou a po chvíli demonstrujeme citlivost halogenidů stříbrných na UV světlo.
Acidobazické indikátory
Pomůcky a chemikálie: univerzální indikátor (Yamadův indikátor), výluh z červeného zelí, hydroxid sodný (0,1M), hydrogenuhličitan sodný (0,1 Ml), uhličitan sodný (0,1 M), kyselina chlorovodíková (0,1 M), ocet, indikátor fenolftalein, methyloranž.
Postup:
1. Rozdělte některé univerzální indikátorové papírky přibližně po 1 cm a umístěte jeden do každého čtverce v horní řadě tabulky.
2. Pro methyloranž, fenolftalein a výluh zelí umístěte 1-2 kapky roztoku do každého z odpovídajících čtverců, do tabulky.
3. Do prvního sloupce se nanese jedna kapka hydroxidu sodného.
4. Do druhého sloupce se nanese jedna kapka uhličitanu sodného.
5. Pokračujeme v dalším sloupci hydrogenuhličitanem.
6. Do čtvrtého sloupce dáme destilovanou vodu (funguje jako reference).
7. Pokračujeme octem a kyselinou chlorovodíkovou.
Vysvětlení:
Univerzální indikátory pracují v širokém rozsahu pH, protože jsou obvykle kombinací několika ukazatelů.
V červeném zelí existuje několik chemikálií citlivých na pH nazývaných anthokyaniny, což mu umožňujem pracovat jako univerzální indikátor.
Možná témata a otázky:
Proč nepoužíváme k identifikaci kyselin a zásad pouze jeden jediný indikátor?
Který indikátor bys použil pro identifikaci zásaditého prostředí?
Který indikátor bys využil pro identifikaci kyselého prostředí?
Další fólie mají popis práce přímo jako součást textu:
Tajné kódy
Zde je vhodné si zakoupit zámečky na číselný kód nebo přímo nějakou skříňku, případně se dá
kódem odemknout PC a pokračovat nějakou další aktivitou. Například truhlička s puzzle aparatury nebo vědce, případně trimino atd.