slajd 1

slajd 2

Elementi i atomi, uzeti u Mendeljejevljev krug, učinili su hemiju najbogatijom i najkreativnijom naukom. G. Sannikov

slajd 3

Hemija je neverovatna nauka. S jedne strane, vrlo je specifična i bavi se bezbroj korisnih i štetnih tvari oko i u nama. Dakle, hemija je potrebna svima: kuvaru, vozaču, baštovanu, graditelju.

slajd 4

Istraživanje kod kuće u kuhinji pod vodstvom nastavnika Ciljevi istraživanja: Obrazovni: pružiti dodatne informacije o kiselinama i bazama, pravilno ih koristiti; formiranje vještina pisanja izvještaja; naučiti učenike da samostalno razmišljaju, pronalaze i rješavaju probleme. Razvijanje: razviti sposobnost isticanja glavne stvari, generalizacije, klasifikacije; samostalno stiču znanja. Obrazovni: naučiti samostalno vrednovati, posmatrati pojave; razvijati kognitivni interes za predmet i kreativnost u procesu samostalnog rada; formiranje interesovanja za novu temu.

slajd 5

Izvještaj o istraživačkom radu se odvija po planu. 1. Naziv teme rada. Naslov treba tačno odražavati sadržaj rada. Datum, mjesto, prezime i ime autora. 2. Svrha rada i njegovi zadaci. 3. Način rada. Rezultati rada zavise od broja eksperimenata, zapažanja i njihove obrade. Na koje su načine vršena zapažanja, koliko ih je obavljeno, s kojim supstancama. 4. Rezultati i diskusija. Više učenika može dobiti isti zadatak. Stoga je potrebno razgovarati o rezultatima eksperimenata, zapažanjima, upoređivanju izvještaja.

slajd 6

Istraživačka metodologija. 1. Pripremna faza: Za eksperimente će biti potrebna mala količina povrća, voća, sode bikarbone, sirćeta, sokova, stoga je potrebno zamoliti roditelje da ne žale ako ih dijete pokvari u svojim eksperimentima, jer dijete uči svijet oko njega, a ovo je korak u veliku nauku. 2. Upoznavanje sa predmetom proučavanja. Učenik dobija karticu – zadatak. 3. Upoznavanje sa sigurnosnim mjerama opreza.

Slajd 7

Upute za TB: Nikada nemojte piti i jesti supstance koje koristite u svojim eksperimentima, a takođe ne dozvolite da vam dođu u oči, usta. Pažljivo ih pomirišite, postepeno unoseći supstancu u nos dok ne osjetite njen miris.

Slajd 8

Sprovođenje istraživanja. Rad 1. Kiseline i baze u kuhinji. Trebaće vam: sirće, limunov sok, sok od pomorandže, sok od jabuke, limunska kiselina, gazirana voda, soda bikarbona, deterdžent, čaše. U praznu čašu sipajte punu kašiku sode bikarbone. Sipajte malo sirćeta u čašu. Šta primjećujete?. Probajte limun, pomorandžu, sok od jabuke, sodu, deterdžent. Pomiješajte kap deterdženta sa bilo kojom tečnom kiselinom (sirće, voćni sok ili soda). Dodajte malu količinu dobijene smjese u kašiku sode bikarbone. Da li ovo proizvodi pjenu? Formiranje pjene ukazuje da je otopina i dalje kiselina. U prethodno pripremljenu smjesu dodajte još deterdženta. Nastavite sa testiranjem kiselih svojstava smjese promatrajući oslobađanje pjene. Zaustavljanje stvaranja pjene značiće neutralizaciju kiseline.

Slajd 9

Rad 2. Uzgoj kristala. Trebaće vam: so, šećer, voda, prozirne plastične čaše, kašika, konopac, olovka. U čašu stavite nekoliko punih kašika kuhinjske soli. Napunite čašu vodom do tri četvrtine. Promešajte so kašikom. Ako se sol otopila, dodajte još jednu žlicu soli, promiješajte i posolite dok se otopina ne zasiti. Zavežite uže za sredinu olovke, a slobodni kraj užeta spustite kašikom na dno čaše. Sutradan ćete vidjeti da se kristali ističu na stijenkama stakla i na užetu. Ponovite eksperiment koristeći šećer ili drugu sol. Ostavite eksperimentalnu postavku nedelju dana, dajući tako vremena za maksimalnu kristalizaciju. Pažljivo proučite formirane kristale i primijetit ćete da su različitog oblika. Zamijenite konopac koncem. Odvojite jedan kristal i posmatrajte ga. Svakim danom će se povećavati.

slajd 10

Rad 3. Sjajni novčić. Trebat će vam: bilo koji novčić koji sadrži bakar, sol, sirće, papirni ubrus, kašika. Stavite novčić na papirni ubrus. Pospite malo soli. Kašikom po vrhu prelijte sirće. Protrljajte novčić i zasjat će vam pred očima! Ponovite ovaj eksperiment sa a) jednom solju. b) jedno sirće. c) sa limunovim sokom. d) solju i limunovim sokom. Da li jedna od gore navedenih kombinacija čisti novčić jednako efikasno kao korištenje octa i soli?

slajd 11

slajd 12

Istraživačke lekcije postaju popularne među nastavnicima hemije. Takve lekcije zahtijevaju dosta pripreme, što se, kako pokazuje praksa, opravdava. Takve lekcije su izgrađene u skladu sa logikom aktivnosti aktivnosti i uključuju sljedeće faze: motivaciono-orijentacionu, operativno-izvršnu (analiza, predviđanje i eksperiment), evaluativno-reflektivnu.

slajd 13

Provođenje misaonog eksperimenta. Pomaže u razvoju sposobnosti zaključivanja. Ovo su zadaci u kojima morate dobiti određenu supstancu od ponuđenih; dobiti supstancu na nekoliko načina; provodi sve karakteristične i kvalitativne reakcije svojstvene ovoj klasi tvari; otkrivaju genetski odnos između klasa neorganskih supstanci.

slajd 14

Primjeri zadataka za misaoni eksperiment. U retortu je sipan cink prah, cev za izlaz gasa je zatvorena stezaljkom, retorta je izvagana, a sadržaj kalcinisan. Kada se retorta ohladila, ponovo je izvagana. Da li se masa promijenila i zašto? Zatim je stezaljka otvorena. Da li se masa promijenila i zašto? 2. Na vagi su izbalansirane čaše sa rastvorima natrijum hidroksida i natrijum hlorida. Hoće li se nakon nekog vremena položaj strelice vage promijeniti i zašto?

slajd 15

Kreativni zadaci za predviđanje svojstava supstanci. Takvi zadaci doprinose formiranju istraživačkih vještina, podstiču interes, omogućavaju učenicima da se upoznaju sa dostignućima naučnika, vide lijepe, elegantne živopisne primjere rada kreativne misli.

slajd 16

Na primjer, prilikom proučavanja teme „Ugljikohidrati“, učenicima se postavljaju pitanja: 1. Njemački hemičar Christian Schönbein slučajno je prosuo mješavinu sumporne i dušične kiseline po podu. Automatski je obrisao pod ženinom pamučnom pregačom. „Kiselina može zapaliti pregaču“, pomisli Šenbein, ispra pregaču u vodi i okači je da se osuši preko peći. Pregača se osušila, ali onda se začula tiha eksplozija i ... pregača je nestala. Zašto je došlo do eksplozije? 2. Šta se dešava ako dugo žvaćete mrvice hleba?

slajd 17

Tema lekcije: Hemijska svojstva dušične kiseline. Opšti didaktički cilj časa je stvaranje uslova za primarno razumijevanje i razumijevanje obrazovnih informacija u cilju razvoja istraživačkih vještina učenika pomoću tehnologije problemskog učenja. Trojedini didaktički cilj: Obrazovni aspekt: ​​promovirati formiranje pojma "kiselina" kod učenika na primjeru dušične kiseline; stvoriti uslove za utvrđivanje općih i specifičnih svojstava dušične kiseline rješavanjem eksperimentalnih i kognitivnih problema, razviti vještine pisanja jednadžbi reakcija. Razvojni aspekt: ​​promovirati razvoj istraživačkih vještina učenika u procesu izvođenja i posmatranja eksperimenta. Obrazovni aspekt: ​​samostalnim radom održati interes za proučavanje teme; negovati saradnju; promovirati razvoj kompetentnog hemijskog govora. Oblici implementacije metoda: Problemski seminar. Tehnike implementacije metoda: kreiranje zadataka istraživačke prirode; zadaci za poređenje i analizu prethodno primljenih informacija; zadaci za samostalan prenos znanja u novu situaciju učenja. Oblici organizacije kognitivne aktivnosti: opšti razred, grupni (u ovoj lekciji omogućava olakšavanje sprovođenja eksperimentalnog istraživačkog rada, doprinosi stvaranju adaptivnog obrazovnog okruženja i uštedi reagensa), individualni. Očekivani rezultat: svi učenici će naučiti opšta i specifična svojstva azotne kiseline, kao i zašto rastvor azotne kiseline interaguje sa metalima drugačije od rastvora drugih kiselina.

slajd 20

Pedagoški zaključci 1. U istraživačke aktivnosti se sa zadovoljstvom i interesovanjem uključuju učenici različitog stepena pripremljenosti i uzrasta, tj. netačna je tvrdnja da je ovo područje interesovanja i mogućnosti srednjoškolaca i da je ova vrsta aktivnosti moguća samo za darovitu djecu. Nastavnici uključeni u istraživačke aktivnosti učenika različitog stepena pripremljenosti treba da vode računa o mogućnostima djeteta, predviđaju nivo rezultata, stopu realizacije istraživačkog programa. 2. U toku istraživačke aktivnosti razvoj djetetovih sposobnosti odvija se pod određenim uslovima: - ako tema i predmet istraživačke aktivnosti odgovaraju potrebama djeteta; - obuka se odvija u „zoni proksimalnog razvoja i na dovoljno visokom nivou poteškoća“; - ako je sadržaj aktivnosti zasnovan na “subjektivnom iskustvu djeteta”; - ako postoji učenje o načinima aktivnosti. 3. Podučavanje istraživačkih vještina počinje sa lekcijom koja je izgrađena prema zakonima naučnog istraživanja. Tehnologija istraživačke aktivnosti usmjerena je na razvoj vještina: - utvrđivanja ciljeva i zadataka studije, njenog predmeta; - samostalno traženje literature i njenih bilješki; - analiza i sistematizacija informacija; - anotirati proučavane izvore; - postaviti hipotezu, provesti praktičnu studiju u skladu s njom iz klasifikacije materijala; - opisati rezultate studije, izvući zaključke i generalizacije.

Kada pronađete grešku na stranici, odaberite je i pritisnite Ctrl + Enter

U svom čistom obliku, kisik je prvi dobio Scheele 1772. godine, a zatim ga je 1774. Priestley izolirao iz živinog oksida.

Latinski naziv za kiseonik "oxygenium" dolazi od starogrčke reči "oxys", što znači "kiseo", i "gennao" - "rađam"; stoga latinski "oxygenium" znači "koji proizvodi kiselinu".

U slobodnom stanju kiseonik se nalazi u vazduhu i vodi. U vazduhu (atmosferi) sadrži 20,9% zapremine ili 23,2% mase; njegov sadržaj u vodi u rastvorenom stanju je 7-10 mg/l.

U vezanom obliku, kiseonik je uključen u sastav vode (88,9%), raznih minerala (u obliku različitih jedinjenja kiseonika). Kiseonik je deo tkiva svake biljke. Neophodan je za disanje životinja.

Kiseonik se u prirodi javlja u slobodnom stanju u mešavini sa drugim gasovima iu obliku jedinjenja, pa se stoga koriste i fizičke i hemijske metode njegovog dobijanja.

Opća metoda za dobivanje kisika iz spojeva temelji se na oksidaciji dvovalentnog negativno nabijenog jona prema shemi:

2O 2- - 4e - \u003d O 2.
Budući da se oksidacija može provesti na različite načine, postoji mnogo različitih (laboratorijskih i industrijskih) metoda za dobivanje kisika.

1. SUHE METODE ZA DOBIJANJE KISENIKA TERMALNOM DISOCIJACIJOM

Termička disocijacija različitih supstanci može se vršiti u epruvetama, epruvetama, tikvicama i retortama od vatrostalnog stakla ili u retortama od gvožđa.

DOBIJANJE KISEONIKA TERMIČKOM RAZSTAVOM NEKIH METALNIH OKSIDA (HgO, Ag 2 O, Au 2 O 3, IrO 2 itd.)

Iskustvo. Termička razgradnja crvenog živinog oksida.

2HgO \u003d 2Hg + O 2 - 2x25 kcal.
Od 10 g crvenog živinog oksida dobije se 500 ml kiseonika.

Za pokus je korišćena epruveta od vatrostalnog stakla dužine 17 cm i prečnika 1,5 cm sa savijenim donjim krajem dužine 3-4 cm, kao što je prikazano na . U donji deo se sipa 3-5 g crvenog živinog oksida. kraj. Gumeni čep sa drenažnom cijevi umetnut je u epruvetu pričvršćenu u podupiraču u nagnutom položaju, kroz koju se kisik koji se oslobađa pri zagrijavanju odvodi u kristalizator s vodom.

Kada se crveni živin oksid zagrije na 500°, kisik se oslobađa iz izlazne cijevi i kapljice metalne žive pojavljuju se na zidovima epruvete.

Kiseonik je slabo rastvorljiv u vodi, pa se sakuplja metodom istiskivanja vode nakon potpunog uklanjanja vazduha iz uređaja.

Na kraju eksperimenta, izlazna cijev se prvo uklanja iz kristalizatora s vodom, zatim se gorionik gasi i, uzimajući u obzir toksičnost živinih para, čep se otvara tek nakon što se cijev potpuno ohladi.

Umjesto epruvete, možete koristiti retortu sa prijemnikom za živu.

Iskustvo. Termička razgradnja srebrnog oksida. Jednačina reakcije:

2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2 - 13 kcal.

Kada se crni prah srebrnog oksida zagreje u epruveti sa izlaznom epruvetom, oslobađa se kiseonik koji se skuplja preko vode, a na zidovima epruvete ostaje sjajni sloj srebra u obliku ogledala.

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZGRADNJEM OKSIDA KOJI KADA SE OBRADE, PRELAZOM U OKSIDE NIŽE VALENCIJE, OSLOBAĐAJU DIO KISENIKA

Iskustvo. Termička razgradnja olovnih oksida. Kao rezultat intermolekularnih redoks reakcija oslobađa se kisik:

A) 2PbO 2 \u003d 2PbO + O 2;
b) 2Pb 3 O 4 \u003d 6PbO + O 2;
PbO2 290-320°→ Pb 2 O 3 390-420°→ Pb 3 O 4 530-550°→PbO.

Crveno olovo (Pb 3 O 4 ili 2PbO PbO 2)

Crveno olovo

Olovni oksid (IV) PbO 2

Olovni oksid (IV) PbO 2

Tokom termičke razgradnje iz 10 g olovnog dioksida dobije se oko 460 ml kiseonika, a iz 10 g Pb 3 O 4 oko 160 ml kiseonika.

Dobivanje kisika iz olovnih oksida zahtijeva intenzivnije zagrijavanje.

Jakim zagrijavanjem tamnosmeđeg praha PbO 2 ili narandžastog Pb 3 O 4 u epruveti nastaje žuti prah olovnog oksida PbO; uz pomoć tinjajuće krhotine možete osigurati da se kisik oslobađa.

Epruveta nakon ovog eksperimenta nije pogodna za dalju upotrebu, jer. kada se jako zagrije, olovni oksid se spaja sa staklom.

Iskustvo. Termička razgradnja mangan dioksida.

3MnO 2 \u003d Mn 3 O 4 + O 2 - 48 kcal.
Iz 10 g mangan-dioksida (pirolusita) dobije se oko 420 ml kiseonika. U tom slučaju, epruveta se zagreva do svetlocrvene toplote.

Da bi se dobila velika količina kiseonika, proces razgradnje piroluzita vrši se u gvozdenoj cevi dužine 20 cm zatvorenoj na jednom kraju.Drugi kraj je zatvoren čepom sa cevčicom kroz koju se odvodi kiseonik.

Gvozdena cijev se zagrijava pomoću peći za spaljivanje ili Teklu plinskog gorionika sa mlaznicom lastinog repa.

Iskustvo. Termička razgradnja hromnog anhidrida. Kisik nastaje kao rezultat intramolekularne redoks reakcije:

4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2 - 12,2 kcal.

Krom (VI) oksid CrO 3 [hrom anhidrid]

Krom oksid (III) Cr 2 O 3

Krom oksid (III) Cr 2 O 3

Termičkom razgradnjom hromnog anhidrida (higroskopne, tamnocrvene čvrste supstance) oslobađa se kiseonik i formira se zeleni prah hrom oksida, Cr 2 O 3 .

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZGRADNJEM PEROKSIDA

Iskustvo. Termička razgradnja barijum peroksida BaO 2 . Reverzibilna reakcija se odvija na sljedeći način:

2VaO 2 + 38 kcal ← 500° 700°→ 2VaO + O 2 .
Snažnim zagrijavanjem barijevog peroksida BaO 2, peroksidna veza se prekida stvaranjem barijevog oksida i oslobađanjem kisika.

Iz 10 g barijum peroksida dobije se oko 660 ml kiseonika.

Umjesto barijum peroksida može se koristiti i natrijum peroksid. Tada se proširenje odvija prema jednačini

2Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 O + O 2.
Eksperiment se izvodi u epruveti sa izlaznom epruvetom.

Iskustvo. Termička razgradnja kalijum hlorata. Kalijum hlorat se različito razlaže u zavisnosti od temperature. Kada se zagrije na 356°, topi se, a na 400° se raspada prema jednačini

2KSlO 3 \u003d KClO 4 + KCl + O 2.

U tom slučaju se oslobađa samo jedna trećina kisika sadržanog u spoju i talina se stvrdne. Ovaj fenomen se objašnjava činjenicom da je nastalo jedinjenje KClO 4 stabilnije i vatrostalnije.

Kada se kalijum hlorat zagreje na 500°, formiranje kalijum perhlorata je međureakcija. Ekspanzija se u ovom slučaju odvija prema jednadžbi:

A) 4KSlO 3 = 3KSlO 4 + KCl + 71 kcal;
b) 3KSlO 4 = 3KSl + 6O 2 - 24 kcal;
4KSlO 3 \u003d 4KSl + 6O 2 + 52 kcal.
Termička razgradnja kalijum hlorata vrši se u maloj retorti, koja je pomoću odvodne cijevi sa sigurnosnom cijevi povezana s kristalizatorom napunjenim vodom (ili pneumatskom kadom). Uređaj je sastavljen u skladu sa. Da bi se izbjegla eksplozija, u retortu se ulijeva čisti KClO 3, bez primjesa organskih tvari.

Kako bi se izbjeglo naglo raspadanje, koje može uzrokovati pucanje retorte, zagrijavanje se provodi pažljivo.

Oslobođeni kiseonik se skuplja u raznim posudama iznad vode. Kada žele da dobiju spor protok kiseonika, kalijum hlorat se razblaži mešanjem sa suvom kuhinjskom solju.

Iskustvo. Termička razgradnja kalijum hlorata u prisustvu katalizatora. U prisustvu katalizatora (MnO 2 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 i CuO), kalijev hlorat se lako i potpuno razgrađuje na nižoj temperaturi (bez stvaranja međuspojnog spoja, kalijum perklorata) prema jednačini:

2KSlO 3 \u003d 2KSl + 3O 2 + 19,6 kcal.
Kada se doda mangan dioksid, KClO 3 se raspada već na 150-200°; Proces ima sljedeće međukorake:

2KSlO 3 + 6MnO 2 → 2KSl + 6MnO 3 → 2KSl + 6MnO 2 + 3O 2 + 19,6 kcal.
Udio dodanog mangan-dioksida (piroluzita) je od 5 do 100% masenog udjela kalijum hlorata.

Epruveta sa kalijum hloratom zatvorena je čepom kroz koji su provučene dve staklene epruvete. Jedna cijev služi za odvođenje kisika u kristalizator s vodom, druga, vrlo kratka cijev, savijena pod pravim uglom sa zatvorenim vanjskim krajem, sadrži fini prah crnog mangan dioksida MnO 2 .

Uređaj je sastavljen u skladu sa. Kada se epruveta zagrije na približno 200°, u kristalizatoru s vodom se ne oslobađaju mjehurići kisika. Ali ako podignete kratku epruvetu s mangan-dioksidom i lagano pokucate po njoj, mala količina mangan-dioksida će ući u epruvetu i odmah će početi brza evolucija kisika.

Nakon završetka eksperimenta i hlađenja aparata, mješavina mangan-dioksida i kalijevog hlorida se sipa u vodu. Nakon rastvaranja kalijum hlorida, teško rastvorljivi mangan dioksid se odfiltrira, dobro ispere na filteru, suši u pećnici i čuva za dalju upotrebu kao katalizator. Ako je potrebno dobiti veliku količinu kisika, proces razgradnje se provodi u retortama od vatrostalnog stakla ili u retortama od lijevanog željeza.

Termička razgradnja kalijum hlorata u prisustvu mangan dioksida je najpogodnija od suvih metoda za dobijanje kiseonika.

Ovaj eksperiment se radi sa drugim katalizatorima - Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 i CuO.

Iskustvo. Dobivanje kiseonika zagrevanjem kalijum hlorata, mešavine kalijum hlorata sa mangan dioksidom i mangan dioksidom. Za eksperiment su potrebni sljedeći instrumenti: tri epruvete od vatrostalnog stakla sa izlaznim cijevima, tri cilindra kapaciteta po 100 ml, tri plinska gorionika, tri kristalizatora i tri stalka sa stezaljkama.

Instalacija se montira u skladu sa. Kristalizatori i cilindri su napunjeni vodom, blago zatamnjenom kalijum permanganatom ili fuksinom S.

U prvu epruvetu sipajte 1 g čistog KClO 3, u drugu 0,5 g KClO 3 i 0,5 g MnO 2, a u treću 1 g MnO 2 . Posebna se pažnja poklanja tome da epruvete budu čiste i da u njih ne dospiju zrnca plute.

Pažljivo podešeni plinski gorionici, koji gori istim, ne baš jakim, nesvjetlećim plamenom i koji emituju istu količinu toplote, postavljaju se ispod epruveta tako da vrhom plamena zagrijavaju tvar u epruveti.

Ubrzo se kisik počinje oslobađati iz cijevi koja sadrži mješavinu kalijevog hlorata i mangan dioksida, a reakcija se završava prije nego što počne da se oslobađa u drugim cijevima.

Povećanje zagrijavanja preostale dvije epruvete. Čim se kalijum hlorat otopi i kisik počne da se oslobađa, smanjite plamen kako ne bi došlo do nasilnog ispuštanja plinova. U epruveti s mangan-dioksidom kisik se počinje oslobađati tek nakon što se sadržaj epruvete zagrije do crvene topline. Kiseonik oslobođen iz svake cijevi sakuplja se u kristalizatorima istiskivanjem obojene vode iz cilindara.

Na kraju eksperimenta, gorionici se gase, izlazne cijevi se uklanjaju, a zatim se iz srednje epruvete izoluje mangan dioksid na gore opisani način.

Provedeni eksperiment jasno pokazuje karakteristike ove tri različite metode dobijanja kiseonika.

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZSTAVOM BROMATA I JODATA

Ponašanje ovih soli tokom zagrijavanja razmatrano je prilikom proučavanja svojstava bromata i jodata. Njihova razgradnja se vrši u epruvetama sa izlaznim epruvetama; oslobođeni kiseonik se sakuplja preko vode.

DOBIJANJE KISEONIKA TERMIČKOM RAZSTAVOM NITRATA

Prema tome kako se nitrati razgrađuju kada se zagrijavaju, mogu se podijeliti u tri grupe:

1. Nitrati koji se raspadaju kao rezultat intramolekularnih redoks reakcija na nitrite i kiseonik. Ova grupa uključuje nitrate alkalnih metala. Reakcije se odvijaju prema jednadžbi:

2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2,
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2.
2. Nitrati koji se razlažu kao rezultat intramolekularnih redoks reakcija u metalni oksid, dušikov dioksid i kisik. U ovu grupu spadaju nitrati svih metala, osim alkalnih i plemenitih metala. Na primjer:

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2,
2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2,
2Hg (NO 3) 2 \u003d 2HgO + 4NO 2 + O 2.
3. Nitrati koji se razlažu kao rezultat intramolekularnih redoks reakcija na metal, dušikov dioksid i kisik. Ova grupa uključuje nitrate plemenitih metala:

2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 + O 2.
Nejednaka razgradnja nitrata tokom zagrijavanja objašnjava se različitom stabilnošću odgovarajućih nitrita i oksida.

Nitriti alkalnih metala su stabilni, nitriti olova (ili bakra) su nestabilni, ali su njihovi oksidi stabilni, a što se tiče srebra, i nitriti i oksidi su nestabilni; stoga, kada se nitrati ove grupe zagrijavaju, oslobađaju se slobodni metali.

Iskustvo. Termička razgradnja natrijum ili kalijum nitrata. Natrijum ili kalijum nitrat se zagreva u epruveti ili retorti sa izlaznom epruvetom. Na 314° natrijum nitrat se topi, a na 339° kalijum nitrat; tek nakon što sadržaj u epruveti ili retorti postane usijan, počinje razgradnja nitrata prema gore datim jednačinama.

Razgradnja se odvija mnogo lakše ako se otapanje nitrata spriječi miješanjem s mangan dioksidom ili soda vapnom, koji je mješavina NaOH i CaO.

Termička razgradnja nitrata olova i srebra razmatrana je u eksperimentima proizvodnje dušikovog dioksida.

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZLAGANJEM PERMANGANATA

Iskustvo. Termička razgradnja kalijum permanganata. Jednačina reakcije:

2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2.
Ova intramolekularna redoks reakcija se dešava na približno 240°. Termička dekompozicija se vrši u suvoj epruveti (ili retorti) sa cevčicom za odvod gasa. Ako želite da dobijete čisti kiseonik bez tragova prašine, koja nastaje tokom termičke razgradnje, u vrat epruvete (ili retorte) ubacuje se štapić od staklene vune.

Ovo je zgodan način za dobijanje kiseonika, ali je skup.

Nakon završetka eksperimenta i hlađenja epruvete (ili retorte) u nju se ulije nekoliko mililitara vode, sadržaj se dobro promućka i posmatra boja nastalih tvari (K 2 MnO 4 - zelena i MnO 2 tamno smeđa).

Zbog svojstva kalijevog permanganata da pri zagrijavanju oslobađa kisik, koristi se zajedno sa sumporom, ugljem i fosforom u raznim eksplozivnim smjesama.

Dobivanje kiseonika termičkom razgradnjom kalijum permanganata

Na 2 MnO 4

Mangan dioksid MnO 2

Mangan dioksid MnO 2

Mangan dioksid MnO 2

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZGRADNJOM PERSULFATA

Iskustvo. Za eksperiment se koristi svježe pripremljen amonijev persulfat, jer tokom skladištenja mijenja svoj sastav. Amonijum persulfat (čvrsti materijal) se zagrijavanjem razlaže prema sljedećoj jednadžbi:

(NH 4) 2 S 2 O 8 \u003d (NH 4) 2 SO 4 + SO 2 + O 2.
Da bi se kisik oslobodio od nečistoća sumpor-dioksida, mješavina plina se propušta kroz otopinu NaOH, koja veže sumpor-dioksid u obliku natrijum-sulfita. Termička razgradnja se vrši u epruveti sa izlaznom epruvetom.

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZGRADNJEM PERHLORATA

Ova metoda se razmatra kada se opisuje iskustvo dobijanja kiseonika termičkom razgradnjom kalijum hlorata bez katalizatora; u ovom slučaju perhlorat je intermedijer.

PROIZVODNJA KISENIKA TERMIČKOM RAZGRADNJEM PERKARBONATA

Iskustvo. Natrijum perkarbonat, kada se zagreje, razlaže se prema jednačini:

2K 2 C 2 O 6 \u003d 2K 2 CO 3 + 2CO 2 + O 2.
Da bi se kisik oslobodio od nečistoća ugljičnog dioksida, mješavina plina se propušta kroz otopinu kalcijevog ili barij hidroksida.

Kiseonik se takođe može dobiti sagorevanjem oksigenit. Oksigenit se naziva tanka mješavina od 100 tež. uključujući KClO 3 , 15 tež. uključujući MnO 2 i malu količinu ugljene prašine.

Kiseonik dobiven ovom metodom kontaminiran je primjesom ugljičnog dioksida.

Uz tvari koje se razgrađuju oslobađanjem kisika pri zagrijavanju, postoje mnoge tvari koje ne oslobađaju kisik kada se zagrijavaju. Da bi to potvrdili, rade eksperimente sa zagrijavanjem CuO, CaO, Na 2 SO 4 itd.

II. VLAŽNE METODE DOBIJANJA KISEONIKA

PROIZVODNJA KISENIKA RAZGRADNJEM ALKALNIH METALNIH PEROKSIDA VODOM

Reakcija se odvija prema jednadžbi:

2Na 2 O 2 + 4H 2 O \u003d 4NaOH + 2H 2 O + O 2.
Ovo je izrazito egzotermna reakcija koja se odvija na hladnoći i ubrzava je katalizatori - soli bakra, nikla, kobalta (na primjer, CuSO 4 .5H 2 O, NiSO 4.7H2O i CoSO 4.7H2O) .

Pogodan za dobijanje kiseonika je oksilit - mešavina natrijum peroksida Na 2 O 2, kalijuma K 2 O 2 i bezvodnog bakar sulfata. Ova smjesa se skladišti u dobro zatvorenim željeznim kutijama, zaštićena od atmosferske vlage (koja je razgrađuje, vidi jednačinu prethodne reakcije) i ugljičnog dioksida s kojim reagira prema jednadžbi:

Na 2 O 2 + 2SO 2 = 2Na 2 SO 3 + O 2 + 113 kcal.
Iskustvo. Prstohvat natrijevog peroksida (ili oksilita) sipa se u epruvetu (staklo ili tikvicu) s malom količinom hladne vode; u ovom slučaju se opaža brzo oslobađanje kisika i posuda se zagrijava.

Ako se eksperiment provodi u posudi s izlaznom cijevi, tada se oslobođeni kisik može prikupiti.

PROIZVODNJA KISENIKA RAZSTAVOM PEROKSIDA KISELAMA U PRISUSNOSTI KATALIZATORA, NA primer MnO 2 ILI PbO 2

Iskustvo. Dodajte razrijeđenu HCl u epruvetu s barijevim peroksidom i mangan dioksidom; u ovom slučaju kisik se oslobađa kao rezultat reakcije:

2VaO 2 + 4NCl = 2VaSl 2 + 2N 2 O + O 2.
Kada se PbO 2 koristi kao katalizator, u smjesu se dodaje razrijeđen HNO 3.

PROIZVODNJA KISENIKA KATALITIČKOM RAZGRADNJOM VODIKOVOG PEROKSIDA

Jednačina reakcije:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2.
Prilikom proučavanja svojstava vodikovog peroksida uočavaju se faktori koji pogoduju njegovoj razgradnji, te se provode eksperimenti na njegovoj razgradnji pod utjecajem mangan dioksida i otopine koloidnog srebra.

Iskustvo. U staklenom cilindru sa 50 ml vode i 10-15 ml perhidrola(30% rastvor H 2 O 2) dodati malo fino usitnjenog praha mangan dioksida; dolazi do brzog oslobađanja kisika uz stvaranje pjene (ova pojava je vrlo slična ključanju).

Eksperiment se može raditi i u epruveti, a umjesto perhidrola može se koristiti 3% otopina vodikovog peroksida.

Umjesto MnO 2 možete koristiti koloidnu otopinu srebra.

PROIZVODNJA KISENIKA DJELOVANJEM KALIJUM-PERMANGANATA NA VODIKOV PEROKSID (U KISELOM, NEUTRALNOM I ALKALNOM OKRUŽENJU)

Reakcija se odvija prema dolje navedenim jednadžbama; vodikov peroksid je redukcijski agens:

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 \u003d 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O + 5O 2,
2KMnO 4 + 2H 2 O + 3H 2 O 2 \u003d 2MnO 2 + 2KOH + 4H 2 O + 3O 2,
2KMnO 4 + 2KOH + H 2 O 2 \u003d 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O + O 2.
Iskustvo. Dobivanje lako regulirane jednosmjerne struje kisika oksidacijom vodikovog peroksida na hladnoći kalijum permanganata u alkalnoj sredini. U Bunsenovu tikvicu sipa se 3-5% rastvor vodikovog peroksida zakiseljenog 15% rastvorom H2SO4, a 10% rastvor kalijum permanganata se sipa u levak za kapanje pričvršćen na vrat tikvice.

Uz pomoć kapajuće slavine lijevka, može se kontrolirati i protok otopine permanganata u tikvicu i protok kisika. Tokom eksperimenta u tikvicu se kap po kap unosi rastvor KMnO 4.

Bunsenova tikvica u eksperimentu može se zamijeniti Wurtz tikvicom ili tikvicom s dva vrata.

Iskustvo. Proizvodnja kisika oksidacijom vodikovog peroksida s mangan dioksidom u kiseloj sredini. Jednačina reakcije:

MnO 2 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 \u003d MnSO 4 + 2H 2 O + O 2.
Reakcija se odvija na hladnom; stoga, za eksperiment možete koristiti bilo koji uređaj koji omogućava interakciju na hladnoći između čvrste i tekuće tvari kako bi se dobio konstantan protok plina (Kipp aparat ili Wurtz tikvica, Bunsenova tikvica ili tikvica s dva vrata s lijevkom za ispuštanje ).

U eksperimentu se koristi mangan dioksid u komadima, 15% H 2 SO 4 i 3-5% rastvor vodonik peroksida.

Iskustvo. Dobivanje kisika oksidacijom vodikovog peroksida s kalij-fericijanidom u alkalnom mediju. Jednačina reakcije:

2K 3 + H 2 O 2 + 2KOH \u003d 2K 4 + 2H 2 O + O 2.
Reakcija se odvija na hladnom; za dobijanje jednosmerne struje kiseonika koriste se uređaji navedeni u prethodnom eksperimentu, čvrsti kalij-fericijanid, 6-10% rastvor kalijum oksid hidrata i 3-5% rastvor vodikovog peroksida.

Iskustvo. Dobivanje kisika zagrijavanjem hromata (bikromat ili krom anhidrid) sa koncentrovanom sumpornom kiselinom. Zbog reverzibilne reakcije koja se odvija prema jednadžbi:

2CrO 4 2- + 2H + ↔ Cr 2 O 7 2- + H 2 O,
u kiseloj sredini je uvek prisutan dihromat, a ne hromat.

Između koncentrirane sumporne kiseline i bihromata odvijaju se sljedeće reakcije:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,
(reakcija dvostruke izmjene i dehidracije)
4CrO 3 + 6H 2 SO 4 \u003d 2Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3O 2.
(redox reakcija)
Prilikom provođenja eksperimenta u epruveti oslobađa se kisik i narančasta boja (karakteristična za dikromat) mijenja se u zelenu (karakteristična za trovalentne soli kroma).

III. DOBIJANJE KISEONIKA IZ TEČNOG ZRAKA

Za ukapljivanje zraka koristi se princip prema kojem, kada se plin širi bez vanjskog rada, dolazi do značajnog smanjenja temperature (Joule-Thomsonov efekat).

Većina plinova se zagrijava kada se komprimiraju i hlade kada se ekspandiraju. Prikazan je šematski dijagram rada Linde mašine koja se koristi za ukapljivanje vazduha.

Kompresor B uz pomoć klipa komprimira do 200 atm zrak koji se dovodi kroz ventil A, pročišćen od ugljičnog dioksida, vlage i tragova prašine. Toplota nastala tokom kompresije apsorbuje se u hladnjak D koji se hladi tekućom vodom. Nakon toga se otvara ventil C i vazduh ulazi u posudu E, gde se širi do pritiska od 20 atm. Zbog ove ekspanzije, zrak se hladi na približno -30°. Iz posude E, zrak se vraća u kompresor B; prolazeći kroz vanjsku cijev zavojnice G, hladi usput novi dio komprimovanog zraka, koji ide prema njemu duž unutrašnje cijevi zavojnice. Drugi dio zraka se tako hladi na približno -60°. Ovaj proces se ponavlja dok se vazduh ne ohladi na -180°; ova temperatura je dovoljna da se ukapljuje na 20 atm u posudi E. Tečni vazduh koji se akumulira u posudi E odvodi se u cilindar kroz ventil 1. Opisana instalacija radi neprekidno. Detalji ove mašine nisu prikazani na dijagramu. Ovu mašinu je poboljšao J. Claude, nakon čega je postala produktivnija.

Po svom sastavu tečni vazduh se razlikuje od običnog atmosferskog vazduha; sadrži 54% težinski tečnog kiseonika, 44% azota i 2% argona.

Iskustvo. Da bi se pokazalo kako se svojstva organskih tvari mijenjaju pod utjecajem promjenjivih uvjeta (temperatura i koncentracija kisika), biljke s listovima i cvjetovima ili tanka gumena cijev se metalnim kleštima uranjaju u termos s tekućim zrakom.

Kiseonik se iz tečnog vazduha dobija na sledeće načine:

a) frakciona destilacija (najčešća metoda);

b) rastvaranje vazduha u tečnostima (na primer, 33% kiseonika i 67% azota rastvoreno u vodi) i ekstrakcija pod vakuumom;

c) selektivna apsorpcija (ugljen apsorbuje 92,5% zapremine kiseonika i 7,5% zapremine azota);

d) na osnovu razlike u brzinama difuzije kiseonika i azota kroz gumenu membranu.

Kiseonik dobijen termičkom razgradnjom KClO 3 ponekad sadrži tragove hlora; dobijeni iz nitrata teških i plemenitih metala - dušikov dioksid; izvedeno iz persulfata - sumpor dioksida; izvedeno iz perkarbonata - ugljični dioksid; dobijen elektrolizom zakiseljene vode – ozona. Kiseonik proizveden mokrim procesima sadrži vodenu paru.

Za pročišćavanje kiseonika prolazi kroz bocu za pranje sa alkalijom, koja zadržava sva kisela isparljiva jedinjenja koja ga prate, kroz rastvor KI (da bi se oslobodio ozona) i kroz koncentrirani H 2 SO 4, koji zadržava vodenu paru.

SVOJSTVA KISEONIKA

FIZIČKA SVOJSTVA

Kiseonik je gas bez boje, mirisa i ukusa.

Njegova gustina u odnosu na vazduh je 1,10563; stoga se može sakupljati u posudama metodom istiskivanja zraka.

U normalnim uslovima, jedan litar kiseonika teži 1,43 g, a jedan litar vazduha 1,29 g. Tačka ključanja je -183°, tačka topljenja je -218,88°.

Tečni kiseonik u tankom sloju je bezbojan, debeli slojevi su plavi; specifična težina tečnog kiseonika je 1,134.

Čvrsti kiseonik je plave boje i izgleda kao sneg; njegova specifična težina je 1,426.

Kritična temperatura kiseonika je -118°; kritični pritisak 49,7 atm. (Kisik se skladišti u čeličnim bocama zapremine 50 litara, pod pritiskom od 150 atm. Metode skladištenja raznih gasova u čeličnim bocama opisane su u prvom poglavlju.)

U vodi se kisik rastvara u vrlo maloj količini: u jednom litru vode na 20° i pritisku od 760 mm Hg. Art. Otapa se 31,1 ml kiseonika. Stoga se može sakupljati u epruvete, cilindre ili gasometre metodom istiskivanja vode. Kiseonik se bolje otapa u alkoholu nego u vodi.

Da biste koristili gasometar (), morate ga moći napuniti vodom i plinom pod atmosferskim pritiskom, kao i iznad i ispod atmosferskog tlaka; biti u mogućnosti da ispusti plin iz gasometra.

Najpre se gasometar A puni vodom kroz levak B, sa otvorenim slavinama C i D i zatvorenim otvorom E. Voda, ulazeći u gasometar iz levka B preko slavine C, istiskuje vazduh iz njega kroz slavinu D.

Da biste gasometar napunili gasom pod određenim pritiskom, zatvorite ventile C i B i otvorite otvor E: ako su oba gornja ventila dobro pričvršćena, voda ne izlazi iz gasometra. Kraj cijevi je umetnut kroz otvor E, kroz koji struji plin pod pritiskom veći od atmosferskog. Gas se akumulira u gornjem dijelu gasometra, istiskujući iz njega vodu, koja se izlijeva kroz otvor E. Nakon što je plin skoro u potpunosti ispunio gasometar, otvor E se zatvara. Prilikom punjenja gasometra gasom pod atmosferskim ili sniženim pritiskom, cev kroz koju gas ulazi spojena je sa otvorenim ventilom B, zatim se otvori otvor E i ventil C ostaje zatvoren. Voda koja izlazi iz otvora E usisava gas u gasometar. Nakon što se gasometar skoro potpuno napuni gasom, zatvorite otvor E i ventil B.

Za ispuštanje plina napunite lijevak B vodom, otvorite slavinu C; Voda, ulazeći u gasometar, istiskuje gas iz njega, koji izlazi kroz otvorenu slavinu E).

U rastopljenom stanju neki metali, kao što su platina, zlato, živa, iridijum i srebro, otapaju oko 22 zapremine kiseonika, koji se oslobađa kada se stvrdnu uz specifičan zvuk, posebno karakterističan za srebro.

Molekul kiseonika je vrlo stabilan, sastoji se od dva atoma; na 3000° samo 0,85% molekula kiseonika disocira na atome.

Gasometri nisu samo laboratorijski. Na fotografiji su bečki gasometri - to su 4 velike strukture smještene u Beču (Austrija) i izgrađene 1896-1899. Nalaze se u Simmeringu, jedanaestom kvartu grada. U periodu 1969-1978, grad je odustao od upotrebe koksnog gasa u korist prirodnog gasa, a gasomeri su zatvoreni. 1999-2001 su obnovljeni i postali multifunkcionalni kompleksi (Wikipedia).

HEMIJSKA SVOJSTVA

Kiseonik je po svojoj hemijskoj aktivnosti na drugom mestu posle fluora.

Kombinira se s drugim elementima direktno ili indirektno formira spojeve. Direktna veza kisika može se odvijati snažno i sporo. Kombinacija kisika s elementima ili složenim tvarima naziva se oksidacija ili sagorijevanje. Uvek se nastavlja oslobađanjem toplote, a ponekad i svetlosti. Temperatura na kojoj dolazi do oksidacije može varirati. Neki elementi se kombinuju sa kiseonikom na hladnom, drugi samo kada se zagreju.

U slučaju da tokom hemijske reakcije količina oslobođene toplote premašuje njene gubitke usled zračenja, toplotne provodljivosti itd., dolazi do snažne oksidacije (na primer, sagorevanje metala i nemetala u kiseoniku), inače dolazi do spore oksidacije (na primjer, fosfor, ugalj, željezo, životinjsko tkivo, pirit, itd.).

Ako se spora oksidacija odvija bez gubitka topline, dolazi do porasta temperature, što dovodi do ubrzanja reakcije, a spora reakcija može postati energična kao rezultat samoubrzanja.

Iskustvo. Primjer samoubrzavanja spore reakcije. Uzmite dva mala komada bijelog fosfora. Jedan od njih je umotan u filter papir. Nakon nekog vremena, komad fosfora umotan u papir se zapali, dok neumotan nastavlja polako oksidirati.

Ne postoji jasna granica između snažne i spore oksidacije. Snažna oksidacija je praćena oslobađanjem velike količine topline i svjetlosti; spora oksidacija je ponekad praćena hladnom luminiscencijom.

Sagorevanje se takođe odvija drugačije. Supstance koje tokom sagorevanja prelaze u stanje pare (natrijum, fosfor, sumpor itd.), sagorevaju sa stvaranjem plamena; supstance koje ne stvaraju gasove i pare tokom sagorevanja sagorevaju bez plamena; sagorevanje nekih metala (kalcijum, magnezijum, torij, itd.) je praćeno oslobađanjem velike količine toplote, a nastali vrući oksidi imaju sposobnost da emituju mnogo svetlosti u vidljivom delu spektra.

Supstance koje oslobađaju veliku količinu toplote tokom oksidacije (kalcijum, magnezijum, aluminijum) mogu da istisnu druge metale iz svojih oksida (aluminotermija se zasniva na ovoj osobini).

Sagorevanje u čistom kiseoniku je mnogo snažnije nego u vazduhu, u kome se usporava zbog činjenice da sadrži oko 80% azota, koji ne podržava sagorevanje.

SAGOREVANJE RAZLIČITIH SUPSTANCI U KISENIKU

Eksperimenti koji ilustruju sagorevanje u kiseoniku izvode se u tikvicama sa debelim zidovima i širokim grlom kapaciteta 2,5-3 l (), na čije dno treba sipati tanak sloj peska (ako se to ne radi, onda kada kap rastopljenog metala udari na dno posude, posuda može prsnuti).

Za sagorevanje u kiseoniku, supstanca se stavlja u posebnu kašiku napravljenu od debele gvozdene (ili bakarne) žice spljoštene na kraju, ili se na kraj žice pričvršćuje uzorak koji treba spaliti.

Iskustvo. Paljenje i sagorevanje u kiseoniku tinjajuće krhotine (ili sveće). Kada se tinjajući iver (ili svijeća) unese u posudu s kisikom, iver se zapali i gori jakim plamenom. Ponekad se iver zapali uz malu eksploziju. Opisano iskustvo uvijek se koristi za otkrivanje slobodnog kisika ( * Dušikov oksid daje sličnu reakciju).

Iskustvo. Sagorevanje uglja u kiseoniku. Jednačina reakcije:

C + O 2 \u003d CO 2 + 94,3 kcal.
Ako se komad tinjajućeg uglja, pričvršćen na kraju željezne žice, unese u posudu s kisikom, ugljen izgara uz oslobađanje velike količine topline i svjetlosti. Ugljični dioksid koji nastaje tijekom sagorijevanja otkriva se korištenjem plavog lakmus papira navlaženog vodom ili propuštanjem plinovitih produkata izgaranja kroz otopinu kalcijum hidroksida.

Iskustvo sagorevanja uglja u kiseoniku koji se oslobađa tokom termičke razgradnje KClO 3 već je sprovedeno u proučavanju svojstava kalijum hlorata.

Iskustvo. Spaljivanje sumpora u kiseoniku. Jednačina reakcije:

S + O 2 \u003d SO 2 + 71 kcal.
Kada se zapaljena boja sumpora unese u posudu s kisikom, uočava se intenzivnije sagorijevanje sumpora u kisiku i osjeća se oštar miris sumpor-dioksida. Kako bi se spriječilo širenje ovog otrovnog plina po laboratoriju, posuda se na kraju eksperimenta dobro zatvori.

Sagorevanje sumpora u kiseoniku koji se oslobađa tokom termičke razgradnje kalijum hlorata opisano je u proučavanju svojstava KClO 3 .

Iskustvo. Sagorijevanje bijelog i crvenog fosfora u kisiku. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2x358,4 kcal.
Kratki i široki grlić tikvice (ili tegle) kapaciteta 0,5-2 litre, postavljen na poslužavnik sa peskom, zatvara se čepom sa metalnom kašikom i kroz njega provučena staklena cev, čija os treba proći kroz sredinu kašike ().

Istovremeno s punjenjem tikvice kisikom (istjerivanjem zraka), odrezati komad bijelog fosfora veličine zrna graška u mužaru pod vodom, lagano ga stisnuti filter papirom da ukloni tragove vode i staviti u metalnu kašiku. sa metalnim kleštima. Kašika se spušta u tikvicu, zatvara se, a fosfor se dodiruje staklenom šipkom (ili žicom) zagrijanom na 60-80°C, koja se ubacuje kroz staklenu cijev.

Fosfor se pali i sagorijeva jakim plamenom i formira fosfor pentoksid kao bijeli dim (izaziva kašalj).

Ponekad se bijeli fosfor zapali u kisiku, a da ga zagrijana staklena šipka ili žica ne dodirne. Stoga se preporučuje upotreba fosfora uskladištenog u veoma hladnoj vodi; treba ga istisnuti filter papirom bez ikakvog trenja, a općenito sve pripreme za unošenje u posudu s kisikom treba izvršiti što je prije moguće. Ako fosfor Nakon sagorevanja fosfora kašikom izvaditi čep, u tikvicu sipati malu količinu vode i testirati plavim lakmus papirom.

Ako dio fosfora ostane neoksidiran, žlica se spušta u kristalizator s vodom. Ako je sav fosfor izgorio, kašika se kalcinira na promaji, ispere vodom i osuši na plamenu plamenika.

Prilikom izvođenja ovog eksperimenta, rastopljeni bijeli fosfor se nikada ne unosi u posudu s kisikom. To se ne može učiniti, prvo, zato što se fosfor može lako prosuti, i, drugo, zato što u ovom slučaju fosfor prebrzo sagorijeva u kisiku, raspršujući prskanje u svim smjerovima koji mogu pasti na eksperimentatora; prskanje fosfora prsne posudu, čiji fragmenti mogu povrijediti druge.

Stoga na stolu treba da stoji kristalizator sa vodom u koji se može baciti fosfor u slučaju da se zapali kada se istisne filter papirom; potrebno je imati i koncentrovani rastvor KMnO 4 ili AgNO 3 (1:10) za prvu pomoć u slučaju opekotina fosforom.

Umjesto bijelog fosfora može se koristiti suvi crveni fosfor. Da biste to učinili, crveni fosfor se prethodno pročisti, temeljito ispere vodom i osuši.

Crveni fosfor se zapali na višoj temperaturi, pa se zapali vrlo vrućom žicom.

Nakon sagorevanja, iu tom slučaju, u tikvicu ulijte malo vode, testirajte nastali rastvor lakmusom i zapalite kašiku na promaji.

U oba eksperimenta treba koristiti naočale od tamnog stakla.

Iskustvo. Sagorijevanje metalnog natrijuma u kisiku. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 + 119,8 kcal.
Natrijum se sagoreva u malom lončiću napravljenom od čistog kalcijum oksida, krede ili azbestnog kartona, ali ne u metalnoj kašiki, koja se od toplote koja se oslobađa pri sagorevanju natrijuma u kiseoniku može sama rastopiti i izgoreti.

Natrijum se zapali i unese u posudu sa kiseonikom, u kojoj gori veoma jakim plamenom; njegovo sagorevanje treba posmatrati kroz zaštitna tamna stakla.

Lončić pripremljen od krede (ili CaO) pričvršćen je s dvije ili tri tanke žice na debelu željeznu (ili bakarnu) žicu () i u nju se stavlja komad metalnog natrijuma veličine graška, očišćen od oksida.

Kreda, azbest, kalcijum oksid su loši provodnici toplote i stoga zapaljuju natrijum usmeravanjem plamena plamenika na njega odozgo pomoću duvaljke. Da biste se zaštitili od prskanja gorućeg natrijuma, na puhač se stavlja gumena cijev.

Zagrijavanje, topljenje i paljenje natrijuma u zraku vrši se preko posude s kisikom.

Ako se natrijum ne zapali, tada se kora nastala na metalnoj površini uklanja puhačem, ali to treba učiniti krajnje oprezno zbog mogućeg prskanja rastopljenog natrijuma.

Iskustvo. Sagorijevanje metalnog kalcija u kisiku. Jednačina reakcije:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO + 2x152,1 kcal.
U mali lončić od azbestnog kartona stavlja se šibica, a na nju se stavljaju iverice kalcijuma.

Zapalite šibicu i unesite lončić s kalcijumskim čipovima u posudu s kisikom. Kroz zaštitne naočale se posmatra paljenje i sagorevanje metalnog kalcijuma sa jakim plamenom.

Zapaljeni kalcij se takođe može dodati u posudu sa kiseonikom (kao što je urađeno u prethodnom eksperimentu sa natrijumom).

Iskustvo. Sagorevanje magnezijuma u kiseoniku. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 2x143,84 kcal.
Na jedan kraj magnezijske trake dužine 20-25 cm, uvijen u obliku spirale, pričvršćen je komad tindera, a na drugi je pričvršćena željezna žica. Žica se uzima u ruke i, držeći magnezijsku vrpcu u vertikalnom položaju, zapali se tinder i magnezijeva traka se unese u posudu s kisikom. Magnezijum se pali i sagoreva kroz zaštitne naočare stvarajući magnezijum oksid.

Na kraju eksperimenta u posudu se ulije malo vode i uz pomoć indikatora se uvjeri u alkalnu prirodu otopine nastalog magnezijevog hidroksida.

Eksperiment se može uraditi sa magnezijumom u prahu. Da biste to učinili, uzmite kašiku magnezijuma u prahu i u nju umetnite pola šibice sa glavom. Zapalite šibicu i stavite kašiku u posudu sa kiseonikom.

Međutim, magnezij gori blistavim plamenom u zraku, iako su ovdje oksidativne reakcije kisika znatno oslabljene zbog činjenice da zrak sadrži veliki postotak dušika.

Posuda u kojoj se sagoreva magnezijum može da pukne ako se goreći magnezijum ne unese u nju dovoljno brzo ili ako zapaljeni magnezijum dodirne njene zidove.

Jarka svjetlost gorućeg magnezija našla je primjenu za osvjetljavanje fotografisanih objekata, ali i kao pokretač nekih reakcija koje nastaju pod utjecajem kratkih svjetlosnih valova, na primjer, sinteze HCl iz elemenata.

Kada se razmatraju svojstva kalijum hlorata, opisano je iskustvo sagorevanja njegove mešavine sa magnezijumom.

Iskustvo. Sagorijevanje velikih cinkovih strugotina u kisiku. Jednačina reakcije:

2Zn + O 2 \u003d 2ZnO + 2x83,17 kcal.
Krupna piljevina cinka se sipa u cijev od vatrostalnog stakla dužine 15 cm i unutrašnjeg prečnika 0,8-1 cm (ako ih nema, može se koristiti i prah, ali na način da kroz njega prolazi kisik) i ojačajte ga na jednom kraju u horizontalnom položaju u stezaljci za stativ.

Kraj cijevi učvršćen u tronožac spojen je na izvor kisika, a suprotni kraj se zagrijava plinskim plamenikom.

Kada se kiseonik prođe kroz cijev, cink se zapali i gori jakim plamenom da bi se formirao cink oksid (bijela čvrsta supstanca). Eksperiment se izvodi pod pritiskom.

Iskustvo. Određivanje količine kiseonika utrošenog tokom sagorevanja bakra.

2Cu + O 2 \u003d 2CuO + 2x37,1 kcal.
Uređaj za eksperiment je prikazan u. Porculanski čamac sa 1 g finog praha metalnog bakra umetnut je u vatrostalnu cijev dužine 20 cm i unutrašnjeg prečnika 1,5 cm. Boca za pranje sa vodom spojena je na izvor kiseonika (gasometar ili cilindar).

Gazometar sa zvonom, koji se nalazi na desnoj strani, napunjen je vodom, obojenom otopinom indiga ili magenta. Ventil gasometra se otvara tako da kiseonik koji prolazi kroz uređaj može da teče ispod zvona.

Otvorite spojnicu između boce za pranje i vatrostalne cijevi i pustite oko 250 ml kisika ispod zvona. Zatvorite stezaljku i zabilježite tačan volumen kisika.

Uz pomoć Teklu gorionika do lastin repa zagrijava se dio cijevi u kojoj se nalazi porculanski čamac. Nakon nekoliko minuta, bakar svijetli i nivo vode u zvonu odmah raste.

Zagrijavanje se nastavlja 35-40 minuta dok se volumen plina u plinomjeru ne prestane mijenjati.

Ostavite uređaj da se ohladi. ovo postavlja konstantnu zapreminu gasa. Zatim se voda dovede na isti nivo i zapremina neizreagovanog kiseonika se odredi iz podela gasometra.

Eksperiment omogućava precizno određivanje količine kisika utrošenog za oksidaciju bakra odmjerenog prije početka eksperimenta.

Nemojte koristiti ovaj uređaj za sagorevanje cinka, magnezijuma ili kalcijuma u prahu.

Iskustvo. Potvrda zakona konstantnosti kompozicije. Precizno, na stoti dio grama, izmjeri se prazan porculanski lončić s poklopcem, koji je prethodno temeljito očišćen, kalciniran i ohlađen u eksikatoru. Zatim se u lončić sipa približno 3-4 g finog bakarnog praha i lončić sa bakrom se precizno odmeri.

Postavite lončić u nagnuti položaj na porculanski trokut i zagrijavajte ga na laganoj vatri 15-20 minuta. Poklopac se zatim skida i snažno zagreva oksidirajućim plamenom plamenika. Nakon 20-25 minuta, lončić pokriti poklopcem i nastaviti sa zagrijavanjem. Nakon prestanka zagrevanja, lončić se hladi u eksikatoru i tačno meri.

g 1 = težina praznog lončića sa poklopcem;

g 2 = težina praznog lončića sa poklopcem i bakrom;

g 3 = težina praznog lončića sa poklopcem i bakrenim oksidom.

Dobijeni podaci bi trebali pokazati da je težina kisika vezanog za jedan gram-atom bakra bliska atomskoj težini kisika.

Ponavljajući pokus s metalnim bakrom i drugim metalima, otkrivaju da se u svim slučajevima kisik spaja s raznim elementima u konstantnom kvantitativnom omjeru, a u praksi su uvjereni da je omjer između težine tvari koje ulaze u kemijski spoj uvijek konstantan. .

Iskustvo. Sagorevanje gvožđa u kiseoniku. Jednačina reakcije:

4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 2x196,5 kcal.
Za pokus se koristi tanka žica od kaljenog čelika prečnika 7-8 mm, čiji se jedan kraj zabode u čep od plute, a na drugom kraju se pričvrsti komad gljivica ili omota koncem i uroni. u rastopljenom sumporu (sumporni fitilj). Kada se čelična spirala sa upaljenim tinderom (ili sumpornim fitiljem) unese u posudu s kisikom (na čijem dnu treba biti sloj pijeska), spirala izgara, raspršujući iskre.

angelo.edu

Iskustvo. Sagorevanje metalnog praha na vazduhu. Iznad plamena plinskog gorionika postavljenog ispod propuha, sipa se prstohvat praha bakra, cinka, gvožđa, magnezijuma, aluminijuma, antimona.

Iskustvo. Oksidacija metala u zatvorenoj posudi. Iskustvo nam omogućava da dokažemo da se prilikom transformacije metala u okside troši dio zraka i da je povećanje težine metala tokom njihove oksidacije jednako gubitku težine zraka.

Epruveta sa finim željeznim prahom čvrsto je zatvorena gumenim čepom, kroz koji se mora provući staklena epruveta na koju je postavljena gumena cijev sa stezaljkom (). Čep i stezaljka trebaju hermetički zatvoriti cijev.

Nakon vaganja sklopljene aparature, epruveta se zagrijava plamenom plinskog plamenika uz kontinuirano mućkanje dok se u prahu ne pojave iskre. Nakon što se cijev ohladi, provjerava se vaganjem na vagi da li se težina cijevi promijenila. Zatim se staklena cijev umetne u gumenu cijev, čiji se kraj spusti u čašu vode.

Kada otvarate stezaljku, pazite kako voda raste kroz cijev. To je zbog činjenice da je kisik u zraku bio potrošen za oksidaciju željeza i zbog toga se smanjio tlak u uređaju.

Otkrivanje male razlike između težine željeza i težine željeznog oksida moguće je samo uz pomoć dovoljno osjetljivih vaga.

Umjesto epruvete možete koristiti retortu ili tikvicu okruglog dna, a umjesto gumenog čepa možete koristiti čep od voštane plute.

Slične eksperimente izveli su Lomonosov i Lavoisier kako bi dokazali zakon održanja materije.

Iskustvo. Spora oksidacija vlažnog gvožđa. Iskustvo nam omogućava da ustanovimo da se toplota oslobađa tokom oksidacije vlažnog željeznog praha.

Uređaj se sastoji od termoskopa spojenog na manometar (). Dvije cijevi se uvode u reakcioni prostor termoskopa kroz čvrsto pričvršćen gumeni čep. Prva cijev je spojena na plinski cilindar i služi za opskrbu kisikom. Druga cijev služi za uklanjanje plina; spojen je na Müncke bocu za pranje u koju se sipa voda, tonirana indigom ili magentom.

U tikvicu za pranje ulije se tolika količina vode da, kada se uvuče u unutrašnju cijev i napuni, u tikvici ostane još vode koja bi zatvorila izlaz cijevi.

Za izradu termoskopa možete koristiti vanjski dio Drexel boce za pranje od 300 ml sa bočnom cijevi. U posudu se ubacuje epruveta dužine 23 cm i prečnika 2,5 cm sa blago suženim vratom. Gornji vanjski dio cijevi treba izbrusiti do grla posude. U nedostatku gornjih dijelova, termoskop se može napraviti od Bunsenove tikvice, u čiji se vrat umetne velika epruveta pomoću gumenog prstena. Termoskop je spojen na manometar u obliku slova U u koji se ulijeva voda obojena magentom.

Manometar ima T-slavinu sa zapornom slavinom, što olakšava njegovo podešavanje.

U konusnoj tikvici se 100 g željeznog praha pomiješa s benzenom, filtrira kroz presavijeni filter, ispere eterom i brzo (oksidirani željezni prah nije pogodan za eksperiment) osuši na pločici od poroznog keramičkog materijala.

Gvozdeni prah, dobro navlažen sa 18 ml destilovane vode, raspršuje se po staklenoj vuni i njome puni reakcioni prostor termoskopa.

Da bi se uklonio zrak iz uređaja, kroz njega se upuhuje jak mlaz kisika. Prisustvo čistog kiseonika u aparatu određuje se donošenjem tinjajuće krhotine do izlaza iz boce za pranje. Zatim zaustavite protok kiseonika i izjednačite tečnost u obe cevi manometra (iza manometra je ojačan milimetarski papir).

U reakcionoj posudi kiseonik se delimično kombinuje sa gvožđem i nakon nekoliko minuta primećuje se apsorpcija tečnosti u unutrašnju cev boce za pranje. U ovom slučaju, u termoskop se propušta još malo kisika kako bi se izjednačio nivo tekućine u unutrašnjoj i vanjskoj cijevi boce za pranje. Ova operacija se ponavlja dva ili tri puta. Promjena tlaka koju pokazuje manometar ukazuje na oslobađanje topline tijekom oksidacije.

Odjeljak o fosforu opisuje eksperimente koji pokazuju sporu oksidaciju bijelog fosfora.

Iskustvo. Katalitička oksidacija metil alkohola u formaldehid. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

H 3 C-OH + 0,5O 2 → H 2 C \u003d O + H 2 O + 36 kcal.
Uređaj je sastavljen u skladu sa. 50 ml čistog metil alkohola se sipa u Wurtz tikvicu od 150 ml sa krajem bočne cijevi proširenim do prečnika od 1 mm. U vatrostalnu cijev dužine 25-30 cm i prečnika 1 cm umetnut je rolna bakarne mreže dužine 10 cm namotana na debelu bakarnu žicu. U tikvicu za pranje na lijevoj strani ulijeva se voda, a neposredno prije početka eksperimenta u tikvicu s desne strane bezbojni rastvor sumporne kiseline H 2 SO 3 sa fuksinom. Čaša u koju se spušta Wurtz boca mora sadržavati vodu zagrijanu na 30-40 °.

Za izvođenje eksperimenta voda se zagrije u čaši na 45-48 °, kroz uređaj se usisava jaka struja zraka pomoću vodene mlazne pumpe, a bakreni rešetkasti valjak se zagrijava teklu plamenikom, prvo slabim plamen, a zatim doveden na crvenu vatru.

Struja zraka je regulirana na način da nakon uklanjanja gorionika, valjak bakrene rešetke ostaje usijan bez zagrijavanja izvana.

Nakon nekog vremena, mješavina sumporne kiseline sa fuksinom u desnoj boci za pranje postaje intenzivna crveno-ljubičasta boja.

Paralelno, pokazano je da je reakcija otopine formaldehida s bezbojnom otopinom sumporne kiseline i fuksina karakteristična za aldehid.

Da bi se dobila bezbojna otopina sumporne kiseline sa fuksinom, otopi se 0,1 g fuksina u 300 ml destilovane vode i kroz dobivenu otopinu se propušta sumpor dioksid dok boja fuksina ne nestane. Dobijeni reagens se pohranjuje u bočicu sa brušenim čepom. Cijelo iskustvo traje oko pet minuta. Na kraju eksperimenta ostavite aparat da se ohladi u slaboj struji zraka.

Kada se koristi etil alkohol, acetaldehid se formira prema jednačini:

CH 3 CH 2 -OH + 0,5O 2 → CH 3 CH \u003d O + H 2 O.
Redukcija oksidiranog valjka iz bakarne rešetke metil alkoholom opisana je u odjeljku o dušiku (metoda za proizvodnju dušika vezivanjem atmosferskog kisika sa usijanim bakrom).

Iskustvo. Anodna oksidacija, efekat izbeljivanja kiseonika u trenutku njegovog oslobađanja.Čaša s otopinom natrijum sulfata prekrivena je plutenim krugom kroz koji se provlače dvije ugljične elektrode promjera 5-6 mm.

Anoda je nekoliko puta omotana plavo obojenom pamučnom tkaninom, a elektrode su spojene na tri baterije povezane u seriju.

Nakon 2-3 minuta prolaska struje, prva dva sloja tkiva, direktno uz anodu, postaju obezbojeni atomskim kiseonikom koji se oslobađa tokom elektrolize. Drugi i sljedeći slojevi tkiva, kroz koje prolaze već stabilne dvoatomske molekule kisika, ostaju obojene.

Iskustvo. anodna oksidacija. U čašu se sipa 25% rastvor H 2 SO 4 i u nju se spuštaju dve olovne elektrode u obliku ploča. Elektrode su spojene na izvor jednosmjerne električne struje napona od 10 V. Kada se kolo zatvori, na anodi se pojavljuje smeđa boja.

Elektroliza se nastavlja sve dok smeđi olovni dioksid PbO 2 formiran na anodi ne postane vidljiv.

Ako koristite srebrnu anodu, tada se na anodi oslobađa crni oksid srebra Ag 2 O.

Gašenje požara. Znajući šta je sagorevanje, lako je razumeti na čemu se zasniva gašenje požara.

Požar se može ugasiti čvrstim materijama, gasovima i parama, tečnostima i penom. Za gašenje požara potrebno ga je izolirati od zraka (kiseonika), zbog čega se baca pijeskom, solju, zemljom ili pokriva debelim pokrivačem.

Aparati za gašenje požara se često koriste za gašenje požara, koji su opisani u odjeljku o ugljičnom dioksidu.

Prilikom gašenja zapaljenih skladišta drva, slame, tekstila, papira, koriste se takozvani suhi aparati za gašenje požara koji emituju čvrsti ugljični dioksid temperature -80°C. U tom slučaju plamen se gasi zbog snažnog pada temperature i razrjeđivanja kisika u zraku ugljičnim dioksidom, koji ne podržava izgaranje. Ovi aparati za gašenje požara su zgodni za požare u elektranama, telefonskim centralama, fabrikama ulja i lakova, destilerijama itd.

Primjer upotrebe plinova za gašenje požara je upotreba sumpor-dioksida, koji nastaje prilikom sagorijevanja sumpora ubačenog u peć ili dimnjak, za gašenje čađi koja se zapalila u dimnjaku peći.

Najčešća i najjeftinija tečnost za gašenje požara je voda. Snižava temperaturu plamena, a njegove pare sprečavaju da zrak dopre do zapaljenih predmeta. Međutim, voda se ne koristi za gašenje zapaljenog ulja, benzina, benzola, ulja i drugih zapaljivih tekućina koje su lakše od vode, jer isplivaju na površinu vode i nastavljaju da gore; upotreba vode u ovom slučaju samo bi doprinijela širenju požara.

Aparati za gašenje požara pjenom se koriste za gašenje benzina i ulja; pjena koju izbacuju ostaje na površini tečnosti i izoluje je od kiseonika u vazduhu.

PRIMJENE ZA KISENIK

Kiseonik se koristi kao oksidaciono sredstvo u proizvodnji azotne, sumporne i octene kiseline, u procesu visoke peći, za podzemnu gasifikaciju uglja, za gasno zavarivanje i rezanje metala (vodik ili acetilen-kiseonički plamen), za topljenje metala, kvarca , za dobijanje visokih temperatura u laboratorijama, za disanje uz upotrebu raznih uređaja koje koriste piloti, ronioci i vatrogasci.

Bez kiseonika, nijedna životinja ne može postojati.

Ugalj, nafta, parafin, naftalen i niz drugih supstanci impregniranih tečnim kiseonikom koriste se za pripremu nekih eksploziva.

Smjese tekućeg kisika s ugljenim prahom, drvenim brašnom, uljem i drugim zapaljivim tvarima nazivaju se oksilikiti. Imaju vrlo jaka eksplozivna svojstva i koriste se u radovima na rušenju.

OZON O 3

Ozon je alotropni oblik kiseonika. Ime dolazi od grčke riječi "osein", što znači "smrdljiv". Ozon je otkrio Shenbein 1840.

Ozon se u atmosferi nalazi u vrlo malim količinama: na površini zemlje njegova koncentracija je 10-7%, a na visini od 22 km od površine zemlje 10-6%. Na površini zemlje ozon se nalazi uglavnom u blizini vodopada, na obali mora (gdje se, kao i atomski kisik, stvara pod utjecajem ultraljubičastih zraka), u crnogoričnim šumama (ovdje nastaje kao rezultat oksidacije terpeni i druge organske supstance); ozon nastaje tokom pražnjenja groma. Na nadmorskoj visini od oko 22 km od površine zemlje nastaje od kiseonika pod uticajem ultraljubičastih zraka sunca.

Ozon se proizvodi iz kiseonika; u ovom slučaju potrebno je trošiti vanjsku energiju (toplinsku, električnu, radijaciju). Reakcija se odvija prema jednadžbi:

3O 2 + 69 kcal ↔ 2O 3.

Dakle, konverzija kisika u ozon je endotermna reakcija u kojoj se smanjuje volumen plinova.

Molekuli kisika pod utjecajem toplinske, svjetlosne ili električne energije raspadaju se na atome. Budući da su reaktivniji od molekula, atomi ulaze u kombinaciju s nedisociranim molekulima kisika i stvaraju ozon.

Količina nastalog ozona je veća, što je temperatura niža, i gotovo ne zavisi od pritiska pri kojem se reakcija odvija. Ograničeno je stopama raspada nastalih molekula ozona i njihovim stvaranjem kao rezultat fotokemijskog djelovanja (tokom električnih pražnjenja, pod utjecajem zračenja kvarcnih lampi).

Za sve metode dobijanja ozona u uslovima bliskim uobičajenoj temperaturi karakterističan je njegov nizak prinos (oko 15%), zbog nestabilnosti ovog jedinjenja.

Razgradnja ozona može biti djelomična (kada se odvija spontano na običnoj temperaturi; u ovom slučaju je proporcionalna koncentraciji) i potpuna (u prisustvu katalizatora).

Stratosfera na nadmorskoj visini od 15-35 km sadrži ozonski omotač koji štiti Zemlju od ultraljubičastog zračenja. Mnogi su čuli za takozvanu "ozonsku rupu". U stvarnosti, ovo je samo djelomično smanjenje sadržaja ozona, koje je značajno samo na južnom polu planete. Ali čak i ovdje, uništavanje ozonskog omotača je samo djelomično. Moguće je da je "ozonska rupa" nastala mnogo prije nastanka čovječanstva. Značajne količine ozona se takođe formiraju blizu površine planete. Jedan od glavnih izvora je antropogeno zagađenje (posebno u velikim gradovima). Ovaj ozon je daleko od bezopasnog - predstavlja značajan rizik za ljudsko zdravlje i životnu sredinu.- Ed.

Raspodjela ozona na južnoj hemisferi 21-30. septembar 2006. Plava, ljubičasta i crvena označavaju područja sa niskim sadržajem ozona, zelena i žuta područja sa višim sadržajem ozona. NASA podaci. (napomena urednice)

HEMIJSKE METODE ZA PROIZVODNJU OZONA

Sve reakcije proizvodnje kisika rezultiraju stvaranjem malih količina ozona.

Iskustvo. Proizvodnja ozona djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na kalijev permanganat. Jednačine reakcije:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2HMnO 4 + K 2 SO 4 (reakcija razmjene),

2HMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d Mn 2 O 7 + H 2 O + H 2 SO 4 (reakcija dehidracije),

Mn 2 O 7 → 2MnO 2 + 3O,

Mn 2 O 7 → 2MnO + 5O (obe redoks reakcije razgradnje mogu se odvijati istovremeno; snažnija razgradnja dovodi do stvaranja MnO),

3O + 3O 2 = 3O 3 (reakcija stvaranja ozona).

U malter sa malom količinom KMnO 4, pažljivo, bez savijanja preko maltera, sipajte nekoliko kapi koncentrovanog H 2 SO 4 .

Anhidrid mangana Mn 2 O 7 formiran prema gornjim jednadžbama je teška zelenkasto-smeđa uljasta tekućina koja se razlaže na 40-50° na MnO 2, MnO i atomski kisik, koji, kada se sjedini s molekularnim kisikom u zraku, stvara ozon .

Umjesto maltera možete koristiti porculansku čašu, staklo za sat ili azbestne pločice.

Unesen u atmosferu ozona na vrhu žice, komad vate natopljen eterom se odmah zapali. Umjesto etra, vata se može navlažiti alkoholom, benzinom ili terpentinom.

Vodom navlažen indikatorski papir škrob-jodid postaje plav od ozona. Ovaj fenomen se objašnjava reakcijom:

2KI + O 3 + H 2 O \u003d I 2 + 2KOH + O 2.
Škrob jod papir se dobija vlaženjem traka filter papira u mešavini bezbojnog koncentrovanog rastvora kalijum jodida i rastvora skroba.

Plava boja skrobnog jod papira postepeno nestaje kako se reakcija odvija između joda i kalijevog hidroksida:

3I 2 + 6KOH = KIO 3 + 5KI + 3H 2 O.
U prisustvu viška ozona, slobodni jod se oksidira; dešavaju se sljedeće reakcije:

I 2 + 5O 3 + H 2 O \u003d 2HIO 3 + 5O 2,
I 2 + 9O 3 \u003d I (IO 3) 3 + 9O 2.

Interakcija Mn 2 O 7 sa vunom

Iskustvo. Proizvodnja ozona djelovanjem koncentrirane dušične kiseline na amonijum persulfat. Izvor atomskog kiseonika u ovom eksperimentu je persulfurna kiselina, koja nastaje kao rezultat reakcije razmene između amonijum persulfata i azotne kiseline, a izvor molekularnog kiseonika je azotna kiselina koja se raspada pri zagrevanju.

Ova metoda proizvodnje ozona zasniva se na sljedećim reakcijama:

(NH 4) 2 S 2 O 8 + 2HNO 3 \u003d H 2 S 2 O 8 + 2NH 4 NO 3,

2HNO 3 → 2NO 2 + 0,5O 2 + H 2 O,
O + O 2 \u003d O 3.
Uređaj potreban za eksperiment je prikazan u. Mala tikvica koja sadrži 2 g amonijum persulfata i 10 ml koncentrovane azotne kiseline spojena je tankim presekom na staklenu epruvetu čiji se kraj spušta u epruvetu sa rastvorom kalijum jodida i malom količinom skrob.

Neko vrijeme nakon početka zagrijavanja tikvice na laganoj vatri, otopina u epruveti postaje plava. Međutim, kao rezultat interakcije joda s kalijevim hidroksidom, plava boja ubrzo nestaje.

0,5% otopina indigo karmina ili 1% otopina indiga u koncentrovanoj H 2 SO 4 mijenja boju iz plave u blijedo žutu zbog oksidacije indiga ozonom u izatin prema jednačini:

C 16 H 10 O 2 N 2 + 2O 3 ← 2C 8 H 5 O 2 N + 2O 2 + 63,2 kcal.
Umjesto konusa u ovom eksperimentu, možete koristiti epruvetu s cijevi za izlaz plina.

Bijeli fosfor, prethodno očišćen od površinskog filma pod vodom, stavlja se metalnim kleštima u stakleni cilindar kapaciteta 1,5-2 litre.

U cilindar se ulijeva destilirana voda tako da pokrije 2/3 fosfornih štapića i stavlja se u kristalizator s vodom zagrijanom na 25°.

Cilindar se može zamijeniti tikvicom od 500 ml, u kojoj se fosfor može zagrijavati dok se ne otopi (približno 44 °) uz kontinuirano miješanje.

Prisustvo ozona se detektuje otprilike dva sata nakon početka eksperimenta karakterističnim mirisom koji podsjeća na bijeli luk i indikator škrobno jod papira; ozon se može detektovati ulivanjem nekoliko kapi titanil sulfata u epruvetu sa rastvorom uzetim iz cilindra.

Titanil sulfat se dobija zagrevanjem na promaji u porculanskoj čaši 1 g titanijum dioksida sa duplom zapreminom koncentrovane sumporne kiseline dok se ne otpusti belo isparenje. Nakon hlađenja, sadržaj čaše se postepeno unosi u 250 ml ledene vode. U vodi se titanijum sulfat Tí (SO 4) 2 pretvara u titanil sulfat.

U prisustvu ozona, bezbojna otopina titanil sulfata prelazi u žuto-narandžastu otopinu pertitanske kiseline, reakcija se odvija prema jednadžbi:

TiOSO 4 + O 3 + 2H 2 O \u003d H 2 TiO 4 + O 2 + H 2 SO 4.

PROIZVODNJA OZONA ELEKTROLIZOM KISELINE

Iskustvo. Dobivanje ozona elektrolizom koncentrirane (približno 50%) sumporne kiseline. Prilikom elektrolize koncentrovanog H 2 SO 4 redoks procesi na elektrodama se odvijaju prema sljedećoj shemi:

H 2 SO 4 → HSO 4 - + H + (joni koncentrovane sumporne kiseline),

H 2 O ↔ OH - + H + (joni vode),

Na katodi: 2H + 2e - → 2H → H 2 (oslobađa se vodonik),

Na anodi: HSO 4 - - 2e - → H 2 S 2 O 8.

Persulfurna kiselina se razlaže u vodi prema jednadžbi: H 2 S 2 O 8 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 + H 2 O + O (kiseonik se oslobađa na anodi).

Nastali atomski kiseonik se kombinuje sa molekularnim kiseonikom i formira ozon:

O + O 2 \u003d O 3.
U zavisnosti od uslova (gustine struje i temperature), na anodi se formiraju persulfurna kiselina, ozon i molekularni kiseonik.

Prilikom elektrolize zakiseljene vode nastaje ozon kada je anoda napravljena od neoksidirajućeg metala, a voda ne sadrži tvari koje mogu apsorbirati kisik.

Uređaj je sastavljen u skladu sa. 100 ml 20-50% rastvora sumporne kiseline sipa se u čašu zapremine 150 ml, u koju je ugrađena katoda od olovne ploče (25 x 10 mm) i anoda, koja je platinasta žica sa prečnika 0,5 mm, zalemljene u staklenu ploču, uranjaju se cev dužine 9 cm i prečnika 5 mm. Žica je zalemljena tako da njen slobodni kraj viri 1 cm iz cijevi.Platinasta žica je spojena sa vanjskom žicom sa nekoliko kapi žive unesene u cijev. Anoda se kroz čep od voštane plute ubacuje u otvorenu cijev dužine 9 cm i prečnika 1,5 cm, koja u gornjem dijelu ima bočnu cijev.

Nakon zatvaranja električnog kola, pri jačini struje od 1,5 A, ozon se može detektovati na otvoru bočne cijevi mirisom ili pomoću škrobno jod papira.

Ako se koristi platinska anoda i ćelija se ohladi na -14°, ozon se također može dobiti u maloj količini elektrolizom razrijeđenog H 2 SO 4 .

Ozon se dobija i elektrolizom hromne, sirćetne, fosforne i fluorovodonične kiseline.

PROIZVODNJA OZONA ELEKTRIČNIM PRAZNJENJEM U KISENIKU

Iskustvo. Dobivanje ozona propuštanjem električnih iskri kroz kiseonik koji se nalazi u eudiometru. U Bunsenov eudiometru (vidi odjeljak o vodoniku) s platinskim elektrodama kapaciteta 50 ml, napunjen rastvorom kalijum jodida koji sadrži škrob, unosi se 5 ml kiseonika. Eudiometar se fiksira stativom u kristalizator sa istim rastvorom.

Kada su žice eudiometra spojene na sekundarne terminale indukcijske zavojnice, između platinastih žica preskaču iskre i uštirkani rastvor kalijum jodida počinje da postaje plavi. Oksidacija rastvora jodida ozonom se pojačava protresanjem.

Umjesto Bunsenovog eudiometra možete koristiti uređaj označen na njemu, napravljen od debelog stakla. Ovaj uređaj bi mogao ozonirati sav uvedeni kisik da nije bilo zagrijavanja od iskrih pražnjenja, što ubrzava obrnutu reakciju razgradnje ozona.

Otopina kalijum jodida s dodatkom škroba priprema se na sljedeći način: 0,5 g škroba se melje u malteru u maloj količini vode, a dobiveno tijesto se uz miješanje unosi u 100 ml kipuće vode; nakon što se otopina škroba ohladi, dodaje se 0,5 g KI, prethodno rastvorenog u maloj količini vode.

Kada se struja čistog i suvog kiseonika (vazduh) propušta kroz ozonizator pod dejstvom tihog električnog pražnjenja električnih pražnjenja bez varnica), deo kiseonika (maksimalno 12-15% zapremine) se pretvara u ozon.

U tu svrhu se ne može koristiti vlažan i prašnjav zrak, jer se prilikom električnih pražnjenja u tom slučaju stvara gusta magla koja se taloži na elektrodama i staklenim stijenkama ozonizatora; kao rezultat toga, umjesto tihih pražnjenja, iskre počinju skakati u ozonatoru i stvara se dušikov oksid; dušikov oksid u prisustvu kisika oksidira se u dušikov dioksid, koji uništava elektrode.

Izvor kiseonika može biti gasometar ili cilindar kiseonika; kiseonik koji ulazi u ozonator prvo se propušta kroz bocu za pranje sa koncentrovanom H 2 SO 4 .

Pod djelovanjem takvih električnih pražnjenja u prostoru koji zauzima kisik nastaju ioni i elektroni, koji pri sudaru s molekulama kisika uzrokuju njihovo raspadanje.

Prisustvo ozona se otkriva gore opisanim metodama, kao i metodama navedenim u opisu svojstava ozona.

Ispod su opisi nekih vrsta ozonizatora.

Unošenjem naizmjenično sloja staklene vune sa prahom mangana ili olovnog dioksida (10 cm) ili sloja aktivnog zrnastog uglja u široku cijev, uvjerava se da se ozon razgrađuje prilikom prolaska kroz njih.

Razlaganje ozona je praćeno oslobađanjem toplote i povećanjem zapremine gasa.

PRIMJENE OZONA

Kao jako oksidaciono sredstvo, ozon ubija mikroorganizme i stoga se koristi za dezinfekciju vode i zraka, za izbjeljivanje slame, perja, kao oksidant u organskoj hemiji, u proizvodnji ozonida, a također i kao sredstvo za ubrzavanje starenja konjaka. i vina.

VODIKOV PEROKSID H 2 O 2

Vodikov peroksid je prvi put dobio Tenard 1818. reakcijom barijum peroksida sa hlorovodoničnom kiselinom.

ŠIRENJE

U slobodnom stanju, H 2 O 2 se nalazi u nižim slojevima atmosfere, u padavinama (prilikom munjevitog pražnjenja, oko 11 mg na 60 kg vode), kao produkt spore oksidacije organskih i anorganskih materija, kao npr. međuproizvod asimilacije i disimilacije, te u sokovima nekih biljaka.

RECEIVING

Iskustvo. Priprema vodikovog peroksida katodnom redukcijom molekularnog kisika vodikom. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

O 2 + 2H → H 2 O 2 + 138 kcal.
Uređaj je sastavljen u skladu sa. Elektrolitička kupka je čaša kapaciteta 250-300 ml, napunjena sumpornom kiselinom (sp. težine 1,2-1,25) i prekrivena azbestnom pločom.

Kroz ploču se provuče anoda i stakleni cilindar prečnika 3 cm, unutar koje se nalazi katoda, kao i staklena cijev kroz koju se iz gasometra ili cilindra dovodi čisti kisik. Odozdo ispod cilindra prolazi cijev za dovod kisika sa uvučenim vrhom i završava se na samoj katodi.

U blizini anode, u azbestnoj ploči je napravljena još jedna rupa za uklanjanje kisika koji se oslobađa iz anode.

Anoda je platinasta ploča koja se nalazi na višem nivou od katode. Katoda je napravljena od platinaste ili paladijumske ploče.

Izvor električne energije je baterija od 10 V.

Nakon sklapanja uređaja, pipetom se iz anodnog prostora uzima 10 ml elektrolita, sipa u čašu i dodaje se nekoliko kapi rastvora titanil sulfata. U ovom slučaju nema mrlja.

5-10 minuta nakon početka elektrolize, sa strujom od 4-5 A i jakim mlazom kiseonika, struja se gasi i uzima se uzorak elektrolita. Ovaj put, kada se doda titanil sulfat, elektrolit postaje žuto-narandžasti; to je zbog stvaranja peroksodisulfatotitanske kiseline:

Uz dužu elektrolizu, uzorci za titanil sulfat daju intenzivniju boju. U tom slučaju se javljaju sljedeće reakcije:

A) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 O \u003d H 2 TiO 4 + H 2 SO 4,
b) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 [TiO 2 (SO 4) 2] + H 2 O.
Iskustvo. Priprema vodikovog peroksida djelovanjem razrijeđenih kiselina na alkalne perokside (Na 2 O 2 ili K 2 O 2). Reakcija se odvija prema jednadžbi:

Na 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + Na 2 SO 4,
K 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + K 2 SO 4.
Eksperiment se izvodi u epruveti. Dobivanje ove metode vodikovog peroksida nije baš zgodno zbog teškoće njegovog odvajanja od alkalnih sulfata.

Također je nemoguće preporučiti proizvodnju vodikovog peroksida djelovanjem vode na alkalne perokside, jer je u ovim reakcijama vodikov peroksid samo međuspoj, koji se u prisustvu alkalija razlaže na kisik i vodu; stoga, reakcija interakcije između alkalnih peroksida i vode leži u osnovi jedne od vlažnih metoda za proizvodnju kisika.

Iskustvo. Dobivanje vodikovog peroksida iz barijevog peroksida djelovanjem sumporne kiseline. Jednačina reakcije:

BaO 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + BaSO 4.
U čašu se sipa 120 ml vode, doda se 5 ml koncentrovane H 2 SO 4 (sp. težina 1,84) i uroni u kristalizator sa mešavinom leda i soli. Stavljajući malo leda u čašu na 0°C, postepeno uz neprekidno mešanje dodajte suspenziju barijum peroksida koji se dobija mlevenjem u malteru 15 g BaO 2 sa 30 ml ledene vode. Suspenzija je hidrat barijum peroksida BaO 2 8H 2 O.

Nakon filtriranja barijum sulfata dobija se 3-5% rastvor vodikovog peroksida. Lagani višak kiseline ne ometa proizvodnju peroksida.

Prisustvo vodikovog peroksida se otkriva na sljedeći način: u epruvetu se sipa 2 ml ispitne otopine i 2 ml H 2 SO 4 , doda se etar (sloj debljine 0,5 cm) i dodaje nekoliko kapi rastvora kalijum hromata. U prisustvu vodikovog peroksida u kiseloj sredini, hromati (kao i dikromati) formiraju intenzivno obojene perhromne kiseline i reakcija se odvija:

H 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 O 2 \u003d 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O.
Perhromna kiselina H 2 CrO 6 sa strukturnom formulom

Plavo je obojen i raspada se već na sobnoj temperaturi; tako da boja rastvora brzo nestaje. Eter izvlači kiselinu iz rastvora kada se protrese i čini ga stabilnijim.

Peroksidna jedinjenja hroma redukuju se u jedinjenja trovalentnog hroma (zelena) uz oslobađanje kiseonika.

Iskustvo. Vodikov peroksid se također može dobiti hidrolizom natrijum perborata i barijum perkarbonata. U ovom slučaju, reakcija se odvija prema jednadžbi:

NaBO 3 + H 2 O \u003d NaBO 2 + H 2 O 2,
VaS 2 O 6 + N 2 O \u003d VaSO 3 + CO 2 + N 2 O 2.

SVOJSTVA VODINIK-PEROKSIDA

U normalnim uslovima, vodonik peroksid je bezbojna tečnost bez mirisa i neprijatnog metalnog ukusa.

U maksimalnoj koncentraciji, to je sirupasta tečnost specifične težine 1,5. U debelom sloju ima plavu boju.

Rastvara se u vodi, etil alkoholu, etil etru u bilo kojem omjeru. U prodaji se vodikov peroksid obično nalazi u obliku 3% i 30% otopine u destilovanoj vodi. Potonji se naziva "perhidrol". Pod pritiskom 26 mm Hg. Art. ključa na 69,7°. Stvrdnjava se na -2°.

Stabilnije su razrijeđene otopine vodikovog peroksida; što se tiče koncentriranih otopina, oni se raspadaju eksplozijom prema jednadžbi:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 + 47 kcal.
Razgradnji vodikovog peroksida pogoduju svjetlost, toplina, određene anorganske i organske tvari, hrapavost stakla i tragovi prašine.

Od neorganskih supstanci vodonik peroksid razgrađuje okside (MnO 2, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3), alkalne hidrate NaOH, KOH, Ba (OH) 2 okside u prisustvu nečistoća, hidratizirane soli Cu 2+, Co 3+, Pb joni 2+, Mn 2+ itd., joni trovalentnih metala Fe 3+, Al 3+, metali u jako zdrobljenom, posebno u koloidnom stanju (Au, Ag, Pt), jedinjenja silicija, uklj. one koje su deo stakla.

Organske tvari koje razgrađuju vodikov peroksid uključuju krv, koja aktivira razgradnju zbog enzima katalaze koji se u njoj nalazi, dok njen drugi enzim, peroksidaza, potiče eliminaciju kisikovog peroksida u prisustvu oksidirajućih tvari.

Katalitička razgradnja H 2 O 2 u prisustvu alkalija, mangan dioksida i rastvora koloidnog srebra opisana je u odeljku „Proizvodnja kiseonika mokrim metodama“.

Iskustvo. Razgradnja vodikovog peroksida pod utjecajem topline. Tikvica kapaciteta 200-250 ml se gotovo u potpunosti napuni otopinom vodikovog peroksida; zatvorite čepom s cijevi za odvod plina, čiji se vrh spušta u kristalizator s vodom (). Nakon uklanjanja zraka iz uređaja, tikvica se zagrijava, a oslobođeni kisik se skuplja u cilindar napunjen vodom.

Protok kiseonika se reguliše povećanjem ili smanjenjem zagrijavanja tikvice.

Prisutnost kiseonika se otkriva pomoću tinjajuće krhotine.

Iskustvo. Katalitička razgradnja vodikovog peroksida. Približno ista količina perhidrola (30% otopina vodikovog peroksida) se sipa u tri čaše. U prvu čašu dodaje se mangan dioksid, u drugu platinasta crna, a u treću nekoliko kapi krvi.

Razgradnja se najbolje odvija u trećoj čaši, gdje je dodana krv. Ako se u krv doda natrijum cijanid, a zatim perhidrol, kiseonik se slabo oslobađa.

Eksperimentalno je utvrđeno da se koloidna platina i katalaza trovaju istim supstancama, na primjer, HCN, KCN, NaCN, CO, I 2 , H 2 S, CS 2 itd. Trovanje katalizatora se objašnjava činjenicom da njihova velika površina adsorbuje značajnu količinu toksičnih materija. U tom slučaju otrovne tvari izoliraju aktivnu površinu katalizatora od tvari koja reagira, a katalizator gubi sposobnost da ubrza reakciju.

Iskustvo. Katalitička razgradnja vodikovog peroksida u alkalnom mediju. Za postizanje sjaja u tamnoj vodi pripremaju se četiri rješenja:

1) rastvoriti 1 g pirogalol C 6 H 3 (OH) 3 praha u 10 ml destilovane vode;

2) rastvoriti 5 g K 2 CO 3 u istoj količini destilovane vode;

3) uzeti 10 ml 35-40% rastvora formaldehida CH 2 O;

4) uzmite 15 ml 30% rastvora vodikovog peroksida (perhidrola).

Ocijedite prva tri rastvora u jednu čašu i stavite je na tamno mesto na metalnu tacnu.

Kada se oči priviknu na mrak, sipajte perhidrol u čašu uz neprekidno mešanje. Tečnost počinje da ključa, takoreći, pjeni se i svijetli žuto-narandžastim svjetlom, svjetlucajući briljantnom pjenom.

Oslobađanje svjetlosti tijekom kemijskih reakcija koje se odvijaju bez značajnog oslobađanja topline naziva se hemiluminiscencija. Svjetlost koju emituje hemiluminiscencija je najčešće crvena ili žuta. U ovom eksperimentu, hemiluminiscencija se objašnjava oksidacijom pirogalola sa vodikovim peroksidom u alkalnoj sredini. Energija koja se oslobađa tokom oksidacije gotovo se u potpunosti pretvara u svjetlost, iako se mala količina oslobađa i u obliku toplinske energije, koja zagrijava sadržaj stakla i uzrokuje djelomično isparavanje formaldehida (širi se oštar miris).

Umjesto pirogalola mogu se koristiti hidrokinon, resorcinol ili fotografski razvijači.

Vodikov peroksid se može učiniti stabilnijim dodavanjem male količine jedne od sljedećih tvari (stabilizatora): barbiturna kiselina, mokraćna kiselina, fosforna kiselina, sumporna kiselina, natrijum fosfat, urea, fenacetin, itd.

Vodikov peroksid je vrlo slaba kiselina (slabija od ugljene kiseline). Njegova kisela svojstva mogu se odrediti korištenjem neutralnog rastvora lakmusa.

Vodikovom peroksidu odgovaraju dvije vrste soli: hidroperoksidi (NaHO 2, KNO 2) i peroksidi (Na 2 O 2, K 2 O 2, BaO 2).

U kemijskim reakcijama, vodikov peroksid može djelovati i kao oksidant i kao redukcijski agens.

Ponekad vrlo mala promjena pH vrijednosti dovodi do radikalne promjene redoks funkcije vodikovog peroksida. Sljedeće reakcije su primjeri:

I 2 + 5H 2 O 2 → 2HIO 3 + 4H 2 O; pri pH1 H 2 O 2 oksidant,
2NIO 3 + 5N 2 O 2 → I 2 + 6N 2 O + 5O 2; pri pH2 H 2 O 2 redukcionom sredstvu.
Kao oksidant, vodikov peroksid se razlaže na sljedeći način:

H-O-O-H → H-O-H + O.
(oslobođeni atomi kiseonika reaguju sa redukcionim agensom, pretvarajući se u negativno nabijeni dvovalentni kiseonik).

OKSIDACIJA VODINIK-PEROKSIDOM U KISELOM MEDIJU

Oksidacija negativno nabijenog jodnog iona vodikovim peroksidom opisana je u dijelu o dobivanju slobodnog joda. (Ova reakcija se koristi za određivanje tragova vodikovog peroksida.)

Iskustvo. Oksidacija iona željeza sa vodikovim peroksidom do željeznog jona. Jednačina reakcije:

2FeSO 4 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 = Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O.

FeSO4

Fe 2 (SO 4) 3

U epruvetu sa svježe pripremljenom zelenom otopinom FeSO 4 sipaju se razrijeđena sumporna kiselina i 3% otopina vodikovog peroksida. Zbog oksidacije dvovalentnog iona željeza u trovalentni, boja otopine se mijenja i postaje žuta. Prisutnost feri jona može se odrediti pomoću tiocijanatnog jona, budući da je željezni tiocijanat intenzivno obojen krvavo crveno (reakcija je vrlo osjetljiva).

Iskustvo. Oksidacija sumporne kiseline (sulfiti) sa vodikovim peroksidom u sumpornu kiselinu (sulfati). Reakcija se odvija prema jednadžbi:

H 2 SO 3 + H 2 O 2 \u003d H 2 SO 4 + H 2 O.
Ako se vodikov peroksid doda vodenoj otopini sumpor-dioksida (sumporna kiselina), tada se sumporna kiselina oksidira u sumpornu kiselinu.

Da biste provjerili stvaranje sumporne kiseline, možete koristiti činjenicu da je BaSO 3 rastvorljiv u mineralnim kiselinama, dok je BaSO 4 slabo rastvorljiv u njima.

Iskustvo. Oksidacija kalij-fericijanida sa vodikovim peroksidom. Jednačina reakcije:

2K 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d 2K 3 + 2H 2 O + K 2 SO 4.
Ako se u epruvetu sa žutim rastvorom kalij-ferocijanida doda malo razrijeđen H 2 SO 4 i 3 % otopina H 2 O 2, tada otopina u epruveti postaje smeđe-crvena, karakteristična za kalij-gvozdeni cijanid.

Iskustvo. Oksidacija olovnog sulfida vodonik peroksidom. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

PbS + 4H 2 O 2 \u003d PbSO 4 + 4H 2 O.
U rastvor Rb(NO 3) 2 [ili Rb(CH 3 COO) 2 ] dodati vodeni rastvor sumporovodika; crni precipitat olovnog sulfida. Reakcija ide prema jednadžbi:

Pb (NO 3) 2 + H 2 S \u003d PbS + 2HNO 3.
U talog olovnog sulfida dodaje se 3% rastvor vodonik peroksida, koji se dobro ispere dekantacijom; oksidira u olovni sulfat, talog postaje bijel.

Ova reakcija se zasniva na obnavljanju slika koje su pocrnele od vremena (zbog stvaranja olovnog sulfida na njima).

Iskustvo. Oksidacija indiga vodonik peroksidom. Pri ključanju u epruveti 5-6 ml razrijeđene otopine indiga i 10-12 ml 3% ili jače otopine vodikovog peroksida uočava se promjena boje indigo otopine.

OKSIDACIJA VODINIK-PEROKSIDOM U ALKALNOM SREDU

Iskustvo. Oksidacija hromita u hromate sa vodikovim peroksidom. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

2KCrO 2 + 2KOH + 3H 2 O 2 \u003d 2K 2 CrO 4 + 4H 2 O.
Vodikov peroksid se dodaje zelenoj otopini hromita alkalnog metala; kromit se oksidira u kromat i otopina postaje žuta.

Kromit alkalnog metala se dobiva djelovanjem lužine (u višku) na otopinu trovalentnog jedinjenja hroma (vidi oksidacija bromnom vodom u alkalnom mediju).

Iskustvo. Oksidacija dvovalentnih soli mangana sa vodikovim peroksidom. Jednačina reakcije:

MnSO 4 + 2NaOH + H 2 O 2 \u003d H 2 MnO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O.
Alkalija se dodaje u bezbojnu (ili blago ružičastu) otopinu bilo kojeg spoja dvovalentnog mangana. Taloži se bijeli talog mangan hidroksida, koji čak i u prisustvu kisika u tragovima oksidira u hidrat mangan dioksida, a talog postaje smeđi.

Dušikov oksid u prisustvu hidrata mangan dioksida stvara mangan oksid.

Gore opisane reakcije se odvijaju na sljedeći način:

MnSO 4 + 2NaOH \u003d Mn (OH) 2 + Na 2 SO 4,
Mn (OH) 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 MnO 3 ili MnO (OH) 2,

U prisustvu vodikovog peroksida, oksidacija azot-oksida u mangan-dioksid hidrat se odvija vrlo brzo.

Kada se zagrije, oksidacija dvovalentnih soli mangana sa vodikovim peroksidom nastavlja do stvaranja mangan dioksida prema jednadžbi:

MnSO 4 + H 2 O 2 + 2KOH = MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.
U brojnim reakcijama, vodikov peroksid služi kao redukciono sredstvo i u alkalnoj i u kiseloj sredini.

Kao redukcijsko sredstvo, vodikov peroksid se razlaže na sljedeći način:

H-O-O-H → 2H + O=O.
Budući da peroksidi mogu biti i oksidacijski i redukcijski agensi, elektroni peroksida mogu se kretati s jedne molekule na drugu:

H 2 O 2 + H 2 O 2 \u003d O 2 + 2H 2 O.
Redukcija vodikovim peroksidom KMnO 4 i MnO 2 u kiseloj sredini i K 3 u alkalnoj sredini opisana je u odjeljku proizvodnje vlažnog kisika.

Iskustvo. Redukcija tamno smeđeg srebrnog oksida u metalno srebro sa vodikovim peroksidom. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

Ag 2 O + H 2 O 2 \u003d 2Ag + H 2 O + O 2.
U epruvetu sipajte 2 ml razblaženog rastvora AgNO 3, 4-6 ml 3% rastvora H 2 O 2 i 2-3 ml razblaženog rastvora NaOH. Crni talog metalnog srebra formira se prema ukupnoj jednadžbi reakcije:

2AgNO 3 + 2NaOH + H 2 O 2 \u003d 2Ag + 2NaNO 3 + 2H 2 O + O 2.
Pod djelovanjem lužina na otopine soli srebra, umjesto nestabilnog hidrata oksida srebra, taloži se tamnosmeđi precipitat srebrnog oksida (ovo svojstvo je karakteristično i za hidrate oksida drugih plemenitih metala).

U višku alkalija, srebrni oksid je nerastvorljiv.

Iskustvo. Obnavljanje spojeva zlata sa vodikovim peroksidom. Oporavak se može odvijati i u kiseloj i u alkalnoj sredini.

U epruvetu sa malom količinom rastvora zlatnog hlorida dodajte malo rastvora lužine i 3% rastvora vodikovog peroksida. Postoji trenutna redukcija trovalentnog jona zlata u slobodno zlato:

2AuCl 3 + 3H 2 O 2 + 6KOH = 2Au + 6H 2 O + 3O 2 + 6KCl.
Iskustvo. Redukcija hipoklorita i hipobromita hidrogen peroksidom. Jednačine reakcije:

KClO + H 2 O 2 \u003d KCl + H 2 O + O 2,
NaClO + H 2 O 2 \u003d NaCl + H 2 O + O 2,
NaBrO + H 2 O 2 \u003d NaBr + H 2 O + O 2,
CaOCl 2 + H 2 O 2 \u003d CaCl 2 + H 2 O + O 2.
Ove reakcije čine osnovu eksperimenata u epruvetama za proizvodnju kisika.

Produkti dodavanja vodikovog peroksida. Takva tvar je perhidrol - proizvod dodavanja vodikovog peroksida urei:

Ovo jedinjenje u kristalnom stanju je stabilizovano tragovima limunske kiseline. Kada se jednostavno otopi u vodi, nastaje vodikov peroksid.

Čuvanje vodonik peroksida. Vodikov peroksid se čuva na tamnom i hladnom mestu u parafinskim (ili staklenim voskom iznutra) posudama začepljenim parafinskim čepom.

UPOTREBA VODINIK-PEROKSIDA

3% rastvor vodikovog peroksida koristi se u medicini kao dezinfekciono sredstvo, za grgljanje i pranje rana; u industriji se koriste za izbjeljivanje slame, perja, ljepila, slonovače, krzna, kože, tekstilnih vlakana, vune, pamuka, prirodnog i rajona. Za izbjeljivanje masti i ulja koristi se 60% otopina.

U poređenju sa hlorom, vodikov peroksid ima velike prednosti kao sredstvo za izbeljivanje. Koristi se za proizvodnju perborata (na primjer, natrijevog perborata, koji je aktivni sastojak u preparatima za izbjeljivanje).

Za proizvodnju eksplozivnih smjesa koriste se visokokoncentrirane otopine vodikovog peroksida (85-90%) pomiješane sa nekim zapaljivim supstancama.

VODA H 2 O

Cavendish je bio prvi koji je sintetizovao vodu sagorevanjem vodonika 1781. godine; njegov težinski sastav precizno je utvrdio Lavoisier 1783. godine, a njegov volumetrijski sastav - 1805. godine Gay-Lussac.

ŠIRENJE

Voda je najčešće jedinjenje vodonika; pokriva dvije trećine zemljine površine, ispunjava okeane, mora, jezera, rijeke. Mnogo vode ima u zemljinoj kori, a u obliku pare - u atmosferi.

Najčišća prirodna voda je voda atmosferskih padavina, a najzagađenija nečistoćama je voda mora i okeana. Po svojoj prirodi, nečistoće mogu biti neorganske i organske. U vodi mogu biti u otopljenom i suspendiranom stanju.

Nečistoće vode su: slobodni ugljen-dioksid, azot, kiseonik, CaCO 3 , Ca (HCO 3) 2 , MgCO 3 , CaSO 4 , MgSO 4 , hloridi alkalnih metala, silicijumska kiselina i njene soli alkalnih i zemnoalkalnih metala, oksidi gvožđa , aluminijum, mangan, soli alkalnih i zemnoalkalnih metala azotne, azotne i fosforne kiseline, mikroorganizmi i razne organske supstance u koloidnom stanju.

Mineralne vode, pored ovih nečistoća, sadrže vodonik sulfid, sulfate, soli borne, arseničke, fluorovodonične, bromovodične, jodovodonične i druge kiseline.

Iskustvo. Koristeći jon Ba 2+, u svakoj prirodnoj vodi utvrđuje se prisustvo jona SO 4 2-, korišćenjem Ag+ jona, prisustvo Cl - jona, a isparavanjem 500 ml vode u šoljici, prisustvo suvi ostatak.

RECEIVING

Proizvodnja vode je opisana u odeljku o hemijskim svojstvima vodonika (sagorevanje vodonika). Voda nastaje kada se vodik spoji s kisikom pod djelovanjem električnog pražnjenja; proizvodnja vode je također opisana u odjeljcima o konstrukciji eudiometara i redukciji oksida vodonikom.

Voda se može dobiti zagrevanjem supstanci koje sadrže vodu za kristalizaciju, na primer: CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, Na 2 SO 4 10H 2 O, FeSO 4 7H2O; kao nusproizvod nastaje u reakcijama neutralizacije, redoks i drugim reakcijama.

Za dobijanje velikih količina hemijski čiste vode ne koristi se nijedna od gore opisanih metoda za njeno dobijanje, već se pribegava prečišćavanju vrlo uobičajene prirodne vode na različite načine.

PRIRODNO PROČIŠĆAVANJE VODE

Fizičke nečistoće se odvajaju filtracijom kroz običan ili presavijeni filter, poroznu keramičku ili staklenu ploču ili kroz staklenu vunu.

Da bi se zadržale nečistoće koje daju tvrdoću vodi, voda se propušta kroz permutitne filtere, a da bi se oslobodile tvari za bojenje, kroz aktivni ugljen.

Uklanjanje nečistoća otopljenih u vodi postiže se procesom destilacije. Prikazan je najjednostavniji aparat za destilaciju koji se sastoji od Wurtz tikvice, hladnjaka i prijemnika.

Kako se uređaj ne bi svaki put rastavljao i kako bi se izbjegle veze sa utikačima, preporučuje se korištenje uređaja od Jena stakla ().

Ujednačeno vrenje tokom destilacije postiže se zbog činjenice da se u tikvicu prvo stavlja malo poroznog porculana.

Ovako dobivena voda sadrži plinove u otopljenom stanju, na primjer CO 2, i vrlo malu količinu silikata (nastalih kao rezultat rastvaranja stakla hladnjaka kondenzatom vode).

Za uklanjanje plinova (na primjer, CO 2), u tikvicu od 1000 ml sipajte 750 ml destilovane vode, u nju stavite nekoliko komada kapilarnih cijevi i kuhajte 30-40 minuta. Na kraju ključanja tikvicu zatvoriti čepom u koju se umetne epruveta sa soda vapnom (mešavina CaO i NaOH). Soda vapno apsorbuje ugljični dioksid iz zraka, koji nakon hlađenja može dospjeti u destilovanu vodu.

Budući da se u hemijskom laboratoriju za pripremu rastvora i ispiranje taloga troši velika količina destilovane vode, u nastavku je opisano nekoliko aparata za kontinuiranu destilaciju.

Aparat za destilaciju Kaleshchinsky() sastoji se od retorte sa bočnom cijevi i zakrivljenog vrata povezanog sa spiralnim hladnjakom.

Konstantan nivo vode u retorti i hladnjaku održava se sifonom.

Prije početka eksperimenta u sifon se usisava voda kroz bočnu cijev na koju treba staviti gumenu cijev, a gumena cijev se zatvara obujmom ili se u nju čvrsto uvlači staklena šipka.

Kako bi se osiguralo jednolično vrenje, prije početka destilacije u retortu se stavlja nekoliko komada poroznog porculana, a na kraj bočne cijevi sifona pričvršćena je tikvica u koju će se skupljati mjehurići zraka koji ulaze u sifon kada se voda zagrije. (mjehurići zraka u sifonu mogu poremetiti normalno dovod vode u retortu) .

Ovaj mali aparat može neprekidno raditi prilično dugo bez potrebe za posebnom njegom.

Aparat za destilaciju Verkhovsky(). Opis uređaja: široka cijev ALI služi za prikupljanje mjehurića zraka koji se oslobađaju iz vode kada se zagrije. Ona prilikom punjenja sifona B, C, D skoro potpuno ispunjen vodom. Boca F sa odsječenim dnom zatvoren je čepom kroz koji je provučena cijev E(za uklanjanje viška vode iz boce). Svi dijelovi aparata su međusobno povezani gumenim čepovima i cijevima. Voda iz slavine ide u frižider, odatle - u bocu F, zatim - u sifon B, C, D u tikvicu za destilaciju. Isti nivo vode u tikvici i tikvici održava se pomoću sifona B, C, D. Normalno funkcioniranje ovog, kao i prethodnog, osigurano je kontinuiranim protokom vode iz slavine.

Osim opisanih, postoji niz drugih, složenijih uređaja. Prednost se daje uređajima od Jena stakla, kod kojih su pojedinačni dijelovi povezani ne utikačima, već sekcijama. Također možete koristiti metalne aparate grijane na struju ili plin.

Destilirana voda može biti jednostruka, dvostruka i višestruka destilacija.

SVOJSTVA VODE

Voda može biti u čvrstom, tečnom i gasovitom stanju. Prijelaz iz jednog stanja u drugo određen je temperaturom i pritiskom.

Iskustvo. Razlika između pare i magle. Mala količina vode se sipa u tikvicu od 100 ml; staklena cijev dužine 5 cm i prečnika 6 mm sa blago izvučenim vanjskim krajem umetnuta je u vrat tikvice. Stavljajući tikvicu na tronožac prekriven azbestnom mrežicom, zagrijava se do intenzivnog ključanja vode. Rezultirajuća vodena para je nevidljiva i u tikvici i na otvoru cijevi, ali se oblaci magle (kapljice kondenzirane pare) formiraju iznad tikvice. Za ravnomjerno ključanje vode, nekoliko komada poroznog porculana ili staklenih perli stavlja se unutar tikvice.

Nije potrebno jako povlačiti kraj epruvete, jer to može stvoriti visok pritisak i tada će tikvica prsnuti.

Čista voda u svim agregatnim stanjima je bezbojna. Vodena para je nevidljiva.

Iskustvo. Parovi, vidljivi i nevidljivi.Četiri velike boce su postavljene na sto. U prvi se ulije malo vode, u drugi brom, u treći alkohol, a u četvrti benzin.

Nakon nekog vremena, zrak u svakoj boci je zasićen parama odgovarajuće tekućine. U tikvici sa bromom pare su vidljive, u bocama sa vodom, alkoholom i benzinom su nevidljive; u bocama sa alkoholom i benzinom mogu se otkriti mirisom.

Gustina čiste vode na +4°C i pritisku od 760 mm Hg. Art. uzeti kao jedinica.

Iskustvo. Potvrda da je gustina tople vode manja od gustine vode na +4°C. Za eksperiment koriste staklenu cijev savijenu u obliku kvadrata, sa svakom stranom dužine oko 25 cm (). Oba kraja cijevi su spojena sa dva komada gumene cijevi na staklenu T-cijev. Čitav uređaj se napuni hladnom vodom iz koje se prokuhavanjem mora odstraniti zrak i učvrstiti u tronošcu u položaju prikazanom na slici. Nekoliko kapi mastila, otopine KMnO 4, metilen plavog ili fluoresceina se dodaje u T-cijev i primjećuje se da boja difundira u oba smjera. Zatim zagrijavaju uređaj u jednom od uglova i primjećuju kako zagrijana voda, postajući lakša, počinje da se diže i sva tekućina u cijevi počinje kretati u smjeru koji je označen strelicama na slici. Boja iz cijevi u obliku slova T počinje se kretati u smjeru suprotnom od zagrijavanja. Ako sada pomaknemo plinski gorionik u lijevi ugao, obojena voda počinje se kretati s lijeva na desno. Ovaj uređaj služi kao model za centralno grijanje.

Led je manje gust od vode na +4°C, pa pluta na tekućoj vodi.

Iskustvo. Provjera slabe toplinske provodljivosti vode. Uzimajući epruvetu za donji kraj, zagrijte vodu u njoj. Voda na otvoru epruvete počinje da ključa, a na njenom donjem kraju ostaje hladna, za šta se epruveta drži rukom.

Električna provodljivost čiste vode je vrlo niska; čista voda je loš provodnik struje.

Iskustvo. Za proučavanje električne vodljivosti čiste vode i otopina različitih elektrolita i neelektrolita koristi se poseban uređaj.

Glavni dijelovi uređaja za određivanje električne provodljivosti tekućina su: dvije elektrode, postolje lampe sa električnom lampom, utičnica, utikač, prekidač, izvor električne struje i električna žica.

Elektrode mogu biti od platine, ugljika ili bakra; lampe mogu biti različite snage, ali radije koriste lampe koje se koriste za baterijske lampe; izvor struje mogu biti 1-2 baterije ili ispravljača, kao i transformatori priključeni na električnu mrežu i daju napon od 3-4 V.

Elektrode se uključuju utikačem. Umjesto postolja s električnom lampom, možete koristiti električno zvono. Obično se uređaj (baza sa električnom lampom, utičnicom i prekidačem) montira na istu ploču prema dijagramu prikazanom na slici.

Na donjem kraju elektroda napravljena je oznaka na koju je potrebno sipati tečnost u posudu kada su elektrode uronjene u nju.

bakarne elektrode. Dvije bakarne žice dužine 10-12 cm i prečnika 0,5-0,8 cm.

Obje elektrode, kao i prethodne, učvršćene su u krug od plute, u koji je također umetnut lijevak.

Za određivanje električne provodljivosti, tekućina se može sipati u epruvetu, staklo, cilindar, tikvicu ili staklenku, ovisno o veličini upotrijebljenih elektroda.

Za izvođenje eksperimenta, elektrode su uronjene u tekućinu i spojene na električni krug spojen serijski s električnom lampom (zvonom) i preko prekidača s izvorom električne energije.

Ako se svjetlo upali (ili zvono zazvoni) kada se uključi struja, tada je tekućina dobar provodnik električne energije.

Svaki put prije ispitivanja električne provodljivosti nove tekućine, elektrode, posuda u koju se ulijeva ispitna tekućina i lijevak se temeljito isperu destilovanom vodom, alkoholom, etrom, kloroformom, toluenom ili drugim otapalom i prebrišu filter papirom. .

Obično se u laboratoriji provjerava električna provodljivost sljedećih tekućina: destilovane vode, razrijeđenih otopina HCl, H 2 SO 4, NaOH, Ba (OH) 2, NaCl i šećera.

Da bi se pokazalo da je električna provodljivost posljedica prisustva jona, dovoljno je pokazati sljedeće:

otopina Ba (OH) 2 + fenolftalein provodi električnu struju;

Rastvor H 2 SO 4 provodi električnu struju.

Ako se sada razrijeđen rastvor H 2 SO 4 sipa kroz kapajući lijevak u otopinu Ba (OH) 2 sa fenolftaleinom, koji se nalazi u posudi za mjerenje električne provodljivosti, počinje taloženje taloga, svjetlo sijalice postepeno zatamni i konačno potpuno ugasi; crvena boja otopine zbog fenolftaleina nestaje. Ako nakon toga nastavite sa dodavanjem sumporne kiseline kap po kap, sijalica ponovo svijetli.

Pri atmosferskom pritisku (760 mm Hg), voda ključa na 100°. Ako se pritisak promijeni, mijenja se i tačka ključanja vode.

Iskustvo. Kipuća voda pod smanjenim pritiskom. Uređaj je sastavljen u skladu sa. Sastoji se od Liebig hladnjaka s unutrašnjom cijevi od debelog i izdržljivog stakla, koja se na dnu završava malim konusom. Na suprotnom kraju cijevi od konusa treba biti kuka za vješanje termometra.

U tikvicu frižidera se ulije malo vode, termometar se okači tako da mu kuglica sa živom bude u vodi tikvice, a frižider se učvrsti u okomitom položaju na tronožac.

Unutrašnja cijev frižidera je preko sigurnosne posude i manometra povezana sa vodenom mlaznom pumpom.

Na početku eksperimenta voda se propušta kroz frižider i tikvica se lagano zagreva, pažljivo posmatrajući temperaturu i pritisak na kojima voda počinje da ključa. U ovom eksperimentu ne bi trebalo dozvoliti veoma jak vakuum kako bi se izbeglo pucanje cevi.

Pojednostavljena verzija eksperimenta: zagrijemo vodu u tikvici do ključanja, skinemo tikvicu sa štednjaka i hermetički je zatvorimo čepom - ključanje prestaje, stavimo tikvicu pod mlaz hladne vode - brzo vrenje se nastavlja.

Iskustvo. Kipuća voda pod pritiskom iznad atmosferskog. Uređaj je sastavljen u skladu sa.

Boca za uređaj se uzima širokog grla, okruglog dna, izrađena od debelog i kvalitetnog stakla kapaciteta 500 ml.

U tikvicu sipajte 250 ml prethodno prokuvane vode. Tikvica je pričvršćena u tronožac i zatvorena gumenim čepom kroz koji su provučene dvije staklene cijevi. Jedna cijev, prečnika 6-7 mm, završava se mjehurićem takve veličine da prolazi kroz vrat tikvice. Druga cijev, prečnika 6 mm, počinje na donjem rubu čepa; spolja, savijen je pod uglom od 90° i, pomoću gumene cijevi debelih stijenki, spojen je na drugu staklenu cijev savijenu pod pravim uglom, spuštenu gotovo do dna u cilindar sa živom visine 90-100 cm i 1,5 -2 cm u prečniku.

Nekoliko komada poroznog porculana stavlja se u bočicu i do pola napuni vodom.

Sa naznačenom količinom žive, vazduh u boci je pod pritiskom većim od dve atmosfere.

Da se cijev spuštena u cilindar sa živom ne izbaci van, pričvršćena je u stezaljku za stativ.

Nakon sastavljanja uređaja, zagrijte tikvicu vodom. U početku voda u mjehuriću ključa pod atmosferskim pritiskom, a mnogo kasnije voda u tikvici ključa pod pritiskom većim od dvije atmosfere.

Za eksperiment su korištene tikvice s okruglim dnom, jer su otpornije na visoki pritisak.

Tokom eksperimenta rade pažljivo, posmatrajući na određenoj udaljenosti, jer pri pritisku od 2-3 atm tikvica može prsnuti.

Voda učestvuje u sledećim hemijskim reakcijama: u reakcijama u kojima ispoljava oksidirajuća svojstva, u reakcijama hidrolize, hidratacije, dodavanja, supstitucije i u reakcijama u kojima voda ima ulogu katalizatora.

U eksperimentima proizvodnje vodonika razmatran je oksidativni učinak vode na natrijum, kalij, kalcij, magnezij, aluminij, željezo i ugljik.

Odjeljci posvećeni bromu i jodu opisuju eksperimente proizvodnje bromovodika i jodida hidrolizom fosfornih halogenida.

Kada se razmatraju svojstva hlora, broma i hlorovodonika, govorilo se o hidrataciji, koja se odvija kao reakcija adicije.

U eksperimentima koji ilustruju kombinaciju vodika sa hlorom ili joda sa cinkom, prikazana su katalitička svojstva vode.

U mnogim opisanim eksperimentima javljaju se kemijske reakcije koje uključuju vodu.

Kratki opis

Samootkrivanje najmanjeg zrnca znanja od strane učenika pričinjava mu veliko zadovoljstvo, omogućava mu da osjeti svoje sposobnosti, uzdiže ga u vlastitim očima. Učenik se afirmiše kao ličnost. Učenik čuva ovu pozitivnu paletu emocija u svom pamćenju, nastoji da je doživi iznova i iznova. Dakle, postoji interes ne samo za predmet, već ono što je vrednije – u samom procesu spoznaje – kognitivni interes.

Uvod…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .3
O razvoju istraživačke aktivnosti učenika na nastavi hemije i van nastave……………………………………………………………………………………………… ………… …………………………………četiri
Organizacija istraživačkih aktivnosti………………………………………………………………………………….6
Književnost……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

Priloženi fajlovi: 1 fajl

Navest ću primjere zadataka misaonog eksperimenta.

1. U retortu je sipan cink u prahu, cev za izlaz gasa je zatvorena stezaljkom, retorta je izvagana i sadržaj je kalcinisan. Kada se retorta ohladila, ponovo je izvagana. Da li se masa promijenila i zašto? Zatim je stezaljka otvorena. Da li se masa promijenila i zašto?

2. Na vagi su izbalansirane čaše sa rastvorima natrijum hidroksida i natrijum hlorida. Hoće li se nakon nekog vremena položaj strelice vage promijeniti i zašto?

Na osnovu rezultata zadataka nastavnik može ocijeniti spremnost učenika za praktičan rad.

Prilikom proučavanja kvalitativnih reakcija na jone, studenti stiču sposobnost izrade plana za prepoznavanje supstanci.

Posebnu grupu čine heuristički i istraživački zadaci. Pritom učenici koriste rasuđivanje kao sredstvo za sticanje subjektivnog novog znanja o supstancama i hemijskim reakcijama. Istovremeno, studenti provode teorijska istraživanja na osnovu kojih formiraju definicije, pronalaze veze između strukture i svojstava, genetskog odnosa supstanci, sistematiziraju činjenice i utvrđuju obrasce, sprovode eksperiment kako bi riješili nastali problem. od strane nastavnika ili samostalno.

Na primjer, kada proučavate amfoterne hidrokside, možete ponuditi sljedeći zadatak:

Hoće li rezultat interakcije rastvora natrijum hidroksida i aluminijum hlorida biti isti kada se dodaju 1 prema 2 i obrnuto?

Prilikom proučavanja teme „Generalizacija glavnih klasa anorganskih supstanci“, predlažemo da odgovorimo na pitanje: šta se događa ako se otopini natrijevog hidroksida doda otopini bakar (II) sulfata, a otopini se doda kalijev hidroksid natrijum karbonata.

Praksa pokazuje da se korištenjem kreativnih zadataka predviđaju svojstva tvari. Takvi zadaci doprinose formiranju istraživačkih vještina, podstiču interes, omogućavaju učenicima da se upoznaju sa dostignućima naučnika, vide lijepe, elegantne živopisne primjere rada kreativne misli.

Prilikom proučavanja teme „Ugljeni hidrati“, studentima se postavljaju pitanja:

1. Njemački hemičar Christian Shenbein slučajno je prosuo mješavinu sumporne i dušične kiseline po podu. Automatski je obrisao pod ženinom pamučnom pregačom. „Kiselina može zapaliti pregaču“, pomisli Šenbein, ispra pregaču u vodi i okači je da se osuši preko peći. Pregača se osušila, ali onda se začula tiha eksplozija i ... pregača je nestala. Zašto je došlo do eksplozije?

2. Šta se dešava ako dugo žvaćete mrvice hleba?

Istraživačke lekcije zahtijevaju dosta pripreme, što se, kako praksa pokazuje, opravdava. Takve lekcije grade se u skladu sa logikom aktivnosti aktivnosti i uključuju sljedeće faze: motivaciono-orijentacionu, operativno-izvršnu (analiza, predviđanje i eksperiment), evaluativno-refleksivnu.

Dakle, obrazovno istraživanje je način kreativnog učenja, koji, osmišljen u skladu sa modelom naučnog istraživanja, omogućava izgradnju obrazovnog procesa na bazi aktivnosti, a moguće i pri osmišljavanju časova hemije.

Književnost

1.Bataeva E.N. Formiranje istraživačkih vještina. Zh, Hemija: nastavne metode. 8.2003-1.2004

2.Emelyanova E.O., Iodko A.G. Organizacija kognitivne aktivnosti učenika na časovima hemije od 8. do 9. razreda. Moskva: Školska štampa, 2002.

3. Metodički časopisi "Hemija u školi", "Biologija u školi"

4. Stepin B.D. Zabavni zadaci i efektni eksperimenti iz hemije. M.: Drfa, 2002.

5. Fascinantni svijet hemijskih transformacija: Originalni problemi sa rješenjima / A.S. Suvorov i dr. Hemija, 1998.

KORIŠĆENJE ISTRAŽIVAČKIH ZADATAKA NA ČASU HEMIJE

Jedan od poznatih filozofa jednom je primijetio da je obrazovanje ono što učeniku ostaje u umu kada se zaboravi sve naučeno. Šta treba da ostane u glavi učenika kada se zaborave zakoni fizike, hemije, teoreme geometrije i pravila biologije? Sasvim ispravno - kreativne vještine neophodne za samostalnu kognitivnu i praktičnu aktivnost, te uvjerenje da svaka aktivnost mora zadovoljiti moralne standarde.

Nastava općenito je „zajedničko istraživanje koje sprovode nastavnik i učenik“ (S.L. Rubinshtein). Nastavnik je taj koji daje oblike i uslove istraživačke aktivnosti, zahvaljujući kojima učenik razvija unutrašnju motivaciju da pristupi svakom problemu koji se pojavi pred njim sa istraživačke, kreativne pozicije. Kada podučavam djecu istraživačkim vještinama, prvo koristim problematična pitanja i situacije. Kada koristite učenje zasnovano na problemu, morate shvatiti da tek tada možemo govoriti o razvoju mišljenja kada problemske situacije se redovno koriste, zamenjujući jedno drugo. Upotreba problemskih situacija u nastavi hemije doprinosi formiranju dijalektičkog mišljenja učenika, razvoju vještina pronalaženja i rješavanja kontradikcija.

Načini stvaranja problematične situacije može biti veoma raznolika.

To uključuje:

1. Demonstracija ili saopštenje nekih činjenica , koji su nepoznati studentima i zahtijevaju dodatne informacije za objašnjenje. Podstiču potragu za novim saznanjima. Na primjer,nastavnik demonstrira alotropske modifikacije elemenatai nudi objašnjenje zašto su to moguće, ili npr. učenici još ne znaju da amonijum hlorid može sublimirati, pa im se postavlja pitanje kako razdvojiti mješavinu amonijum hlorida i kalijum hlorida.

2. Koristeći kontradikciju između raspoloživog znanja i činjenica koje se proučavaju, kada na osnovu poznatog znanja učenici donose pogrešne sudove. Na primjer, nastavnik postavlja pitanje:"Može li se bistra otopina dobiti propuštanjem ugljičnog monoksida (IV) kroz krečnu vodu?"Na osnovu dosadašnjeg iskustva učenici odgovaraju negativno, a nastavnik pokazuje demonstracioni eksperiment sa stvaranjem kalcijum bikarbonata.

3. Objašnjenje činjenica na osnovu poznate teorije. Na primjer, Zašto elektroliza natrijum sulfata proizvodi vodik na katodi i kiseonik na anodi?Učenici moraju odgovoriti na pitanje koristeći tabele za traženje: niz metalnih napona, niz anjona u opadajućem redoslijedu oksidacijske sposobnosti i informacije o redoks prirodi elektrolize.

4. Izgradnja hipoteze zasnovane na poznatoj teoriji, a zatim provjeriti. Na primjer,Hoće li sirćetna kiselina, kao organska kiselina, pokazati opća svojstva kiselina?Učenici postavljaju pretpostavku, nastavnik postavlja eksperiment ili se radi u laboratoriji, a zatim se daje teorijsko objašnjenje.

5. Pronalaženje racionalnog rješenja, kada se postave uslovi i da se krajnji cilj. Na primjer, nastavnik predlaže eksperimentalni problem:date tri epruvete sa supstancama; odrediti ove supstance na najkraći način, sa najmanjim brojem uzoraka.

6. Pronalaženje nezavisnog rješenja pod datim uslovima . Ovo je već kreativan zadatak, za koji lekcija nije dovoljna, stoga je za rješavanje problema potrebno koristiti dodatnu literaturu i priručnike izvan lekcije. Na primjer,odabrati uslove za određenu reakciju, poznavajući svojstva tvari koje ulaze u nju, dati prijedloge za optimizaciju procesa proizvodnje koji se proučava.

7. Princip istoricizma takođe stvara uslove za problemsko učenje. Na primjer, potraga za načinima sistematizacije hemijskih elemenata, što je na kraju dovelo do D.I. Mendeljejeva, do otkrića periodičnog zakona.Brojni problemi vezani za pružanjemeđusobni uticaj atoma u molekulima organskih supstancina bazi elektronske strukture, takođe su odraz pitanja koja su se pojavila u istoriji razvoja organske hemije.

Najuspješnije pronađenom problemskom situacijom treba smatrati onu u kojoj problem formulišu sami učenici. Istraživačka aktivnost se, po mom mišljenju, može pripisati i brojnim tehnologijama lično orijentisane prirode, pod uslovom da nastavnik pokaže interesovanje za lični rast učenika, formiranje njegovih vrednosnih orijentacija, ličnih kvaliteta. To je moguće zbog sadržaja rada koji student obavlja i zbog komunikacije između odrasle osobe i djeteta u toku istraživačke aktivnosti.

Prilikom obavljanja istraživačke djelatnosti na osnovu eksperimenta, pretpostavljaju se sljedeće faze općenaučne djelatnosti:

Postavljanjem cilja eksperimenta, cilj određuje kakav rezultat eksperimentator namjerava postići tokom istraživanja.

Formulacija i opravdanje hipoteze koja se može koristiti kao osnova za eksperiment. Hipoteza je skup teorijskih tvrdnji čija je istinitost podložna provjeri.

Planiranje eksperimenta vrši se u sledećem redosledu: 1) izbor laboratorijske opreme i reagenasa; 2) izradu plana eksperimenta, a po potrebi i slike dizajna uređaja; 3) promišljanje rada nakon završetka eksperimenta (odlaganje reagensa, karakteristike pranja sudova, itd.); 4) utvrđivanje izvora opasnosti (opis mera predostrožnosti tokom eksperimenta); 5) izbor forme za evidentiranje rezultata eksperimenta.

Sprovođenje eksperimenta, fiksiranje zapažanja i mjerenja.

Analiza, obrada i objašnjenje rezultata eksperimenta obuhvata: 1) matematičku obradu rezultata eksperimenta (po potrebi); 2) poređenje rezultata eksperimenta sa hipotezom; 3) objašnjenje procesa koji se odvijaju u eksperimentu; 4) formulisanje zaključka.

Refleksija – osvještavanje i evaluacija eksperimenta na osnovu poređenja cilja i rezultata. Potrebno je utvrditi da li su sve operacije za izvođenje eksperimenta bile uspješne.

Ocjena se daje kako za opšte naučne vještine, kao što su sposobnost postavljanja cilja, postavljanja hipoteze, planiranja, izvođenja eksperimenta, analize dobijenih rezultata, izvođenja zaključaka, tako i za posebne vještine predviđene ovim radom.

Prilikom organizovanja ovakve nastave učenici se nalaze u uslovima koji od njih zahtevaju da budu sposobni da planiraju eksperiment, kompetentno sprovode zapažanja, beleže i opisuju njegove rezultate, generalizuju i izvode zaključke, kao i ovladavaju naučnim metodama spoznaje.

Od posebnog značaja u formiranju istraživačkih veština su zadaci koji uključuju misaoni eksperiment, doprinosi razvoju sposobnosti zaključivanja. Ovo su zadaci u kojima morate dobiti određenu supstancu od ponuđenih; dobiti supstancu na nekoliko načina; provodi sve karakteristične i kvalitativne reakcije svojstvene ovoj klasi tvari; otkrivaju genetski odnos između klasa neorganskih supstanci.

Na primjer, kada se proučava tema "Elektrolitička disocijacija", tradicionalno eksperimentalno određivanje električne provodljivosti tvari pomoću instrumenta počinje misaonim eksperimentom. Nakon toga provodimo demonstracioni eksperiment. Učenici upoređuju i analiziraju rezultate, prave crteže i dijagrame u sveskama, zapisuju jednačine za reakciju elektrolitičke disocijacije.

Hajde da donesemo primjeri zadaci misaonog eksperimenta.

1. U retortu je sipan cink u prahu, cev za izlaz gasa je zatvorena stezaljkom, retorta je izvagana i sadržaj je kalcinisan. Kada se retorta ohladila, ponovo je izvagana. Da li se masa promijenila i zašto? Zatim je stezaljka otvorena. Da li se masa promijenila i zašto?

2. Na vagi su izbalansirane čaše sa rastvorima natrijum hidroksida i natrijum hlorida. Hoće li se nakon nekog vremena položaj strelice vage promijeniti i zašto?

Na osnovu rezultata zadataka nastavnik može ocijeniti spremnost učenika za praktičan rad.

Prilikom proučavanja kvalitativnih reakcija na jone, studenti stiču sposobnost izrade plana za prepoznavanje supstanci. Odeljenje je podeljeno u grupe.Svaka grupa dobija zadatak da sastavi plan određivanja rastvora sulfata, karbonata i natrijum hlorida u tri numerisane epruvete. Obavezni uslovi: vidljivost, željeni uslovi: brzina i minimalno utrošenih reagensa. Svaka grupa brani svoj plan, koristeći prethodno stečeno znanje, zapisuje jednačine molekularne i ionske reakcije. U zaključku, studenti provode laboratorijski eksperiment, implementirajući svoj plan u praksi.

Posebnu grupu čine zadaci heurističke i istraživačke prirode. Pritom učenici koriste rasuđivanje kao sredstvo za sticanje subjektivnog novog znanja o supstancama i hemijskim reakcijama. Istovremeno, školarci provode teorijska istraživanja na osnovu kojih formiraju definicije, pronalaze veze između strukture i svojstava, genetskog odnosa supstanci, sistematiziraju činjenice i utvrđuju obrasce, sprovode eksperiment kako bi riješili nastali problem. od strane nastavnika ili samostalno . Na primjer, pri proučavanju amfoternih hidroksida može se predložiti sljedeći zadatak:

Hoće li rezultat interakcije rastvora natrijum hidroksida i aluminijum hlorida biti isti kada se dodaju 1 prema 2 i obrnuto?

Prilikom proučavanja teme „Generalizacija glavnih klasa anorganskih supstanci“, predlažemo da odgovorimo na pitanje: šta se događa ako se otopini natrijevog hidroksida doda otopini bakar (II) sulfata, a otopini se doda kalijev hidroksid natrijum karbonata. Na temu "Halogeni" zanimljiva su sljedeća pitanja:

1. Koje će boje biti indikatorski papir u svježe pripremljenom rastvoru hlora u vodi?

2. Koje boje će biti indikatorski papir u rastvoru hlora koji je neko vreme bio izložen svetlosti?

Odgovori na ova pitanja su potvrđeni eksperimentalno.

Praksa pokazuje da upotreba kreativni zadaci o predviđanju svojstava supstanci doprinosi formiranju istraživačkih vještina, podstiče interesovanje, omogućava učenicima da se upoznaju sa dostignućima naučnika, vide prelepe, elegantne živopisne primere rada kreativne misli.

Prilikom proučavanja teme „Ugljeni hidrati“, studentima se postavljaju pitanja:

1. Njemački hemičar Christian Shenbein slučajno je prosuo mješavinu sumporne i dušične kiseline po podu. Automatski je obrisao pod ženinom pamučnom pregačom. „Kiselina može zapaliti pregaču“, pomisli Šenbein, ispra pregaču u vodi i okači je da se osuši preko peći. Pregača se osušila, ali onda se začula tiha eksplozija i ... pregača je nestala. Zašto je došlo do eksplozije? ( Ispostavilo se da dušična kiselina pomiješana s pamukom - zapravo ista celuloza - formira eksploziv, koji je Shenbein nazvao piroksilin - "zapaljivo drvo". Tih godina piroksilin nije mogao zamijeniti barut, jer je bio vrlo eksplozivan).

Dakle, obrazovno istraživanje je način kreativnog učenja, koji, osmišljen u skladu sa modelom naučnog istraživanja, omogućava izgradnju obrazovnog procesa na bazi aktivnosti, a moguće i pri osmišljavanju časova hemije.

Analiza vlastitog iskustva i poznavanje iskustva rada u ovom smjeru omogućava nam da izvučemo neke pedagoške zaključke:

1. Učenici različitog stepena pripremljenosti i različitog uzrasta se sa zadovoljstvom i interesovanjem uključuju u istraživačke aktivnosti, tj. netačna je tvrdnja da je ovo područje interesovanja i mogućnosti srednjoškolaca i da je ova vrsta aktivnosti moguća samo za darovitu djecu. Nastavnici uključeni u istraživačke aktivnosti učenika različitog stepena pripremljenosti treba da vode računa o mogućnostima djeteta, predviđaju nivo rezultata, stopu realizacije istraživačkog programa.

2. U toku istraživačkih aktivnosti razvoj djetetovih sposobnosti odvija se pod određenim uslovima:

ako tema i predmet istraživačke aktivnosti zadovoljavaju potrebe djeteta;

Obuka se odvija u „zoni proksimalnog razvoja i na prilično visokom nivou težine“;

Ako je sadržaj aktivnosti zasnovan na „subjektivnom iskustvu djeteta“;

Ako postoji učenje o metodama aktivnosti.

3. Podučavanje istraživačkih vještina počinje sa lekcijom koja je izgrađena prema zakonima naučnog istraživanja. Tehnologija istraživačke aktivnosti usmjerena je na razvoj vještina:

Odrediti ciljeve i zadatke studije, njen predmet;

Samostalno traženje literature i njenih bilješki;

Analiza i sistematizacija informacija;

Obilježiti proučavane izvore;

Izložiti hipotezu, provesti praktičnu studiju u skladu s njom iz klasifikacije materijala;

Opišite rezultate studije, izvedite zaključke i generalizacije.

Obrazovana osoba u savremenom društvu nije samo i ne toliko osoba naoružana znanjem, već sposobna da izvuče, stekne znanje i primeni ga u svakoj situaciji. Završilac škole mora se prilagoditi promjenjivim životnim situacijama, samostalno kritički razmišljati, biti društven, kontaktirati u različitim društvenim grupama.

Riječ je o formiranju savremenih ključnih kompetencija kod učenika: opštenaučne, informatičke, kognitivne, komunikativne, vrijednosno-semantičke, društvene.

Hemija je jedna od najhumanistički orijentisanih prirodnih nauka: njen uspeh je oduvek bio usmeren na zadovoljavanje potreba čovečanstva.

Izučavanje hemije u školi doprinosi formiranju svjetonazora učenika i holističke naučne slike svijeta, razumijevanju potrebe hemijskog obrazovanja za rješavanje svakodnevnih životnih problema, te vaspitanju moralnog ponašanja u okruženju.

U članku su prikazani ciljevi i zadaci istraživačkog obrazovanja, tipologija i uloga istraživačkih zadataka iz hemije u razvoju relevantne kompetencije. Dati su primjeri različitih vrsta istraživačkih zadataka za rad u učionici ili kod kuće. Izvode se zaključci o efikasnosti njihovog korišćenja za dobijanje planiranih predmetnih, metapredmetnih i ličnih rezultata.

Skinuti:

Pregled:

Istraživački zadaci iz hemije kao sredstvo za formiranje odgovarajuće kompetencije u prostoru časa.

Implementacija Federalnog državnog obrazovnog standarda podrazumijeva praksu formiranja metapredmetnih vještina i sposobnosti, koje su rezultat obrazovnog oblika izgrađenog na tradicionalnim predmetnim znanjima, vještinama i sposobnostima, a koji se zasniva na mentalno-aktivnom tipu. integracije obrazovnog materijala sa principom refleksivnog mišljenja.

Primjer metapredmetne kompetencije je istraživanje, koje uključuje čitav niz obrazovnih kompetencija direktno povezanih sa mentalnim, tragačkim, logičkim i kreativnim procesima spoznaje učenika.

Hemija je jedna od praktičnih disciplina koje se izučavaju u opšteobrazovnoj školi. Njena nastava je direktno povezana sa procesom razvoja istraživačke kompetencije, budući da se metode na kojima se zasniva hemijska nauka (analiza, sinteza, modeliranje itd.) u velikoj meri poklapaju sa glavnim komponentama istraživačke kompetencije.

Formiranje potonjeg se najpotpunije ostvaruje kroz dodatne vannastavne projektantske i istraživačke aktivnosti, o čemu je već dovoljno rečeno.

Prioritet u mom radu je uključivanje istraživačkih zadataka u sadržaj nastave i domaće zadatke.

Ovdje treba napomenuti da spontano usađivanje kod učenika niza istraživačkih vještina tokom nastave, pa čak i putem vannastavnog rada, ne može poslužiti kao dovoljna osnova za ostvarivanje ciljeva istraživačkog obrazovanja.

Samo sistematsko korištenje mogućnosti savremenih pedagoških tehnologija (istraživanja, dizajna, informacija i komunikacija, kritičko mišljenje, TRIZ itd.) i sistematsko korištenje istraživačkih zadataka može dati rješenje problema.

Zahtjevi za istraživački zadatak iz hemije isti su kao i za bilo koju akademsku disciplinu. Riječ je o prisutnosti problema čije rješenje zahtijeva teorijsku analizu, primjenu naučno-istraživačkih metoda (teorijskih, empirijskih), uz pomoć kojih studenti moraju otkriti znanja koja su im dosad bila nepoznata.

Osnovna svrha njegovog uvođenja je formiranje sposobnosti učenika da samostalno, kreativno savladavaju nove načine aktivnosti, aktiviraju učenje, prenose učenicima inicijativu u organizovanju kognitivne aktivnosti.

Najvažniji tipovi studentskog istraživanja u prostoru časa hemije su:

• Rješavanje kvalitativnih hemijskih problema na osnovu mentalnog i stvarnog eksperimenta.
• Nezavisno predviđanje i modeliranje hemijskih procesa i reakcija.
• Rešavanje hemijskih, fizičko-hemijskih i hemijskih problema u domaćinstvu.
• Kritička analiza postojećih ili iznesenih činjenica i formiranje značajnih informacija na osnovu njih.

Navedimo primjere istraživačkih zadataka.

Dakle, na prvim časovima hemije u 8. razredu može se voditi zajednička studija na temu "Uloga hemije u životu čoveka". Ili „Hemija - da li je dobra ili loša?“ Na času se koristi metodološka tehnika zasnovana na već postojećem svakodnevnom iskustvu učenika, elektronska prezentacija koja sadrži dodatni materijal o ovoj temi. Kao domaći zadatak, predlaže se pisanje priče „Život bez hemije“.

Ili neki drugi zadatak. Koje su posljedice nedostatka kalija u ljudskom tijelu?

Koristeći podatke u tabeli, izračunajte koliko svake namirnice trebate pojesti da biste zadovoljili svoje dnevne potrebe za kalijem (2-3 g).

Rješenje bilo kojeg istraživačkog problema uključuje prolazak sljedećih glavnih faza:

Definisanje svrhe i ciljeva studije, njenog predmeta;

Analiza i sistematizacija dostupnih informacija, traženje novih informacija;

Postavljanje hipoteza, provođenje teorijskih i/ili praktičnih istraživanja u skladu s njima iz klasifikacije materijala;

Opis rezultata istraživanja, formulisanje zaključaka i generalizacije.

Od posebnog značaja u formiranju istraživačkih veština su zadaci koji uključujumisaoni eksperiment, doprinosi razvoju sposobnosti zaključivanja. Ovo su zadaci u kojima morate dobiti određenu supstancu od ponuđenih; dobiti supstancu na nekoliko načina; provodi sve karakteristične i kvalitativne reakcije svojstvene ovoj klasi tvari; identificirati genetski odnos između klasa neorganskih ili organskih supstanci.

Na primjer: U retortu je sipan cink prah, cev za izlaz gasa je zatvorena stezaljkom, retorta je izvagana, a sadržaj kalcinisan. Kada se retorta ohladila, ponovo je izvagana. Da li se masa promijenila i zašto? Zatim je stezaljka otvorena. Da li se masa promijenila i zašto?

Ili: čaše sa rastvorima natrijum hidroksida i natrijum hlorida su balansirane na vagi. Hoće li se nakon nekog vremena položaj strelice vage promijeniti i zašto? Zašto se, s tim u vezi, preporučuje da se alkalni rastvori kućnih hemikalija (sredstva za uklanjanje začepljenja vodovodnih cevi, nelepljive mešavine) čuvaju dobro zatvoreni?

Na osnovu rezultata izvršenih zadataka nastavnik može ocijeniti spremnost učenika za praktičan rad i stepen savladanosti položenog programskog gradiva.

Još jedan primjer. Prilikom proučavanja kvalitativnih reakcija na jone, studenti stiču sposobnost izrade plana za prepoznavanje supstanci. Odeljenje je podeljeno u grupe, svaka grupa dobija zadatak da sastavi plan određivanja tri do pet supstanci u numerisanim epruvetama. na primjer, otopine sulfata, karbonata i natrijum hlorida. sa namjerno prevelikom količinom reagensa za određivanje. Obavezni uslovi: vidljivost, željeni uslovi: brzina i minimalno utrošenih reagensa. Svaka grupa brani svoj plan, koristeći prethodno stečeno znanje, zapisuje jednačine molekularne i ionske reakcije. U zaključku, studenti provode laboratorijski eksperiment, implementirajući svoj plan u praksi.

Posebnu grupu čine zadaciheurističke prirode. Radeći ih, učenici koriste rasuđivanje kao sredstvo da steknu subjektivno nova znanja o supstancama i hemijskim reakcijama i njihovom mjestu, uključujući i naš svakodnevni život. Istovremeno, školarci provode teorijska istraživanja na osnovu kojih, na primjer, formiraju definicije, pronalaze odnose između strukture i svojstava, genetski odnos supstanci, sistematiziraju činjenice i utvrđuju obrasce, sprovode eksperiment kako bi riješiti problem koji je formirao nastavnik ili postavio samostalno.

dakle, pri proučavanju amfoternih hidroksida može se predložiti sljedeći zadatak:

Hoće li rezultat interakcije otopina natrijum hidroksida i aluminij hlorida biti isti kada se 1 otopina doda na 2 i obrnuto?

Na temu "Halogeni" zanimljiva su sljedeća pitanja:

1. Koje će boje biti indikatorski papir u svježe pripremljenom rastvoru hlora u vodi?

2. Koje boje će biti indikatorski papir u rastvoru hlora koji je neko vreme bio izložen svetlosti?

Odgovori na ova pitanja potvrđeni su empirijski i jednačinama tekućih procesa.

Praksa pokazuje da je upotreba ovakvih zadatakadoprinosi formiranju istraživačkih vještina, podstiče interesovanje, omogućava studentima da se upoznaju sa dostignućima naučnika, vide prelepe, elegantne živopisne primere rada kreativne misli.

Analiza vlastitog iskustva i poznavanje iskustva u ovoj oblasti nam omogućava da izvučemo sljedeće zaključke:

1. U istraživačku aktivnost na času sa zadovoljstvom i interesovanjem se uključuju učenici različitog stepena osposobljenosti i različitog uzrasta, tj. tvrdnja da je ova vrsta aktivnosti moguća samo za darovitu djecu je netačna. Samo, nastavnici koji takve učenike uključuju u istraživačke aktivnosti treba da vode računa o mogućnostima djeteta, predviđaju nivo rezultata i brzinu realizacije istraživačkog programa.

2. Rješenje istraživačkog problema će biti efikasnije ako

ako tema i predmet istraživačke aktivnosti zadovoljavaju potrebe djeteta;

Ako je njegov sadržaj zasnovan na njegovom subjektivnom iskustvu.

Kako su u stara vremena govorili, bolje uređen um je bolji od dobro ispunjenog uma. Obrazovana osoba u savremenom društvu nije samo i ne toliko osoba naoružana znanjem, već osoba koja može samostalno izvući, steći znanje, primijeniti ga u bilo kojoj situaciji, što je u velikoj mjeri olakšano upotrebom tehnika, metoda i tehnologija istraživačke aktivnosti.