I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Laboratorní práce č. 8 Vodík, kyslík a jejich sloučeniny Pro potřeby projektu MAN zpracovala: Mgr. Kateřina Marečková
Úkol č. 1: Příprava vodíku rozkladem kyselin Pomůcky: frakční baňka, dělicí nálevka, zkumavky, chemická vana, trojnožka, stojan, držák na baňku, zátka na baňku, zátky na zkumavky, hadička, skleněná trubička Chemikálie: granulovaný Zn, HCl 1) Sestavíme aparaturu na jímání plynu lehčího než vzduch (obr. 1). 2) Do frakční baňky dáme 1 g granulovaného zinku a do dělicí nálevky nalijeme zředěnou kyselinu chlorovodíkovou. 3) Zkumavku na jímání plynu naplníme vodou a nasuneme na skleněnou trubičku nebo gumovou hadičku. Ostatní zkumavky naplníme vodou a necháme na dně nádoby. 4) Pomalu přikapáváme zředěnou kyselinu chlorovodíkovou k zinku a vznikající plyn jímáme do zkumavky. 5) První zkumavku s plynem vypustíme, další již zazátkujeme a umístíme do stojanu. 6) Vodík ve zkumavkách dokážeme tzv. štěkáním (zkumavku překlopíme dnem vzhůru, odstraníme zátku a k hrdlu zkumavky přiložíme zapálenou špejli). Otázky a úkoly (2/2): 1. Napište rovnici probíhající reakce. 2. Vypočítejte, kolik mililitrů vodíku se uvolní při reakci 1 g zinku s kyselinou chlorovodíkovou. dělicí nálevka hadička frakční baňka zkumavka s vodou chemická vana Obr. 1 Aparatura pro jímání plynu lehčího než vzduch
Obr. 2 Důkaz vodíku Odpovědi: 1. 2. z 65,4 g/mol Zn.. dm 3 H 2 z g Zn,x dm 3 H 2 x = Úkol č. 2: Vlastnosti vodíku výbuch v plechovce Pomůcky: plechovka (V = 0,33 l, suchá, prázdná), kuželová baňka, zátka se skleněnou trubičkou, trojnožka, malá gumová zátka, špejle, zápalky Chemikálie: granulovaný Zn, HCl 1) Do dna suché prázdné plechovky prorazíme ostrým předmětem malý otvor, který ucpeme pomocí gumové zátky (obr. 3). 2) Do kuželové baňky vložíme 2 g zinku, přidáme zředěnou kyselinu chlorovodíkovou a uzavřeme zátkou se skleněnou trubičkou. 3) Skleněnou trubičku vyčnívající ze zátky vložíme do ústí plechovky, do které jímáme vznikající vodík (obr. 4). 1) Poté plechovku (stále dnem vzhůru) přemístíme na trojnožku (dostatečně daleko od kuželové baňky, v níž probíhá reakce!!!). 2) Zapálíme špejli, odstraníme gumovou zátku ze dna plechovky a po 2-3 sekundách přiložíme k otvoru zapálenou špejli. POZOR: Po přiložení hořící špejle se plechovka vznese do vzduchu, dbáme tedy na to, aby se v její blízkosti nevyskytoval žádný kolega nebo předmět, který by se mohl rozbít. Plechovku zapalujeme pomocí dlouhé špejle a z dostatečné vzdálenosti, v žádném případě se nad ni nenakláníme!!!
Otázky (2): 1. Proč se plechovka po přiložení hořící špejle vznese do vzduchu? 2. Proč se vzducholodě neplní vodíkem, i když je lehčí než vzduch? Obr. 3 Plechovka připravená k pokusu Obr. 4 Jímání vodíku do plechovky Obr. 5 Zapalování plechovky s vodíkem Odpovědi:
Úkol č. 3: Příprava kyslíku Pomůcky: zkumavka, špejle, zápalky, odměrný válec Chemikálie: H 2 O 2 (w = 0,06), MnO 2 (práškový) 1) Do zkumavky nalijeme 10 cm 3 zředěného roztoku peroxidu vodíku a pozorujeme pomalé unikání bublinek kyslíku. 2) K hrdlu zkumavky přiložíme doutnající špejli nezapálí se. 3) Do zkumavky přidáme 0,1 g práškového oxidu manganičitého a k hrdlu přiložíme doutnající špejli. Pozorujeme a zapíšeme, k čemu došlo. Otázky a úkoly (1/2): 1. Jaký je triviální název oxidu manganičitého a k čemu se užívá? 2. Napište chemickou rovnici probíhající reakce. Obr. 6 Důkaz kyslíku Odpovědi:
Úkol č. 4: Oxidační vlastnosti peroxidu vodíku Pomůcky: zkumavka, odměrný válec, kapátko Chemikálie: H 2 O 2 (w = 0,15), KI, H 2 SO 4 (w = 0,2) 1) Do zkumavky nalijeme 2 cm 3 roztoku jodidu draselného a okyselíme jej dvěma kapkami 20% kyseliny sírové. 2) Kapátkem přidáme několik kapek peroxidu vodíku 3) Pozorujeme probíhající reakci a zapíšeme, k čemu došlo. Otázky a úkoly (1): 1. K výchozím látkám a produktům chemické rovnice doplňte oxidační čísla a uveďte, co se oxidovalo a co redukovalo: 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O Odpověď: Závěr (1):