Az oxigén termelése és tulajdonságai. Kémia Az oxigén nem gyűjthető össze a víz kiszorításával

Tegyünk egy parázsló anyagot egy oxigént tartalmazó kémcsőbe.

1. Milyen laboratóriumi módszereket ismer oxigén előállítására? Írja fel a megfelelő reakcióegyenleteket!

2. Ismertesse a megfigyeléseket! Magyarázza el a kémcső helyét a kísérlet során!

3. Írjon fel egyenletet a kálium-permanganát hevítés közbeni bomlásának kémiai reakciójára!

4. Miért villan egy parázsló szilánk a kémcsőben oxigénnel?

Tapasztalat 2. Hidrogén előállítása fém savra történő hatására

Szereljünk össze egy dugós kémcsőből álló eszközt, amelyen keresztül egy meghosszabbított végű üvegcső halad át (5. ábra). Tegyünk néhány cinkdarabot egy kémcsőbe, és adjunk hozzá híg kénsavoldatot. Szorosan helyezze be a dugót a csővel kihúzva, rögzítse a kémcsövet függőlegesen az állványbilincsben. Figyelje meg a gázfejlődést.

A csövön keresztül kilépő hidrogén nem tartalmazhat levegőszennyeződést. Helyezze a kémcsövet fejjel lefelé a gázkivezető csőre, fél perc múlva vegye le, és anélkül, hogy megfordítaná, vigye az égő lángjához. Ha tiszta hidrogén kerül a kémcsőbe, az csendesen meggyullad (gyújtáskor halk hang hallatszik).

Ha egy kémcsőben levegő keveredik hidrogénnel, kis robbanás következik be, éles hang kíséretében. Ebben az esetben a gáz tisztasági vizsgálatát meg kell ismételni. Miután megbizonyosodott arról, hogy tiszta hidrogén érkezik a készülékből, gyújtsa meg a kihúzott cső nyílásánál.

Tesztkérdések és feladatok:

1. Jelölje meg a hidrogén laboratóriumi előállításának és gyűjtésének módszereit. Írja fel a megfelelő reakcióegyenleteket!

2. Írjon fel egyenletet a hidrogén előállításának kémiai reakciójára kísérleti körülmények között!

3. Tartson egy száraz kémcsövet hidrogénláng fölé. Milyen anyag keletkezik a hidrogén égésekor? Írja fel a hidrogén égési reakciójának egyenletét!

4. Hogyan ellenőrizhető a kísérlet során nyert hidrogén tisztasága?

Tapasztalat 3. Ammónia termelés

Helyezze ammónium-klorid és kalcium-hidroxid keverékét, amelyet előzőleg mozsárban őrölt, egy gázkivezető csővel ellátott kémcsőbe (6. ábra). Vegye figyelembe a keverék szagát. Helyezze a kémcsövet a keverékkel egy állványra úgy, hogy az alja kissé magasabban legyen, mint a lyuk. Zárja le a kémcsövet gázkivezető csővel ellátott dugóval, amelynek ívelt végére helyezze a kémcsövet fejjel lefelé. Finoman melegítse fel a kémcsövet a keverékkel. Vigyen fel vízzel megnedvesített lakmuszpapírt a felfordított kémcső lyukába. Jegyezze meg a lakmuszpapír színének változását.

Tesztkérdések és feladatok:

1. A nitrogén milyen hidrogénvegyületeit ismeri? Írd le képleteiket és nevüket!

2. Ismertesse a fellépő jelenségeket! Magyarázza el a kémcső helyét a kísérlet során!

3. Írja fel az ammónium-klorid és a kalcium-hidroxid reakciójának egyenletét!

Tapasztalat 4. Nitrogén-monoxid előállítása (IV)

ábra szerint szerelje össze a készüléket. 7. Helyezzen néhány rézforgácsot a lombikba, és öntsön 5-10 ml tömény salétromsavat a tölcsérbe. Kis adagokban öntse a savat a lombikba. Gyűjtsük össze a felszabaduló gázt egy kémcsőben.

Tesztkérdések és feladatok:

1. Ismertesse a fellépő jelenségeket! Milyen színű a felszabaduló gáz?

2. Írjon fel egyenletet a réz és a tömény salétromsav reakciójára!

3. Milyen tulajdonságai vannak a salétromsavnak? Milyen tényezők határozzák meg azoknak az anyagoknak az összetételét, amelyekre redukálódik? Mondjon példákat fémek és salétromsav közötti reakciókra, amelyek eredményeként a HNO 3 redukciójának termékei NO 2, NO, N 2 O, NH 3!

Tapasztalat 5. A hidrogén-klorid előállítása

Tegyünk 15-20 g nátrium-kloridot egy Wurtz-lombikba; csepegtetőtölcsérbe - tömény kénsavoldat (8. ábra). Helyezze a gázkivezető cső végét egy száraz edénybe a hidrogén-klorid összegyűjtésére úgy, hogy a cső majdnem az aljáig érjen. Fedje le az edény nyílását egy laza vattagolyóval.

Helyezzen egy kristályosítót vízzel a készülék mellé. Öntse ki a kénsavat a csepegtetőtölcsérből.

A reakció felgyorsítása érdekében kissé melegítse fel a lombikot. Amikor vége

az edény nyílását takaró vattával köd keletkezik,

hagyja abba a lombik melegítését, és engedje le a gázkivezető cső végét a vízzel ellátott lombikba (a csövet tartsa szorosan a víz felett, anélkül, hogy a vízbe süllyesztené). A vatta eltávolítása után azonnal zárja le az edény hidrogén-kloridos nyílását üveglappal. Az edényt fejjel lefelé fordítva merítse kristályosítóba vízzel, és vegye ki a lemezt.

Tesztkérdések és feladatok:

1. Magyarázza meg a megfigyelt jelenségeket! Mi a ködképződés oka?

2. Mennyi a hidrogén-klorid oldhatósága vízben?

3. Tesztelje a kapott oldatot lakmuszpapírral. Mi a pH érték?

4. Írja fel a szilárd nátrium-klorid és a tömény kölcsönhatás kémiai reakcióegyenletét! kénsav.

Tapasztalat 6. Szén-monoxid előállítása és begyűjtése (IV)

A telepítés egy Kipp készülékből áll 1 , márványdarabokkal és sósavval feltöltve, két Tishchenko lombik sorba kapcsolva 2 És 3 (üveg 2 vízzel megtöltve az áthaladó szén-monoxid (IV) tisztítására a hidrogén-kloridból és mechanikai szennyeződések, üveg 3 - kénsav gázszárításhoz) és lombik 4 250 ml űrtartalommal a szén-monoxid (IV) összegyűjtésére (9. ábra).

Rizs. 9. Készülék szén-monoxid előállítására (IV)

Tesztkérdések és feladatok:

1. Helyezzen egy meggyújtott szilánkot egy szén-monoxidot tartalmazó lombikba (IV), és magyarázza el, miért alszik ki a láng.

2. Írjon fel egyenletet a szén-monoxid képződésének reakciójára (IV).

3. Használható-e tömény kénsav oldat szén-monoxid (IV) előállítására?

4. Engedje át a Kipp készülékből felszabaduló gázt egy színezett vízzel ellátott kémcsőbe semleges megoldás lakmusz. Mit figyelnek meg? Írja fel annak a reakciónak az egyenleteit, amely akkor megy végbe, ha egy gázt vízben oldunk!

Biztonsági kérdések:

1. Sorolja fel egy anyag gázhalmazállapotának főbb jellemzőit!

2. Javasolja a gázok osztályozását 4-5 lényeges jellemző szerint.

3. Hogyan értelmezhető Avogadro törvénye? Mi a matematikai kifejezése?

4. Ismertesse a keverék átlagos moláris tömegének fizikai jelentését!

5. Számítsa ki a feltételes levegő átlagos moláris tömegét, amelyben az oxigén tömeghányada 23%, a nitrogén pedig 77%.

6. Melyik gáz könnyebb a levegőnél: szén-monoxid (II), szén-monoxid (IV), fluor, neon, acetilén C 2 H 2, foszfin PH 3?

7. Határozza meg egy 56 liter térfogatú argonból és 28 literes nitrogénből álló gázelegy hidrogénsűrűségét! A gázmennyiségek szabványos értékeken vannak megadva.

8. Egy nyitott edényt állandó nyomáson 17 o C-ról 307 o C-ra hevítünk. Az edényben lévő levegőnek (tömeg szerint) mekkora hányada kerül kiszorításra?

9. Határozza meg 3 liter nitrogén tömegét 15 o C-on és 90 kPa nyomáson!

10. 982,2 ml gáz tömege 100 o C-on és 986 Pa nyomáson 10 g. Határozzuk meg a gáz moláris tömegét!

A fizikai erőeloszlás elemzése
vegyi eszközök használatakor

A bemutató kísérlet és számos gyakorlati munka egyszerű kémiai műszerek használatán alapul. Az anyagok kémiai átalakulásainak megismerése mellett a tanulóknak meg kell érteniük a történések fizikai lényegét, és meg kell tudniuk magyarázni a történések lényegét egy eszközrajz segítségével: mi mozog hol és mi hol történik.

A kémia tanterem egyik műszere a gázmérő. 1 És 2 ábrán. Az 1. ábrán egy gázzal töltött gázmérő látható. 1 Ez lehet oxigén, amint az az ábrán látható, szén-dioxid vagy egyszerűen levegő. Daruk 2 , a gáz a kifolyóba zúdul (az áramlási sebesség szabályozása a csap óvatos elforgatásával történik). A nyomás az edényben leesik - és a tölcsérből víz belép a gázmérőbe. A csap elzárása után 2 gázkivétel leáll, a vízszintet magasabb szintre állítjuk, mert új erőviszonyok alakulnak ki. A víznyomás leállításához zárja el a csapot 1 .

A második, a gázmérőhöz hasonló eszköz a Kipp készülék (2. ábra). Ebben a készülékben lehetőség van cinkből és sósavból hidrogént (lásd 2. ábra), hidrogén-szulfidot vas-szulfidból, szén-dioxidot márványból nyerni. Pozícióban A a készülék működőképes, a csap nyitva van.

Erős sósavoldat zúdul a készülék alsó részébe, megtölti és megnedvesíti a rézhálón heverő cinkfémet. A cink savban oldódik, reagál vele, a keletkező hidrogén a készülék középső gömbjébe rohan, kiszorítja a levegőt, keveredik vele. Ezért a kiáramló gáz tisztaságát ellenőrizni kell. ábra mutatja a fizikai erők eloszlását a készülékben. 2 a nyilak segítségével.

Zárja el a csapot. A hidrogén tovább képződik, mennyisége növekszik.

Mivel a gázkimenet el van zárva, a gömb belsejében a nyomás megnő. Addig préseli ki a savat a középső gömbből, amíg a sav már nem fedi a cink felületét. A kémiai reakció leáll (a savval átitatott cink egy ideig még reagál vele). A készülékben a hidrogén által létrehozott belső nyomás és a hidraulikus tömítés által létrehozott nyomás egyensúlyban van. Nézzük meg a gázgyűjtés módszereit. ábrán. A 3. ábra a gáz összegyűjtését mutatja a levegőkiszorításos módszerrel. Ha a gáz mérgező, ezt a műveletet füstelszívóban kell elvégezni. A levegőnél nehezebb gázok - CO 2, O 2, HCl, SO 2, bejutva az edénybe vagy főzőpohárba, kiszorítják a levegőt.

A szén-dioxid tanulmányozása során bebizonyosodik, hogy fizikai tulajdonságait és nem képes támogatni a szerves anyagok égését.

A gázok összegyűjtésének másik módja a víz kiszorítása az edényből. Ily módon össze lehet gyűjteni a vízben rosszul oldódó gázokat, különösen a nitrogén-oxidot (II) (6. ábra). Gáz a reaktorból 1 belép a gázkivezető csőbe 2 , fejjel lefelé fordított henger alá hozva 3 .

A vízoszlopon áthaladva a gáz a henger aljában gyűlik össze. Gáznyomás alatt a víz kinyomódik a hengerből.

Ha egy gáz rosszul oldódik vízben, akkor ez a gáz lehet de telítsük fel a vizet az ábra szerint. 7. Egy ilyen készülékben klórt (lásd 7. ábra) vagy kén-dioxidot állíthat elő, ha tömény nátrium-szulfitot ad a nátrium-szulfit kristályokhoz. kénsav

. A Wurtz-lombikban keletkező gáz egy gázkivezető csőbe kerül, amelynek vége vízbe merül.
A gáz részben feloldódik a vízben, és részben kitölti a víz feletti teret, kiszorítva a levegőt.

Ha a gáz vízben nagyon jól oldódik, akkor vízkiszorítással nem gyűjthető össze. ábrán. A 8. és 9. ábra azt mutatja be, hogyan gyűjtik össze a hidrogén-kloridot és az ammóniát levegőkiszorítással. Ugyanezen az ábrán. 8 és 9(lásd 22. oldal) a gázok feloldódását mutatja be, amikor HCl-t és NH 3-at tartalmazó kémcsöveket vízbe merítünk. Ha egy kémcsőből (reagensekkel) hidrogén-kloriddal telítjük vízbe süllyesztett gázkivezető csővel (10. ábra), akkor a gáz első részei azonnal feloldódnak a vízben. 1 liter vízben körülbelül 500 liter hidrogén-kloridot oldunk, ezért a beáramló gáz nem hoz létre túlnyomást. ábrán. A 10. ábra a gáznyomás következetes változását mutatja 8 és 9 p

A fémnátrium kémiai tulajdonságainak tanulmányozásakor (11. ábra) nemcsak a vízzel való reakcióban való viselkedésének megfigyelése fontos, hanem a megfigyelt jelenségek magyarázata is. Az első megfigyelés szerint a nátrium a víz felszínén marad, ezért sűrűsége kisebb, mint egység (a víz sűrűsége). A második megfigyelés az, hogy a nátrium a felszabaduló gáz taszító hatása miatt „átrohan” a vízen.

A harmadik megfigyelés az, hogy a nátrium megolvad és golyóvá alakul. A nátrium és a víz közötti reakció exoterm. A felszabaduló hő elegendő a nátrium megolvadásához, ezért olvadó fém. A negyedik megfigyelés, hogy a reakciót felvillanások kísérik, ezért a reakcióhő elegendő a nátrium spontán égéséhez és a hidrogén mikrorobbanásához is. Ha a reakciót szűk helyen (kémcsőben), és még nagy mennyiségű nátriummal is végrehajtják, akkor a hidrogénrobbanást nem lehet elkerülni. A robbanás elkerülése érdekében a reakciót kristályosítóban vagy nagy átmérőjű főzőpohárban hajtják végre egy kis nátriumdarabbal. Meg kell adni

nagy figyelmet a tömény kénsav vízben való feloldásának szabálya (12. ábra). A sav nehezebb folyadékként a gömblombik aljára zúdul. Minden más a képen látható. 12. A fizikai és kémiai gondolkodás kialakítását az oxigén tanulmányozása segíti (mind a kémia alapszakon, mind a szerves kémia szakon).

kb

A szilícium kémiai elem a szén analógja, de atomjainak sugara nagyobb, mint a szénatomok sugara. A szilíciumnak, mint egyszerű anyagnak, ugyanaz a (mint a gyémánt) kristályrácsa (atom), a kémiai kötések tetraéderes orientációjával. A gyémánt erős kovalens kötésekkel rendelkezik, és nem vezet elektromosságot. A szilíciumban, amint azt még egy durva kísérlet is mutatja, az elektronpárok egy része elpárolog, ami meghatározza az anyag elektromos vezetőképességét. Ezenkívül a szilícium felmelegszik (egyes diákoknak lehetősége van ennek ellenőrzésére), ami az anyag elektromos árammal szembeni ellenállását is jelzi.

A diákok nagy érdeklődéssel figyelik a benzol fizikai és kémiai tulajdonságainak tanulmányozását (15. ábra). Adjon hozzá egy ~2 mm vastag benzolréteget kis mennyiségű vízhez (lásd 15. ábra, A). Látható, hogy a két színtelen folyadék nem keveredik. Ezt a réteges keveréket erőteljes rázatással összekeverjük, így „szürke” emulziót kapunk. Rögzítse a kémcsövet függőleges helyzetbe. A tanulók megfigyelik a benzol és a víz fokozatos szétválását, az alacsonyabb tartalom először átlátszóvá válik, majd rövid idő múlva megkapjuk a kezdeti eloszlást. A vízmolekulák könnyebbek, mint a benzolmolekulák, de sűrűsége valamivel nagyobb. A nem poláris benzolmolekulák és a poláris vízmolekulák közötti kölcsönhatás jelentéktelen, nagyon gyenge, ezért a benzol nagy része a víz felszínére szorul (lásd 15. ábra, b).

Most adjon benzolt néhány milliliter brómos vízhez (alacsony színintenzitású) (lásd 15. ábra, b).

A folyadékok nem keverednek. Keverje össze intenzíven a kémcső tartalmát, és hagyja, hogy a rendszer leülepedjen. A benzolrétegbe az előzőleg vízben oldott brómot vonják ki, ami színváltozáson és intenzitásának növekedésén is látható.
Adjunk néhány milliliter gyenge lúgos oldatot a kémcső tartalmához. (lásd: 15. ábra, b

). A bróm reagál lúggal. A benzolréteg elszíneződik, a keletkező szervetlen anyagok és víz az alsó (vizes) rétegbe jutnak.

Ebben a cikkben olyan példákra szorítkoztunk, amelyek nemcsak a kémia és a fizika tanítása közötti kapcsolatot illusztrálják, hanem kompenzálják az olyan tankönyvek hiányát, amelyekben ezek a fizikai jelenségek általában nem tükröződnek.

GYAKORLATI MUNKA (1 óra) 8. ÉVFOLYAM
A gyakorlati munka előkészítése és lebonyolítása terén sok éves munkám eredményét ajánlom középiskola 8-9 osztályos kémiaórákon:

• „Az oxigén előállítása és tulajdonságai”,
• „Sóoldatok készítése az oldott anyag meghatározott tömeghányadával”,
• „A szervetlen vegyületek legfontosabb osztályaira vonatkozó információk általánosítása”,
• "Elektrolitikus disszociáció"
• „Oxigén alcsoport” (lásd a „Kémia” újság következő számát).

Mindegyiket én teszteltem az osztályteremben. Mindkettő iskolai kémiatanfolyam tanulmányozása során használható új program O.S. Gabrielyan, és G.E. Rudzitis, F.G.
A diákkísérlet egy típus önálló munkavégzés. A kísérlet nemcsak új fogalmakkal, készségekkel, képességekkel gazdagítja a tanulókat, hanem egyben a megszerzett ismeretek igazságtartalmának tesztelésére is alkalmas, hozzájárul az anyag mélyebb megértéséhez, az ismeretek asszimilációjához. Lehetővé teszi a változékonyság elvének teljesebb megvalósítását a környező világ észlelésében, mivel ennek az elvnek a fő lényege az élettel való kapcsolat, a hallgatók jövőbeni gyakorlati tevékenységeivel.

Gólok. Legyen képes az oxigén laboratóriumi beszerzésére és két módszerrel történő összegyűjtésére: légkiszorítással és vízkiszorítással;
kísérletileg erősítse meg az oxigén tulajdonságait; ismerje a biztonsági szabályokat.
Felszerelés. Fém talpas állvány, alkohollámpa, gyufa, gázkivezető csöves kémcső, kémcső, vattagolyó, pipetta, főzőpohár, szilánk, boncolótű (vagy drót), kristályosító vízzel, két Erlenmeyer-lombik dugóval.
Reagensek

. kristályos KMnO 4 (5–6 g), mészvíz Сa(OH) 2, szén,
Fe (acélhuzal vagy iratkapocs).
Biztonsági előírások.

Óvatosan kezelje a vegyi eszközöket! Emlékezz! A kémcsövet úgy melegítik fel, hogy alkohollámpa lángjában két-három mozdulattal teljes hosszában ferde helyzetben tartják. Melegítéskor a kémcső nyílását fordítsa távol magától és szomszédaitól. Korábban a hallgatók kaptak

házi feladat

, a készülő mű tartalmának instrukciók szerinti tanulmányozásával, egyidejűleg O.S. Gabrielyan (14., 40. §) vagy G.E. Rudzitis, F. G. Feldman (19., 20. §). A gyakorlati munkához szükséges füzetekbe írja le a téma megnevezését, a célt, sorolja fel az eszközöket és a reagenseket, és készítsen táblázatot a beszámolóhoz.
AZ ÓRA ELŐREhaladása
Felsorolok egy tapasztalatot
mint ezer vélemény

csak született

képzelet.
légkiszorítási módszer

(10 perc)

1. Helyezzen kálium-permanganátot (KMnO4) egy száraz kémcsőbe. Helyezzen egy laza vattagolyót a kémcső nyílásába.
2. Zárja le a kémcsövet gázkivezető csővel ellátott dugóval, és ellenőrizze a szivárgást (1. ábra).

	Gázok összegyűjtése A gázok összegyűjtésének módszereit tulajdonságaik határozzák meg: oldhatóság és kölcsönhatás vízzel, levegővel, valamint a gáz toxicitása. A gázgyűjtésnek két fő módja van: levegőkiszorítás és vízkiszorítás. Légkiszorítás összegyűjti a levegővel nem kölcsönhatásba lépő gázokat. A levegőben lévő gáz relatív sűrűsége alapján következtetést vonunk le a gázgyűjtő edény elhelyezésére vonatkozóan (3. ábra, a és b). ábrán. A 3. ábra egynél nagyobb levegősűrűségű gázok, például nitrogén-oxid (IV) összegyűjtését mutatja, amelynek levegősűrűsége 1,58. ábrán. A 3b. ábra egynél kisebb levegősűrűségű gázok összegyűjtését mutatja be, például hidrogén, ammónia stb. A víz kiszorításával olyan gázokat gyűjtenek össze, amelyek nem lépnek kölcsönhatásba a vízzel, és rosszul oldódnak benne. Ezt a módszert hívják gázgyűjtés a víz felett , amelyet a következőképpen hajtunk végre (3. ábra, c). A hengert vagy az edényt megtöltjük vízzel, és üveglappal lefedjük, hogy ne maradjanak légbuborékok a hengerben. A tányért kézzel tartják, a hengert megfordítják és üveg vízfürdőbe engedik. A lemezt víz alatt eltávolítjuk, és egy gázkivezető csövet helyezünk a henger nyitott nyílásába. A gáz fokozatosan kiszorítja a vizet a palackból és megtölti, majd a víz alatt lévő palackban lévő lyukat üveglappal lezárják és a gázzal megtöltött palackot eltávolítják. Ha a gáz nehezebb a levegőnél, akkor a hengert fejjel lefelé helyezzük az asztalra, ha pedig könnyebb, akkor a hengert fejjel lefelé a lemezre. A víz feletti gázok kémcsövekbe gyűjthetők, amelyeket a hengerhez hasonlóan vízzel megtöltünk, ujjal lezárjuk, és egy pohár vagy üveg vízfürdőbe billentjük. A mérgező gázokat általában a víz kiszorításával gyűjtik össze, mivel ebben az esetben könnyű megjegyezni azt a pillanatot, amikor a gáz teljesen kitölti az edényt. Ha a gázt levegő kiszorításával kell összegyűjteni, akkor a következőképpen járjon el (3. ábra, d). A lombikba (edénybe vagy palackba) dugót kell behelyezni két gázkivezető csővel. Az egyiken, amely szinte az aljáig ér, gázt engednek be, a másik végét gázelnyelő oldattal pohárba (tégelybe) engedik. Így például a kén(IV)-oxid abszorbeálásához lúgos oldatot öntünk egy pohárba, és vizet öntünk egy pohárba, hogy a hidrogén-kloridot felszívja. A lombik (tégely) gázzal való megtöltése után a gázkivezető csövekkel ellátott dugót eltávolítjuk róla, és az edényt gyorsan dugóval vagy üveglappal lezárjuk, a gázelvezető csövekkel ellátott dugót pedig gázelnyelő oldatba helyezzük. Tapasztalat 1. Oxigén beszerzése és összegyűjtése ábra szerint szerelje össze a telepítést. 4. Helyezzen 3-4 g kálium-permanganátot egy nagy, száraz kémcsőbe, és zárja le gázkivezető csővel ellátott dugóval. Rögzítse a kémcsövet egy állványba ferdén úgy, hogy a nyílás kissé felfelé nézzen. Helyezzen egy kristályosítót vízzel az állvány mellé, amelyre a kémcső fel van szerelve. Töltse fel az üres kémcsövet vízzel, fedje le a lyukat egy üveglappal, és gyorsan fordítsa fejjel lefelé a kristályosítóba. Ezután vegye ki az üveglapot a vízbe. A kémcsőben nem lehet levegő. A kálium-permanganátot égő lángjában felmelegítjük. Helyezze a gázkivezető cső végét vízbe. Figyelje meg a gázbuborékok megjelenését. Néhány másodperccel azután, hogy a buborékok felszabadulnak, helyezze a gázkivezető cső végét a kémcső vízzel töltött nyílásába. Az oxigén kiszorítja a vizet a kémcsőből. A kémcső oxigénnel való feltöltése után a nyílást üveglappal fedjük le és fordítsuk meg.
Rizs. 4. Oxigén előállítására szolgáló készülék
Rizs. 5. Készülék hidrogén előállítására
Rizs. 6. Készülék ammónia előállítására
Rizs. 7. Készülék nitrogén-monoxid (IV) előállítására
Rizs. 8. Készülék hidrogén-klorid előállítására

Rizs. 1. A készülék ellenőrzése a feszességért

(A tanár magyarázata a készülék szivárgásának ellenőrzésére.) Rögzítse a készüléket az állvány lábában.

3. Engedje le a gázkivezető csövet az üvegbe anélkül, hogy megérintené az alját, 2–3 mm távolságra (2. ábra).

4. Melegítse fel az anyagot a kémcsőben.
(Ne feledje a biztonsági szabályokat.)
5. Ellenőrizze a gáz jelenlétét egy parázsló szilánkkal (szén). Mit figyelsz? Miért lehet oxigént összegyűjteni levegőkiszorítással?
6. Gyűjtsük össze a kapott oxigént két lombikban a következő kísérletekhez. Zárjuk le a lombikokat dugókkal.

képzelet.
7. Töltse ki a jelentést a táblázat segítségével. 1, amit a füzeted terítékére teszel.

(10 perc)

vízkiszorításos módszer

1. Töltse fel a kémcsövet vízzel. A hüvelykujjával zárja le a kémcsövet, és fordítsa fejjel lefelé. Ebben a helyzetben engedje le a kezét a kémcsővel a vízzel ellátott kristályosítóba. Helyezzen egy kémcsövet a gázkivezető cső végére anélkül, hogy kivenné a vízből (3. ábra).
2. Amikor az oxigén kiszorítja a vizet a kémcsőből, a hüvelykujjával zárja le, és vegye ki a vízből. Miért lehet oxigént összegyűjteni a víz kiszorításával? Figyelem

! Vegye ki a gázkivezető csövet a kristályosítóból, miközben folytatja a kémcső melegítését KMnO4-tal. Ha ez nem történik meg, a víz a forró kémcsőbe kerül. Miért?

Szén égetése oxigénben

(5 perc)
1. Csatlakoztasson egy szenet egy fémhuzalhoz (boncolótűhöz), és helyezze egy alkohollámpa lángjába.

2. Tegyünk egy forró szenet egy oxigénnel ellátott lombikba. Mit figyelsz? Adjon magyarázatot (4. ábra).
3. Miután kivettük a lombikból az el nem égett szenet, öntsünk bele 5-6 csepp mészvizet.
Ca(OH)2. Mit figyelsz? Adj magyarázatot.

4. Készítsen munkajelentést a táblázatban! 1.
Égő acél (vas) huzal

Szén égetése oxigénben

oxigénben

1. Csatlakoztasson egy darab gyufát az acélhuzal egyik végéhez. Gyújts egy gyufát. Helyezzen egy drótot égő gyufával egy oxigénnel ellátott lombikba.

Mit figyelsz? Adjon magyarázatot (5. ábra).

2. Készítsen munkajelentést a táblázatban! 1. 1. táblázat	Végrehajtott műveletek	(mit csináltak) Rajzok a kiindulási és nyert anyagok megjelölésével Észrevételek.	Feltételek
reakciók végrehajtása.
képzelet. Reakcióegyenletek
A megfigyelések magyarázatai. Következtetések Oxigén-előállító berendezés összeállítása. A készülék szivárgásának ellenőrzése
Az O 2 fizikai tulajdonságainak jellemzői. Az O 2 összegyűjtése két módszerrel: levegő kiszorításával, víz kiszorításával
Jellegzetes Az O 2 kémiai tulajdonságai. Kölcsönhatás Vel egyszerű anyagok: égő szén, égő vas (acélhuzal, iratkapocs)

Írjon általános következtetést az elvégzett munkáról (5 perc).

KÖVETKEZTETÉS. Az oxigén laboratóriumi beszerzésének egyik módja a KMnO 4 lebontása. Az oxigén színtelen és szagtalan gáz, 1,103-szor nehezebb a levegőnél (Úr Az oxigén színtelen és szagtalan gáz, 1,103-szor nehezebb a levegőnél ((O 2) = 32,

(levegő) = 29, ami azt jelenti, hogy 32/29 1,103), vízben gyengén oldódik. Reagál egyszerű anyagokkal, oxidokat képezve. Hozd munkahelyen

rendbetétel (3 perc): szerelje szét a készüléket, helyezze a helyükre az edényeket és a tartozékokat.

Nyújtsa be jegyzetfüzeteit ellenőrzésre.

Házi feladat. Feladat

. Határozza meg, melyik vasvegyület - Fe 2 O 3 vagy Fe 3 O 4 - gazdagabb vasban?:	Adott:
Lelet Fe 2 O 3,	Fe3O4. (Fe) Fe 2 O 3-ban,

"(Fe) Fe3O4-ben

Megoldás (X) = n A r Az oxigén színtelen és szagtalan gáz, 1,103-szor nehezebb a levegőnél ((X)/ (X) =, Hol

Az oxigén színtelen és szagtalan gáz, 1,103-szor nehezebb a levegőnél (– az X elem atomjainak száma az anyag képletében.

(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,
(Fe) = 56 2/160 = 0,7,

Az oxigén színtelen és szagtalan gáz, 1,103-szor nehezebb a levegőnél ((Fe) = 70%,
(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232,
" (Fe) = 56 3/232 = 0,724,

" (Fe) = 72,4%. Válasz

. A Fe 3 O 4 vasban gazdagabb, mint a Fe 2 O 3.

A gyakorlati munka során a tanár figyeli a technikák és műveletek tanulók általi helyes végrehajtását, és feljegyzi azokat a készségnyilvántartó kártyára (2. táblázat).

2. táblázat

Ügyességi kártya	Gyakorlati munkaműveletek
	Diáknevek	A	B	IN	G	D
E
Oxigén-előállító berendezés összeállítása
A készülék szivárgásának ellenőrzése
A kémcső rögzítése az állvány lábában
Alkohollámpa kezelése
Kémcső felmelegítése KMnO 4-gyel
O2 kibocsátás ellenőrzése levegő kiszorításával, víz kiszorításával
O2 összegyűjtése egy edénybe két módszerrel:
Szénégetés
Égő Fe (acélhuzal)
Kísérleti kultúra

Munka előkészítése jegyzetfüzetben

Beszámoló minta az elvégzett gyakorlati munkáról (1. táblázat) Az O 2 -t a laboratóriumban a KMnO 4 melegítés közbeni bomlásával nyerik
Oxigén-előállító berendezés összeállítása. A készülék szivárgásának ellenőrzése Oxigéntermelés igazolása használatával
Parázsló szilánk
(szén) erősen világít az O 2-ben Jellegzetes
A keletkező O2 gáz támogatja az égést
Az O 2 fizikai tulajdonságai. Az O 2 összegyűjtése két módszerrel:
levegő(ek) kiszorításával,

a víz kiszorításával (b) Az oxigén kiszorítja a levegőt és a vizet az edényekből
Az oxigén színtelen és szagtalan gáz.
kicsit nehezebb a levegőnél, szóval az aljára helyezett edénybe gyűjtik.

A forró szén fényesen ég O 2 -ben:

A mészvíz zavarossá válik, mert vízben oldhatatlan CaCO 3 csapadék képződik:
CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O. A vas erős lánggal ég oxigénben:

Az O 2 kölcsönhatásba lép
egyszerűvel
anyagok - fémek és nemfémek. Az üledék képződése fehér

megerősíti a CO 2 jelenlétét a lombikban

Gáznemű anyagok a szervetlen és szerves kémia során A közelgő vizsgákra való felkészülés során a 9. és 11. évfolyamon végzetteknek tanulmányozniuk kell a gáznemű anyagok kérdését ( fizikai tulajdonságait, beszerzési módszerek és módszerek, felismerésük és alkalmazásuk). Az OGE és az egységes államvizsga-vizsgák specifikációjának témaköreinek tanulmányozása után (a weboldalon. www. fipi ru

), elmondhatjuk, hogy a gáznemű anyagokkal kapcsolatban gyakorlatilag nincs külön kérdés (lásd a táblázatot):

№14 Egységes államvizsga (Jellegzetes kémiai tulajdonságai№26 szénhidrogének: alkánok, cikloalkánok, alkének, diének, alkinok, aromás szénhidrogének (benzol és toluol). A szénhidrogének kinyerésének fő módszerei (laboratóriumban); (A laboratóriumi munkavégzés szabályai. Laboratóriumi üvegedények és berendezések. Biztonsági szabályok maró, gyúlékony és mérgező anyagokkal végzett munka során, eszközök háztartási vegyszerek . Vegyi anyagok és átalakulások vizsgálatának tudományos módszerei. Módszerek keverékek elválasztására és anyagok tisztítására. A kohászat fogalma:általános módszerek fémek megszerzése. A vegyszergyártás általános tudományos alapelvei (az ammónia, kénsav, metanol ipari előállításának példáján). Kémiai szennyezés környezet

és annak következményei. Természetes szénhidrogénforrások, feldolgozásuk. Nagy molekulatömegű vegyületek. Polimerizációs és polikondenzációs reakciók. Polimerek. műanyagok, szálak, gumik)

Tehát a 3. opcióban (Kémia. Felkészülés az OGE-2017-re. 30 tananyag a 2017-es demóverzió alapján. 9. évfolyam: oktatási kézikönyv / V. N. Doronkin szerkesztette. - Rostov n/a: Légió, 2016. – 288 pp.) a tanulókat az alábbi kérdésre kérjük (13. sz.):

Helyesek-e a következő ítéletek az anyagok beszerzésének módszereiről?

V. Az ammónia nem gyűjthető össze víz kiszorításával.

B. Az oxigén nem gyűjthető a víz kiszorításával.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

A 4. számú verzióban (Kémia. Felkészülés a 2017-es egységes államvizsgára. 30 képzési lehetőség a 2017-es demóverzióhoz: oktatási kézikönyv / szerkesztette: V. N. Doronkin. - Rostov-on-Don: Legion, 2016. - 544 p. ) a tanulókat megkérjük, hogy válaszoljanak a következő kérdésre (14.):

A javasolt listából válasszon ki két olyan anyagot, amelyek szilárd kálium-acetát és kálium-hidroxid keverékének melegítésekor keletkeznek:

1) hidrogén;

2) metán;

3) etán;

4) szén-dioxid;

5) kálium-karbonát

Válasz: 2 (dekarboxilezési reakció)

Ráadásul azért letette az egységes államvizsgát A gyerekeknek tudniuk kell, hogy mi a nyersanyag ennek vagy annak a gáznemű anyagnak a megszerzéséhez. Például ugyanabban a Doronkin által szerkesztett könyvben a 26. kérdés (8. lehetőség) így hangzik:

Állítson fel egyezést az iparban nyert anyag és a gyártáshoz használt nyersanyagok között: minden betűvel jelölt pozícióhoz válassza ki a megfelelő számmal jelölt pozíciót:

Írja le a kiválasztott számokat a táblázatba a megfelelő betűk alá:

Válasz:

A 12. lehetőségnél arra kérik a tanulókat, hogy emlékezzenek egyes gáznemű anyagok alkalmazási körére:

Hozzon létre megfeleltetést az anyag és alkalmazási területe között: minden betűvel jelölt pozícióhoz válassza ki a megfelelő számmal jelölt pozíciót:

Válasz:

A 9. évfolyamon kémia vizsgázó gyerekekkel a vizsgára felkészítő órákon az alábbi táblázatot töltjük ki (11. évfolyamon megismételjük, bővítjük):

Hidrogén

A legkönnyebb, a levegőnél 14,5-szer könnyebb gáz, amelyben a levegő két térfogatrész hidrogén és egy térfogat oxigén aránya, „robbanásveszélyes gázt” képez.

1. Alkáli- és alkáliföldfémek vízzel való kölcsönhatása révén:

2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2

2. Fémek (hidrogénig) kölcsönhatása sósavval (bármilyen koncentrációban) és híg kénsavval:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Átmeneti (amfoter) fémek kölcsönhatása a tömény oldat lúgok melegítéskor:

2Al + 2NaOH ( konc. ) + 6H 2 O=2Na+3H 2

4. A víz bomlása befolyás alatt elektromos áram:

2H 2 O=2H 2 + O 2

A robbanás jellegzetes hangja alapján: egy hidrogénes edényt a lángba hoznak (a tompa robbanás tiszta hidrogén, az „ugató” hang hidrogén levegő keverékével):

2H 2 + O 2 2H 2 O

Hidrogénégő, margaringyártás, rakéta-üzemanyag, különféle anyagok (ammónia, fémek, pl. volfrám, sósav, szerves anyagok) gyártása

Oxigén

Színtelen gáz, szagtalan; V folyékony állapot világoskék színű, szilárd anyagokban kék; jobban oldódik vízben, mint a nitrogén és a hidrogén

1. A kálium-permanganát lebontásával:

2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

2. A hidrogén-peroxid lebontásával:

2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2

3. A berthollet só (kálium-klorát) lebontása:

2 KClO 3 = 2KCl + 3O 2

4. Nitrát bomlás

5. A víz bomlása elektromos áram hatására:

2 H 2 O = 2 H 2 + O 2

6. Fotoszintézis folyamata:

6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Egy parázsló szilánk felvillanása egy oxigéntartályban

Kohászatban, oxidálószerként rakéta-üzemanyaghoz, légi közlekedésben légzéshez, gyógyászatban légzéshez, robbantáshoz, fémek gázvágásához és hegesztéséhez

szén-dioxid

Színtelen, szagtalan gáz, a levegőnél 1,5-szer nehezebb. at normál körülmények között Egy térfogatrész szén-dioxid feloldódik egy térfogat vízben. 60 atm nyomáson színtelen folyadékká alakul. Amikor a folyékony szén-dioxid elpárolog, egy része szilárd, hószerű masszává alakul, amelyet iparilag préselnek „szárazjéggé”.

1. A mészkőpörkölő iparban:

CaCO 3 CaO + CO 2

2. A sósav hatása krétára vagy márványra:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 +H 2 O+CO 2

Egy égő szilánk segítségével, amely szén-dioxid atmoszférában kialszik, vagy a mészvíz zavarosságával:

CO 2 + kb(Ó) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

„Füst” létrehozására a színpadon, fagylalt tárolására, szénsavas italokban, habbal oltó készülékekben

Ammónia

Színtelen, szúrós szagú, a levegőnél majdnem kétszer könnyebb gáz. Hosszú ideig nem lélegezhet be, mert ő mérgező. Normál nyomáson és hőmérsékleten könnyen cseppfolyósítható -33,4 O C. Amikor a folyékony ammónia elpárolog a környezetből, sok hő nyelődik el, ezért ammóniát használnak a hűtőberendezésekben. Vízben jól oldódik: 20 o C Körülbelül 710 térfogat ammónia van feloldva 1 térfogat vízben.

1. Az iparban: magas hőmérsékleten, nyomáson és katalizátor jelenlétében a nitrogén hidrogénnel reagál, ammóniát képezve:

N 2 +3 H 2 2 N.H. 3 + K

2. A laboratóriumban az ammóniát oltott mész ammóniumsók (leggyakrabban ammónium-klorid) hatására nyerik:

Ca(OH) 2 + 2NH 4 ClCaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O

1) szaglás alapján;

2) a nedves fenolftalein papír színének megváltoztatásával (vörös színűvé vált);

3) füst megjelenésével, ha sósavval megnedvesített üvegrudat tartunk

1) hűtőegységekben; 2) termelés ásványi műtrágyák;

3) salétromsav előállítása;

4) forrasztáshoz; 5) robbanóanyagok beszerzése; 6) az orvostudományban és a mindennapi életben (ammónia)

Etilén

Normál körülmények között színtelen, gyenge szagú gáz, részben vízben és etanolban oldódik. Nagyon jól oldódik dietil-éterben és szénhidrogénekben. Fitohormon. Narkotikus tulajdonságokkal rendelkezik. A világon a legtöbbet előállított szerves anyag.

1) Az iparban etán-dehidrogénezéssel:

CH 3 -CH 3 CH 2 =CH 2 +H 2

2) A laboratóriumban az etilént kétféleképpen állítják elő:

a) polietilén depolimerizálása:

(-CH 2 -CH 2 -) n nCH 2 =CH 2

b) etil-alkohol katalitikus dehidratálása (fehér agyagot vagy tiszta alumínium-oxidot és tömény kénsavat használnak katalizátorként):

C 2 H 5 OHCH 2 =CH 2 +H 2 O

Oxigén

+

Lefelé

+

Alulról felfelé

szén-dioxid

+

Lefelé

-

Ammónia

+

Alulról felfelé

-

Etilén

+

Fejjel lefelé és ferdén

-

Így a sikeres áthaladva az OGE-nés Egységes Államvizsgát, a hallgatóknak ismerniük kell a gáznemű anyagok beszerzésének módjait és módszereit. Ezek közül a leggyakoribb az oxigén, a hidrogén, a szén-dioxid és az ammónia. A 11. osztályos tankönyvben arra kérik a gyerekeket, hogy gyakorlati munka No. 1, melynek neve „Gázok beszerzése, összegyűjtése és felismerése”. Öt lehetőséget kínál – öt különböző gáznemű anyag előállítása: hidrogén, oxigén, szén-dioxid, ammónia és etilén. Természetesen egy 45 perces leckében egyszerűen lehetetlen mind az 5 lehetőséget teljesíteni. Ezért a munka megkezdése előtt a tanulók otthon töltsék ki a fenti táblázatot. Így a táblázat kitöltésekor a gyerekek otthon átismétlik a gáznemű anyagok megszerzésének módszereit, módszereit (kémia tantárgy 8., 9. és 10. évfolyamon), és már elméleti tudással jönnek az órára. A végzősök egy témakörben két osztályzatot kapnak. A munka mennyisége nagynak bizonyul, de a srácok örömmel teszik. És az ösztönzés: jó minősítés a tanúsítványban.

Kipp készülék hidrogén, szén-dioxid és hidrogén-szulfid előállítására használják. A szilárd reagenst a készülék középső gömb alakú tartályába helyezik egy műanyag gyűrűs bélésen, amely megakadályozza, hogy a szilárd reagens bejusson az alsó tartályba. A cink granulátumot szilárd reagensként használják hidrogén, szén-dioxid - márványdarabok, hidrogén-szulfid - vas-szulfiddarabok előállítására. Darab öntött szilárd körülbelül 1 cm 3 méretűnek kell lennie. Nem ajánlott por használata, mivel a gázáram nagyon erős lesz. A szilárd reagens készülékbe való betöltése után folyékony reagenst öntünk át a felső nyakon (például híg sósavoldatot, amikor hidrogént, szén-dioxidot és hidrogén-szulfidot állítunk elő). A folyadékot olyan mennyiségben öntik ki, hogy szintje (nyitott gázszelep mellett) elérje az alsó rész felső gömbkitágulásának felét. A gázt 5-10 percig vezetik át, hogy a levegőt kiszorítsák a készülékből, majd a gázkivezető szelepet lezárják, és egy biztonsági tölcsért helyeznek a felső nyakba. A gázkivezető cső a készülékhez csatlakozik, ahol a gázt át kell vezetni.

A csap elzárásakor a felszabaduló gáz kiszorítja a folyadékot a készülék gömb alakú tágulásából, és az leáll. A csap kinyitásakor a sav ismét belép a tartályba a szilárd reagenssel, és a készülék működésbe lép. Ez az egyik legkényelmesebb és legbiztonságosabb módszer a gázok laboratóriumi előállítására.

Gyűjtse össze a gázt egy edényben Tud különféle módszerek. A két legelterjedtebb módszer a vízkiszorításos módszer és a légkiszorításos módszer. A módszer megválasztását a gyűjtendő gáz tulajdonságai határozzák meg.

Légkiszorítási módszer. Ezzel a módszerrel szinte bármilyen gáz összegyűjthető. A gáz mintavétele előtt meg kell határozni, hogy az könnyebb-e a levegőnél vagy nehezebb-e. Ha a levegőben lévő gáz relatív sűrűsége nagyobb, mint egység, akkor a gyűjtőedényt a nyílással felfelé kell tartani, mivel a gáz nehezebb a levegőnél és lesüllyed az edény aljára (pl. szén-dioxid, hidrogén szulfid, oxigén, klór stb.). Ha a levegőben lévő gáz relatív sűrűsége kisebb, mint egység, akkor a gyűjtőedényt a nyílással lefelé kell tartani, mivel a gáz könnyebb a levegőnél és felemelkedik az edény tetejére (például hidrogén stb.). ). Az edény feltöltése a gáz tulajdonságaitól függően többféleképpen szabályozható. Például az oxigén meghatározására parázsló szilánkot használnak, amely az edény széléhez (de nem benne!) fellobban; A szén-dioxid meghatározásakor a forró fáklya kialszik.

Vízkiszorítási módszer. Ezzel a módszerrel csak olyan gázok gyűjthetők össze, amelyek vízben nem oldódnak (vagy csak gyengén oldódnak), és nem reagálnak vele. A gáz összegyűjtéséhez 1/3-ig vízzel töltött kristályosítóra van szükség. A fogadóedényt (leggyakrabban kémcsövet) a tetejéig megtöltjük vízzel, ujjal lezárjuk és leengedjük a kristályosítóba. Amikor az edény nyílása víz alatt van, kinyitják, és egy gázkivezető csövet helyeznek az edénybe. Miután az összes vizet gázzal kiszorították az edényből, a lyukat víz alatt dugóval lezárják, és az edényt eltávolítják a kristályosítóból.

A gáz tisztaságának ellenőrzése. Sok gáz ég a levegőben. Ha gyúlékony gáz és levegő keverékét meggyújtja, robbanás következik be, ezért ellenőrizni kell a gáz tisztaságát. A vizsgálat során egy kis mennyiségű gázt (körülbelül 15 ml) égetünk el egy kémcsőben. Ehhez a gázt egy kémcsőbe gyűjtik, és alkohollámpa lángjából meggyújtják. Ha a gáz nem tartalmaz levegőszennyeződést, akkor az égést enyhe pukkanás kíséri. Ha éles ugatás hallható, akkor a gáz levegővel szennyezett, és meg kell tisztítani.

 

---

Olvas:
Az ősi karácsonyi jóslásról Hely a jósláshoz Május ajánlott listák Nemzeti kutatóegyetemek Pályázatminta orvosi egyetemi célzott képzésre Furcsa dolgok az univerzumunkból