×

Zinková sopka

Lucia Dovalová
Chémia
Výtvarná výchova
8. ročník ZŠ

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok:  NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE; NÁZVOSLOVIE A VLASTNOSTI VYBRANÝCH ANORGANICKÝCH CHEMICKÝCH ZLÚČENÍN
Téma: REDOXNÉ DEJE, REDOXNÉ REAKCIE

O geomorfologických útvaroch vytvorených magmou vystupujúcou na zemský povrch v podobe lávy, teda sopkách sa učia žiaci v piatom ročníka na hodinách geografie. Učia sa pomenovať jednotlivé časti sopky, spoznávajú jej význam i nebezpečenstvo, rozprávajú si o miestach na svete, kde sa sopky nachádzajú, niektoré aktívne až dodnes. Ale asi málokomu sa podarí takú skutočnú sopku za svoj život z bezpečnej vzdialenosti na vlastné oči vidieť.

Téma sopky je ideálna na projektové spracovanie, pretože poskytuje možnosť komplexnejšieho pohľadu, zapojenia viacerých oblastí a tímovú prácu. Geografické vedomosti môžu byť krásne podčiarknuté výtvarne spracovanou maketou sopky s použitím nezvyčajného materiálu. Keď do toho zapojíš chémiu a tvoja sopka začne prskať, chrliť žeravý kúsky a nad ňou sa začne tvoriť hustý oblak dymu, zážitok pre teba i spolužiakov bude nezabudnuteľný, o to viac, keď sopku zapáliš iba kvapkou vody.

Pomôcky:

váhy, lyžička na chemikálie, trecia miska s tĺčikom (3 ks), malá kadička, pipeta, maketa sopky

Chemikálie:

dusičnan amónny, chlorid amónny, zinok práškový, destilovaná voda

Postup: 

  1. Odváž 4 g dusičnanu amónneho a v trecej miske rozotri na jemný prášok.
  2. Odváž 1 g chloridu amónneho a v ďalšej trecej miske tiež rozotri
  3. Odváž 4 g práškového zinku a rozotri v poslednej trecej miske
  4. Všetky tri chemikálie – dusičnan amónny, chlorid amónny a  zinok presyp do jednej trecej misky a opatrne zamiešaj, aby vznikla farebne jednotná zmes (už neroztieraj, aby náhodou nedošlo k samovznieteniu!).
  5. Treciu misku umiestni do stredu makety sopky.
  6. Do malej kadičky priprav vodu.
  7. Do zmesi v trecej miske kvapni 2 – 3 kvapky vody (nie viac).
  8. Ihneď odstúp od sopky do bezpečnej vzdialenosti a pozoruj.

Pridaním len malej kvapky vody (pôsobí ako katalyzátor) sa spustí redoxná reakcia, ktorá je urýchlená prítomnosťou chloridových iónov. Zinok ako silné redukčné činidlo reaguje s dusičnanovými iónmi explozívne. Počas reakcie sa produkuje veľké množstvo tepla, preto je táto reakcia prudko exotermická.

NH4NO3 + Zn → ZnO + N2 + H2O

TIPY:

  • Pamätaj, že experiment je nutné realizovať v dobre vetrateľných priestoroch, vonku na dvore, prípadne v digestore.
  • Na aktiváciu reakcie stačí pridať 2 – 3 kvapky vody. Viac vody by reakciu zastavilo.
  • Sopku pozoruj z bezpečnej vzdialenosti
  • Navážené množstvo zmesi vystačí na jednu sopku.
  • Pokiaľ nemáš maketu sopky, zmes môžeš nasypať aj na nehorľavú podložku, do tvaru kužeľa a tu „zapáliť“ kvapkou vody

Video Sopka HNY

PRÍPRAVA MAKETY SOPKY:

Na maketu sopky potrebuješ papierové vajíčkové podložky natrhané na drobné kúsky a namočené aspon na pol hodinky v tekutom škrobe zmiešanom s vodou v pomere 1:1. Kužeľ postavíš prikladaním jemne vyžmýkaných kúskov papiera na seba. Pracuj na nepremokavej podložke, na ktorej budeš môcť maketu neskôr preniesť. Na vrch kužeľa postav treciu misku obalenú v potravinárskej fólii a pokračuj v prikladaní natrhaného naškrobeného papiera okolo nej až po jej okraj. Misku nezakry úplne, musí byť z makety snímateľná po jej vysušení. Keď si s kužeľom, jeho veľkosťou a tvarom spokojný, prilož poslednú vrstvu, ktorú tvorí biely baliaci papier (prípadne kancelársky) namočený v škrobe. Týmto maketu spevníš a vyhladíš. Kužeľ umiestni k zdroju tepla (nad radioator, na slniečku k oknu), aby rýchlejšie vyschol. Schnutie trvá minimálne týždeň. Zo suchého kužeľa sopky vyber treciu misku, natri ho akrylovými farbami a po ich zaschnutí niektoré miesta, najmä v okolí krátera pretri lepidlom a posyp popolom a pieskom. Vnútro kužeľa vyplň alobalom a vysyp cca 0,5 cm vrstvou piesku. Po zaschnutí lepidla vlož na vrch kužeľa do krátera treciu misku – model sopky je pripravený.

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

  1. Pokús sa rozpamätať na jednotlivé časti sopky, ako si sa to učil na hodinách geografie a pomenuj ich.
  2. Uveď na čo sa zmení magma, keď vystúpi na zemský povrch.
  3. Sopka je pre človeka veľmi nebezpečná, ale aj užitočná. Uveď v akom smere.
  4. Opíš prečo otvor v kuželi makety sopky, do ktorého vkladáš treciu misku je potrebné vysypať vrstvou piesku.
  5. Uveď prečo je prebiehajúca chemická reakcia exotermická.
  6. Vysvetli čo znamená, že voda pôsobí ako katalyzátor.
  7. Chemickú reakciu zapíšeš nasledovnou chemickou rovnicou:

NH4NO3 + Zn → ZnO + N2 + H2O

Uvedenú chemickú rovnicu vyrovnaj.

  1. Vypíš chemické vzorce reaktantov a uveď ich chemické názvy.
  2. Vypíš chemické vzorce produktov a uveď ich chemické názvy.
  3. Doplň oxidačné čísla všetkých chemických prvkov v chemických zlúčeninách, ktoré sú súčasťou chemickej reakcie.
  4. Podľa oxidačných čísel urči a uveď, ktorý prvok sa oxidoval a ktorý prvok sa redukoval.
  5. Napíš čiastkovú reakciu oxidácie zinku.
  6. Uveď chemický vzorec chloridu amónneho.

Mohlo by vás zaujímať