Kémiai album 963202558X [PDF]

Zitiervorschau

Villányi Attila ~

KEMIAI ALBUM

Budapest, 2002

A mű megjelenését az Országos Tudományos Kutatási Alap Élettelen Természettudományok Kollégiuma T 029988 sz. pályázatával támogatta.

A fotókat készítette Gáspáry Attila

Lektorálta Maknics Gyula

© Villányi Attila, 2002 © Kemavill Bt„ 2002

ISBN 963 202 558 X Kiadja a Kemavill Bt. kiadó Villányi Attila cégvezető www.kemavill.hu E-mail: [email protected] Nyomta és kötötte FHM Nyomda - p-Art Felelős vezető Modla Lászlóné Tervezés és nyomdai előkészítés Trexler László Felelős

KEDVES OLVASÓ!

Sokszor mondják: a kémia kísérletezős tantárgy. A kísérletezést egyetlen fotóalbum sem pótolhatja, de a tankönyvi rajznál jobban illusztrálja a kémiában megismert jelenséget a vele kapcsolatos kísérletről készült fotó, s a jól sikerült kísérlet látványa talán motivál a próba elvégzésére is. Ebben a könyvben - a teljesség igénye nélkül- bemutatjuk az általános és a középiskola tananyagához kapcsolódó legfontosabb, leglátványosabb kémiai kísérleteket, jelenségeket. A képek egyféle logikai sorrend szerint követik egymást a könyvben, de a kémia szerteágazó ismeretrendszere természetesen másfajta felépítést is lehetővé tenne. A könyv végén található tárgymutató segít azoknak, akik másfajta csoportosításban szeretnék tanulmányozni a kísérleteket. Ne feledjük, hogy kísérletezés közben mindig be kell tartani a megfelelő balesetvédelmi elő­ írásokat. A vegyszerek többsége nem veszélytelen, köztük sok gyúlékony, maró, mérgező, illetve rákkeltő hatású anyag van. Ebben a kiadványban nem szerepel a kísérlet pontos leírása, ezért nem is tüntettük fel a vegyszerek veszélyességi jeleit. Az újonnan kiadott tankönyvek tartalmazzák a bennük szereplő kísérletekben felhasználandó vegyszerek nemzetközi veszélyességi jeleit. A fotók nézegetése közben az esztétikai élménytől felbuzdult kísérletezni vágyóknak feltétlenül azt tanácsoljuk, hogy lapozzák fel valamelyik tankönyvet vagy kísérletgyűjteményt, amelyben a pontos recepten kívül arról is tájékozódhatnak, hogy milyen veszélyekre kell számítaniuk a kísérlet elvégzése közben. Jó szórakozást és hasznos időtöltést kíván:

a

Budapest, 2002. április

-5-

szerző

A laboratóriumi eszközök közül a gömblombikot közvetlenül is melegíthetjük, a talpas gömblombik csak melegítő lapon keresztül hevíthető. Az Erlenmeyer-lombikot is csak melegítő lapon keresztül hevíthetjük. Forraláskor a folyadékban az apró, nagy felületű horzsakövek A lombikot - szükség esetén - fogó és dió seelősegítik a buborékképződést. gítségével Bunsen-állványhoz rögzíthetjük.

-7-

Folyadékot különféle térfogatmérő eszközökkel adagolhatu'nk. A mérőhenger gyors, de nem túl pontos térfogatmérő eszköz.

A kívánt térfogat beállításához a folyadék felszínének érintenie kell az adott térfogat jelét. Ez a felszín vizes oldatoknál - mivel nedvesítik az üveg falát - homorú, így az oldalról nézve félhold alakú meniszkusz alulról érinti a jelet. A jelzett térfogat a kiöntött folyadék térfogatát mutatja!

A pipetták közül a hasas pipetta a legpontosabb térfogatmérő eszköz, amely egy adott térfogat kimérésére alkalmas. Pipettalabda segítségével sokkal biztonságosabban szívhatjuk fel a pipettába a vegyszert tartalmazó folyadékot, mint szájjal.

Oldatot készíthetünk úgy, hogy a kimért sót mérőhen­ gerrel kimért térfogatú vízben oldjuk.

A só feloldódását a vízben üvegbottal gyorsíthatjuk.

-8-

Ne feledjük itt is pontosan beállítani a meniszkuszt!

Eljárhatunk úgy is, hogy a sót kevés vízben feloldjuk, majd mérőlombikba töltjük. Ebben - gyakori keverés mellett - vízzel a kívánt térfogatra hígítjuk. A tömény kénsav és a víz elegyítése igen veszélyes, mert közben sok hő fejlődik. Mindig a kénsavat öntsük óvatosan a vízbe (kevergetni se felejtsük el a folyadékot), mert így a kénsav nagyobb sűrűsége miatt a víz alá süllyed, és a felszabaduló hő egyenletesebben melegíti az elegyet. Az oldat még így is forrásig melegedhet. Folyadékok sűrűségét meghatározhatjuk a beléjük mártott areométer segítségével. A értékét a skáláról a folyadék felszínénél olvashatjuk le.

-9-

sűrűség

Az oldódás keverés nélkül, önként is végbemegy. Csomagoljunk kevés hipermangánt papírvat-

tába, majd mártsuk vízbe a kis zsákot. Figyeljük meg a színes vegyület oldódását!

-10-

Szénpor és réz-szulfát keverékének szétválasztásakor felhasználhatjuk azt a különbséget, hogy közülük csak a réz-szulfát oldódik vízben.

A főzőpohárban közelről a sejtelmes kék fényt az átvilágítható, még fel nem oldódott réz-szulfát-kristályok miatt látjuk

A só feloldódása után szűrő­ karikára helyezett tölcsér segítségével szűrjük le az oldatot.

A szénpor a szuropapíron marad. A réz-szulfátot kristályosító csészében párolhatjuk be. -11-

Ha elég lassú a kristályosodás, szép nagy kristályok nőnek egy-egy gócból.

Telített konyhasóoldatból néhány csepp alkohol hatására hirtelen válik ki a nátrium-klorid. A hirtelen sok helyen meginduló folyamat miatt egy-egy kristály nem nőhet nagyra: zavaros rendszer, szuszpenzió keletkezik.

- 12 -

A só idővel leülepedik, a felette lévő folyadék pedig nem más, mint egy újabb telített sóoldat, csak most már az alkoholos vízre nézve.

A kaucsukfa nedve a kaucsukot kolloid állapotban tartalmazza. A kaucsukmolekulák túl nagy méretűek ahhoz, hogy valódi oldatot képezzenek, ezért a kaucsuklatex nem átlátszó.

A kaucsuklatexből sósav hatására pillanatok alatt kicsapódik a kaucsuk.

- 13-

A kaucsuk nyúlós anyag, amelyet még kénnel kellene

főzni ,

hogy rugalmas gumit kapjunk.

Ugyanaz az anyag (pl. a víz) - a hőmérsék­ lettől függően - különböző halmazállapotban is előfordulhat. A víz fagyáspontján , vagy - ha így jobban hangzik - a jég olvadáspontján a folyékony és a szilárd halmazállapot is tartósan előfordul. A jég sűrűsége - sajátos kristályszerkezete miatt - kisebb, mint a cseppfolyós vízé, ezért lebeg a vízben.

-14-

A jódkristályok melegítés hatására könnyen szublimálódnak, azaz - a cseppfolyós halmazállapot kihagyásával - közvetlenül légneművé válnak.

•

• A hideg vizes gömblombik falán ismét kondenzálódnak a jód szürkés, csillogó, lemezes kristályai.

-15 -

A halmazállapot-változást felhasználhatjuk keverékek szétválasztására is. Desztilláció során az illékony anyagokat választhatjuk el a nem illékonyaktól. A vizes oldatok forralásakor az elillanó vízpára a hűtőben újra kondenzálódik, és a berendezés végén felfoghatjuk a desztillált vizet. Desztilláció közben a távozó séklete állandó.

3

vízgőz hőmér­

A nem illékony oldott anyagok a lombikban maradnak.

0

-16-

Alacsony hőmérsékleten a szén-dioxid is kondenzál : szárazjég keletkezik. A szárazjeget hűtésre használhatjuk, mert hőmérsékle­ te még szobahőmérsékleten is mindaddig - 78,5 °C, amíg teljesen el nem szublimál. Ráadásul végül teljesen elillan, így a jégnél sokkal könynyebben kezelhető .

Az igen hideg szárazjég hatására más anyagok igen furcsán vi-

selkednek. Dobjunk szárazjeget egy pohárnyi megszínesített vízbe.

A vízből - minél melegebb, annál inkább - az elillanó hideg gáz igen apró folyadékcseppeket ragad magával. Ez a „füstölgés" valójában széndioxidos köd. - 17 -

A levegő is cseppfolyósítható. Ennek hőmérséklete még a szárazjégnél is kisebb: -190 °C körüli. Az elpárolgó cseppfolyós levegő a környező levegő páratartalmát lecsapja, így ennek hatására is köd képződik.

A cseppfolyós levegőt tartalmazó pohár falán mara a levegő páratartalmából származik.

képződő

zúz-

A gázok nagy hőtágulását - pontosabban itt a hűtésre történő zsugorodását - a folyékony levegő és egy lufi segítségével könnyen megvizsgálhatjuk. -18-

Néhány perc alatt a virág szirmai is törékeny lemezkékké változnak át.

-19-

/

A rugalmas cseppfolyós

gumicső

is törékennyé válik, ha néhány percig áztatjuk.

levegőben

Egyes anyagok szupravezetőkké válnak a nagy hidegben. A pici mágnes hihetetlennek tűnő lebegésbe kezd a cseppfolyós levegő hő­ mérsékletére hűtött szupravezető gyűrű felett, ha függőlegesen ráejtjük. - 20/

/

A jód vízben rosszul, különféle szerves oldószerekben kitűnően oldódik. Szórjunk néhány jódkristályt desztillált vízbe, alkoholba, illetve benzinbe. Rázogatással kíséreljük meg feloldani.

A szerves oldószerek kivonják vizes oldatából a jódot. A jód gőzeihez hasonlóan lila színnel oldódik a benzinben és a szén-tetrakloridban. Az elhalványuló vizes oldat a sűrűségviszonyoknak megfelelően a benzin alatt, illetve a szén-tetraklorid felett helyezkedik el. Az oxigéntartalmú éter barna színnel oldja a jódot.

- 21-

/

Keverékek szétválasztására alkalmas módszer az extrakció („kivonás"). Tegyük jód vizes oldatát választótölcsérbe, majd öntsünk hozzá kevés benzint.

Zárjuk le a választótölcsért, majd erőteljesen rázzuk össze a benne lévő anyagokat.

A színváltozásból látható, hogy a jód legnagyobb része átoldódott a benzines fázisba. A szűrőkarikára helyezett választótölcsérből külön főzőpohárba engedhető a vizes, illetve a benzines fázis.

j

1

-22-

\

Rétegezzünk óvatosan vizet egy kémcsőben lévő széntetrakloridra, majd a vízre még óvatosabban benzint.

A fázisokat az apoláris folyadékban oldódó jóddal és a vízben oldódó, sárga színű kálium-dikromáttal tehetjük feltűnőbbé .

Ha végül összerázzuk a kémcső tartalmát, az apoláris fázisok elegyednek, és a sűrű­ ségviszonyoknak megfelelő helyzetet foglalnak el a kémcsőben .

-23-

Kényelmesen fejleszthetünk gázt Kipp-készülékkel. Hidrogénfejlesztéskor a középső üveggömbben lévő rostélyra cinkdarabokat helyezünk, a felső tartályon keresztül vízzel 1:1 térfogatarányban hígított tömény sósavat öntünk.

A sósav a középen lévő csövön keresztül felülről közvetlenül az alsó félgömbbe kerül, majd amikor eléri a középső gömbben a fémet, azonnal megindul a gázfejlődés , az oldalsó csövön kiáramló gáz különféle kísérletekhez felhasználható.

A gázcsap elzárásával a hidrogéngáz visszanyomja a sósavat az alsó félgömbbe, így a gázfejlődés leáll. A készülékből bármikor felhasználható, illetve tovább fejleszthető a hidrogén, amíg csak el nem fogy a fém vagy a sav. -24-

A gázfejlesztőből kiáramló hidrogén víz alatt felfogható, mivel a gáz gyakorlatilag nem oldódik vízben. Ha a

fejlődő

hidrogén nem tiszta, vagyis a készülék gázterében még maradt levegő, akkor robbanás következhet be. A hidrogén esetleges oxigéntartalmát kis menynyiségű - például kémcsőben felfogott - gáz meggyújtásával ellenőrizhetjük. A pozitív durranógázpróbát a sivító hangból és a robbanásszerűen kiáramló reakcióelegy hatására elfújódó gázlángból ismerhetjük fel. gázfejlesztő

A hidrogénnel telt gázfelfogó henger szájánál az égő gyújtópálca hatására - sivító hang nélkül - meggyullad a gáz.

A hidrogén redukáló hatásának igazolásához vezessünk hidrogéngázt réz(II)-oxidra, majd - negatív durranógázpróba után - kezdjük hevíteni a kémcsőben lévő fekete port. Figyeljük meg a szilárd anyag színváltozását!

- 25-

l

, 1

Állítsunk elő oxigéngázt hidrogén-peroxidból barnakő segítségével. Csepegtessük a hidrogénperoxid tömény oldatát a gázfejlesztő lombik alján lévő mangán-dioxidra (barnakő) . A fejlődő gáz a készülék oldalsó nyílásán távozik. Az oxigén is felfogható víz alatt, hiszen csak kis mértékben oldódik abban, ugyanakkor a sűrűsége a levegőével közel azonos. Tiszta oxigéngázban az anyagok hevesebben égnek: a parázsló gyújtópálca lángra lobban .

1

l - 26-

Öntsünk hidrogén-peroxidot egy Erlenmeyer-lombikba. Parázsló gyújtópálcát belemártva nem tapasztalunk változást.

Szórjunk a lombikba barnakőport . A hidrogén-peroxid a barnakő katalizáló hatására vízre és oxigénre bomlik. Mutassuk ki a fejlődő oxigént izzó gyújtópálcával.

- 27-

Ha több barnakövet alkalmazunk, a reakció erősen felgyorsul, és a fejlődő hő hatására a oxigén vízgőzzel együtt áramlik ki.

Állítsunk elő klórgázt hipermangán (káliumpermanganát) és 1: 1 hígítású sósav segítségével. A klórgáz a levegőnél nagyobb sűrűségű, ezért szájával felfelé tartott üveghengerben foghatjuk fel.

Helyezzünk kilyukasztott oldalú kémcsőben lévő , felmelegített nátriumdarabkát klórral telt üveghengerbe. Figyeljük meg égés közben a nátrium jellegzetes színű lángját. A reakcióban keletkező, a kémcső, valamint az üveghenger falára lerakódó, fehér füst közönséges nátrium-klorid.

- 28-

Mártsunk klórgázzal telt üveghengerbe égetőkanál­ ban felhevített vasport . A klórgáz erélyes oxidáló hatása révén a vaspor barnás színű vas(III)-kloriddá alakul.

A hypo fertőtlenítő , a sósav vízkőoldó hatású. Az a takarítónő azonban pórul jár, aki kényelemből a két vegyszert egyszerre akarj a használni.

A sósav és a hypo reakciója

során dik.

mérgező

klórgáz

fejlő­

A klór a pohár fölé tartott kálium-jodidos szűrőpapír elszíneződésével mutatható ki.

-29-

A klór a halogénelemek között a második legerősebb oxidálószer. Öntsünk klóros vizet kálium-bromid-, illetve kálium-jodid-oldatba, majd mindkét esetben benzin segítségével vonjuk ki az oldatban keletkező halogénelemet.

~

„

·-.,;'

"' "'~

~

•

j\jil

. $

'"'

';:;

A bróm vörösbarna, erősen illéko ny folyadék, ezért leforrasztott üvegampullában tartható el sokáig. Öntsünk brómos vizet színtelen kálium-jodid-oldatba, majd benzin segítségével vonjuk ki az oldatban lévő halogénelemet. Ezzel a kísérlettel a brómnak a jódnál erősebb oxidáló hatását bizonyíthatjuk.

-30-

Töltsünk meg egy kémcsövet körülbelül egyharmadáig kénporral, majd kezdjük melegíteni. A kénpor megolvad, a kén olvadéka melegítés közben egyre sötétedik. A kezdetben folyékony anyag hirtelen besű­ rűsödik. A kémcsőből nem is önthető ki. További melegítésre a forráspont közelében ismét hígabban folyóvá válik a kénolvadék.

'~-~--~ A kénolvadékot vízbe öntve hirtelen megszilárdul. A gyors nyúlós, amorf kén keletkezik.

- 31-

lehűlés

miatt nem kristályos, hanem

.

'

~-• -Keverjünk össze vas- és kénport. Szórjuk kémcsőbe a keveréket, majd melegítsük addig, amíg meg nem indul a reakció ...

-32 -

A cink sokkal hevesebben reagál a kénnel. A cink- és kénpor keverékét ezért nem ajánlatos kémcsőben hevíteni. A tűzálló lapra szórt porkeverékhez közelítsünk égő gyújtópálcával. .. Az alumínium és az oxigén is

hevesen reagál, ha az alumíniumot por alakban Bunsenégő lángjába fújjuk.

-33-

Öntsünk tömény kénsavat néhány csepp vízzel megnedvesített porcukorra ...

Az elszenesedés közben képződő vízgőz , illetve a kénsav oxidáló hatása közben fejlő­ dő szén-dioxid- és kén-dioxidgáz lyukacsosra fújja fel a képződő fekete masszát.

-34-

Ammóniagázt előállíthatunk gázfejlesztő lombikban szilárd ammónium-klorid és tömény nátrium-hidroxid-oldat segítségével. A gázt sűrűségé­ nek megfelelően nyílásával lefelé tartott lombikban fogjuk fel.

Tömény ammóniaoldat melegítésével is előállíthatjuk a gázt, de ekkor a vízmentesítéséhez nátrium-hidroxidot tartalmazó csövön kell átvezetnünk.

Az ammónia kitűnő vízoldhatóságát igazolja a szökőkútkísérlet , amelyet úgy tehetünk még lát-

ványosabbá, hogy fenolftaleinoldatot adunk az üvegkádban

-35-

lévő

vízhez.

Állítsunk elő hidrogén-klorid-gázt szilárd nátrium-klorid és tömény kénsavoldat segítségével. A gázt tömény kénsavas mosón átvezetve szárítsuk, majd sűrűségének megfelelően nyílásával felfelé tartott lombikban fogjuk fel.

Közelítsünk tömény sósavas üvegbottal tömény ammóniaoldatos edény nyito tt szája felé. A fehér füst az elillanó ammónia és a hidrogén-klorid reakciója során képződő ammónium-klorid .

A kénsavas gázmosó elé fordítva csatlakoztatott üres gázmosó - visszaszívás esetén megakadályozza, hogy a kénsav a gázfejelesztő lombikba kerüljön.

A hidrogén-klorid kitűnő vízoldhatóságát igazolja a szökőkút kísérlet, amelyet ebben az esetben úgy tehetünk látványosabbá, hogy metilnarancs-indikátorral színezzük meg a vizet.

-36-

A:z elválasztó üveglap kihúzásával nyissunk össze egy ammóni-

át (alul) és hidrogén-klorid-gázt (felül) tartalmazó üveghengert.

A képződő fehér füst a két gáz sav-bázis reakciójakor képződő ionvegyület szemcséit tartalmazza.

Helyezzünk a két végén nyitott üveghenger egyik nyílásába tömény ammóniaoldattal, a másikba sósavval átitatott vattát. A:z elillanó gázok diffúziósebességüknek megfelelően mindig a sósavas vattához közelebb találkoznak. A nagyobb moláris tömegű, lomhább hidrogén-kloridot mindig legyőzi a fürgébb ammónia.

- 37 -

Állítsunk elő kén-dioxid-gázt szilárd nátriumszulfitból tömény kénsav segítségével. A gázt - szárítást követően - sűrűségének megfelelő­ en nyitott szájával felfelé tartott üvegedényben foghatjuk fel.

Tegyünk kevés ként oldalán kilyukasztott kémcsőbe, gyújtsuk meg, majd mártsuk oxigénnel megtöltött üveghengerbe.Akén égésekor is kén-dioxid képződik. Öntsünk vizet a gázzal telt hengerbe, rázzuk jól össze, majd a keletkezett oldatot csepegtessünk hipermangánoldatba.

J

-38-

J

/

Figyeljük meg a kén-dioxid redoxi sajátságait és vizes oldatának kémhatását! Öntsünk a kén-dioxid vizes oldatából kén-hidrogénes vízbe. Az oldat maradékához pedig cseppentsünk metilnarancs indikátort.

A kén-dioxid redukáló hatásán alapul színtelenítő hatása. Helyezzünk színes virágot egy kén-dioxid-gázzal megtöltött üveghengerbe, és figyeljük meg a változásokat!

-39-

A foszfor két közismert módosulata a vörös és a fehér foszfor. A fehér foszfort igen nagy reakciókészsége miatt - víz alatt tároljuk.

,_

/

Helyezzünk vaslapra kis darab fehér foszfort és egy kevés vörös foszfort. Kezdjük melegíteni a lapot a két módosulattól egyenlő távolságra.

A fehér foszfor előbb gyullad meg, mint az atomrácsos jellegű vörös foszfor. Mindkét módosulat difoszfor-pentaoxiddá ég el. Ennek füstjét az égő foszfor fölé tartott nedves üvegtölcsérrel köthetjük meg.

-40-

Tegyünk összetört hurkapálcát egy enyhén ferdén befogott, üvegcsöves dugóval lezárt kémcsőbe.

Bunsen-égő segítségével kezdjük hevíteni a hurkapálca darabokat, majd gyújtsuk meg a csövön kiáramló gázt.

A fa száraz lepárlása során az éghető gázon kíviil folyékony f akátrány is keletkezik, amely a kémcső alsó végén gyúlik össze. A sötétbarna fakátrányból régen sokféle szerves vegyületet vontak ki. A fa száraz desztillációjának szilárd maradéka a nagy fajlagos felületű faszén.

-41-

Erősebb

sav segítségével szén-dioxid-gázt fejleszthetünk a szénsav sóiból. Öntsünk márványdarabkákra sósavat.

A fejlődő szén-dioxid-gáz eloltja a főzőpohárba mártott gyújtópálcát.

A levegőnél nagyobb sűrűsé­ gű szén-dioxid a főzőpohár­ ból kiönthető, és a gázzal egy égő gyertya is eloltható.

-42 -

Fújjunk bele egy üvegcsövön át egy kémcsőnyi meszes vízbe. A keletkező zavarosodást a tüdőnkből kiáramló levegő nagy szén-dioxid-tartalma okozza.

Kalcium-karbonát csapódik ki az oldatból. Ha tovább folytatjuk a szén-dioxid bevezetését, akkor a folyadék ismét kitisztul: a mészkő kalcium-hidrogén-karbonát formájában feloldódik. Ugyanilyen elv alapján képződnek a levegő szén-dioxid-tartalma hatására a mészkőhegységek barlangjai is.

-43-

Égessünk magnéziumot. Ha a fémet gázlángba tartjuk, akkor az erős, vakító fényjelenség kíséretében egyesül az oxigénnel.

Az elemi magnézium és a keletkezett magnézium-oxid fizikai tulajdonságai sok tekintetben különböznek egymástól.

Mártsunk égő magnéziumot szén-dioxid-gázzal telt lombikba. A magnézium olyan erős redukálószer, hogy még a széndioxidban is tovább ég. A fehér magnézium-oxid mellett az edény falán a szén-dioxidból keletkező elemi szén is megfigyelhető.

\ .

-44 -

'.

Az alkálifémek kis sűrűségű, igen reakcióképes fémek. A levegő oxigénjétől el kell zárni ezeket, így a nátriumot és a káliumot petróleum alatt tartjuk. A képen látható nátrium vágási felülete világosszürke.

A lítium sűrűsége olyan kicsi, hogy még a paraffinolajban sem süllyed el.

A kálium friss vágási felülete kékesszürke.

Az alkálifémek reakciókészségét bizonyítja vízzel való reakciójuk. Ha nátriumdarabkát dobunk

egy üvegkádban lévő vízbe, akkor a víznél kisebb sűrűségű fém a heves reakció közben megolvad, és a víz tetején szaladgálva bontja a vizet. A reakció követésére helyezzük papírcsónakba a fé mdarabot. A papír átázása után a helyhez kötött fém meggyújtja a csónakot, amely a nátriumra j ellemző színű lánggal elég. A fenolftalein a keletkezett oldat lúgos kémhatását jelzi.

-45-

A kálium - kisebb ionizációs energiája miatt olyan hevesen lép reakcióba a vízzel, hogy a fejlődő hidrogén lángra lobban, és a káliumra jellemző színű lánggal ég.

Az alkáliföldfémek nagyobb elektronegativitásuk, illetve ionizációs energiájuk miatt sokkal ke-

vésbé hevesen reagálnak a vízzel. A kalcium és a víz reakcióját már kémcsőben is megfigyelhetjük. A keletkező kalcium-hidroxid egy része a reakció során kicsapódik, ezért zavaros rendszer (szuszpenzió) keletkezik. 1

1

A magnézium-hidroxid még rosszabbul oldódik, ezért hideg vízben a magnézium felületén csak lassan indul meg kis mértékű buborékképződés. Fenolftalein segítségével igazolható a lúgos oldat keletkezése.

-46-

A kis elektronegativitású (negatív standardpotenciálú) fémek savoldatból hidrogéngázt fejlesztenek. A sav a magnézium felületén lévő oxidréteget gyorsan oldja, így a reakció sokkal hevesebb mint a vízzel.

A cink vízből nem fejleszt hidrogéngázt, de sósavval hevesen reagál. A salétromsav erős oxidáló hatású vegyület, ezért a 30 %-os oldatából főként nitrogén-monoxid, a 65 %-os oldatból főként vörösbarna nitrogén-dioxid fejlődik.

Állítsunk elő réz és 30%-os salétromsavoldat segítségével nitrogén-monoxid-gázt. A fejlesztett gázt a párhuzamosan keletkező nitrogén-dioxidtól vízen való átbuborékoltatással szabadítsuk meg.

,„

r.t •

(

-47-

I 1

Az elválasztó üveglap kihúzá-

sával nyissunk össze egy nitrogén-monoxidot és oxigéngázt tartalmazó üveghengert.

-48-

A'z alkáli- és egyes alkáliföldfémek atomjainak

vegyértékelektronjai könnyen gerjeszthetők, így festik a lángot. Ennek tanulmányozásához porcelántálban fejlesszünk cinkkel sósavból hidrogéngázt. Adjuk a különböző vegyületekből keveset a rendszerhez, majd helyezzük Bunsen-égő lángját a tálka fölé .

A lítum lángfestése

A kálium lángfestése

A nátrium lángfestése

A kalcium lángfestése

A stroncium lángfestése

A bárium lángfestése

-49-

Korábban is láttuk, hogy fémek és nemfémek egyesülése gyakran nek újabb igazolására keverjünk össze alumíniumport és jódot.

erősen

exoterm folyamat. En-

Cseppentsünk desztillált vizet a keverékre, majd várjunk. A reakció annyira heves, hogy a fejlődő szublimáció endoterm folyamat).

hő

a jód maradékának szublimációjára fordítódik (a

-50-

A bomlás általában endoterm folyamat, de ez alól is van kivétel. Szórjunk ammónium-dikromátot egy tűzálló lapra, majd Bunsen-égő segítségével gyújtsuk meg.

„

- 51-

Más vegyületek elbontása endoterm folyamat. Ekkor a reakció teljes időtartama alatt hevítést kell alkalmazni. Hevítsünk néhány percig folyamatosan egy darab tojáshéjat.

Amikor már látható változás nincs, hagyjuk abba a hevítést és hűtsük le.

Cseppentsünk rá vizet, majd egy csepp fenolftalein-indikátort. Ellenőrzésképpen a hevítetlen tojáshéjjal is végezzük el a próbát! - 52 -

Vannak olyan erősen exoterm reakciók is, amelyeknek megindításához igen nagy aktiválási energiára van szükség. Készítsük össze a termitreakció anyagait: vas-oxidot, amit redukálni kívánunk, a redukálószernek szánt alumíniumport, illetve a gyújtókeverékhez szükséges anyagokat: hipermangánt és magnéziumport, valamint a meggyújtáshoz szükséges magnéziumszalagot. Szórjuk egy kis konzervdobozba a vas-oxid és az alumínium keverékét, ezután a gyújtókeverék következik, amely a keverék közepére kerül, s bele egy magnéziumszalag. Gyújtsuk meg a magnéziumot, amely elindítja a reakcióláncot. A heves reakció során redukálódó olvadt vas kilyukasztja a felső konzervdobozt, és az alatta elhelyezett vízbe ömlik: A kezdetben forró fémolvadék bontja a vizet, s a hidrogén meggyullad. A hűtővízből kihalászhatjuk a megszilárduló vastartalmú fémgolyókat .

- 53 -

""..-

,

~

-·---· ' "

"""'

·~

\.

~~~„~~,...

''

-

.

'

~

•

~-

..

""'

' ;>; ,t.

~

~

Egyes fémionok színét jelentősen befolyásolja, hogy milyen környezetbe kerülnek. Oldjunk kobalt(II) -kloridot vízmentes alkoholban, majd az oldat alá óvatosan rétegezzünk vizet. A kémcső alján a kobalt akvakomplexének színét látjuk.

Adagoljunk réz(II)-szulfát-oldathoz ammóniaoldatot. A kezdetben leváló világoskék csapadék sötétkék színnel oldódik. A réz(II)ionok akva- és amminkomplexét figyelhetjük meg.

- 54-

Adagoljunk króm(III)-szulfátoldathoz nátrium-hidroxidoldatot. A kezdetben leváló kékeszöld csapadék feloldódik. A króm(IIl)ionok akvaés hidroxokomplexét figyelhetjük meg.

Adagoljunk nikkel(II)-szulfátoldathoz ammóniaoldatot. A kezdetben leváló csapadék feloldódik. A nikkel(II)ionok akva- és amminkomplexét figyelhetjük meg.

Öntsünk réz(II)-, illetve kobalt(II)ionokat tartalmazó oldathoz tömény sósavat. A két ion akva- és klorokomplexe közti különbséget figyelhetjük meg.

- 55-

Réz(II)-szulfát-, ammóniaoldat és sósav segítségével bűvészkedhetünk is a színekkel.

Hasonlóképp szép színösszeállítást készíthetünk kobalt(II)-klorid, alkohol, desztillált víz és tömény sósav segítségével.

-56-

A fémionok közül nagyon sok lúgos közegben csapadékot képez. Öntsünk egy-egy kémcsőbe kevés mangán(II)-szulfát-, króm(III)-szulfát-, vas(Il)-szulfát-, vas(III)-klorid-, kobalt(II)klorid-, illetve nikkel(II)-szulfát-oldatot.

Adagoljunk mindegyik oldathoz nátrium-hidroxid-oldatot, és figyeljük meg a változásokat!

Adjunk kémcsőben lévő magnézium-szulfát-oldathoz kevés nátrium-hidroxid-oldatot: a vízben rosszul oldódó magnézium-hidroxid kicsapódik az oldatból.

- 57-

A színtelen ionokból kialakuló fehér csapadékok állaga különbözik egymástól: a magnézium-, az alumínium- és a cink-hidroxid kocsonyás, az ólom(II)-hidroxid inkább sű­ rű, porszerű, fehér csapadék.

A d-mező és a p-mező nagy elektronegativitású kationjai erősen polarizálhatják az oldatba kerülő anionokat. Így a színtelen ionok összekapcsolódásakor színes csapadék képződik. Adjunk ezüst-nitrát-, illetve higany(II)-nitrát-oldathoz nátrium-hidroxidot. Mindkét esetben színes oxid keletkezik.

Adjunk réz(II)-szulfát-oldathoz nátrium-hidroxid-oldatot, majd kezdjük hevíteni a képződő kék csapadékot. A réz(II)ionok polarizálóképessége kisebb, mint az ezüst-, illetve higany(II)ionoké, ezért csak hevítés hatására bomlik el a fém-hidroxid oxiddá.

- 58-

Adjunk ezüst-, higany(II)-, illetve ólom(II)nitrát-oldathoz kálium-jodid-oldatot. Mindhárom esetben a színtelen oldatokból színes csapadék válik ki.

Ezüst-nitrát-oldathoz külön kémcsőben adagoljunk nátrium-klorid, nátrium-bromid, kálium-jodid, trinátrium-foszfát, illetve nátriumhidroxid vizes oldatából. Figyeljük meg a csapadékok színét!

Adjunk szulfidiontartalmú oldatot cink-, kadmium-, higany(II)-, vas(III)-, illetve réz(Il)ionokat tartalmazó oldatokhoz.

Egyes esetekben a csapadékképződést redoxireakció elő­ zi meg. Adagoljunk réz(II)szulfát-oldathoz kálium-jodid-oldatot. Figyeljük meg a változást, majd rázzuk öszsze benzinnel a képződött rendszert.

- 59-

Vizsgáljuk meg a vascsoport elemeinek oxidálhatóságát! Öntsünk oldható vas(II)-, kobalt(II)-, illetve nikkel(II)-só vizes oldatából egy keveset kémcsövekbe.

Nátrium-hidroxid-oldat segítségével válaszszuk le a fém-hidroxid-csapadékokat. A kobaltionok esetében kezdetben leváló kék csapadék bázisos só, amely a lúg további adagolásakor alakul át rózsaszínű kobalt(II)-hidroxiddá.

Közben már a levegő oxigénje hatására megindul a vas(II)-hidroxid vas(III)-hidroxiddá történő oxidációja. A vas(II)-hidroxid oxidációját hidrogén-peroxiddal gyorsíthatjuk fel. Ennek hatására azonban már a kobalt(II)-hidroxid is oxidálódik. A hypo elegendően erős oxidálószer ahhoz, hogy a nikkel(II)-hidroxidot is nikkel(III)-vegyületté alakítsa.

-60-

A mangán(II)-vegyületek lúgos ömlesztés során, káliumnitráttal oxidálhatók. Az ömlesztéshez mangán(II)-sóra, kálium-nitrátra és káliumhidroxidra van szükségünk.

A három vegyület keverékét szórjuk porcelán tégelybe, azt állítsuk vasháromlábon lévő vasháromszögre , és kezdjük hevíteni. A barna szín megjelenése mangán(IV)-oxid képződésé­ re utal.

A sötétzöld szín a mangán(VI), azaz a manganátionok megjelenését jelzi. -61-

A fémionok azonosíthatók hidroxid-csapadékaik, illetve jól oldódó hidroxo-, illetve amminkomplexeik alapján. Az anionok is felismerhetők néhány fémionnal alkotott csapadékukról. Tegyünk egy próbát! A képen a kémcsövek - ismeretlen sorrendben - a következő sók vizes oldatait tartalmazzák: Na3P04, MgCl2, AlC13 , Al2(S04) 3 , ZnS04.

Adjunk cseppenként nátrium-hidroxid-oldatot a kémcsövek tartalmához, majd folytassuk a lúgosítást az esetleges újabb változásig.

Adjunk cseppenként ammóniaoldatot a kémcsövek tartalmához, majd folytassuk az adagolást az esetleges újabb változásig.

Az ismeretlen oldatok újabb mintájához cse-

Az ismeretlen oldatok újabb mintájához cse-

pegtessünk ezüst-nitrát-oldatot.

pegtessünk bárium-klorid-oldatot.

-62 -

•

Csapadékképződésen

és az ozmózis jelenségén alapul a vegyészek virágoskertje .

Desztillált vízzel hígított vízüvegoldatba pottyantsunk néhány színes fémsó-kristályt (pl. kobalt(II)-kloridot, réz(II)-szulfátot, vas(III)-kloridot, nikkel(II)-szulfátot) .

-63-

Egyes reakciók már fény hatására is végbemennek. Válasszunk le csapadékot ezüst-nitrát- és kálium-jodid-oldat reakciójával, majd tartsuk erős fényben a leválasztott ezüst jodidot. Más reakciók végbemenetelekor az elnyelt aktiválási energia egy része fény formájában sugárzódik ki: a jelenség neve kemilumineszcencia.

Vizsgáljuk meg a koncentráció és a reakciósebesség kapcsolatát. Készítsünk hígítási sorozatot nátrium-tioszulfát-oldatból, majd cseppentsünk egyidejűleg azonos térfogatú sósavat mindegyik oldathoz. Kövessük a változásokat!

,f

''i1 .f,

'Pifi '

-64-

-~t

A reakciósebességet katalizátorok is befolyásolhatják. Öntsünk két kémcsőbe hipermangánoldatot, savanyítsuk meg kevés híg kénsavoldattal, majd öntsünk mindkét kémcsőbe azonos térfogatú oxálsavoldatot. Ezután adjunk egy-két csepp mangán(II)-szulfát-oldatot a jobb oldali kémcsőbe, és kövessük a változásokat.

-65-

1

1 l

~·i'

A kémiai egyensúly eltolható a hőmérséklet változtatásával. Helyezzünk nitrogén-dioxiddal megtöltött kettős üvegtekét forró, illetve jeges vízbe. Figyeljük meg a színváltozást. Ezután fordítsuk meg a két tekét, és ismételjük meg a kísérletet! (A nitrogén-dioxid vörösbarna színű, dimerizációra hajlamos vegyület. A keletkező dinitro.gén-tetraoxid színtelen.)

A kémiai egyensúlyt a koncentrációviszonyok is befolyásolják. Adagoljunk kálium-dikromát-oldathoz nátrium-hidroxid-oldatot, majd a változás után kénsavoldattal savanyítsuk meg a rendszert.

Adagoljunk nátrium-hidroxid-oldatot kálium-jodidos jódoldathoz (Lugol-oldat).

A színváltozás befejeződése után sósavval savanyítsuk meg a rendszert.

-66-

pH=l

pH=3

pH=5

pH=7

pH=9

pH=ll

pH=13

Az oldatok kémhatását különféle indikátorok segítségével állapíthatjuk meg, amelyek az

oldat pH-jának függvényében változtatják színüket.

1

A metilnarancs színe savas tartományban változik meg.

A fenolftalein lúgos pH-tartományban változtatja a színét.

A lakmusz színe a semleges kémhatásnál vált.

A természetes indikátorok, mint például a vöröskáposzta leve a keverékindikátorhoz hasonlóan folyamatos színskálával mutatja az oldat pH-változását. pH=l

pH=3

pH=5

pH=7 -67-

pH=9

pH=ll

pH=13

A sók vizes oldatai sem mindig semleges kémhatásúak. Szórjunk egy-egy kémcsőbe a következő sókból: káliumnitrát, trisó (nátrium-foszfát) , alumínium szulfát vagy timsó (kálium-alumínium-szulfát), nátrium-klorid (konyhasó), ammónium-klorid (szalmiáksó), nátrium-hidrogén-karbonát (szódabikarbóna).

Öntsünk univerzális indikátorral megfestett vizet mindegyik kémcsőbe, és figyeljük meg a színváltozásokat. (Az előző oldal képei alapján azonosíthatjuk a kémhatásokat.)

Titrálás során a meghatározandó anyagból előzőleg elkészített törzsoldatból pipettával mérünk ki adott térfogatú részleteket. A titrálólombikban az indikátorral megszínezett törzsoldathoz bürettából adagoljuk a mérőoldatot.

-68-

-

A titrálás végpontját a kémhatás változásának függvényében az indikátor színváltozása jelzi. A metilnarancs indikátor átmeneti színe hagymahéj-sárga.

/

LUGOS

SAVAS

Alkalmazhatunk metilvörös-metilénkék indikátorkeveréket, amelynek színváltása könnyebben észlelhető.

- 69 -

.,..A redoxititrálások egyik típusa a permanganometria, ahol a permanganát mérőoldatot adagoljuk a titrálandó törzsoldat adott térfogatához. A végpontot itt a kálium-permanganát-oldat színének megmaradása, a halvány rózsaszínű oldat kialakulása jelenti.

~-> A jodometriás titrálás esetén kálium-jodid segítségével jódot választanak le a törzsoldatból, és ezt nátrium-tioszulfát mérőoldattal titrálják meg. A titrálás végpontja előtt hozzáadott keményítő-indikátor színváltozás teszi élesebben láthatóvá az elemi jód színének eltűnését .

_,.

- 70-

Állítsunk össze galvánelemet cink- és rézelektródból. Kössük össze a két oldatot ionok számára átjárható géllel. A galvánelem két pólusa között feszültség mérhető. Ehhez a kísérlethez két óraüvegre, két - előzőleg rozsdátlanított - vasszögre, réz(II)szulfát-oldatra, valamint ammóniaoldatra van szükségünk. Öntsünk az egyik óraüvegre réz(II)-szulfát-oldatot, a másikra réz(II)-szulfát és ammóniaoldat összeöntésével elő­ állított réz(II)-tetramminkomplexet tartalmazó oldatot.

Mártsuk az oldatokba, majd néhány perces várakozás után emeljük ki a szögeket, és vizsgáljuk meg a felületüket.

- 71-

Egyes fémek korrózióját a felületükön kialakult védő oxidréteg akadályozza meg. Ennek megbontásával az addig passzív fém igen gyorsan eloxidálódhat. Áztassunk rövid ideig alufólia-darabkákat higany(II)-klorid-oldatban.

A'z oldatból kivéve szűrőpa­ pír segítségével itassuk le róluk a folyadékot, majd egyiket hagyjuk szabad levegőn, és figyeljük a fém felületén bekövetkező változásokat.

A másik alufólia-darabkát tegyük desztillált vízbe és figyeljük meg, hogyan bontja a vizet. -72-

A vas korrózióvédelmével kapcsolatos kísérlethez előbb vizsgáljuk meg, hogyan mutathatjuk ki az oldatba kerülő vas(II)ionokat. Adjunk vas(II)-szulfát-oldathoz néhány csepp vörösvérlúgsóoldatot. A vas(II)ion és a vörösvérlúgsó anionja egymással jellemző színű komplex vegyületet alkot.

Vizsgálatunkhoz használjunk vasból készült gemkapcsokat, amelyek felületi fémbevonatát előzőleg sósavval leoldottuk. A három gemkapocs közül rögzítsünk az egyikhez ón-, a másikhoz cinkdarabot, a harmadikat hagyjuk magában.

I

Vizsgáljuk meg, hogyan viselkednek a fémdarabok híg kénsavoldatban, amelyhez előzőleg néhány csepp vörösvérlúgsó-oldatot is adtunk. (A középső főzőpohárban van az ónnal, a jobb oldaliban a cinkkel érintkező gemkapocs.

- 73-

A Hoffmann-féle vízbontó készülék negatív pólusán hidrogéngáz, a pozitív póluson oxigéngáz keletkezik. Térfogatarányuk 2 : 1.

Vízelektrolíziskor az üveglappal elválasztott katód- és anódtérben az univerzális indikátor lúgos illetve savas kémhatás kialakulását jelzi.

Nátrium-klorid vizes oldatának grafitelektródok között történő elektrolízisekor az anódon klórgáz, a katódon viszont nátrium helyett hidrogéngáz fejlődik. A két gáz térfogata megegyezik. A fejlődő klórt a kálium-jodidos keményítős szűrőpapír elszíneződése indikálja.

-74-

Cink-jodid oldatból a katódon a grafitra cink választható le, miközben az anódon a jodidionok redukálódnak. Figyeljük meg a jódkristályok kiválását, illetve a jód részleges oldódását! Réz(II)-szulfát oldatból a katódon réz válik ki, az anódon azonban a szulfátionok helyett a víz oxigénje oxidálódik. Ha megnöveljük az elektrolizáló áramerősséget, a katódon is megindul a gázfejlődés: a rézionokkal párhuzamosan a hidrogénionok is redukálódnak.

- 75-

Állítsunk elő etént úgy,· hogy tömény kénsav és etanol elegyét forró homokra csepegtetjük.

Állítsunk elő acetilént úgy, hogy kalcium-karbidra vizet csepegtetünk.

Mindkét gázt felfoghatjuk víz alatt, mert vízben gyakorlatilag nem oldódnak. Mindkét gáz meggyújtható.

r1

Molekulájuk telítetlen, eltérő hidrogéntartalmuknak megfelelően eltérő mértékben kormozó lánggal égnek.

- 76 -

/

, t Vezessünk brómos vízbe etént vagy acetilént. Mindkét esetben hasonló változást tapasztalunk.

Mártsunk acetilénnel töltött kémcsövet acetont tartalmazó fő­ zőpohárba. A:z acetilén oldódását a kémcső rázogatásával segíthetjük elő.

A benzol a telítetlen szénhidrogénekhez hasonlóan kormozó lánggal ég. Öntsünk néhány csepp benzolt óraüvegre, majd (elszívó fülkében!) gyújtsuk meg a folyadékot.

- 77-

j] Óvatosan, hűtés közben keverjünk össze tömény kénsavat és tömény salétromsavat 2: 1 térfogatarányban, majd az így elkészült nitráló elegyhez mérjünk ki egy másik kémcsőben kevés (kb. harmad annyi) benzolt. Folyamatos hűtés közben adagoljuk a benzolhoz a nitrálóelegyet, majd várjuk meg, hogy rövid idő alatt végbemenjen a reakció. Öntsük a reakcióelegyet a hűtővízbe, és figyeljük meg a szerves fázis elhelyezkedését a vizes oldatban.

1

1 1

-78-

A likopin színét a molekula konjugált kettőskötésrendszere okozza. A konjugált kettős kötések pi-kötései delokalizálódtak, így a látható fény is gerjesztheti elektronrendszerüket.

Vizsgáljuk meg milyen hatással van a konjugált kettőskötésrendszer részleges telítése a likopin színére. Óvatosan öntsünk brómot paradicsomlébe.

- 79-

Hevítsünk rézdrótot. A felizzított vörösrézdrót felülete a keletkezett réz(II)-oxidtól sötét Mártsuk a forró rézdrótot etilalkoholba, és figyeljük meg a változásokat.

színű.

Dobjunk megtisztított felünátriumdarabkát egy kémcsőben lévő vízmentes etanolba, és figyeljük meg a változásokat. letű

A nátrium reakciója közben az oldatban megjelenő apró csillogó szemcsék a keletkező nátrium-etoxid kristályai. -80-

A hipermangán a réz(II)-oxidnál erélyesebb oxidálószer. Cseppentsünk glicerint melegítő lapon felhalmozott kálium-permanganát-kupacra, és figyeljük meg a heves reakciót.

...

lf/lf

·--·

,..·

.·,„

.-

#

, ..-

~

r

~.

•

... -81-

b

F t

~ Adjunk kémcsőben lévő ammóniás ezüst-nitrát-oldathoz kevés szőlőcukrot, rázogatással oldjuk fel , majd helyezzük forró vizes fürdőbe a kémcsövet, és figyeljük meg a változásokat. Készítsük el a Fehling-próba reagensét réz(II)-szulfátot tartalmazó Fehling(I)-, valamint nátrium-hidroxidot és komplexképzőt tartalmazó Fehling(II)-reagens összeöntésével. Ez utóbbit addig kell adagolni halványkék oldathoz, amíg a kezdetben leváló csapadék. fel nem oldódik.

Szőlőcukrot

oldva a reagensben kezdjük forralni a

-82 -

kémcső

tartalmát.

Az. oxigéntartalmú szer\res vegyületek viszko-

zitását erősen befolyásolja a molekulák között létrejövő hidrogénkötések száma. Versenyeztessünk levegőbuborékot etil-alkoholt, illetve glicerint tartalmazó Mikola-csőben . Mindig az etanolos cső győz!

A polioxietilén és a vízmolekulák között a hidrogénkötések révén különleges térhálós kapcsolatrendszer alakul ki, amelynek következtében jellegzetes, viszkózus, nyúlós anyag keletkezik A horrorisztikus hatást festék hozzáadásával fokozhatjuk.

-83-

A:z észterek hidrolízisének szemléltetésére öntsünk fenolftaleinnel megszínezett nátrium-

hidroxid-oldathoz kevés etil-acetátot, majd helyezzük a kémcsövet forró meg a színben és a két fázis arányában megmutatkozó változásokat!

vízfürdőbe.

Figyeljük

Kémcsöveink - ismeretlen sorrendben - a következő szerves vegyületeket tartalmazzák: hexán, hexén, xilol, kloroform, glicerin, butanol, dekanol, tejsav.

\I l

A:z oldási próbához Lugol-oldatot használunk. Ezzel a vízoldhatóságot és a szerves vegyület oxi-

géntartalmát egyszerre vizsgálhatjuk meg. A telítetlen vegyületek a brómos vizet azonnal, a jódot lassabban színtelenítik el!

Ellenőrzésképpen

vizsgáljuk meg azt is, mi történik brómos vízzel való összerázáskor! 1,

-84-

A vegyületek azonosításához az első két kémcső tartalmából öntsünk egy keveset az univerzális indikátort tartalmazó oldatba.

Az utolsó két kémcső Lugol-

Mindezek alapján már oktanol, butanol.

könnyű

oldatos keverékéhez öntsünk tömény sósavat. az azonosítás : tejsav, glicerin, hexán, xilol, kloroform, hexén,

A kémcsövek - ismeretlen sorrendben - a következő szerves vegyületeket tartalmazzák: naftalin, borkősav, glicin, imidazol, glükóz, karbamid.

Elsőként

az oldási próbát végezzük el, amelyet kiegészítünk az · univerzális indikátorral történő kémhatásvizsgálattal.

Ezen a képen a szilárd anyagminták hevítésének eredményét látjuk.

-85-

A hevítés során el nem szenesedett anyagokhoz (3-5 . sorszámú kémcsövek) nátrium-hidroxid- és néhány csepp réz(II)-szulfát-oldatot adva az egyik kémcsőben a pozitív biuret-próba ismerhető fel.

1

r

Az azonosítást segíti, ha

elő­

zőleg

leválasztott réz(II)hidroxid-csapadékba szórjuk a vízben oldódó szilárd anyagokat. (A kémcsőállványból kiemeltük a hevítéskor elszublimált, a korábbiak alapján egyértelműen azonosítható vegyületet tartalmazó kémcsövet.)

Kis

idő

elteltével az egyik jellegzetes változást tapasztalunk. kémcsőben

Aki helyesen gondolkodott,

az a következő sorrendet állapította meg: glicin, glükóz, karbamid, imidazol, naftalin, borkősav.

-86-

Újabb kémcsősorozatunk - ismeretlen sorrendben - a következő vegyületeket tartalmazza: nátrium-metoxidot, nátrium-acetátot, illetve sav vagy nátriumsója formájában a benzoesavat, a szalicilsavat, a borkősavat és a fumársavat.

Végezzük el az oldási próbát: vízben csupán egyetlen vegyület oldódik rosszul.

A kémhatás vizsgálatával a leglúgosabb és a legsavasabb kémhatású oldat szűrhető ki.

A vizes oldat egy részletéhez adagoljunk sósavat: ezzel a vízben rosszul oldódó savak csaphatók ki. -87-

Cseppentsünk vas(III)-klorid-oldatot a kémcsövek tartalmához.

A jellemző színreakció a fenolos hidroxilcsoport jelenlétére utal.

Válasszunk le réz(II)-hidroxid csapadékot, majd adagoljunk hozzá az ismeretlen vegyületekből. Több hidroxilcsoport jelenlétében sötétkék komplex jelenik meg. A lilás kálium-permanganát színváltozása a vegyület oxidálhatóságára, kettős kötés vagy oxidálható funkciós csoport jelenlétére utal.

Aki helyesen gondolkodott, az a következő sorrendet állapította meg: nátrium-szalicilát, nátrium-metoxid, nátrium-acetát, nátriumtartarát, nátrium-benzoát, fumársav. -88-

Keverjünk el kevés

keményítőt

desztillált vízzel, majd forraljuk fel.

Cseppentsünk hígított Lugololdatot az elkészült, áttetsző, kolloid keményítőoldatba.

......

20 ...___

Hasonlítsuk össze a képző­ dött oldat és a kiindulási Lugol-oldat színét!

-89-

A peptidkötések kimutatásához adjunk az ismeretlen anyaghoz nátrium-hidroxid-oldatot, majd cseppentsünk a rendszerhez egy csepp híg réz(II)-szulfát-oldatot. A peptidkötés hiányában kék csapadék jelenik meg. Legalább két peptidkötést tartalmazó molekula esetén ibolya színreakciót észlelünk (pozitív bíuret-próba).

A fehérjék nehézfémsók (pl. réz(II)-szulfát) vagy erős savak (pl. sósav) hatására irreverzibilisen kicsapódnak. A tömény salétromsav nitrálja a fehérjék aromás oldalláncait, így kicsapódáson kívül sárga elszíneződést (xantoproteín-reakcíó) is eredményez.

Kísérletezzünk tojásfehérjével. A fehérje kéntartalmát fekete ólom(II)-szulfid csapadék formájában mutathatjuk ki úgy, hogy ólom(Il)iont tartalmazó oldatban, erősen lúgos közegben forraljuk. A tojásfehérje adja a biuret- és a xantoprotein-reakciót is.

Tejjel is kísérletezhetünk. A tej a xantoprotein-, a kénkimutatási és a biuret-reakción kívül a Fehling-próbát is adja, hiszen redukáló diszacharidot, tejcukrot tartalmaz.

-90-

A műanyagok érdekes felhasználhatóságának igazolására vizsgáljuk meg a „növekedésre képes" poliakrilnitril krokodilt, amely vízből saját tömegének több mint hatszorosát képes megkötni. Tegyük vízbe az állatfigurát két napra, hogy a „csoda" bekövetkezzék!

-91-

NÉV- ÉS TÁRGYMUTATÓ

acetaldehid 80 acetilén 76, 77 aceton 77 addíció 77, 79, 84 aktiválási energia 26, 27, 53, 64 alkohol 12, 13, 21, 54, 56, 76, 80, 83 alumínium 33, 50, 53, 72 alumínium-hidroxid 58, 62, 72 alumínium-jodid 50 alumínium-klorid 62 alumínium-komplexek 62 alumínium-oxid 33, 72 alumínium-szulfát 62, 68 amino-ecetsav 85, 86 ammónia 35, 36, 37, 54, 55, 56, 62, 82 ammónium-dikromát 51 ammónium-klorid 35, 36, 37, 68 amorf állapot 31 areométer 9 bárium lángfestése 49 bárium-foszfát 62 bárium-klorid 62 bárium-szulfát 62 barnakő lásd mangán-dioxid benzin 21, 22, 30, 59 benzoesav (nátriumsója) 87, 88 benzol 77, 78 bepárlás 11 biuretpróba 86, 90 bomlás26,27, 51, 52, 58, 74, 75 borkősav (nátriumsója) 87,88 bróm 30, 77, 79, 84 Bunsen-égő 7, 15, 16, 25, 31, 35, 41, 44, 49, 51, 52, 61, 76, 80, 82, 89 Bunsen-állvány 7, 11, 28, 35, 36, 38, 41, 68 butanol 85, 86 büretta 68, 69, 70

cink 24, 34, 47, 49, 73, 75 cink-hidroxid 58 cink-jodid 75 cink-komplexek 62 cink-szulfát 62 cink-szulfid 33, 59 cukor (porcukor, szacharóz) 34 cukor (szőlőcukor) 82, 85, 86 csapadékképződés

lásd kicsapódás dekanol84, 85 desztilláció 16, 41 desztilláló berendezés 16 diffúziósebesség 3 7 difoszfor-pentaoxid 40 dinitrogén-tetraoxid 66 dió 7, 28, 35, 36, 38, 41, 68 dörzsmozsár 32 durranógáz-próba 25 égés25, 26, 27, 28, 33, 38,40, 41,42, 43,44,45, 53, 76, 77 égetett mész 52 egyesülés 24, 28, 29, 31, 32, 33, 36, 37, 38, 40, 44, 48, 50, 77, 79, 84 elektrokémia 71-75 elektrolízis 74, 75 endoterm folyamat 15, 50 endoterm kémia reakció 52, 80 Erlenmeyer-lombik 7, 27, 69, 70 észter 84 etanol lásd alkohol etén 76, 77 éter 21 etil-acetát hidrolízise 84 etil-alkohol /ásd alkohol etin 76, 77 exoterm reakció (heves) 25, 26, 27, 28, 32, 33, 34, 38, 40,41,45, 46, 50, 51, 53, 76, 77, 78, 81

-93-

extrakció 21, 22, 30, 59, 84 ezüst 82 ezüst-bromid 59 ezüst-foszfát 59, 62 ezüst-jodid 59, 64 ezüst-klorid 59, 62 ezüst-nitrát 58, 59, 62, 64, 82 ezüst-oxid 58, 59 ezüsttükörpróba 82 fa száraz lepárlása 41 fagyás 19, 20, 31 faszén 41 fázisok 22, 23, 84 fehér foszfor 40 fehérje 90 Fehling-próba 82, 86, 90 fenolftalein indikátor 35, 45, 46, 52, 67, 84 forrás és lecsapódás 16, 18, 31 foszfor 40 foszfor égése 40 fotokémiai reakció 64 fumársav 87, 88 füM28,29,36,37,40 galvánelem 71 gázfejlesztő készülék 26, 28, 35, 36, 38, 76 gázfejlődés 24, 25, 26, 28, 35, 36, 38, 42,46,47, 72, 76,80 gázfelfogó henger 25, 29, 37, 38, 47,48, 76 gázmosó 36, 38 gázok felfogása 25, 26, 27, 35, 36, 38, 47, 76 gázok szárítása 35, 36, 38 gázok térfogatváltozása 18 glicerin 81, 83, 85, 86 glicin lásd aminoecetsav glükóz 82, 85, 86 gömblombik 7, 15, 35, 36, 44 gyújtópálca 25, 26, 27, 33, 41, 42

halmazállapotváltozás 14, 15, 16, 17, 18, 31, 50 halogének redoxi sajátságai 28, 29, 30 hevítés 41, 52, 61, 80, 85 hexán 84 hexén 84 hidrogén 24, 25, 45, 46, 47,

49, 72, 74, 75 hidrogén-klorid-gáz 36, 3 7 hidrogén-peroxid 26, 27, 60 hidrolízis (észtereké) 84 hidrolízis (sóké) 68 higany(II)-jodid 59 higany(II)-klorid 72 higany(ll)-nitrát 58, 59 higany(II)-oxid 58 higany(II)-szulfid 58 hipermangán lásd kálium-permanganát Hoffmann-féle vízbontó 74 homok 53 horzsakő 7 hűtés 15-20, 78. hűtő 16 hypo 29, 60 imidazol 84, 85 indikátor (keményítő) 70, 89 indikátor (sav-bázis) 35, 36, 38, 45, 46, 52, 67, 68, 74, 84,85,87 jég 14, 18, 66 jód 15, 21, 22, 23, 30, 50, 59, 66, 70, 74, 75,84,89 jodometria 70 kadmium-szulfid 59 kalcium 46 kalcium lángfestése 49 kalcium-hidrogén-karbonát 43 kalcium-hidroxid 46 kalcium-karbid 76 kalcium-karbonát 42, 43, 52 kalcium-oxid 52 kálium 45 kálium lángfestése 46, 49 kálium-bromid 30, 59 kálium-dikromát 23, 46, 66 kálium-hidroxid 61

kálium-jodid 29, 30, 59, 64, 71, 75 kálium-kromát 66 kálium-manganát 61 kálium-nitrát 61, 68 kálium-permanganát 10, 28,

38, 53,65, 70,81,88 káposztalé mint sav-bázis indikátor 67 katalizátor 26, 27, 65 kátrány 41 kaucsuk 13, 14 keménytő 70, 89, 74 kémhatás 35, 36, 38, 43, 45. 52,67, 68, 69, 74,85,87 kémiai egyensúly eltolódása 55, 56, 61, 62, 66, 71,84 kemilumineszcencia 64 kén 31, 32, 33, 38, 64 kén-dioxid-gáz 34, 38 kén-hidrogén 38 kénkimutatás fehérjében 90 kénsav 9, 34, 36, 38. 66. 7 3. 76, 78 keverékek szétválasztása 11, 16, 22 keverékindikátor 69 kicsapódás 12, 13. 39. 43. 46. 54, 55. 56. 57, 58, 59, 60,62, 63. 65, 80,82, 86,87, 90 Kipp-készülék 24 klór 28, 29, 30, 74 kloroform 84, 85 kobalt(II)-hidroxid 57, 60 kobalt(II)-klorid 54, 55, 56, 57, 60, 63 kobalt(II)-komplexek 54, 55, 56 kobalt(III)-vegyület 60 kolloid állapot 13, 89 komplexek: akva- 54, 55, 56 komplexek: ammin- 54, 55, 56, 62 komplexek: hidroxo- 55, 62 komplexek: kloro- 55, 56 komplexek: szerves vegyületekkel 82, 86, 88, 90 konjugált kettőskötés­ rendszer 79

-94-

konyhasó lásd nátrium-klorid kormozó égés 76, 77 korrózió 72, 73 korrózióvédelem 73 köd 17, 18, 27 kristályos állapot 12, 15 kristályosító csésze 11 króm(III)-hidroxid 55, 57 króm(IIl)-komplex 55 króm(III)-oxid 51 króm(IIl)-szulfát 55, 57 laboratóriumi művelet 7, 8, 9, 11, 16, 22, 24, 26, 28, 35,

36, 68, 69, 70 lakmuszindikátor 67 láng 25, 26, 40, 41, 42, 49, 51 lángfestés: alkáli- és alkáliföldfémek 49 Le Chatelier elv 66 lecsapódás 15, 16, 18 levegő (cseppfolyós) 18, 19, 20 likopin 79 lítium 45 lítium lángfestése 49 lombikfogó 7, 16, 28, 35, 36,

38,41,47, 68, 76 Lugol-oldat 65, 85, 89 magnézium 44, 46, 47, 53 magnézium-hidroxid 46, 57, 58, 62 magnézium-klorid 62 magnézium-oxid 44 magnézium-szulfát 5 7 mangán(II)-hidroxid 46, 57 mangán(II)-szulfát 57, 61, 65 mangán(IV)-oxid-hidroxid 57 mangán-dioxid 26, 27, 61 márvány 42 melegítés, forralás 7, 15, 16, 31, 35, 40, 41, 52, 61, 80,

82,84,89 meniszkusz 8, 9 mérőhenger 8 mérőlombik 9 meszes víz 43 mészkő 42 metilnarancs indikátor 36, 39, 67, 68, 69

Mikola-cső

83 91 naftalin 85, 86 nátrium 28, 45, 49, 80 nátrium lángfestése 28, 49 nátrium-acetát 87, 88 nátrium-benzoát 87, 88 nátrium-bromid 59 nátrium-etoxid 80 nátrium-foszfát 59, 62, 68 nátrium-hidrogén-karbonát 68 nátrium-hidroxid 35, 45, 55, 57, 58, 59,60, 61,66,82,86,90 nátrium-klorid 12, 13, 28, 36, 59, 68, 74 nátrium-metoxid 87, 88 nátrium-szilikát 63 nátrium-tioszulfát 64, 70 nikkel(II)-hidroxid 57, 60 nikkel(II)-komplexek 55 nikkel(II)-szulfát 55, 57, 60, 63 nikkel(III)-vegyület 60 nitrálás 78, 90 nitro-benzol 78 nitrogén-dioxid 47, 48, 66 nitrogén-monoxid 47, 48 oldás, oldódás 8, 9, 10, 11, 21, 22, 23, 35, 36, 38, 59, 77, 84, 85 oldatkészítés 8, 9, 10 oldhatóság 11, 12, 21, 22, 23, 25, 26, 35, 36,46, 76, 77, 78,84,85 ólom(II)-hidroxid 58 ólom(II)-jodid 59 ólom(II)-nitrát 59 ólom(II)-szulfid 90 olvadás 14 műanyag

olvadás és fagyás 14, 19, 20, 31 ón 63 óraüveg 41, 44, 52, 53, 71, 77 oxálsav 65 oxigén 26, 27, 38, 48, 60, 74, 75 ozmózis 63 ömlesztés 61 paradicsomlé 79 permanganometria 70 pH 67

pipetta (hasas) 8 pipettalabda 8 poliakrilnitril 91 polioxietilén 83 porcelán tál 49 porcelán tégely 61 reakciósebesség 64, 65 redoxireakció 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 34, 38, 39, 40, 41, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 59, 60, 61, 64, 65, 66, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82,84,85,86,88, 90 réz 25, 75, 80 réz(I)-jodid 59, 70 réz(I)-oxid 82, 90 réz(Il)-hidroxid 54, 58, 86, 88 réz(II)-komplexek 54, 55, 56, 71, 86, 88, 90 réz(II)-oxid 25, 58, 80 réz(II)-szulfát 11, 12, 54, 55, 56, 58, 59, 63, 71, 75, 82, 86,88,90 réz(II)-szulfid 59 roncsoló hatás 34 salétromsav 47, 78, 90 sav-bázis reakció 35, 36, 37, 38, 39,42,43, 52,67, 68, 68, 78,84,85,87, 90 sav-bázis titrálás 69 sósav 13, 24, 28, 29, 36, 37, 42, 47, 49, 55, 56, 64, 66, 85,87,90 stroncium lángfestése 49 sűrűség 9, 14, 21, 23, 28, 35, 36, 37, 38,42, 45,46, 78,84 sűrűségmérés 9 szacharóz 34 szalicilsav (nátriumsója) 87, 88 szalmiáksó lásd ammónium-klorid szárazjég 17 szén 11, 34, 41, 44 szén-dioxid (szárazjég) 17 szén-dioxid-gáz 34, 42, 43, 44 szenesítő hatás 34 szén-tetraklorid 21, 23

-95-

szódabikarbóna lásd nátriumhidrogén-karbonát szökőkútkísérlet 35, 36 szublimáció és lecsapódás 15, 17, 50 szubsztitúció 78 szulfidok 32, 33 59, 90 szupravezetés 20 szuszpenzió 12, 46, 64 szűrés 11 szűrőkarika 11, 22 talpas gömblombik 7 tej 90 tejcukor 90 tejsav 84 telített oldat 13 térfogatmérés 8 termitreakció 53 timsó 68 titrálás 68, 69, 70 tojásfehérje 90 tojáshéj 52 tölcsér 11, 40 trisó lásd nátrium-foszfát univerzális indikátor 67, 68, 74, 85,87 ülepítés 13 üvegbot8, 9, 36, 83, 89 üvegkád 35, 45, 46 választótölcsér 22 vas 29, 32, 53, 71, 73 vas(II)-hidroxid 57, 60 vas(II)-szulfát 57, 60, 79 vas(II)-szulfid 32, 59 vas(III)-hidroxid 57, 60 vas(III)-klorid 29, 57, 59, 53, 88 vas(III)-oxid 53 vasháromszög 53, 61 vegyészek virágoskertje 63 virág 19, 39 viszkozitás 31, 83 vízbontás 7 4 vízfürdő 82, 84 vízüveg 63 vörös foszfor 40 vörösvérlúgsó 73 xantoprotein-reakció 90 xilol84,85