Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/02.0055 Detergenty (Mýdla) (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-Ch-9-07 Předmět: chemie Cílová skupina: 9. třída Autor: Mgr. Simona Kubešová Časová dotace: 1 vyučovací hodina Forma: práce ve dvojicích Anotace: Laboratorní práci je vhodné zařadit k učivu o tucích, neboť mýdla se vyrábějí z tuků. Provedením laboratorní práce si žáci vyrobí vlastní mýdlo a dále pak budou zkoumat jeho vlastnosti. Cíl: Žáci se seznámí s vysoce účinnými čisticími prostředky detergenty, mezi něž patří mýdla. Vyrobí si vlastní mýdlo. Na základě několika pokusů vyvodí vlastnosti mýdel.
Postup : Mýdla patří k tradičním čistícím a pracím prostředkům označovaným též jako detergenty. Čistící účinek mýdel spočívá v jejich schopnosti snižovat povrchové napětí kapalin, zejména vody. Snížení povrchového napětí pak umožňuje snadné smáčení povrchu nečistoty a tím její uvolnění do roztoku. Běžnou surovinou k výrobě mýdel je živočišný lůj, který se povaří s roztokem hydroxidu sodného. Vzniklé mýdlo se oddělí z roztoku tzv. "vysolováním" pomocí roztoku chloridu sodného - více rozpustný chlorid sodný vytěsní z roztoku rozpustné mýdlo, které vytvoří na povrchu směsi jakousi slupku. Vedlejším produktem výroby mýdla je glycerol. Úkol č. 1: Příprava mýdla Pomůcky: žákovská souprava pro chemii kádinka (150 ml), odměrný válec, odpařovací miska, stojan, filtrační kruh, síťka s keramickým středem, lihový (plynový) kahan, lůj Chemikálie: ethanol, 40% roztok hydroxidu sodného, nasycený roztok chloridu sodného 1. Do kádinky s roztokem loje (10 g) v ethanolu (25 cm 3 ) přidáme 40% roztok hydroxidu sodného (25 cm 3 ). 2. Kádinku zakryjeme odpařovací miskou se studenou vodou. 3. Na stojan upevníme varný kruh a síťku s keramickým středem, na kterou postavíme kádinku. Kádinku zahříváme a hlídáme, aby směs nevzkypěla. 4. Po 10-15 minutách zahřívání ukončíme a přidáme do směsi v kádince nasycený roztok chloridu sodného. Pozorování: Po zchladnutí se na povrchu směsi vytvořila vrstva mýdla. Mýdlo se vyrábí z živočišného loje, který se povaří s roztokem hydroxidu sodného. Vzniklé mýdlo se ze směsi oddělí tzv. "vysolováním", což je přidání nasyceného roztoku chloridu sodného. Úkol č. 2: Vlastnosti mýdla Pomůcky: žákovská souprava pro chemii 3 zkumavky, stojan na zkumavky Chemikálie: destilovaná voda, 10 % roztok vápenaté soli, 10 % roztok hořečnaté soli 1. Část připraveného mýdla protřepeme s destilovanou vodou ve zkumavce. Pozorování: Mýdlo tvoří po protřepání ve zkumavce s destilovanou vodou bohatou pěnu.
2. Roztok mýdla v destilované vodě rozdělíme do dvou zkumavek. Do jedné přidáme 10 % roztok vápenaté soli, do druhé 10 % roztok hořečnaté soli. Směs protřepeme. Pozorování: Roztok již pěnu nevytváří. Ve zkumavce se tvoří sraženina. Jedná se o vápenaté a hořečnaté soli karboxylových kyselin. Tvrdost vody způsobují vápenaté a hořečnaté ionty. Mýdlo s nimi vytváří nerozpustné soli, tím se jeho účinek v tvrdé vodě snižuje. Při praní mýdlem v tvrdé vodě tyto nerozpustné soli vytváří na prádle šedý povlak. Úkol č. 3: Vliv mýdla na povrchové napětí vody Pomůcky: 2 kádinky (500 ml), 2 baňky s užším hrdlem Chemikálie: obarvený olej, roztok mýdla 1. Do dvou kádinek s vodou ponoříme baňky s užším hrdlem, které jsou naplněny obarveným olejem. Do druhé kádinky přidáme roztok mýdla. Pozorování: Mýdlo ve druhé kádince sníží povrchové napětí vody a olej se samovolně začne uvolňovat z baňky. Čistící účinky mýdla spočívají v jeho schopnosti snižovat povrchové napětí kapalin. Tím se umožňuje smáčení nečistoty a její uvolnění do roztoku. Závěrečné zhodnocení:
Laboratorní práce č. Téma: Jméno a příjmení: Datum: DETERGENTY (MÝDLA) Hodnocení: Školní rok: Třída: Úkol č. 1: Příprava mýdla Pomůcky: žákovská souprava pro chemii kádinka (150 ml), odměrný válec, odpařovací miska, stojan, filtrační kruh, síťka s keramickým středem, lihový (plynový) kahan, lůj Chemikálie: ethanol, 40% roztok hydroxidu sodného, nasycený roztok chloridu sodného 1. Do kádinky s roztokem loje (10 g) v ethanolu (25 cm 3 ) přidej 40% roztok hydroxidu sodného (25 cm 3 ). 2. Kádinku zakryj odpařovací miskou se studenou vodou. 3. Na stojan upevni varný kruh a síťku s keramickým středem, na kterou postavíš kádinku. Kádinku zahřívej a hlídej, aby směs nevzkypěla. 4. Po 10-15 minutách zahřívání ukonči a přidej do směsi v kádince nasycený roztok chloridu sodného. Pozorování: Po zchladnutí se na povrchu směsi vytvořila vrstva mýdla. Do textu doplň vhodná slova ve správném tvaru - chlorid, hydroxid, živočišný lůj Mýdlo se vyrábí z..., který se povaří s roztokem... sodného. Vzniklé mýdlo se ze směsi oddělí tzv. "vysolováním", což je přidání nasyceného roztoku... sodného. Úkol č. 2: Vlastnosti mýdla Pomůcky: žákovská souprava pro chemii 3 zkumavky, stojan na zkumavky Chemikálie: destilovaná voda, 10 % roztok vápenaté soli, 10 % roztok hořečnaté soli
1. Část připraveného mýdla protřepej s destilovanou vodou ve zkumavce. Pozorování : Mýdlo tvoří po protřepání ve zkumavce s destilovanou vodou bohatou pěnu. 2. Roztok mýdla v destilované vodě rozděl do dvou zkumavek. Do jedné přidej 10 % roztok vápenaté soli, do druhé 10 % roztok hořečnaté soli. Směs protřepej. Pozorování: Roztok již pěnu nevytváří. Ve zkumavce se tvoří sraženina. Jedná se o vápenaté a hořečnaté soli karboxylových kyselin. Do textu doplň vhodná slova ve správném tvaru - snižuje, vápenaté, hořečnaté, šedý povlak Tvrdost vody způsobují... a... ionty. Mýdlo s nimi vytváří nerozpustné soli, tím se jeho účinek v tvrdé vodě... Při praní mýdlem v tvrdé vodě tyto nerozpustné soli vytváří na prádle.... Úkol č. 3: Vliv mýdla na povrchové napětí vody Pomůcky: 2 kádinky (500 ml), 2 baňky s užším hrdlem Chemikálie: obarvený olej, roztok mýdla 1. Do dvou kádinek s vodou ponoříme baňky s užším hrdlem, které jsou naplněny obarveným olejem. Do druhé kádinky přidáme roztok mýdla. Pozorování: Mýdlo ve druhé kádince sníží povrchové napětí vody a olej se samovolně začne uvolňovat z baňky. Do textu doplň vhodná slova ve správném tvaru - uvolnění, snižuje Čistící účinky mýdla spočívají v jeho schopnosti... povrchové napětí kapalin. Tím se umožňuje smáčení nečistoty a její... do roztoku.
Použitá literatura: PEČOVÁ, D. - KARPER, I. - PEČ, P. Chemie II pro 9. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií, Olomouc: Prodos, spol. s.r.o., 1999. 71 s. ISBN 80-7230-035-0 ŠKODA, J. DOULÍK, P. Chemie 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia, Plzeň: Fraus, 2007. 128 s. ISBN 978-80-7238-584-3 Doc. RNDr. Pavel Beneš, CSc., PhDr. Václav Pumpr, CSc., Doc. RNDr. Jiří Banýr, CSc. Základy chemie 2. díl pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy, Moravské tiskárny Olomouc, spol. s.r.o.: nakladatelství Fortuna, spol. s.r.o., 1996. 96 s. ISBN 80-7168-312-4