Predmet: Chémia

Dusíkaté deriváty

Info o hre:

Hra obsahuje úlohy na tému Dusíkaté deriváty.

Žiak sa stáva špiónom a plní misie, za ktoré získava čísla, ktoré zodpovedajú kľúču, ktorý potrebuje na otvorenie aktovky.

Odkaz na hru

Hru v samostatnom okne zobrazíte po kliknutí na tento odkaz.

Úloha pre žiaka:

Odoslať printscreen obrazovky, na ktorej je odfotené horenie strelnej vaty (horenie nitrocelulózy, horenie strelnej bavlny). A zároveň napísať aj spätnú väzbu na hru.

Z praxe učiteľa:

Žiaci predpokladajú, že hra skončila na snímke, kde je názov „Mission complete!“, ale hra pokračuje kliknutím na pohyblivú periodickú tabuľku za týmto názvom.

Rada pre Vás i žiaka:

Kliknutím na pohyblivú periodickú sústavu prvkov sa Vám zobrazí stránka http://www.chemickeprvky.cz, kliknite na dusík (N), potom na prvkové videá a vyhľadajte zadané video (http://www.chemickeprvky.cz/prvek/n/?videa).

Príklad zadania úlohy pre žiaka:

Tak pokračujem aj dnes. Téma Dusíkaté deriváty. Pri riešení majte po ruke učebnicu. Prosím, pošlite mi printscreen obrazovky, na ktorej je odfotené horenie strelnej vaty (horenie strelnej bavlny). Všetko hľadajte v úlohe (pomôcka: prvkové videá dusíka). Samozrejme nezabudnite na spätnú väzbu.

Príklad hodnotiacich kritérií v Teams:

Hodnotiace kritéria pre Microsoft Teams vo formáte .csv si stiahnete na tomto odkaze.

Poznámka

Učitelia, hru si vopred vyskúšajte a ak by niečo nefungovalo, napíšte prosím mail na drobulova@gsa.sk. Niekedy sa môže stať, že hra sa nebude dať u žiaka spustiť. Môže to byť spôsobené nastavením počítača a webového prehliadača.

Atrament pripravený z oranžových kryštálikov

Vzdelávacia oblasť: LÁTKY A ICH VLASTNOSTI
Tematický celok: SKÚMANIE VLASTNOSTÍ LÁTOK
Téma: ATRAMENT

Keď vložíme železný klinec do octu, po nejakom čase sa začne čosi diať. Klinec sa zmenšuje, železo z neho ubúda, žltá farba kuchynského octu sa mení na oranžovú a pozorujeme bublinky unikajúceho plynu. Dochádza k premene chemických látok a vzniku nových, s inými vlastnosťami. Dochádza k chemickej reakcii, v ktorej železo z klinca reaguje s kuchynským octom. Vznikajúce nové látky môžeme jasne pozorovať – jedna je plynný vodík, ktorý bublinkuje, tá druhá ostáva rozpustená v roztoku a sfarbuje ho do oranžova. Ak  kvapku roztoku necháme samovoľne pomaly kryštalizovať, rozpúšťadlo sa odparí a ostanú len drobné oranžové kryštáliky. Voľným okom ich neuvidíme, ale v mikroskope áno.


Tieto kryštáliky patria chemickej látke, ktorá sa volá octan železnatý. Používa sa na ebonizovanie (čiernenie) dreva určeného prevažne na výrobu hudobných nástrojov. Drevo obsahuje triesloviny alebo taníny, chemické látky, ktoré reagujú s octanom železnatým za vzniku látky čiernej farby.

Pokús sa využiť túto vlastnosť octanu železnatého a priprav vlastný atrament. 

Pomôcky a chemikálie:

2 sklené poháriky, tácka alebo tanierik, štetec, špajdľa alebo tenký štetec, kávový papierový biely filter alebo pijavý papier (prípadne filtračný papier),

železné klinčeky (špendlíky, spinky), kuchynský ocot, voda, vrecúško čierneho čaju

Postup:

1. Niekoľko železných klinčekov alebo špendlíkov (4-5ks) vlož do pohára a zalej kuchynským octom (cca 1dcl).

2. Polož minimálne na päť dní na pokojné slnečné miesto. Pozoruj, čo sa v poháriku počas tohto času deje.

3. Ak po piatich dňoch zmes nezmenila farbu a nebublinkuje, prelej ju aj s klinčekami do hrnca, zohrej do varu, chvíľku povar, prelej späť do pohára a nechaj pomaly vychladnúť (zmes by sa mala rozbublinkovať). Nechaj ešte jeden deň odstáť.
4. Prevar vodu (v kanvici napr.) a zalej vrecúško čierneho čaju v pohári. Čaj nechaj vychladnúť.

5. Vychladnutým roztokom čierneho čaju natri celý filtračný papier a nechaj ho úplne vysušiť.

6. Tenký štetec alebo špajdľu namoč do pripraveného roztoku octanu železnatého a kresli alebo píš na vysušený filtračný papier natretý čiernym čajom.

Tvojou úlohou je zdokumentovať prípravu vlastného atramentu a nakresliť zaujímavý obrázok alebo napísať dôležitý odkaz 😉

Galéria obrázkov od žiakov.

Farbiaca zmes pripravená žiakmi

Nezabudni zodpovedať nasledovné otázky.

1. Čo sa deje so železným klincom v kuchynskom octe počas piatich dní?

2. Uveď skupenstvo a farbu chemických látok použitých a vzniknutých počas tvojho experimentu: kuchynský ocot, železný klinec, vodík, octan železnatý.

3. V akej podobe si pozoroval vznikajúci plyn?

4. Na čo sa používa octan železnatý?

5. Prečo papier pred tým, ako budeš naň kresliť octanom železnatým musíš natrieť čiernym čajom?

6. Drevo rovnako ako čierny čaj obsahuje chemické látky, ktoré reagujú s octanom železnatým za vzniku čiernej farby. O ktorých chemických látkach hovoríme?

7. Zisti, či by sme rovnako mohli použiť aj zelený čaj, prípadne bylinkový čaj? (Môžeš si to vyskúšať)

8. Podarilo sa ti pripraviť vlastný atrament? Popíš svoj experiment.

9. Ako by si mohol získať kryštáliky octanu železnatého z roztoku?

Elektrolýza NaCl a pH indikátor

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: REDOXNÉ DEJE

Redoxné reakcie, ktoré prebiehajú na elektródach pri prechode jednosmerného elektrického prúdu roztokom alebo taveninou, nazývame elektrolýza.

Elektrolýzu roztoku soli NaCl pri prechode jednosmer. el. prúdu znázorňujú nasledovné chemické reakcie:

1. reakcia: NaCl → Na + Cl2

2. reakcia: Na + H2O → NaOH + H2

Plynný chlór sa vylučuje na kladnej elektróde. Vznikajúci sodík okamžite reaguje s molekulami vody za vzniku hydroxidu sodného. Ďalším produktom je vodík, ktorý môžeme pozorovať ako bublinky unikajúceho plynu pri zápornej elektróde (ktorou je grafitová ceruzka).

Keďže použitý roztok soli obsahuje indikátor, vznikajúci zásaditý roztok vyvolá farebnú zmenu, čo pozorujeme ako farebné písmo písané obyčajnou grafitovou ceruzkou.

Pokús sa realizovať experiment podľa zadaného postupu a odpovedz na zadané otázky.

Pomôcky a chemikálie:

  • červená kapusta, kuchynská soľ, voda,
  • hrniec, pohár, štetec, filtračný papier (pijak zo zošita alebo kávový filter), tanierik, izolovaný drôtik (20cm), obyčajná ceruzka s grafitovou tuho, 9V batéria

Postup:

1. Priprav roztok červenej kapusty:

  • Natrhaj 2-3 listy červenej kapusty, vlož ich do hrnca a zalej približne 1dcl vody.
  • Zmes zohrej až do varu a chvíľu povar. Nechaj vychladnúť a preceď.

2. Priprav roztok soli:

  • V precedenom vychladnutom roztoku červenej kapusty rozpusti 2-3 lyžičky soli.

3. Na 9V batériu pripevni opatrne drôtiky – jeden na kladný pól a druhý na záporný pól. (Dávaj pozor, aby sa drôtiky vzájomne nespojili a nespôsobil(a) si skrat)

4. Drôtik zo záporného pólu pripoj na jeden koniec grafitovej ceruzky tak, aby sa dotýkal tuhy.

5. Filtračný papier polož na tanierik a poriadne navlhči pomocou štetca pripraveným roztokom červenej kapusty a soli.

6. Drôtik z kladného pólu batérie polož na vlhký papier.

7. Vezmi ceruzku a začni s ňou opatrne písať na vlhký filtračný papier (Ceruzka musí byť stále spojená so záporným pólom batérie. Neustále dávaj pozor, aby sa drôtiky neodpojili alebo neprekrížili a nespôsobil(a) si tak skrat)

Video 2 – autor žiak

Otázky:

1. Chemické reakcie vyrovnaj na chemické rovnice.

2. Napíš čiastkové deje oxidácie a redukcie v 1. aj 2. reakcii.

3. Pomenuj jednotlivé chemické látky: NaCl, Na, Cl2, NaOH, H2

4. Hydroxid sodný je z hľadiska rozdelenia chemických zlúčenín: kyselina alebo zásada.

5. Fenolftaleín sa používa ako pH indikátor. Vysvetli, čo je to pH indikátor.

6. Akými farebnými zmenami v závislosti od pH prechádza fenolftaleín? Vznik akej chemickej zlúčeniny indikuje?

7. Prečo grafitová ceruzka v prvej časti pokusu vo videu píše cyklámenovou farbou?

8. Zisti, prečo červenú kapustu môžeme použiť ako indikátor pH? Čo obsahuje?

9. Akou farbou písala grafitová ceruzka v prípade použitia indokátora červenej kapusty? Vysvetli prečo.

10. Vysvetli, prečo obyčajná ceruzka vedie elektrický prúd. Z čoho sa skladá?

11. Vyhľadaj, na čo presne sa elektrolýza NaCl využíva v praxi.

12. Počas elektrolýzy NaCl sa minulo 2,8g tejto soli. Aké je to látkové množstvo?

Farebná zmena prírodného pH indikátora červenej kapusty v závislosti od pH prostredia.



Rýchlosť chemických reakcií

Vzdelávacia oblasť: PREMENY LÁTOK
Tematický celok: ZMENY PRI CHEMICKÝCH REAKCIÁCH
Téma: RÝCHLOSŤ CHEMICKEJ REAKCIE

Je reakcia pomalá či rýchla?

Predstavu o rýchlosti chemickej reakcie získame pozorovaním jej priebehu! Pozorujeme/všímame si ako rýchlo vzniká produkt, ako rýchlo sa míňa reaktant, ako rýchlo sa reaktant mení na produkt, ako rýchlo sa mení sfarbenie, skupenstvo, vzhľad reagujúcich látok.

Čo je to rýchlosť chemickej reakcie?

Čas potrebný na zmenu reaktantov na produkty.

Pozorne si pozri videoprezentáciu:

Nasledujúca animácia predstavuje reakčnú zmes. Modré a červené guličky znázorňujú molekuly dvoch rôznych chemických látok, ktoré sú reaktantami v chemickej reakcii. Aby k chemickej reakcii došlo a vznikla nová chemická látka, teda produkt, reaktanty sa musia k sebe dostať a „zraziť sa“.

1. ANIMÁCIA:

Keďže molekuly reaktantov nie sú k sebe vhodne orientované, správne natočené, ich zrážka nespôsobí chemickú reakciu a nevznikne nový produkt.

2. ANIMÁCIA:

Hoci molekuly reaktantov sú vhodne orientované, správne natočené k sebe, nemajú dosť energie, sily na to, aby spolu zreagovali a vytvorili novú látku.

3. ANIMÁCIA:

Reaktanty, správne k sebe otočené, vhodne orientované a s dostatočnou energiou úspešne zreagujú a vzniká nová chemická látka – produkt.

Pokús sa zodpovedať nasledovné otázky:

1. Akým spôsobom zistíš, či je chemická reakcia pomalá alebo rýchla?

2. Čo konkrétne pozoruješ, keď pozoruješ rýchlosť chemickej reakcie?

3. Čo je to rýchlosť chemickej reakcie?

4. Vymenuj pomalé a rýchle chemické reakcie.

5. Pôsobenie kyslých dažďov je pomalá chemická reakcia. Na čo všetko pôsobia a ako?

6. Ako sa rieši problém pomalého rozkladu plastov?

7. V ktorom prípade je plesnivenie potravín žiaduce?

8. Chemické reakcie v ľudskom tele sú relatívne rýchle. Zamysli sa a vysvetli prečo?

9. Akým spôsobom spomalíš kazenie potravín?

10. Veľkým problémom kovových konštrukcií je hrdzavenie. Môžeme hrdzavenie nejakým spôsobom spomaliť?

11. Kde sa využíva urýchľovanie chemických reakcií?

12. Čo sa musí stať s reaktantami, aby došlo k chemickej reakcii?

13. Kedy sa stáva zrážka medzi reaktantami úspešnou?

14. Vysvetli, čo to znamená, že častice sú vhodne orientované.

15. Prečo je dôležité, aby častice mali dostatok sily pri chemickej zrážke?

16. Pozri so obrázky vyššie (č.1 až 4) a urči, v ktorom prípade bola zrážka úspešná a k v ktorom nie. Svoje tvrdenie zdôvodni.

17. Porozmýšľaj, akým spôsobom by si mohol(a) dodať energiu reaktantom, aby mali dostatok sily k úspešnej zrážke a chemickej reakcii?

18. Porozmýšľaj, ako by si docielil(a), aby čím najviac častíc v reakčnej zmesi bolo správne k sebe otočených/orientovaných a tak sa stala ich zrážka úspešnou?

Kryštalizácia – Zelené kryštáliky patiny

Vzdelávacia oblasť: LÁTKY A ICH VLASTNOSTI
Tematický celok: ZMESI A CHEMICKY ČISTÉ LÁTKY
Téma: KRYŠTALIZÁCIA – ZELENÉ KRYŠTÁLIKY PATINY

Určite ste už videli bronzové či medené sochy, ktoré krášlia námestia alebo niektoré historické záhrady. Najznámejšia socha z medi sa nachádza v … (ale to skúste doplniť sami Obr. 1), bola vyrobená vo Francúzsku a má už viac ako 130 rokov.

Obr. 1

Medenú sochu máme aj v B. Bystrici, presnejšie pri vstupe do B. Bystrice vedľa rýchlostnej cesty. Volá sa „Radosť„, jej autorom Ladislav Berák a má 36 rokov. Poznáš ju? „Obete varujú„, súsošie od Jozefa Jankoviča pripomína utrpenie 2. svetovej vojny. Nachádza sa v Múzeu SNP a je zhotovené z bronzu.

Všetky medené či bronzové predmety majú spočiatku farbu medi, zlatohnedastého ušľachtilého kovu. Časom, pôsobením vonkajších podmienok sa ich farba mení na zelenú. Je to spôsobené vznikom vrstvy medenky, kryštálikov zelenkastej farby. Tieto kryštáliky sú drobné a okom ich neuvidíš. Prezrádza ich len farba na povrchu predmetov, ktoré obsahujú meď. Vrstva medenky sa volá tiež patina.

Vznik podobných kryštálikov zelenej farby, ale za oveľa kratší čas si môžeš vyskúšať sám(a) cez experiment popísaný nižšie.

Experiment je tiež súčasťou lekcie pre ôsmy ročník – Patina na minci obsahujúcej meď. V tejto lekcii si môžeš pozrieť aj timelapse video pokrývania minci patinou.

Fotografie mincí žiakov

Pomôcky:

tanierik, pohárik, lyžička, kúsok textilu alebo vaty

Chemikálie:

Po jednom kuse z dvoch druhov mincí obsahujúcich meď

  • 1. druh: 1,2, 5 centovka
  • 2. druh: 10, 20, 50 centovka),

soľ, kuchynský ocot, voda

Postup:

1. Mince (2 ks) vyčisti v roztoku octu a soli (20ml octu + 1 lyžica soli), tak aby boli lesklé a čisté.

2. Na dno tanierika nalej čistý ocot a vlož do neho kúsok textilu alebo vaty tak, aby vytŕčal.

3. Na vatu polož mince (mince nemôžu byť úplne ponorená v octe) a pozoruj – po 1 hodine, po 2 hod., po jednom dni. (Môžeš aj dlhšie)

4. Pozorovanie si zaznamenaj.

5. Odpovedz na otázky nižšie.

Fotografie kryštálikov patiny v mikroskope, L. Dovalová

Otázky:

  1. Kde sa nachádza najznámejšia medená socha na svete a aké je jej meno?
  2. Akej farby bola táto socha v čase, keď ju postavili?
  3. Akej farby je táto medená socha dnes a prečo?
  4. Čo má spoločné spomínaná socha so sochou „Radosť“ a súsoším „Obete varujú“ v Banskej Bystrici?
  5. Z čoho sa skladá bronz a aká je to zmes (z hľadiska rozdelenia látok)?
  6. Aké chemikálie si použil(a) v experimente na vyčistenie mincí?
  7. Z ktorých chemikálií vznikli kryštáliky zelenej patiny na povrchu mincí?
  8. Opíš, čo sa dialo s mincami počas jedného dňa?
  9. Odlišovala sa zelená vrstvička, ktorá vznikla na minciach 1. druhu a minci 2. druhu?
  10. Zisti na internete zloženie mincí 1,2,5 centoviek a 10, 20, 50 centoviek. Koľko % medi obsahujú?
  11. Myslíš, že môže množstvo zelenej vrstvičky závisieť od množstva medi v minci? Prečo?

Kryštalizácia – Horúci ľad

Vzdelávacia oblasť: LÁTKY A ICH VLASTNOSTI
Tematický celok: ZMESI A CHEMICKY ČISTÉ LÁTKY
Téma: KRYŠTALIZÁCIA – HORÚCI ĽAD

V tejto chvíli vieš o kryštalizácii už pomerne veľa. Vyskúšal(a) si si kryštalizáciu kuchynskej soli aj prípravu vápenatých kvapľových útvarov.

Môžeš si vyskúšať kryštalizáciu ďalšej zaujímavej látky, octanu sodného alebo horúceho ľadu. K príprave potrebuješ iba dostupné chemikálie – kuchynský ocot a sódu bikarbónu.

Octan sodný má jednu zaujímavú vlastnosť – ak sa ho dotkneš prstom alebo drsným predmetom, keď je v kvapalnom skupenstve a nasýtený roztok je dostatočne vychladnutý, začne ihneď kryštalizovať. Počas jeho kryštalizácie sa uvoľňuje teplo, čo cítiš zvýšením teploty zmesi resp. jej samovoľným zahriatím.

  • Pozri si video, 
  • alebo vyskúšaj si doma pripraviť svoj vlastný octan sodný (podľa nižšie uvedeného postupu a jedine pod dohľadom dospelého !!!)
  • Odpovedz na otázky.

Pomôcky a chemikálie:

hrniec, pohár, čajová lyžička, polievková lyžica, tanierik, šporák, rukavica alebo handrička

kuchynský ocot, sóda bikarbóna

Kryštáliky octanu sodného v mikroskope, L. Dovalová

Postup:

1. Do dvojdecového pohárika nalej 200ml kuchynského octu.

2. Ocot prelej do litrového hrnca.

3. Prisyp prvú čajovú lyžičku sódy bikarbóny a miešaj, kým zmes neprestane bublinkovať.

4. Prisyp druhú čajovú lyžičku sódy bikarbóny a miešaj, kým zmes neprestane bublinkovať.

5. Prisyp tretiu čajovú lyžičku sódy bikarbóny a miešaj, kým zmes neprestane bublinkovať.

6. Zavolaj si na pomoc dospelého! Hrniec umiestni na šporák a zohrievaj na miernom plameni, až kým sa na povrchu nezačne vytvárať tenký film kryštálikov (približne pol hodinky). Dávaj pozor, aby zmes nevrela príliš veľmi.

7. Hrniec s horúcim roztokom vezmi do rukavíc a opatrne prelej do menšieho pohárika, prikry tanierikom a nechaj v pokoji vychladnúť (kým neprestane pohárik na dotyk páliť – približne 30 minút).

Po vychladnutí roztoku je octan sodný pripravený na „superkryštalizáciu“. Stačí sa dotknúť povrchu roztoku prstom (nedrž v roztoku prst príliš dlho, aby si sa nepopálil!), alebo opatrne liať vychladnutý roztok na tanierik (pozri Video 1). Kvapalný octan sodný začne okamžite kryštalizovať.

Vykryštalizovaný octan sodný môžeš znova dostať do kvapalného stavu. Stačí kryštáliky zohriať vo vodnom kúpeli, alebo v mikrovlnke.  Po vychladnutí môže opäť kryštalizovať.

Vykryštalizovaný octan sodný pripravený žiakmi

Otázky:

1. Aké chemikálie použiješ na prípravu octanu sodného?

2. Po nasypaní sódy bikarbóny do octu zmes silno šumí a bublinkuje. Vieš vysvetliť prečo sa tvoria bublinky?

3. Zisti, aký plyn vzniká v zmesi po zmiešaní octu a sódy bikarbóny.

4. Čo myslíš, kedy sa bublinky v zmesi prestanú úplne tvoriť?

5. Zamysli sa, ako vieš v tomto experimente, že vznikol nasýtený roztok octanu sodného a je pripravený kryštalizovať?

6. Čo je potrebné spraviť, aby octan sodný začal z nasýteného roztoku kryštalizovať?

7. Počas kryštalizácie octanu sodného sa zmes samovoľne zahrieva. Zisti a popíš, kde sa táto jeho vlastnosť využíva.

8. Popremýšľaj, prečo sa octan sodný nazýva aj horúci ľad?

9. Vyhľadaj teplotu, na ktorú musíš ohriať kryštáliky octanu sodného, aby z nich vznikla opäť kvapalina.

Kryštalizácia octanu sodného, autorka žiačka

Batérie

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: REDOXNÉ DEJE

Obr. 1: Voltov stĺpec

Zaujímavým príkladom využitia redoxných reakcií sú batérie, zariadenia, ktoré produkujú elektrický prúd práve vďaka redoxnej reakcii, teda vďaka prúdu elektrónov. Batéria v podstate premieňa chemickú energiu na energiu elektrickú.  Je to elektrochemický alebo galvanický článok definovaný ako chemický zdroj elektrického napätia. Najjednoduchšia batéria využíva prenos elektrónov medzi zinkom a meďou. Ak sa kúsok zinku umiestni do roztoku obsahujúceho ióny medi (Cu 2+), uskutoční sa redoxná reakcia. Z iónov medi sa stane čistý kov a z čistého zinku sa stanú ióny (Zn 2+).

Zn o – 2e– → Zn 2+ – oxidácia

Cu 2+ + 2e– → Cu o – redukcia

Dnešné batérie sú vylepšenými verziami tej prvej.

Podrobnejšie sa pozrieme na redoxné reakcie prebiehajúce v zinok-uhlíkovej alebo vo vylepšenej verzii zinok-chloridovej batérii, v alkalickej batérii a v strieborno-zinkovej batérii.

Obr. 3 (https://mladychemik.webnode.sk/zinkovo-uhlikova-bateria/)

Zinok-uhlíková/chloridová batéria:

Zn + 2 MnO2 → Mn2O3 + ZnO 1. reakcia

Alkalická batéria:

Zn + MnO2 + 2 H2O → Zn(OH)2 + Mn(OH)2 2. reakcia

Strieborno-zinková batéria:

Ag2O + H2O + Zn → 2Ag + Zn(OH)2 3. reakcia

Otázky:

1. Zisti ako sa volal prvý zdroj stáleho elektrického prúdu – elektrický článok alebo prvá elektrická batéria? Kto a kedy ju vynašiel? Z čoho sa skladala?

2. Opíš, akým spôsobom vznikol elektrický prúd v prvej batérii.

3. Čo mala prvá batéria spoločné s tými dnešnými?

4. Oveľa staršie „batérie“, až 2000 rokov staré, sa našli v Iraku, neďaleko jeho hlavného mesta, tzv. Bagdadské fľaše. Pokús sa nájsť viac informácií o nich – ako vyzerali, čo obsahovali, na základe čoho sa predpokladá, že boli zdrojom elektriny, na čo pravdepodobne slúžili. 

5. Vyrovnaj prvú chemickú reakciu a rozpíš redoxnú reakciu v zinok-uhlíkovej/chloridovej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

6. Vyrovnaj druhú chemickú reakciu a rozpíš redoxnú reakciu v alkalickej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

7. Vyrovnaj tretiu chemickú reakciu a rozpíš redoxnú reakciu v strieborno-zinkovej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

8. Medzi ktorými kovmi v spomenutých troch batériách došlo k prúdu, prechodu elektrónov?

9. Zisti rozdiely v trvácnosti a použití zinok-uhlíkovej, zinok-chloridovej a alkalickej batérie.

10. Napíš názvy chemických zlúčenín: MnO2, Mn2O3, Zn(OH)2, ZnO, Mn(OH)2, Ag2O

11. Vypočítaj množstvo/hmotnosť MnO2 potrebného na prípravu batérie, ak batéria hmotnosti 22,7g obsahuje 20% tejto zlúčeniny. Aké je látkové množstvo vypočítaného množstva MnO2?

12. Prečo je dôležité batérie separovať? Zisti, ako sa batérie recyklujú a kde je u nás najbližšie zberné miesto.

Model penového hasiaceho prístroja – 6. lekcia

Vzdelávacia oblasť: PREMENY LÁTOK
Tematický celok: SPOZNÁVANIE CHEMICKÝCH REAKCIÍ V NAŠOM OKOLÍ
Téma: MODEL PENOVÉHO HASIACEHO PRÍSTROJA

V predošlej lekcii sme sa zaoberali rôznymi hasiacimi látkami a prístrojmi. Jedných z nich je aj penový hasiaci prístroj, ktorý obsahuje vodu a penidlo. Jednoduchý model z dostupného materiálu si môžeš vyrobiť i doma.

Pozri si krátke video a postupuj podľa postupu nižšie.

Pomôcky: cyklistická fľaša, prázdna tubka od šumivých tabletiek, čajová lyžička

Chemikálie: kuchynský ocot, sóda bikarbóna, prostriedok na umývanie riadu/saponát

Postup:

1. Do cyklistickej fľaše nasyp 2 čajové lyžičky sódy bikarbóny a nalej 6 čajových lyžičiek prostriedku na umývanie riadu.

2. Do tubky od šumivých tabliet nalej takmer doplna kuchynský ocot.

3. Tubku s octom opatrne vlož do cyklistickej fľaše.

4. Cyklistickú fľašu dobre uzavri.

5. Fľašu rýchlo prevráť a pretrep – z tubky sa vyleje ocot, ktorý sa premieša so sódou bikarbónou a prostriedkom na umývanie riadu.

6. Fľašu namier do priestoru a uvoľni jej uzáver (sosáčik).

Odpovedz prosím na otázky:

1. Aký plyn vzniká reakciou octu a sódy bikarbóny?

2. Čo sa stalo s prostriedkom na umývanie riadu vďaka tomuto plynu?

3. Pokús sa vysvetliť, prečo z fľaše vystrekovala pena.

4. Ktorú zložku penového hasiaceho prístroja predstavuje prostriedok na umývanie riadu v tvojom modely?

5. Na akom princípe funguje, hasí oheň/požiar penový hasiaci prístroj? (vychádzaj z podmienok horenia)

6. Čo konkrétne spôsobuje voda (ktorú obsahuje penový hasiaci prístroj) pri hasení požiaru?

7. Čo spôsobuje pena (ktorú obsahuje penový hasiaci prístroj) pri hasení požiaru?

8. Uveď, kde všade a na hasenie akého požiaru môžeme penový hasiaci prístroj použiť.

9. Prečo nemôžeme penovým hasiacim prístrojom hasiť elektrické zariadenia pod napätím?

10. Podarilo sa ti realizovať experiment a vyrobiť si vlastný model penového hasiaceho prístroja? Ak áno, opíš vlastnými slovami postup aj pozorovanie.

Modely hasiacich prístrojov žiakov

Kryštalizácia – vznik krasového útvaru

Vzdelávacia oblasť: LÁTKY A ICH VLASTNOSTI
Tematický celok: ZMESI A CHEMICKY ČISTÉ LÁTKY
Téma: KRYŠTALIZÁCIA – VZNIK KRASOVÉHO ÚTVARU

Z predošlej lekcie už vieš, že:

  • kryštalizácia je metóda na oddeľovanie zložiek rovnorodej zmesi.
  • Kryštalizáciou oddelíme tuhú látku rozpustenú v rozpúšťadle z jej nasýteného roztoku.
  • Kryštalizovať môže len látka, ktorá má schopnosť vytvárať kryštály.
  • Kryštalizáciu môžeme pozorovať na mnohých miestach a vzniká ňou veľa zaujímavých aj užitočných kryštalických látok.

Najzaujímavejšia kryštalizácia je hádam tá, ktorou vznikajú kvapľové útvary bohato zdobiace naše jaskyne. Kvaple rôznych tvarov, foriem i farieb „rastú“ milióny rokov za špeciálnych podmienok a nie je možné ľudskému oku tento jav pozorovať. 

Podľa nižšie opísaného experimentu sa pokúsiš pripraviť miniatúrne „aragonitove kvety“. Tie skutočné aragonity v jaskyniach majú komplikované ihlicovité, špirálovité a kríčkovité tvary. Vznikajú z nasýteného roztoku uhličitanu vápenatého. Tvoje kryštáliky vzniknú z nasýteného roztoku octanu vápenatého. 

Pomôcky a chemikálie:

kuchynský ocot, kúsok vápenca – kamienok, mušľa, vajíčková škrupinka,
tanierik, špongia, nožnice, podložka

Postup:

1. Mušľu, vajíčkovú škrupinku alebo kamienok vápenca polož na tanierik.
2. Do tanierika nalej ocot tak, aby polka z mušle, kamienka alebo vajíčkovej škrupinky vytŕčala.
3. Pozoruj počas niekoľkých dní (minimálne 3 dni)
4. Svoj pokus si dokumentuj fotografiou. Odpovedz na otázky v závere.

Môžeš vyskúšať tvorbu kryštálikov aj na špongii – vajíčkovú škrupinku rozdrv na drobné kúsočky a nasyp na kúsok špongie sčasti ponorenej v octe.

Maľba kryštálikov octanu vápenatého na mušli, K. Dovalová
Fotografie kryštálikov octanu vápenatého v mikroskope, L Dovalová

Pozorovanie:

Kamienok, mušľa alebo škrupinka obsahujú zlúčeninu vápnika. V octe sa postupne rozpúšťajú. Pri ich rozpúšťaní sa uvoľňujú bublinky plynu, oxidu uhličitého, ktoré môžeš jasne pozorovať. Ako sa mušľa, kamienok či škrupinka postupne rozpúšťa, vápnik reaguje s octom a vzniká roztok zlúčeniny, ktorá sa volá octan vápenatý.  Keď sa rozpúšťadlo minie, vznikne nasýtený roztok a kryštalizácia môže začať.

Fotografie kryštalických útvarov octanu vápenatého pripraveného žiakmi.

Kryštalizácia octanu vápenatého pod mikroskopom.

Otázky:

  1. Vyhľadaj v literatúre alebo na internete, čo je to aragonit, v čom sa nachádza, aký má tvar.
  2. Ktorá je najznámejšia aragonitová jaskyňa na Slovensku?
  3. Vysvetli proces vzniku kvapľových útvarov. (Pomôž si predošlou lekciou Kryštalizácia)
  4. Čo má spoločné tento proces vzniku kvapľov s tvojim experimentom?
  5. Aké chemikálie si použil v tvojom experimente?
  6. Ako si postupoval v tvojom experimente? Opíš podrobne vlastnými slovami.
  7. Prečo sa tvorili bublinky okolo kamienka, mušle alebo škrupinky vajíčka ponorenej v octe?
  8. Aký plyn vznikal?
  9. Opíš, ako vznikol nasýtený roztok v tvojom experimente a prečo musí vzniknúť nasýtený roztok?
  10. Aké útvary ti počas experimentu vznikli na mušli, kamienku či vajíčkovej škrupinke? Na čo sa podobali?
  11. Odfotografuj si svoj experiment na začiatku aj na konci.
Fotografie kryštálikov octanu vápenatého, L. Dovalová

Siderit

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: REDOXNÉ DEJE

Vrátim sa k experimentu v predošlej úlohe Hrdzavenie železa. Na povrchu železného klinčeka, ktorý si vložil(a) do roztoku octu, sa po čase začali tvoriť bublinky. Roztok zmenil farbu na sýtu oranžovú, neskôr sa zmenil aj klinček. Lenže reakcia medzi železom a octom nie je reakciou hrdzavenia železa. Je to reakcia kovu s kyseliny, ktorou vzniká soľ kyseliny, v tomto prípade octan železnatý a uvoľňuje sa plynný vodík, ktorý si pozoroval ako bublinky.

Fe + 2 CH3COOH -> (CH3COO)2Fe + H2

Podobný dej vzniku soli kyseliny a uvoľňovania bubliniek plynu môžeme znázorniť nasledovnou reakciou:

Fe + H2CO3 ->FeCO3 + H2 2. reakcia

Tejto reakcii predchádza reakcia vzniku kyseliny rozpúšťaním oxidu uhličitého zo vzduchu vo vode:

CO2 + H2O -> H2CO3 1. reakcia

Soľ, ktorá vzniká reakciou kyseliny so železom, sa v prírode nachádza ako minerál siderit. Jeho vznik je záležitosťou niekoľkých tisícročí, hoci zjednodušene ho môžeme zapísať schémou dvoch reakcií. Tento minerál obsahuje až 48% železa a je využívaný ako bohatá a pomerne čistá železná ruda.

Tvojou úlohou je na základe predložených informácií vyriešiť nasledovné úlohy:

  1. Doplň oxidačné čísla všetkých prvkov v chemických reakciách vzniku sideritu.
  2. Urči, ktorá reakcia je redoxná: prvá alebo druhá?
  3. Na základe čoho si zvolil odpoveď v druhej otázke?
  4. Urči prvok, ktorý sa oxidoval a ktorý redukoval a napíš čiastkové deje oxidácie a redukcie.
  5. Ako sa volá kyselina, ktorá vznikla rozpustením oxidu uhličitého vo vode?
  6. Aký je chemický názov minerálu sideritu?
  7. Ako sa volá plyn, ktorý vzniká reakciou železa s uvedenou kyselinou?
  8. Vyhľadaj, kde na Slovensku sa minerál siderit nachádza.
  9. Vypočítaj množstvo/hmotnosť železa v 10kg sideritu, ak vieš, že sa ho v siderite nachádza 48%. Aké je látkové množstvo vypočítanej hmotnosti železa?