Úkol č. 1: Příprava vodíku Návod k laboratornímu cvičení Vodík a kyslík Pomůcky: stojan, držák na zkumavky (křížová svorka), široká zkumavka s bočním vývodem, zátka, hadička, skleněná trubička, skleněná vana, zkumavky, kahan Chemikálie: granule hliníku nebo zinku (lze přinést staré hliníkové mince), HCl (C,X i ) 1. Sestavíme aparaturu na přípravu a jímání vodíku podle obrázku. 2. Do zkumavky vhodíme hliník nebo zinek a přilijeme 3-5 ml HCl a zkumavku zazátkujeme. 3. Sledujeme rychlost chemické reakce v závislosti na teplotě reakční směsi. 4. Vyvíjející se vodík jímáme do zkumavky s vodou. Nákres (foto): Pozorování: 1
Úkol č. 2: Ověření výbušnosti vodíku ve směsi se vzduchem Pomůcky: plynový kahan Chemikálie: --------------- 1. Po zaplnění zkumavky vodíkem, pod vodou ucpeme ústí zkumavky palcem. 2. Ústí zkumavky přiložíme k plameni a palec uvolníme. Vodík ve zkumavce štěkne. Pozorování: a) popiš souvislost rychlosti reakce hliníku nebo zinku s kyselinou s teplotou reakční směsi b) popiš reakci vodíku se vzdušným kyslíkem c) zapiš chemickými rovnicemi reakce vzniku vodíku a jeho hoření d) napiš na čem a jak závisí průběh reakce vodíku s kyslíkem 2
Úkol č. 3: Příprava kyslíku rozkladem kyslíkatých látek Pomůcky: zkumavka z těžkotavitelného skla, stojan, držák se svorkou, kahan, špejle, lžička Chemikálie: 6% roztok H 2 O 2 (O,C,X i ), práškový KMnO 4 (O,X n ), práškový KClO 3 (O,X n ) vyžíhaný MnO 2 (X n ) A. 1. Do velké zkumavky nalijeme asi 10 cm 3 roztoku peroxidu vodíku. 2. Pozorujeme malý únik bublinek kyslíku z roztoku, ale ke vznícení doutnající špejle nad hladinou peroxidu vodíku nedochází. 3. Po přidání asi 0,1 g MnO 2 k roztoku peroxidu vodíku začne probíhat bouřlivý rozklad peroxidu a v unikajícím kyslíku dochází ke vznícení doutnající špejle. B. 1. Zkumavku, do které jsme dali asi 1g práškového KMnO 4 (použijte suchou zkumavku), upevníme šikmo do držáku na stojanu. 2. Zahříváme, až se KMnO 4 začne měnit na černý prášek. 3. Pak do zkumavky zasuneme doutnající špejli. Špejle vzplane. Tím dokážeme, že při rozkladu KMnO 4 dochází k uvolnění kyslíku. C. 1. Zkumavku, do které jsme dali asi 1 g práškového KClO 3, upevníme do stojanu. 2. Zahříváme, až KClO 3 začne tát. Kahan odsuneme a do zkumavky vložíme doutnající špejli, ta se nevznítí nedochází ke vzniku kyslíku. 3. Na horkou taveninu ve zkumavce přidáme na špičku lžičky práškový MnO 2. pozorujeme vývoj plynu a zasuneme doutnající špejli do zkumavky. Pozorujeme prudké vzplanutí. Nákres (foto): Pozorování: 3
Úkol č. 4: Sestavení modelu molekul vodíku, kyslíku, vody, peroxidu vodíku Pomůcky: molekulární stavebnice 1. Sestavte model molekuly: a) vodíku b) kyslíku c) vody d) peroxidu vodíku 2. Narýsujte modely molekul těchto sloučenin s přesnými úhly mezi atomy. Nákres (foto): 4
Otázky a úkoly(teorie): 1. Najděte na internetu obrázek Hoffmanova přístroje,který je možno použít k výrobě vodíku. 2. Popište chemickými rovnicemi (správně vyčíslete) děje A, B, C úkolu č. 3 3. Zapiš izotopy vodíku 4. Vysvětli zápis izotopů vodíku 5. Která vlastnost vodíku umožňuje využití vodíku k plnění meteorologických balonů 6. Napiš chemickou rovnici vzniku 2 He na Slunci 7. Která látka vznikla při výbuchu vzducholodi naplněné vodíkem? 8. Jaké má čistý vodík v současnosti využití v praxi? 9. Vyskytuje se vodík ve vesmíru volný nebo vázaný? Vysvětli. 5
6
7