Laboratorní cvičení z anorganické chemie - pracovní listy Závěrem každého laboratorního cvičení je protokol, obsahující informace o cíli práce, potřebných pomůckách, postupu práce, pozorováních, naměřených veličinách a jejich zpracování, o výsledcích z toho plynoucích a podobně. Protokol musí být zpracován tak, aby byl i beze skript srozumitelný i jinému chemicky vzdělanému pracovníkovi. Tyto pracovní listy jsou určeny k urychlení práce na protokolech. Potřebné části lze zkopírovat a do protokolu vlepit nebo natisknout. Forma protokolů: 1) Protokol píšeme na volné listy formátu A4, oboustranně. Papír bez linek je vhodnější. 2) Každá jednotlivá laboratorní úloha (celkem 37) je uzavřena samostatným protokolem. 3) Pokud protokol obsahuje více listů, je nutno je neoddělitelně spojit (sešitím nebo slepením, nikoli kancelářskou sponkou). 4) Protokoly odevzdáváme jednotlivě, nevkládáme je do dalších obalů. 5) Protokol musí být k první kontrole odevzdán do týdne od vypracování úlohy. Vyučující protokoly opraví a označí. V odůvodněných případech (nemoc apod.) lze protokoly odevzdávat i později. Poslední datum pro odevzdání k první kontrole určí vyučující. Protokoly poprvé odevzdané po tomto termínu nebudou přijaty a posluchač nebude mít v daném semestru nárok na zápočet. 6) Kromě titulní strany, seznamu otázek k úloze (obojí okopírujte z těchto pracovních listů) a grafů (zpracovat na počítači vhodným tabulkovým procesorem, např. Excel) je protokol psán rukou, nikoli na počítači. 7) Pokud jsou grafy vytvořeny ručně, musejí být zpracovány na milimetrovém papíře. 8) Každý protokol je uveden titulní stranou se základními informacemi o posluchači a zpracované úloze. Titulní stranu okopírujte z těchto pracovních listů a vyplňte. 9) Ke každému protokolu zodpovíme na otázky uvedené v těchto pracovních listech. Otázky je nutno v protokole uvést (lze je z těchto listů zkopírovat a vlepit, vytisknout apod.). 10) Osnova pro vypracování protokoluje uvedena níže. Osnova protokolu: 1) Vyplněná titulní strana 2) Přesný postup práce (včetně případných odchylek od návodu ve skriptech). 3) Nákres a popis použitých aparatur. 4) U úloh, ke kterým byl potřebný předběžný výpočet (např. pro zjištění množství reaktantů pro uskutečnění přípravy nějaké látky), také celý tento výpočet. 5) Popis pozorovaných vlastností všech použitých i připravených látek (kromě vody). 6) Popis toxicity všech použitých i připravených látek (kromě vody), bezpečnostní pravidla pro práci s nimi, první pomoc (opsat z těchto skript). 7) Popis pozorovaných dějů. 8) Veškeré naměřené hodnoty (např. zjištění hmotnosti produktů). 9) Srovnání vlastních pozorování s údaji z tabulek nebo učebnic. U preparativních úloh výpočet výtěžku (tj. kolik procent teoreticky získatelného množství připravované látky bylo ve skutečnosti získáno). 10) Diskuse hodnotící vhodnost zvolené metody, vysvětlující příčiny konkrétních neshod mezi teorií a vlastními pozorováními apod.. 11) Závěr: shrnutí hlavních výsledků práce, srovnání vlastních výsledků s teoretickými nebo tabelovanými údaji (uvést přesný název použitého informačního zdroje; u knih včetně strany, u Internetu včetně data citace), zhodnocení, zda byl úkol splněn. Číslo úlohy Název úlohy: Jméno studenta: Pomůcky: Chemikálie: Postup (na další straně) Otázky k jednotlivým úlohám I. Demonstrační úlohy Úloha 1 Chlor, jeho příprava a vlastnosti Úkol 1: Proč je nutno provádět experiment v digestoři? Úkol 2: Proč je nutno vznikající přebytečný chlor likvidovat? Úkol 3: Napsat rovnici reakce, kterou je v tomto experimentu přebytečný chlor likvidován. Úkol 4: Navrhnout obecné složení roztoku vhodného pro likvidaci přebytečného chloru. Úkol 5: Co se stalo s hořící špejlí (svíčkou) vloženou do válce s chlorem? Úkol 6: Jak se změnilo zbarvení jodidoškrobového papírku ihned po vložení do válce s chlorem? Úkol 7: Zapsat chemickou rovnicí děj probíhající s jodidoškrobovým papírkem ihned po vložení do válce s chlorem. Úkol 8: Jak se potom změnilo zbarvení jodidoškrobového papírku? Úkol 9: Co se stalo s barevnými předměty ve válci s chlorem? Úkol 10:Podstatu dějů popsaných v bodech (8) a (9) popsat slovy a obrázkem. Úkol ll:Jaké využití chloru plyne z pozorování v bodech (8) a (9)? Úloha 2 Redukce oxidu olovnatého vodíkem Úkol 1: Zapsat děj probíhající v Kippově přístroji, děj probíhající s PbO, děj probíhající s CuSCU, děj probíhající při důkazu vodíku i děj probíhající při likvidaci nadbytečného vodíku (celkem 5 reakcí) chemickou rovnicí. Úkol 2: Reakce zapsat také poloreakcemi (zvlášť oxidaci, zvlášť redukci). Úkol 3: Jakou barvu má bezvodý síran měďnatý? Úkol 4: Která forma síranu meďnatého je modrá? Úkol 5: Proč žlutý prášek PbO zčernal? Úkol 6: Vysvětlit funkci a popsat ovládání Kippova přístroje. Úloha 3 Samozápalnost bílého fosforu Úkol 1: Vyjmenujte všechny tři alotropické modifikace fosforu, uveďte jejich vlastnosti a použití. Úkol 2: Proč při experimentu je nutno pracovat v digestoři (vlastnosti sirouhlíku, vlastnosti bílého fosforu, provedení experimentu, ...)? Úkol 3: Hoření bílého fosforu zapsat chemickou rovnicí. Úkol 4: V jakém prostředí se uchovává bílý fosfor? Úkol 5: Jakým způsobem byste bezpečně zlikvidovali odpad, který zůstal po pokusu v digestoři? Úloha 4 Chlorečnan draselný, bengálske ohně Úkol 1: Proč dochází ke vznícení směsi škrob-chlorečnan účinkem koncentrované H2SO4? Úkol 2: Na jakém principu je založeno barvení plamene tzv. bengálskych ohňů? Úkol 3: Jak se plamen zbarvil se kterou příměsí? Úkol 4: Proč se použité listy papíru nesmí hodit do koše? Úloha 5 Aluminotermie Úkol 1: Práškový hliník hoří na vzduchu intenzivním plamenem. Tuto reakci zapsat chemickou rovnicí. Úkol 2: Zapsat provedenou aluminotermickou reakci chemickou rovnicí. Úkol 3: Jaký je hlavní (žádaný) produkt provedeného experimentu? Kde jej po uskutečnění reakce nalezneme? Úkol 4: Aluminotermie je nezastupitelná metoda průmyslové výroby některých kovů. Zjistěte v literatuře, které kovy se vyrábějí aluminotermicky. Úkol 5: V této úloze bylo aluminotermicky laboratorně připraveno železo. V průmyslu se však vyrábí jinak. Stručně popište princip průmyslové výroby železa. II. Krystalizace Úloha 6 Příprava KAI(S04)212H20 a pěstování směsného krystalu KAI(Cr)(S04)2-12H20 Úkol 1: Vyčíslit uvedenou rovnici vzniku KA1(S04)2-12H20 A12(S04)3. 18H20 + K2SO4 + H2O -> KA1(S04)2 • 12H20 Úkol 2: Zakreslit tvar vzniklého monokrystalu KA1(S04)2-12H20, zaznamenat jeho barvu. Úkol 3: Určit krystalografickou soustavu, v níž KA1(S04)2-12H20 krystalizuje. Úkol 4: Zakreslit tvar vzniklého monokrystalu KAl(Cr)(S04)2-12H20, zaznamenat barvu. Úkol 5: Určit krystalografickou soustavu, v níž KAl(Cr)(S04)2-12H20 krystalizuje. III. Vlastnosti látek Úloha 7 Elektrolýza vody Úkol 1: Naměřené hodnoty objemů zapsat do tabulky 1. Úkol 2: Děje probíhající na anodě a katodě zapsat pomocí chemické rovnice. Úkol 3: Formulovat Avogadrův zákon. Úkol 4: Odpovídají naměřené hodnoty Avogadrovu zákonu? Tab I: Záznam z měření (závislost objemu vzniklých plynů na čase) Čas cm3H2 cm302 cm3 H2 : cm3 02 Úloha 8 Vlastnosti hydroxidu sodného a) Úkol 1: Vyplnit tabulku 2 Tab. 2 původní hmotnost (g) konečná hmotnost (g) přírůstek hmotnosti (g) otevřená nádobka uzavřená nádobka Úkol 2: Ve kterém případě vzrostla hmotnost více? Proč? b) Úkol 1: Úkol 2: Úkol 3: a) endotermní b) exotermní c) ani jedno z toho Jak se změnila teplota? Co z toho lze říci o rozpouštění NaOH ve vodě? Je to děj: Rozpouštěcí entalpie NaOH tedy je: a) AH < 0 b) AH = 0 c) AH > 0 Úloha 9 Příprava vodíku a jeho vlastnosti a) Úkol 1: Zapsat konkrétní průběh reakcí chemickými rovnicemi. Tytéž reakce zapsat také iontově. Úkol 2: Zapsat obecnou chemickou rovnici. Úkol 3: Zapsat obecnou kinetickou rovnici a dosadit konkrétně pro reakci (obecné) kyseliny se zinkem. Úkol 4: Vypočíst látkovou koncentraci H+ iontů v každém z roztoků. Úkol 5: Na základě rovnice (3)a výsledků výpočtu provedeného v bodě (4) odůvodnit, proč mají pozorované reakce různou rychlost? Úkol 6: Zvážit, zda pozorovaná rychlost souhlasí s tvrzením vyvozeným v úloze (4). Zkumavka č. 8 cm3 Přidáno Pozorovaná Rychlost reakce rychlost reakce odhadnutá výpočtem 1 HCl 1 granulka Zn 2 CH3COOH 1 granulka Zn 3 H2S04 1 granulka Zn Rychlost doplnit dle sledování: 1-nejrychlejší, 2-střední, 3-nejpomalejší b) Úkol 1: Zapsat děje probíhající při reakci chemickou rovnicí Úkol 2: Jak musí být otočená zkumavka s vodíkem, aby neunikl? Proč? Úkol 3: Chemickou rovnicí zapsat důkazovou reakci na vodík. Úkol 4: Co všechno se pozoruje sluchem a zrakem při důkazové zkoušce na vodík? Jak vypadá zkumavka po této zkoušce? Úkol 5: Které dva zvukové efekty mohou důkazovou reakci doprovázet? Co který z nich znamená? Úloha 10 Kyslík a jeho vlastnosti I Úkol 1: Jaký děj nastal v prvním válci po vsunutí špejle? Úkol 2: Jaké bylo pH roztoku vzniklého pohlcením bílého dýmu ve vodě? Jaké vlastnosti (kyselé, zásadité) měl vzniklý roztok? Úkol 3: Který plyn vznikl hořením síry? Úkol 4: Která chemická látka vznikla rozpuštěním tohoto plynu ve vodě? Úkol 5: Vyjádřit průběh všech reakcí pomocí chemických rovnic. Úloha 11 Kyslík a jeho vlastnosti II Úkol 1: Jaké chemické reakci podlehlo doutnající uhlí vhozené do zkumavky? Úkol 2: Co tento děj dokazuje? Který plyn vznikl při zahřívání chilského ledku? Úkol 3: Chemickou rovnicí zapsat děj probíhající při zahřívání ledku. Úkol 4: Proč je pod zkumavkou miska s pískem? Úkol 5: Proč je při zahřívání zkumavky nutno kahanem pohybovat? Úloha 12 Voda, tvrdost vody, důkaz vybraných aniontů Úkol 1: Vyjádřit se k množství odparku u jednotlivých vzorků vody. Úkol 2: Jak se svým složením liší jednotlivé vzorky vody (množství a druh příměsí)? b) Úkol 1: Úkol 2: Úkol 3: Úkol 4: Úkol 5: Které vzorky se zakalily při reakci s AgNÜ3? Jakou barvu měl vzniklý zákal? Pro které ionty je dusičnan stříbrný důkazovým činidlem? Zapsat důkazovou reakci chemickou rovnicí. Vyplnit níže uvedenou tabulku: Voda: pitná dešťová minerální znečištěná vodovodní destilovaná Množství odparku Zákal s AgN03 Barva zákalu s AgNÜ3 c,) Úkol 1: Které ionty se dokazují pomocí KSCN? Úkol 2: Zapsat důkazovou reakci. Úkol 3: Proč se ke vzorkům před reakcí s KSCN přidává KMn04? Úkol 4: Proč se ke vzorkům před reakcí s KMnÜ4 přidává H2SO4? Úkol 5: Zapsat reakci, které se účastní KMn04 a H2SO4 a jedna z látek přítomných v některých ze zkoumaných roztoků vody - viz. manganometrie. Úkol 6: Který roztok změnil zbarvení? Úkol 7: Co to vypovídá o jeho složení? Úloha 13 Voda, hydráty, hydratace, dehydratace, solvatace Úkol 1: Vysvětlit pojmy: hydrát, hydratace, dehydratace, solvatace. Úkol 2: Zjistit hustotu ethanolu a vody. Která fáze je u dna zkumavky, která u hladiny, proč? Úkol 3: K jakým barevným změnám došlo po podvrstvení ethanolové fázi vodnou? Úkol 4: Co víte o barvě kobaltnatých solí v souvislosti s jejich hydratací / dehydratací? Úkol 5: Jakou formu kobaltnaté soli obsahovala ethanolová fáze? Jakou měla barvu? Úkol 6: Jakou formu kobaltnaté soli obsahovala vodná fáze? Jakou měla barvu? Úloha 14 Oxidačně-redukční (redoxní) reakce peroxidu vodíku Úkol 1: Jak se změnilo zbarvení roztoku po přidání škrobového mazu? Úkol 2: Která látka způsobuje modráni škrobového mazu? Která látka musela být tedy ve zkumavce těsně před přidáním škrobového mazu? Úkol 3: Jakou barvu má vodný roztok této látky? Úkol 4: Zapsat chemickou rovnicí reakci KI s H2O2 v přítomnosti H2SO4 za vzniku látky identifikované v úkole číslo 2. Úkol 5: Reakci rozepsat na poloreakce. Úkol 6: Byl H2O2 v této reakci činidlo oxidační, nebo redukční? b) Úkol 1: Jakou barvu má roztok před a po přidání H2O2? Úkol 2: Zapsat chemickou rovnicí reakci KMn04 s H2O2. Úkol 3: Vyčíslit uvedou rovnici. Úkol 4: Byl H2O2 v této reakci činidlo oxidační, nebo redukční? Úkol 5: Vyjádřit tuto reakci poloreakcemi. Úloha 15 Charakteristické barvení plamene alkalickými kovy a kovy alkalických zemin Úkol 1: Proč se plamen v přítomnosti solí některých kovů barví? (viz tzv. atomová emise). Úkol 2: Proč soli různých kovů barví plamen různě? Úkol 3: Barvy plamenů zaznamenat do tabulky a srovnat s údaji uvedenými v literatuře. Pokud se liší, pokusit se rozdíly vysvětlit. Úkol 4: Určit, které kationty obsahoval neznámý vzorek. Úloha 16 Elektrolýza vodného roztoku chloridu sodného Úkol 1: Jak se změnilo zbarvení roztoku u katody? Úkol 2: Co tato změna vypovídá o změně složení roztoku u katody? Úkol 3: Jak se choval plyn vznikající na katodě při zkoušce hořlavosti? Úkol 4: Jak se choval navlhčený jodidoškrobový papírek? Úkol 5: Jaké vlastnosti měl tedy (s ohledem na chování jodidoškrobového papírku) plyn vznikající na anodě? Úkol 6: Co lze říci o zápachu plynu vznikajícího na anodě? Úkol 7: Kterýjetoplyn? Úkol 8: Zapsat chemickou rovnicí reakci probíhající na anodě a reakci probíhající na katodě. Úloha 17 Reakce Na, K, Ca s vodou a) Úkol 1: Porovnat reakce všech tří kovů s vodou z hlediska jejich rychlosti. Došlo v některém případě ke vznícení? Se kterým kovem? Úkol 2: Zapsat průběh reakcí chemickými rovnicemi. Úkol 3: Vysvětlit změnu barvy indikátoru Úkol 4: Proč se musí používat ochranný štít? Úkol 5: Proč se používá drátěné pletivo? Úkol 6: Je probíhající děj endotermický nebo exoterický? Úkol 7: Proč se uvedené kovy nesmí uchopit rukou? Úkol 8: Proč se zbytky uvedených kovů nesmí vyhodit do koše nebo spláchnout do umyvadla či toalety? Úkol 9: Smí se k hašení chemického skladu s alkalickými kovy použít vodní hasicí přístroj? Proč? Úkol 1: Jak se v pokusu b) liší průběh reakce ve srovnání s pokusem a)? Úkol 2: Čím si to vysvětlujete? Úloha 18 Hoření hořčíku a reakce hořčíku s vodou Úkol 1: Co se stalo s plamenem špejle? Úkol 2: Proč? Úkol 3: Co se stalo s plamenem svíčky? Úkol 4: Proč? Úkol 5: Co se stalo s plamenem hořící hořčíkové pásky? Úkol 6: Proč? Úkol 7: Zapsat chemickou rovnicí děj, jemuž hořící hořčíková páska podlehla po vložení do vodní páry. Úloha 19 Stanovení molární hmotnosti CaC03 Úkol 1: Zapsat chemickou rovnicí reakci, která proběhla ve frakční baňce Úkol 2: Zapsat stavovou rovnici ideálního plynu, pomocí ní vyjádřit molární hmotnost vznikajícího CO2. Úkol 3: Uvést objem vytlačené vody = V2, objem spotřebované HCl = V = V1-V3. Pak objem vzniklého CO2 je Vco2 = V2-V. Úkol 4: Vypočíst molární hmotnost CO2 z Vámi naměřených hodnot. Úkol 5: Experimentálně zjištěnou molární hmotnost srovnat s tabelovanou hodnotou a určit relativní odchylku. Úkol 6: Odhadnout konkrétní příčiny nepřesností. Úloha 20 Adiční reakce bromové vody s ethylenem Úkol 1: Jak se změnilo zbarvení bromové vody? Úkol 2: Jak reaguje ethanol za zvýšené teploty za přítomnosti AI2O3 jako katalyzátoru? Úkol 3: Se kterým plynem reagoval brom v bromové vodě? Úkol 4: Zapsat tuto reakci chemickou rovnicí. Úloha 21 Příprava a vlastnosti amoniaku Úkol 1: Zapsat reakci NH4CI s Ca(OH)2 chemickou rovnicí. Úkol 2: Vysvětlit změnu zbarvení indikátoru v promývací baňce. Úkol 3: Najít v tabulkách disociační konstantu amoniaku Kb. Úkol 4: Uvést pH vzniklého roztoku, odtud vypočítat koncentraci vzniklého roztoku. Pořebné vztahy: [OH] = ^Kb ■ cNH3 pH = -log[H+] [H+] • [OH] = 10"14 Úloha 22 Princip chladicích směsí Úkol 1: Jaká je normální rovnovážná teplota směsi voda-led? Úkol 2: Jakou nejnižší teplotu směsi voda-led-sůl jste naměřili? Úkol 3: Jak se chovala podložka po zvednutí nádoby? Úkol 4: Proč? Úkol 5: Definovat mřížkovou energii. Úkol 6: Pomocí mřížkové energie vysvětlit příčinu ochlazení směsi pod normální bod tuhnutí vody. Úkol 7: Najít v literatuře fázový diagram směsi H20 - NaCl. Úkol 8: Pomocí něj určit optimální poměr ledu a soli pro dosažení co nejnižší teploty. Úkol 9: Jaké nejnižší teploty je možno pomocí ledu a soli dosáhnout (určit z fázového diagramu)? Úkol 10: Najít v literatuře složení jiných chladicích směsí včetně nejnižší teploty, které je možno pomocí nich dosáhnout. Úkol 11: Proč se tyto směsi nepoužívají jako chladicí médium v mrazničkách? Úloha 23 Síra a její vlastnosti Úkol 1: Uvést známé alotropické modifikace síry. (včetně krystalografické soustavy) Úkol 2: Do protokolu zakreslit fázový diagram síry a pomocí něj vysvětlit pojmy „trojný bod" a „křivka zvratu". Úloha 24 Analytické reakce vybraných aniontů Úkol 1: Do protokolu uvést tabulku s výsledky vámi provedených analýz. Barvu vzniklých sraženin nebo roztoků vyznačit vybarvením příslušného políčka pastelkou odpovídající barvy (NV = neznámý vzorek). Úkol 2: Tam, kde vznikla sraženina, zapsat provedené reakce chemickými rovnicemi. Sraženiny podtrhnout. Úkol 3: Rovnice zapsat také stručným způsobem (tj. rozepsat je iontově a ionty, které se na reakci nepodílejí, do stručné rovnice nepsat). Úkol 4: Které anionty obsahoval neznámý vzorek? Sraz. s AgN03 Sraz. s AgN03, nerozp v HNO3 Sraženina s BaCl2 Sraz. s BaCl2 nerozpustná V CH3COOH Sraz.s BaCl2 nerozpustná v HCl so42~ P043 N03 C032 B033 cr r s2- Cr042 NV Úloha 25 Oxidačně-redukční (redoxní) vlastnosti kovů, reakce mědi s kyselinami a) Úkol 1: Co bylo pozorováno v případě pokusu (A)? Reakci zapsat chemickou rovnicí. Úkol 2: Co bylo pozorováno v případě pokusu (B)? Úkol 3: Vybrat všechna pravdivá tvrzení (do protokolu je opsat celou větou): a) Měďnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči zinku. b) Měďnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči zinku. c) Měďnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči zinečnatým iontům. d) Měďnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči zinečnatým iontům. e) Měď je oxidačním činidlem vůči zinku. f) Měď je redukčním činidlem vůči zinku. g) Měď je oxidačním činidlem vůči zinečnatým iontům, h) Měď je redukčním činidlem vůči zinečnatým iontům, i) Zinečnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči mědi. j) Zinečnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči mědi. k) Zinečnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči meďnatým iontům. 1) Zinečnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči meďnatým iontům, m) Zinek je oxidačním činidlem vůči meďnatým iontům, n) Zinek je redukčním činidlem vůči meďnatým iontům. 0) Zinek je oxidačním činidlem vůči mědi. p) Zinek je redukčním činidlem vůči mědi. b) Úkol 1: Co bylo pozorováno v případě pokusu (A)? Reakci zapsat chemickou rovnicí. Úkol 2: Co bylo pozorováno v případě pokusu (B)? Úkol 3: Vybrat všechna pravdivá tvrzení (do protokolu je opsat celou větou): a) Železnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči mědi. b) Železnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči mědi. c) Železnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči meďnatým iontům. d) Železnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči meďnatým iontům. e) Železo je oxidačním činidlem vůči mědi. f) Železo je redukčním činidlem vůči mědi. g) Železo je oxidačním činidlem vůči meďnatým iontům, h) Železo je redukčním činidlem vůči meďnatým iontům, i) Měďnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči železu, j) Měďnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči železu. k) Měďnaté ionty jsou oxidačním činidlem vůči železnatým iontům. 1) Měďnaté ionty jsou redukčním činidlem vůči železnatým iontům, m) Měď je oxidačním činidlem vůči železnatým iontům. n) Měď je redukčním činidlem vůči železnatým iontům, o) Měď je oxidačním činidlem vůči železu i. p) Měď je redukčním činidlem vůči železu. c,) Úkol 1: Slovy popsat, co jste pozorovali v případě první zkumavky. Úkol 2: Slovy popsat, co jste pozorovali v případě druhé zkumavky. Úkol 3: Reakci probíhající ve druhé zkumavce zapsat chemickou rovnicí. Úloha 26 Reakce K2Cr207, KMn04 a Na2S03 Úkol 1: Uvedené rovnice doplnit a vyrovnat (postup vyrovnávání zapsat), reakce lze nalézt např. u výkladu chromatometrie a manganometrie (= metody analytické chemie) Úkol 2: Vyznačit oxidační a redukční činidlo Úkol 3: Popsat průběh reakce, vzhled roztoků výchozích látek a vzhled roztoků produktů Úloha 27 Závislost reakční rychlosti na koncentraci a teplotě reaktantů a) Tab. 4 Číslo kádinky roztok A roztok B destilovaná voda teplota roztok C Doba potřebná ke změně zbarvení 1 5 cm3 2,5 cm3 50 cm3 pokojová 1 3 2 cm 2 5 cm3 2,5 cm3 50 cm3 60 °C 1 3 2 cm Úkol 1: Zapsat chemickou reakci probíhající v kádinkách Úkol 2: Do tabulky č.4 zapsat dobu potřebnou k dosažení změny zbarvení roztoku (charakterizuje rychlost reakce). Úkol 3: Ve které kádince probíhá reakce rychleji? Úkol 4: Co z toho plyne pro závislost rychlosti reakce na teplotě? b) Tab. 5 Číslo kádinky roztok A roztok B destilovaná voda teplota roztok C Doba potřebná ke změně zbarvení 1 5 cm3 2,5 cm3 Ocm3 pokojová 2 cm3 2 5 cm3 2,5 cm3 25 cm3 pokojová 1 3 2 cm Úkol 1: Do tabulky č.5 zapsat dobu potřebnou k dosažení změny zbarvení roztoku. Úkol 2: Ve které kádince probíhá reakce rychleji Úkol 3: Ve které kádince je reakční směs koncentrovanější? Úkol 4: Co z toho plyne pro závislost rychlosti reakce na koncentraci výchozích látek? Úloha Úkol 1: Úkol 2: Úkol 3: Úkol 4: Úkol 5: 28 Koordinační sloučeniny niklu a mědi Do tabulky doplnit (vybarvením pastelkami) výsledné zbarvení roztoků. Která látka má v jamkách č. 1 a č. 3 větší látkovou koncentraci: voda, nebo amoniak? Látkovou koncentraci vody i amoniaku vypočíst a v protokolu uvést celý výpočet. Je tedy pevnější vazba kov-voda, nebo kov-amoniak? Za předpokladu, že koordinační číslo niklu i mědi má ve všech uvažovaných sloučeninách hodnotu 4, zapsat chemickými rovnicemi chemické reakce, které proběhly. Definovat konstantu stability každé z uvažovaných koordinačních sloučenin. Tab. 6 jamka č. 1 mol. dm"3 CuCl2 1 mol. dm"3 NiCl2 konc. NH3 H20 výsledné zbarvení roztoku 1 1 kapka - 1 kapka - 2 1 kapka - - 1 kapka 3 - 1 kapka 1 kapka - 4 - 1 kapka - 1 kapka Úloha 29 Galvanické pokovování (niklování) Úkol 1: Vysvětlit podstatu galvanického pokovování. Úkol 2: Chemickou rovnicí zapsat děj probíhající na anodě a děj probíhající na katodě. Úkol 3: Proč je v tomto experimentu anoda z niklu? Úkol 4: Jaký význam má pokovování v praxi? IV. Příprava látek Úloha 30 Příprava oxidu chromitého Úkol 1: Vyčíslit rovnici přípravy Cr203. Úkol 2: Vysvětlit, proč je nutno kelímek zakrýt a zahřívání provádět v digestoři. Úkol 3: Reakci, které se takto brání (nebo zmírnit její důsledky), zapsat chemickou rovnicí a popsat toxikologické vlastnosti produktu. Úkol 4: Hmotnost vysušeného Cr2Ü3 porovnat s teoreticky vypočtenou hmotností. Úkol 5: Zapsat chemickou rovnicí důkaz síranů chloridem barnatým. Úkol 6: Cr2Ü3 (chromová zeleň) se používá jako pigment. Jaký je rozdíl mezi pigmentem a barvivem? Úloha 31 Příprava jodidu olovnatého Úkol 1: Napsat rovnici reakce, která proběhla při smísení roztoků Pb(NOs)2 a KI. Úkol 2: Vysvětlit výpočtem, proč se do reakce berou stejné hmotnosti Pb(NOs)2 a KI. Úloha 32 Příprava monohydrátu síranu tetraamoměďnatého Úkol 1: Vyčíslit rovnici přípravy síranu tetraamoměďnatého. Úkol 2: Vypočíst teoretickou hmotnost produktu a srovnat ji s experimentální. Úloha 33 Příprava chloridu amonného Úkol 1: Zapsat přípravu NH4CI pomocí chemické rovnice. Úkol 2: Porovnat vypočtenou teoretickou hmotnost připraveného NH4CI s experimentální. Úloha 34 Příprava kyslíku tepelným rozkladem halogeničnanů Úkol 1: Probíhající reakci zapsat chemickou rovnicí. Úkol 2: Naměřený objem připraveného kyslíku srovnat s teoretickou hodnotou vypočtenou pomocí stavové rovnice ideálního plynu. Úkol 3: Vysvětlit příčiny neshody mezi vypočteným a naměřeným objemem kyslíku. Úloha 35 Příprava pyroforického olova Úkol 1: Proč je jemně rozptýlené práškové olovo pyroforické, zatímco kompaktní olovo ne? Úkol 2: Zapsat chemickou rovnicí přípravu vinnanu olovnatého. Úkol 3: Pokud uvedená reakce má více než jeden produkt, jak lze nežádoucí produkt odstranit? Úkol 4: Zapsat chemickou rovnicí termický rozklad vinnanu olovnatého (vhledejte v lit. Demonstrační pokusy z obecné a anorganické chemie, M. Kouřil). Úkol 5: Jaký vzhled a vlastnosti má tzv. „pyroforické železo"? Úkol 6: Co je to tzv. Raneyův nikl, jaký má vzhled, vlastnosti a k čemu se používá?(nastudujte v lit., např. v Malé encyklopédii chémie, J. Bína) Úloha 36 Příprava kyseliny trihydrogenborité Úkol 1: Co znamená výraz „působí antiseptický"? Úkol 2: Jaké je složení tzv. „borové vody", prodávané v lékárně (tj. které látky a v jaké koncentraci jsou v borové vodě přítomny)? Úkol 3: Rovnici uvedenou na 1. řádku pracovního postupu vyčíslit. Úkol 4: Je látka, kterou jste v laboratoři získali, skutečně čistá H3BO3? Na tuto otázku Vám pomůže odpovědět vyřešení níže uvedených příkladů. Řešení uveďte do protokolu. 1. Kolik gramů boraxu Na2B405(OH)4-8H20 potřebujeme pro přípravu 13,25 g H3BO3? 2. Najděte v tabulkách hustotu 37% HCl. 3. Kolik ml 37% HCl potřebujeme pro přípravu 13,25 g H3BO3? 4. Kolik gramů vody se uvolní z boraxu při vzniku 13,25 g H3BO3? 5. Do kádinky bylo umístěno 20 cm3 vody, 20,4 g boraxu a 8,9 ml 37% HCl a) Kolik gramů vody je ve vzniklém roztoku po proběhnutí reakce? b) Kolik gramů NaCl vzniklo? c) Kolik gramů H3BO3 vzniklo?......... 6. Najděte v tabulkách rozpustnost NaCl ve vodě při 0 °C. 7. Najděte v tabulkách rozpustnost H3BO3 ve vodě při 0 °C. 8. Roztok z př. 5 byl ochlazen na 0°C a přefiltrován. a) Kolik gramů krystalické H3BO3 zůstalo na filtru?. b) Roztok z př. 5 byl ochlazen na 0°C a přefiltrován. Kolik gramů NaCl zůstalo na filtru? Úloha 37 Příprava oxidu boritého Úkol 1: Zapsat chemickou rovnicí úplnou dehydrataci H3BO3. Úkol 2: Pomocí B2O3 vysvětlit pojem „hydrolýza". Rovnici hydrolýzy B2O3 zapsat.