Nastajanje in lastnosti kisika. Kemija Kisika ni mogoče zbrati z izpodrivanjem vode

V epruveto s kisikom damo tlečo snov.

1. Katere laboratorijske metode za pridobivanje kisika poznate? Napišite ustrezne enačbe reakcije.

2. Opišite opažanja. Pojasnite mesto epruvete med poskusom.

3. Napišite enačbo za kemijsko reakcijo razgradnje kalijevega permanganata pri segrevanju.

4. Zakaj tleči drobec utripa v epruveti s kisikom?

Izkušnja 2. Proizvodnja vodika z delovanjem kovine na kislino

Sestavimo napravo, sestavljeno iz epruvete z zamaškom, skozi katerega poteka steklena cev s podaljšanim koncem (slika 5). V epruveto damo nekaj koščkov cinka in dodamo razredčeno raztopino žveplove kisline. Tesno vstavite zamašek z izvlečeno cevjo, pritrdite epruveto navpično v objemko stojala. Opazujte razvijanje plina.

Vodik, ki prihaja skozi cev, ne sme vsebovati primesi zraka. Epruveto postavimo obrnjeno na glavo na cev za izpust plina, jo po pol minute odstranimo in jo, ne da bi jo obračali, prinesemo k plamenu gorilnika. Če pride v epruveto čisti vodik, se tiho vname (pri vžigu se sliši šibek zvok).

Če je v epruveti z vodikom primeša zraka, pride do majhne eksplozije, ki jo spremlja rezek zvok. V tem primeru je treba preskus čistosti plina ponoviti. Ko se prepričate, da iz naprave prihaja čisti vodik, ga prižgite na odprtini izvlečene cevi.

Testna vprašanja in naloge:

1. Navedite metode za pridobivanje in zbiranje vodika v laboratoriju. Napišite ustrezne enačbe reakcije.

2. Napišite enačbo za kemijsko reakcijo nastajanja vodika v eksperimentalnih pogojih.

3. Suho epruveto držimo nad plamenom vodika. Katera snov nastane pri zgorevanju vodika? Napišite enačbo za reakcijo gorenja vodika.

4. Kako preveriti čistost vodika, pridobljenega med poskusom?

Izkušnja 3. Proizvodnja amoniaka

V epruveto z izhodno cevjo za plin damo mešanico amonijevega klorida in kalcijevega hidroksida, ki smo jo predhodno zmleti v možnarju (slika 6). Bodite pozorni na vonj mešanice. Epruveto z mešanico postavimo v stojalo tako, da je njeno dno nekoliko višje od luknje. Epruveto zapremo z zamaškom z odvodno cevjo za plin, na katerega ukrivljen konec položimo epruveto na glavo. Nežno segrejte epruveto z mešanico. Na odprtino obrnjene epruvete nanesemo lakmusov papir, navlažen z vodo. Upoštevajte spremembo barve lakmusovega papirja.

Testna vprašanja in naloge:

1. Katere vodikove spojine dušika poznate? Napišite njihove formule in imena.

2. Opišite pojav, ki se pojavlja. Pojasnite mesto epruvete med poskusom.

3. Napišite enačbo reakcije med amonijevim kloridom in kalcijevim hidroksidom.

Izkušnja 4. Proizvodnja dušikovega oksida (IV)

Sestavite napravo v skladu s sl. 7. V bučko damo nekaj bakrenih ostružkov in v lij vlijemo 5-10 ml koncentrirane dušikove kisline. Kislino vlijemo v bučko v majhnih delih. Sproščeni plin zberite v epruveto.

Testna vprašanja in naloge:

1. Opišite pojav, ki se pojavlja. Kakšne je barve sproščenega plina?

2. Napiši enačbo reakcije med bakrom in koncentrirano dušikovo kislino.

3. Kakšne lastnosti ima dušikova kislina? Kateri dejavniki določajo sestavo snovi, na katere se reducira? Navedite primere reakcij med kovinami in dušikovo kislino, zaradi katerih so produkti redukcije HNO 3 NO 2, NO, N 2 O, NH 3.

Izkušnja 5. Pridobivanje vodikovega klorida

V Wurtzovo bučko damo 15-20 g natrijevega klorida; v kapalni lij - koncentrirano raztopino žveplove kisline (slika 8). Konec izhodne cevi za plin vstavite v suho posodo za zbiranje vodikovega klorida, tako da cev sega skoraj do dna. Odprtino posode prekrijte z ohlapno kroglico vate.

Poleg naprave postavite kristalizator z vodo. Vlijemo raztopino žveplove kisline iz kapalnega lija.

Da pospešite reakcijo, bučko rahlo segrejte. Ko je konec

z vato, s katero prekrijete odprtino plovila, nastala megla,

nehajte segrevati bučko in spustite konec cevi za odvod plina v bučko z vodo (cev naj bo blizu vode, ne da bi jo spustili v vodo). Ko vato odstranimo, odprtino posode s klorovodikom takoj zapremo s stekleno ploščo. Posodo obrnemo na glavo, jo potopimo v kristalizator z vodo in odstranimo ploščo.

Testna vprašanja in naloge:

1. Razloži opazovane pojave. Kaj je vzrok za nastanek megle?

2. Kakšna je topnost vodikovega klorida v vodi?

3. Dobljeno raztopino preizkusite z lakmusovim papirjem. Kakšna je pH vrednost?

4. Napišite enačbo kemijske reakcije za interakcijo trdnega natrijevega klorida s koncentriranimžveplova kislina.

Izkušnja 6. Proizvodnja in zbiranje ogljikovega monoksida (IV)

Namestitev je sestavljena iz Kippovega aparata 1 , napolnjen s koščki marmorja in klorovodikove kisline, dve zaporedno povezani bučki Tiščenko 2 in 3 (steklenica 2 napolnjen z vodo za čiščenje prehajajočega ogljikovega monoksida (IV) iz vodikovega klorida in mehanske nečistoče, steklenica 3 - žveplovo kislino za sušenje plina) in bučko 4 s prostornino 250 ml za zbiranje ogljikovega monoksida (IV) (slika 9).

riž. 9. Naprava za proizvodnjo ogljikovega monoksida (IV)

Testna vprašanja in naloge:

1. V bučko z ogljikovim monoksidom (IV) položite prižgan drobec in razložite, zakaj plamen ugasne.

2. Napišite enačbo za reakcijo nastajanja ogljikovega monoksida (IV).

3. Ali je mogoče za proizvodnjo ogljikovega monoksida uporabiti koncentrirano raztopino žveplove kisline?

4. Plin, ki se sprošča iz Kippovega aparata, spustimo v epruveto z obarvano vodo nevtralna raztopina lakmus. Kaj se opazi? Napišite enačbe za reakcijo, ki nastane, ko se plin raztopi v vodi.

Kontrolna vprašanja:

1. Naštejte glavne značilnosti plinastega stanja snovi.

2. Predlagajte razvrstitev plinov glede na 4-5 bistvenih značilnosti.

3. Kako se bere Avogadrov zakon? Kakšen je njegov matematični izraz?

4. Pojasnite fizikalni pomen povprečne molske mase zmesi.

5. Izračunajte povprečno molsko maso pogojnega zraka, v katerem je masni delež kisika 23%, dušik pa 77%.

6. Kateri od naslednjih plinov je lažji od zraka: ogljikov monoksid (II), ogljikov monoksid (IV), fluor, neon, acetilen C 2 H 2, fosfin PH 3?

7. Določite gostoto vodika plinske mešanice, sestavljene iz argona s prostornino 56 litrov in dušika s prostornino 28 litrov. Količine plina so podane pri standardnih vrednostih.

8. Odprto posodo segrevamo pri stalnem tlaku od 17 o C do 307 o C. Kolikšen (masni) delež zraka v posodi se izpodrine?

9. Določite maso 3 litrov dušika pri 15 o C in tlaku 90 kPa.

10. Masa 982,2 ml plina pri 100 o C in tlaku 986 Pa je enaka 10 g.

Analiza porazdelitve fizične sile
pri uporabi kemičnih naprav

Demonstracijski poskus in številna praktična dela temeljijo na uporabi preprostih kemijskih instrumentov. Poleg seznanitve s kemijskimi pretvorbami snovi morajo učenci razumeti fizikalno bistvo dogajanja in znati razložiti bistvo dogajanja z risbo naprave: kaj se kje premika in kaj se kje dogaja.

Eden od instrumentov v učilnici kemije je plinometer. Na sl. 1 prikazuje plinometer, napolnjen s plinom. Lahko je kisik, kot je prikazano na sliki, ogljikov dioksid ali samo zrak. Žerjavi 1 in 2 so trenutno zaprti. Plin v skladu s Pascalovim zakonom pritiska na stene posode in vodo. Odprite pipo 1 , stolpec vode iz lijaka pritiska na plin, ga pritiska, ampak zato, ker Notranji tlak plina in tlak vode sta uravnotežena, nič se ne zgodi. Odprite pipo 2 , plin steče v izhod (stopnja pretoka se regulira s previdnim vrtenjem pipe). Tlak v posodi pade - in voda iz lijaka vstopi v plinometer. Po zaprtju pipe 2 črpanje plina se ustavi, nivo vode se nastavi na višji nivo, ker nastaja novo razmerje moči. Če želite preprečiti pritisk vode, zaprite pipo 1 .

Druga naprava, podobna plinometru, je Kippov aparat (slika 2). V tej napravi je mogoče pridobiti vodik iz cinka in klorovodikove kisline (glej sliko 2), vodikov sulfid iz železovega sulfida, ogljikov dioksid iz marmorja. V položaju A naprava deluje, pipa je odprta. Močna raztopina klorovodikove kisline priteče v spodnji del naprave, jo napolni in zmoči kovino cinka, ki leži na bakreni mreži. Cink se raztopi v kislini, reagira z njo, nastali vodik rine v srednjo kroglo naprave, izpodriva zrak in se z njim meša. Zato je treba preveriti čistost uhajajočega plina. Porazdelitev fizičnih sil v napravi je prikazana na sl. 2 s pomočjo puščic.

Zaprite pipo. Vodik se še naprej tvori, njegova količina se povečuje. Ker je izhod plina blokiran, se tlak v krogli poveča. Kislino iztiska iz srednje krogle, dokler kislina ne prekriva več površine cinka. Kemična reakcija se ustavi (cink, namočen v kislino, še nekaj časa reagira z njo). Notranji tlak v napravi, ki ga ustvarja vodik, in tlak, ki ga ustvarja hidravlično tesnilo, sta uravnotežena.

Oglejmo si metode za zbiranje plinov. Na sl. Slika 3 prikazuje zbiranje plina z metodo izpodrivanja zraka. Če je plin strupen, se ta postopek izvede v dimni napi. Plini, ki so težji od zraka - CO 2, O 2, HCl, SO 2, vstopajo v kozarec ali čašo, izpodrivajo zrak.

Pri preučevanju ogljikovega dioksida: njegove fizikalne lastnosti in nezmožnost podpiranja gorenja organskih snovi, je dokazano zabavna izkušnja gašenje parafinske sveče, ki gori na zraku (slika 4). Ogljikov dioksid, ki je težji, pade pod vplivom gravitacije. Napolni posodo in izpodriva zrak, ki je v njej. Sveča v atmosferi ogljikovega dioksida ugasne.

Naprava, prikazana na sl. 5, učenci zbirajo med praktičnim delom "Proizvodnja kisika in preučevanje njegovih lastnosti." Ta naprava ponazarja metodo zbiranja plina z izpodrivanjem zraka (fizična osnova za koncept "relativne gostote").

Druga metoda zbiranja plinov vključuje izpodrivanje vode iz posode. Na ta način je mogoče zbirati pline, ki so slabo topni v vodi, zlasti dušikov oksid (II) (slika 6). Plin iz reaktorja 1 vstopi v odvodno cev za plin 2 , prinesel pod narobe obrnjen valj 3 . Pri prehodu skozi vodni stolpec se plin zbira na dnu jeklenke. Pod tlakom plina se voda potisne iz jeklenke.

Če je plin slabo topen v vodi, potem lahko ta plin

vendar nasičite vodo, kot je prikazano na sl. 7. V taki napravi lahko proizvedete klor (glej sliko 7) ali žveplov dioksid z dodajanjem koncentriranega natrijevega sulfita kristalom natrijevega sulfita. žveplova kislina. Plin, proizveden v Wurtzovi bučki, vstopi v cev za odvod plina, katere konec je potopljen v vodo. Plin se delno raztopi v vodi in delno zapolni prostor nad vodo ter izpodriva zrak.

Če je plin dobro topen v vodi, ga ni mogoče zbrati z izpodrivanjem vode. Na sl. 8 in 9 prikazujeta, kako se vodikov klorid in amoniak zbirata z izpodrivanjem zraka. Na isti sl. 8 in 9
(glej str. 22) prikazuje raztapljanje plinov, ko epruvete s HCl in NH 3 potopimo v vodo.

Če nasičite vodikov klorid iz epruvete (z reagenti) z odvodno cevjo za plin, spuščeno v vodo (slika 10), se prvi deleži plina takoj raztopijo v vodi. Približno 500 litrov vodikovega klorida se raztopi v 1 litru vode, zato vhodni plin ne ustvarja nadtlaka. Na sl. 10 prikazuje dosledno spremembo tlaka plina str notranji v reakcijski cevi glede na zračni tlak str bankomat Tlak v napravi postane nižji od zunanjega tlaka in voda hitro napolni izhodno cev za plin in samo napravo. Poleg uničenja poskusa lahko epruveta tudi poči.

Pri preučevanju kemijskih lastnosti kovinskega natrija (slika 11) je pomembno ne samo opazovati njegovo obnašanje pri reakciji z vodo, ampak tudi pojasniti opazovane pojave. Prva ugotovitev je, da natrij ostane na površini vode, zato je njegova gostota manjša od enote (gostota vode). Druga ugotovitev je, da natrij "drvi" skozi vodo zaradi odbojnega učinka sproščenega plina. Tretja ugotovitev je, da se natrij stopi in spremeni v kroglo. Reakcija med natrijem in vodo je eksotermna. Pri tem sproščena toplota zadostuje za taljenje natrija, zato je taljiva kovina. Četrta ugotovitev je, da reakcijo spremljajo bliski, zato reakcijska toplota zadošča tako za spontani vžig natrija kot za mikroeksplozijo vodika. Če se reakcija izvaja v ozkem prostoru (v epruveti) in še z velikim kosom natrija, se eksploziji vodika ni mogoče izogniti. Da bi preprečili eksplozijo, se reakcija izvaja v kristalizatorju ali v čaši velikega premera z majhnim koščkom natrija.

Treba je dati velika pozornost pravilo za raztapljanje koncentrirane žveplove kisline v vodi (slika 12). Kislina kot težja tekočina priteče na dno bučke z okroglim dnom. Vse ostalo je prikazano na sl. 12.

Oblikovanje fizikalnega in kemijskega mišljenja olajša študij kisika (tako pri začetnem tečaju kemije kot pri predmetu organske kemije). To je približno o uporabi kisika in acetilena pri varjenju in avtogenem rezanju kovin (slika 13). Pri varjenju je visokotemperaturni plamen acetilena, ki gori v kisiku (do 2500 °C), usmerjen proti kovinski žici in varjenemu mestu. Kovina se topi in ustvari šiv. Pri avtogenem rezanju plamen tali kovino, odvečni kisik pa jo izžge.

Vsaka kemijska učilnica nima silicija kot preproste snovi. Preverimo njegovo električno prevodnost s preprosto napravo: sondo z elastičnimi podolgovatimi železnimi konci, žarnico (nameščeno na stojalu) in električnim vodnikom z vtičem (slika 14). Žarnica sveti, vendar ne močno - jasno je, da silicij prevaja električni tok, vendar mu daje precejšen upor.

Kemični element silicij je analog ogljika, vendar je polmer njegovih atomov večji od polmera ogljikovih atomov. Silicij ima kot enostavna snov enako (kot diamant) kristalno mrežo (atomsko) s tetraedrsko usmerjenostjo kemičnih vezi. Diamant ima močne kovalentne vezi in ne prevaja elektrike. V siliciju, kot pokaže celo grob poskus, so nekateri elektronski pari uparjeni, kar določa nekaj električne prevodnosti snovi. Poleg tega se silicij segreje (nekateri učenci imajo možnost to preveriti), kar kaže tudi na odpornost snovi na električni tok.

Učenci z velikim zanimanjem spremljajo preučevanje fizikalnih in kemijskih lastnosti benzena (slika 15). Majhni količini vode dodajte plast benzena debeline ~2 mm (glejte sliko 15, A). Vidimo lahko, da se obe brezbarvni tekočini ne mešata. To stratificirano zmes mešamo z močnim stresanjem, da dobimo "sivo" emulzijo. Epruveto pritrdite v navpični položaj. Učenci opazujejo postopno ločevanje benzena in vode, pri čemer spodnja stopnja vsebine najprej postane prozorna, po kratkem času pa dobimo začetno porazdelitev. Molekule vode so lažje od molekul benzena, vendar je njena gostota nekoliko večja. Interakcija med nepolarnimi molekulami benzena in polarnimi molekulami vode je nepomembna, zelo šibka, zato se večina benzena potisne na površino vode (glej sliko 15, b).

Sedaj dodajte benzen nekaj mililitrom bromove vode (nizka intenzivnost barve) (glejte sliko 15, b). Tekočine se ne mešajo. Intenzivno premešajte vsebino epruvete in pustite, da se sistem usede. Brom, ki je bil predhodno raztopljen v vodi, se ekstrahira v benzensko plast, kar se vidi po spremembi barve in povečanju njene intenzivnosti.

Vsebini epruvete dodajte nekaj mililitrov šibke raztopine alkalije.
(glej sliko 15, b). Brom reagira z alkalijami. Benzenov sloj se razbarva, nastale anorganske snovi in ​​voda pa preidejo v spodnji (vodni) sloj.

V tem članku smo se omejili na primere, ki ponazarjajo ne le povezavo med poučevanjem kemije in fizike, ampak nadomestijo pomanjkanje učbenikov, v katerih se ti fizikalni pojavi praviloma ne odražajo.

PRAKTIČNO DELO (1 ura) 8. RAZRED

Delo izvajajo učenci samostojno pod nadzorom učitelja.
Ponujam rezultat svojega dolgoletnega dela na pripravi in ​​izvedbi praktičnega dela v Srednja šola pri pouku kemije v 8.–9. razredu:

• "Priprava in lastnosti kisika",
• "Priprava raztopin soli z določenim masnim deležem raztopljene snovi",
• "Posploševanje informacij o najpomembnejših razredih anorganskih spojin",
• "Elektrolitska disociacija"
• "Podskupina kisika" (glej naslednjo številko časopisa "Kemija").

Vse sem preizkusil v učilnici. Uporabljajo se lahko pri študiju šolskega tečaja kemije, oboje nov program O.S. Gabrielyan in po programu G.E.Rudzitis, F.G.
Študentski eksperiment je vrsta samostojno delo. Eksperiment ne le obogati študente z novimi pojmi, veščinami in veščinami, ampak je tudi način za preverjanje resničnosti pridobljenega znanja, prispeva k globljemu razumevanju snovi in ​​asimilaciji znanja. Omogoča vam, da v celoti uveljavite načelo variabilnosti v dojemanju okoliškega sveta, saj je glavno bistvo tega načela povezava z življenjem, s prihodnjimi praktičnimi dejavnostmi študentov.

Cilji. Znati pridobiti kisik v laboratoriju in ga zbrati z dvema metodama: z izpodrivanjem zraka in z izpodrivanjem vode; eksperimentalno potrditi lastnosti kisika; poznati varnostna pravila.
Oprema. Kovinsko stojalo z nogo, alkoholna svetilka, vžigalice, epruveta z odvodno cevjo za plin, epruveta, kroglica vate, pipeta, čaša, drobec, disekcijska igla (ali žica), kristalizator z vodo, dve erlenmajerici z zamaškom.
Reagenti. KMnO 4 kristalni (5–6 g), apnena voda Ca(OH) 2, oglje,
Fe (jeklena žica ali sponka za papir).

Varnostni predpisi.
S kemično opremo ravnajte previdno!
Ne pozabite! Epruveto segrevamo tako, da jo držimo v nagnjenem položaju po vsej dolžini z dvema ali tremi premiki v plamenu alkoholne svetilke. Pri segrevanju usmerite odprtino epruvete stran od sebe in sosedov.

Prej prejmejo učenci Domača naloga, povezana s preučevanjem vsebine prihajajočega dela v skladu z navodili, ob hkratni uporabi gradiva iz učbenikov 8. razreda O.S. Gabrielyana (§ 14, 40) ali G. E. Rudzitis, F. G. Feldman (§ 19, 20). V zvezke za praktično delo zapišite ime teme, namen, navedite opremo in reagente ter sestavite tabelo za poročilo.

MED POUKOM

Zgoraj sem dal eno izkušnjo
kot tisoč mnenj
samo rojen
domišljija.

M.V. Lomonosov

Pridobivanje kisika
metoda izpodrivanja zraka

(10 min)

1. V suho epruveto dajte kalijev permanganat (KMnO4). Na odprtino epruvete položite ohlapno kroglico vate.
2. Epruveto zaprite z zamaškom z odvodno cevjo za plin in preverite, ali pušča (slika 1).

	Zbiranje plinov Metode zbiranja plinov določajo njihove lastnosti: topnost in interakcija z vodo, zrakom ter strupenost plina. Obstajata dve glavni metodi zbiranja plinov: izpodrivanje zraka in izpodrivanje vode. Izpodrivanje zraka zbirajo pline, ki ne delujejo z zrakom. Na podlagi relativne gostote plina v zraku se sklepa, kako namestiti posodo za zbiranje plina (slika 3, a in b). Na sl. 3, a prikazuje zbiranje plina z gostoto zraka več kot ena, na primer dušikov oksid (IV), katerega gostota zraka je 1,58. Na sl. Slika 3b prikazuje zbiranje plina z gostoto zraka manjšo od ena, na primer vodik, amoniak itd. Z izpodrivanjem vode se zbirajo plini, ki z vodo ne sodelujejo in so v njej slabo topni. Ta metoda se imenuje zbiranje plina nad vodo , ki se izvaja na naslednji način (slika 3, c). Valj ali kozarec napolnimo z vodo in pokrijemo s stekleno ploščo, da v valju ne ostanejo zračni mehurčki. Ploščo držimo z roko, valj obrnemo in spustimo v stekleno kopel z vodo. Plošča se odstrani pod vodo in v odprto luknjo jeklenke se vstavi cev za izpust plina. Plin postopoma izpodrine vodo iz jeklenke in jo napolni, nato pa luknjo v jeklenki pod vodo zapremo s stekleno ploščo in jeklenko, napolnjeno s plinom, odstranimo. Če je plin težji od zraka, postavimo jeklenko z glavo navzdol na mizo, če je lažji, postavimo jeklenko z glavo navzdol na ploščo. Pline nad vodo lahko zbiramo v epruvete, ki jih tako kot valj napolnimo z vodo, zapremo s prstom in prevrnemo v kozarec ali stekleno kopel z vodo. Strupeni plini se običajno zbirajo z izpodrivanjem vode, saj je v tem primeru enostavno opaziti trenutek, ko plin popolnoma napolni posodo. Če je treba zbrati plin z izpodrivanjem zraka, nadaljujte na naslednji način (slika 3, d). V bučko (kozarec ali valj) vstavimo zamašek z dvema cevkama za odvod plina. Skozi enega, ki sega skoraj do dna, spustimo plin, konec drugega spustimo v kozarec (kozarec) z raztopino, ki absorbira plin. Tako na primer za absorpcijo žveplovega (IV) oksida v kozarec nalijemo raztopino alkalije, v kozarec pa vodo, da absorbiramo vodikov klorid. Po polnjenju bučke (kozarca) s plinom odstranimo zamašek z odvodnimi cevmi za plin in posodo hitro zapremo z zamaškom ali stekleno ploščo, zamašek z odvodnimi cevmi za plin pa damo v raztopino, ki absorbira plin. Izkušnja 1. Pridobivanje in zbiranje kisika Sestavite namestitev v skladu s sl. 4. V veliko suho epruveto damo 3-4 g kalijevega permanganata in zapremo z zamaškom s cevko za izpust plina. Epruveto postavite v stojalo pod kotom z odprtino rahlo navzgor. K stojalu, na katerem je nameščena epruveta, postavimo kristalizator z vodo. Prazno epruveto napolnite z vodo, luknjico pokrijte s stekleno ploščo in jo hitro obrnite na glavo v kristalizator. Nato vzemite stekleno ploščo v vodo. V epruveti ne sme biti zraka. V plamenu gorilnika segrejte kalijev permanganat. Postavite konec cevi za odvod plina v vodo. Opazujte pojav plinskih mehurčkov. Nekaj ​​sekund po tem, ko se mehurčki začnejo sproščati, postavite konec cevi za odvod plina v luknjo epruvete, napolnjeno z vodo. Kisik izpodriva vodo iz epruvete. Ko napolnite epruveto s kisikom, pokrijte odprtino s stekleno ploščo in jo obrnite.
riž. 4. Naprava za proizvodnjo kisika
riž. 5. Naprava za pridobivanje vodika
riž. 6. Naprava za proizvodnjo amoniaka
riž. 7. Naprava za proizvodnjo dušikovega oksida (IV)
riž. 8. Naprava za proizvodnjo vodikovega klorida

riž. 1. Preverjanje naprave za tesnost

(Pojasnila učitelja, kako preveriti, ali naprava tesni.) Napravo pritrdite na nogo stojala.

3. Cev za izpust plina spustite v kozarec, ne da bi se dotaknili dna, na razdalji 2–3 mm (slika 2).

4. Snov v epruveti segrej. (Ne pozabite na varnostna pravila.)
5. Preverite prisotnost plina s tlečim drobcem (ogljem). Kaj opazuješ? Zakaj je mogoče kisik zbrati z izpodrivanjem zraka?
6. Zberite dobljeni kisik v dve bučki za naslednje poskuse. Bučke zaprite z zamaški.
7. Izpolnite poročilo s tabelo. 1, ki ga položite na razpon zvezka.

Pridobivanje kisika
metoda izpodrivanja vode

(10 min)

1. Epruveto napolnite z vodo. Epruveto zaprite s palcem in jo obrnite na glavo. V tem položaju spustimo roko z epruveto v kristalizator z vodo. Epruveto postavite na konec cevi za izpust plina, ne da bi jo odstranili iz vode (slika 3).

2. Ko kisik izpodrine vodo iz epruvete, jo zapremo s palcem in odstranimo iz vode. Zakaj je mogoče kisik zbrati z izpodrivanjem vode?
Pozor! Odstranite izhodno cev za plin iz kristalizatorja, medtem ko še naprej segrevate epruveto s KMnO4. Če tega ne storite, bo voda prešla v vročo epruveto. Zakaj?

Zgorevanje premoga v kisiku

(5 minut)

1. Na kovinsko žico (disekcijsko iglo) pritrdimo oglje in ga postavimo v plamen alkoholne svetilke.
2. V bučko s kisikom damo vroče oglje. Kaj opazuješ? Podajte razlago (slika 4).

3. Po odstranitvi nezgorelega oglja iz bučke nalijte vanj 5-6 kapljic apnene vode
Ca(OH) 2. Kaj opazuješ? Podajte razlago.
4. V tabeli pripravite poročilo o delu. 1.

Goreča jeklena (železna) žica
v kisiku

(5 minut)

1. Na en konec jeklene žice pritrdite kos vžigalice. Prižgi vžigalico. Žico z gorečo vžigalico postavimo v bučko s kisikom. Kaj opazuješ? Podajte razlago (slika 5).

2. V tabeli pripravite poročilo o delu. 1.

Tabela 1

Operacije izvedene (kaj so počeli)	Risbe z oznakami izhodnih in pridobljenih snovi	Opažanja. Pogoji izvajanje reakcij. Reakcijske enačbe	Pojasnila opazovanj. zaključki
Sestavljanje naprave za pridobivanje kisika. Preverjanje puščanja naprave
Pridobivanje kisika iz KMnO 4 pri segrevanju
Dokazilo o pridobivanju kisika z uporabo tleči drobec
Značilnosti fizikalnih lastnosti O 2. Zbiranje O 2 z uporabo dveh metod: z izpodrivanjem zraka, z izpodrivanjem vode
Značilno kemijske lastnosti O2. Interakcija z preproste snovi: goreči premog, goreče železo (jeklena žica, sponka za papir)

Naredite pisno splošno ugotovitev o opravljenem delu (5 min).

ZAKLJUČEK. Eden od načinov pridobivanja kisika v laboratoriju je razgradnja KMnO 4. Kisik je plin brez barve in vonja, 1,103-krat težji od zraka ( Gospod(O 2) = 32, Gospod(zrak) = 29, kar pomeni 32/29 1,103), rahlo topen v vodi. Reagira z enostavnimi snovmi in tvori okside.

prinesi delovnem mestu spravite v red (3 minute): razstavite napravo, postavite posodo in pribor na svoja mesta.

Oddajte svoje zvezke v pregled.

Domača naloga.

Naloga. Ugotovite, katera od železovih spojin – Fe 2 O 3 ali Fe 3 O 4 – je bogatejša z železom?

dano:	Najti:
Fe 2 O 3, Fe 3 O 4 .	(Fe) v Fe 2 O 3, " (Fe) v Fe 3 O 4

rešitev

(X) = n A r(X)/ Gospod, Kje n– število atomov elementa X v formuli snovi.

Gospod(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160,

(Fe) = 56 2/160 = 0,7,
(Fe) = 70%,

Gospod(Fe 3 O 4) = 56 3 + 16 4 = 232,
" (Fe) = 56 3/232 = 0,724,
" (Fe) = 72,4 %.

Odgovori. Fe 3 O 4 je bogatejši z železom kot Fe 2 O 3.

Pri praktičnem delu učitelj opazuje pravilno izvajanje tehnik in operacij pri učencih in jih beleži na spretnostni karton (Tabela 2).

tabela 2

Kartica spretnosti

Praktične operacije	Imena študentov
	A	B	IN	G	D	E
Sestavljanje naprave za pridobivanje kisika
Preverjanje puščanja naprave
Okrepitev epruvete v nogi stojala
Ravnanje z alkoholno svetilko
Segrevanje epruvete s KMnO 4
Preverjanje sproščanja O2
Zbiranje O2 v posodo na dva načina: z izpodrivanjem zraka, z izpodrivanjem vode
Kurjenje premoga
Žganje Fe (jeklena žica)
Kultura eksperimentiranja
Priprava dela v zvezku

Vzorec poročila o opravljenem praktičnem delu (Tabela 1)

O 2 pridobivamo v laboratoriju z razgradnjo KMnO 4 pri segrevanju Dokaz o proizvodnji kisika z uporabo
tleči drobec Tleči drobec
(premog) močno sveti
v O 2 Nastali plin O2 podpira izgorevanje Značilno
fizikalne lastnosti O 2. Zbiranje O 2 z uporabo dveh metod:
izpodrivanje zraka(-ov),
z izpodrivanjem vode (b)

Kisik izpodriva zrak in vodo iz posod Kisik je plin brez barve in vonja.
malce težji od zraka, torej
zbere se v posodo, postavljeno na dno. Kisik je rahlo topen v vodi Značilnosti kemijskih lastnosti O 2. Interakcija z enostavnimi snovmi: zgorevanje premoga (a), zgorevanje železa (jeklena žica, sponka za papir, oblanci) (b)

Vroči premog močno gori v O 2:

Apnena voda postane motna, ker nastane v vodi netopna oborina CaCO 3:
CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O. Železo gori s svetlim plamenom v kisiku:

O 2 medsebojno deluje
s preprostim
snovi – kovine in nekovine. Nastajanje usedlin bela potrdi prisotnost CO 2 v bučki

Plinaste snovi iz tečaja anorganske in organske kemije

Pri pripravi na prihajajoče izpite morajo maturanti 9. in 11. razreda preučiti vprašanje plinastih snovi ( fizične lastnosti, metode in načini pridobivanja, njihovo prepoznavanje in uporaba). Po preučevanju tem specifikacije izpitov OGE in enotnega državnega izpita (na spletni straniwww. fipi. ru ), lahko rečemo, da praktično ni posebnega vprašanja glede plinastih snovi (glej tabelo):

Enotni državni izpit

№14 (Značilno Kemijske lastnosti ogljikovodiki: alkani, cikloalkani, alkeni, dieni, alkini, aromatski ogljikovodiki (benzen in toluen). Glavne metode pridobivanja ogljikovodikov (v laboratoriju);№26 (Pravila za delo v laboratoriju. Laboratorijska steklovina in oprema. Varnostna pravila pri delu z jedkimi, vnetljivimi in strupenimi snovmi, pomeni gospodinjske kemikalije. Znanstvene metode za preučevanje kemičnih snovi in ​​transformacij. Metode ločevanja zmesi in čiščenja snovi. Koncept metalurgije: splošne metode pridobivanje kovin. Splošni znanstveni principi kemijske proizvodnje (na primeru industrijske proizvodnje amoniaka, žveplove kisline, metanola). Kemično onesnaženje okolju in njene posledice. Naravni viri ogljikovodikov, njihova predelava. Spojine z visoko molekulsko maso. Reakcije polimerizacije in polikondenzacije. Polimeri. Plastika, vlakna, guma)

Torej, v možnosti št. 3 (Kemija. Priprava na OGE-2017. 30 učnih gradiv na podlagi demo različice 2017. 9. razred: izobraževalni priročnik / uredil V.N. Doronkin. - Rostov n/a: Legion, 2016. – 288 str.) učenci naj odgovorijo na naslednje vprašanje (št. 13):

Ali so naslednje sodbe o načinih pridobivanja snovi pravilne?

A. Amoniaka ni mogoče zbrati z izpodrivanjem vode.

B. Kisika ni mogoče zbrati z izpodrivanjem vode.

1) samo A je pravilen

2) samo B je pravilno

3) obe sodbi sta pravilni

4) obe sodbi sta nepravilni

Za odgovor na vprašanje morajo otroci poznati fizikalne in kemijske lastnosti amoniaka in kisika. Amoniak zelo dobro sodeluje z vodo, zato ga ni mogoče dobiti z izpodrivanjem vode. Kisik se v vodi raztopi, vendar z njo ne deluje. Zato ga je mogoče pridobiti z izpodrivanjem vode.

V različici št. 4 (Kemija. Priprava na enotni državni izpit-2017. 30 možnosti usposabljanja za demo različico za leto 2017: izobraževalni priročnik / uredil V.N. Doronkin. - Rostov na Donu: Legija, 2016. - 544 str. ) učenci naj odgovorijo na naslednje vprašanje (št. 14):

Iz ponujenega seznama izberite dve snovi, ki nastaneta pri segrevanju zmesi trdnega kalijevega acetata in kalijevega hidroksida:

1) vodik;

2) metan;

3) etan;

4) ogljikov dioksid;

5) kalijev karbonat

Odgovor: 2 (reakcija dekarboksilacije)

Še več, za opravljanje enotnega državnega izpita Otroci morajo vedeti, kaj je surovina za pridobivanje te ali one plinaste snovi. Na primer, v isti knjigi, ki jo je uredil Doronkin, se vprašanje št. 26 (možnost 8) glasi takole:

Vzpostavite ujemanje med snovjo, pridobljeno v industriji, in surovinami, uporabljenimi za njeno pridobitev: za vsako mesto, označeno s črko, izberite ustrezno mesto, označeno s številko:

Izbrane številke zapišite v tabelo pod pripadajoče črke:

odgovor:

V možnosti št. 12 študente prosimo, da se spomnijo področja uporabe nekaterih plinastih snovi:

Vzpostavite ujemanje med snovjo in njenim področjem uporabe: za vsak položaj, označen s črko, izberite ustrezen položaj, označen s številko:

odgovor:

Pri otrocih, ki opravljajo izpit iz kemije v 9. razredu, pri pouku priprave na izpit izpolnimo naslednjo tabelo (v 11. razredu jo ponovimo in razširimo):

vodik

Najlažji plin, 14,5-krat lažji od zraka, z zrakom v razmerju dva volumna vodika proti enemu volumnu kisika tvori "eksploziven plin"

1. Z interakcijo alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo:

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

2. Interakcija kovin (do vodika) s klorovodikovo kislino (katera koli koncentracija) in razredčeno žveplovo kislino:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Interakcija prehodnih (amfoternih) kovin z koncentrirana raztopina alkalije pri segrevanju:

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

4. Razgradnja vode pod vplivom električni tok:

2H 2 O=2H 2 + O 2

Po značilnem zvoku eksplozije: posodo z vodikom pripeljemo do plamena (močan pok je čisti vodik, "lajanje" je vodik s primesjo zraka):

2H 2 + O 2 2H 2 O

Gorilnik vodika, proizvodnja margarine, raketno gorivo, proizvodnja različnih snovi (amoniak, kovine kot volfram, klorovodikova kislina, organske snovi)

kisik

Brezbarven plin, brez vonja; V tekoče stanje ima svetlo modro barvo, v trdnih snoveh je modra; bolj topen v vodi kot dušik in vodik

1. Z razgradnjo kalijevega permanganata:

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

2. Z razgradnjo vodikovega peroksida:

2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2

3. Razgradnja bertholletove soli (kalijev klorat):

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

4. Razgradnja nitratov

5. Razgradnja vode pod vplivom električnega toka:

2 H 2 O = 2 H 2 + O 2

6. Postopek fotosinteze:

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

Utripanje tlečega drobca v posodi s kisikom

V metalurgiji kot oksidant za raketno gorivo, v letalstvu za dihanje, v medicini za dihanje, pri peskanju, za plinsko rezanje in varjenje kovin.

Ogljikov dioksid

Brezbarven plin brez vonja, 1,5-krat težji od zraka. pri normalne razmere Ena prostornina ogljikovega dioksida se raztopi v eni prostornini vode. Pri tlaku 60 atm se spremeni v brezbarvno tekočino. Ko tekoči ogljikov dioksid izhlapi, se del spremeni v trdno snežno maso, ki jo industrijsko stisnejo, da nastane "suh led".

1. V industriji praženja apnenca:

CaCO 3 CaO + CO 2

2. Učinek klorovodikove kisline na kredo ali marmor:

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

S pomočjo gorečega drobca, ki ugasne v atmosferi ogljikovega dioksida, ali z motnostjo apnene vode:

CO 2 + pribl(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

Za ustvarjanje “dima” na odru, shranjevanje sladoleda, v gaziranih pijačah, v gasilnih aparatih s peno

amoniak

Brezbarven plin z ostrim vonjem, skoraj 2-krat lažji od zraka. Ne morete dolgo vdihavati, saj on je strupen. Zlahka se utekočini pri normalnem tlaku in temperaturi -33,4 O C. Pri izhlapevanju tekočega amoniaka iz okolja se absorbira veliko toplote, zato se amoniak uporablja v hladilnih napravah. Zelo topen v vodi: pri 20 o C V 1 prostornini vode raztopimo približno 710 volumskih enot amoniaka.

1. V industriji: pri visokih temperaturah, tlaku in v prisotnosti katalizatorja dušik reagira z vodikom, da nastane amoniak:

N 2 +3 H 2 2 N.H. 3 + Q

2. V laboratoriju se amoniak pridobi z delovanjem gašenega apna na amonijeve soli (najpogosteje amonijev klorid):

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

1) z vonjem;

2) s spremembo barve mokrega fenolftaleinskega papirja (postal škrlaten);

3) s pojavom dima, ko držite stekleno palico, navlaženo s klorovodikovo kislino

1) v hladilnih enotah; 2) proizvodnja mineralna gnojila;

3) proizvodnja dušikove kisline;

4) za spajkanje; 5) pridobivanje eksploziva; 6) v medicini in vsakdanjem življenju (amoniak)

Etilen

V normalnih pogojih je brezbarven plin z rahlim vonjem, delno topen v vodi in etanolu. Zelo topen v dietiletru in ogljikovodikih. Je fitohormon. Ima narkotične lastnosti. Najbolj proizvedena organska snov na svetu.

1) V industriji z dehidrogenacijo etana:

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

2) V laboratoriju se etilen proizvaja na dva načina:

a) depolimerizacija polietilena:

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

b) katalitsko dehidracijo etilnega alkohola (kot katalizator uporabimo belo glino ali čisti aluminijev oksid in koncentrirano žveplovo kislino):

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

kisik

+

Navzgor navzdol

+

Od spodaj navzgor

Ogljikov dioksid

+

Navzgor navzdol

-

amoniak

+

Od spodaj navzgor

-

Etilen

+

Na glavo in poševno

-

Tako za uspešno mimo OGE in Enotnega državnega izpita morajo študenti poznati metode in metode pridobivanja plinastih snovi. Najpogostejši med njimi so kisik, vodik, ogljikov dioksid in amoniak. V učbeniku za 11. razred se od otrok zahteva praktično delošt. 1, ki se imenuje "Pridobivanje, zbiranje in prepoznavanje plinov." Ponuja pet možnosti – proizvaja pet različnih plinastih snovi: vodik, kisik, ogljikov dioksid, amoniak in etilen. Seveda je v lekciji, ki traja 45 minut, preprosto nemogoče opraviti vseh 5 možnosti. Zato dijaki pred začetkom tega dela doma izpolnijo zgornjo tabelo. Tako otroci ob izpolnjevanju tabele doma ponovijo načine in načine pridobivanja plinastih snovi (predmet kemije v 8., 9. in 10. razredu) in pridejo k pouku že teoretično podkovani. Diplomanti prejmejo dve oceni za eno temo. Obseg dela se izkaže za velik, a fantje to počnejo z veseljem. In spodbuda je - dobra ocena v potrdilu.

Kippov aparat uporablja se za proizvodnjo vodika, ogljikovega dioksida in vodikovega sulfida. Trdni reagent je nameščen v srednjem sferičnem rezervoarju aparature na plastičnem obroču, ki preprečuje vstop trdnega reagenta v spodnji rezervoar. Cinkove granule se uporabljajo kot trden reagent za proizvodnjo vodika, ogljikov dioksid - kosi marmorja, vodikov sulfid - kosi železovega sulfida. Kosi izlitega trdna velik mora biti približno 1 cm 3. Ni priporočljivo uporabljati prahu, saj bo plinski tok zelo močan. Po nalaganju trdnega reagenta v aparat se tekoči reagent vlije skozi zgornji vrat (na primer razredčena raztopina klorovodikove kisline pri proizvodnji vodika, ogljikovega dioksida in vodikovega sulfida). Tekočina se vlije v taki količini, da njena raven (z odprtim plinskim ventilom) doseže polovico zgornjega sferičnega raztezanja spodnjega dela. Plin prehaja skozi 5-10 minut, da izpodrine zrak iz aparata, nato se zapre izhodni ventil za plin in v zgornji vrat vstavi varnostni lijak. Odvodna cev za plin je priključena na napravo, kjer je treba plin odvajati.

Ko je pipa zaprta, sproščeni plin izpodrine tekočino iz kroglastega raztezanja naprave in ta preneha delovati. Ko se pipa odpre, kislina ponovno vstopi v rezervoar s trdnim reagentom in naprava začne delovati. To je ena najbolj priročnih in varnih metod za pridobivanje plinov v laboratoriju.

Zberite plin v posodo Lahko različne metode. Najpogostejši metodi sta metoda izpodrivanja vode in metoda izpodrivanja zraka. Izbira metode je odvisna od lastnosti plina, ki ga je treba zbrati.

Metoda izpodrivanja zraka. S to metodo je mogoče zbrati skoraj vsak plin. Pred vzorčenjem plina je treba ugotoviti, ali je lažji od zraka ali težji. Če je relativna gostota plina v zraku večja od enote, je treba sprejemno posodo držati z odprtino navzgor, saj je plin težji od zraka in bo potonil na dno posode (npr. ogljikov dioksid, vodik). sulfid, kisik, klor itd.). Če je relativna gostota plina v zraku manjša od enote, je treba sprejemno posodo držati z odprtino navzdol, saj je plin lažji od zraka in se bo dvignil na vrh posode (na primer vodik itd.). ). Polnjenje posode lahko nadziramo na različne načine, odvisno od lastnosti plina. Na primer, za določanje kisika se uporablja tleči drobec, ki se, ko ga pripeljemo do roba posode (vendar ne znotraj!), vname; Pri določanju ogljikovega dioksida vroča bakla ugasne.

Metoda izpodrivanja vode. Ta metoda lahko zbira le pline, ki so v vodi netopni (ali le malo topni) in z njo ne reagirajo. Za zbiranje plina potrebujete kristalizator, napolnjen do 1/3 z vodo. Sprejemno posodo (najpogosteje epruveto) do vrha napolnimo z vodo, zapremo s prstom in spustimo v kristalizator. Ko je luknja posode pod vodo, se odpre in v posodo vstavi cev za izpust plina. Ko plin iz posode izpodrine vso vodo, se luknja pod vodo zapre z zamaškom in posoda odstrani iz kristalizatorja.

Preverjanje čistosti plina. Veliko plinov zgori v zraku. Če vžgete mešanico vnetljivega plina in zraka, bo prišlo do eksplozije, zato je treba preveriti čistost plina. Test vključuje sežiganje majhne količine plina (približno 15 ml) v epruveti. Da bi to naredili, se plin zbere v epruveti in prižge iz plamena alkoholne svetilke. Če plin ne vsebuje primesi zraka, potem zgorevanje spremlja rahel pok. Če zaslišite ostro lajanje, je plin onesnažen z zrakom in ga je treba očistiti.

 

---

Preberite:
Urbane legende: Aničkov most, konji, Klodt Zakaj so konji na Aničkovem mostu Borodinov dan 2017 poteka v regiji Mozhaisk 23. septembra Skrivnosti starodavnih zakladov Skrivni zakladi Aktivno oglje za čiste in bele zobe Kako si umiti zobe z ogljem Maria Kozhevnikova, ki je oče Aleksandra Kozhevnikova in njegove ljubljene Juliane Belyaeve