POK2_kem

Zavod za opu i anorgansku kemiju Prirodoslovno-matematiki fakultet Sveuilite u Zagrebu

PRAKTIKUM OPE KEMIJE 2Dodatak

Zagreb, 2010.

1

PROGRAM RADA U PRAKTIKUMU IZ OPE KEMIJE 2Za studente I. godine preddiplomskog studija kemije 2009/2010.

7. Redoks reakcijeVJEBA VJEBA VJEBA VJEBA VJEBA VJEBA 7.1. Reakcije oksidacije i redukcije 7.2 Redukcija bakrova(II) oksida vodikom 7.3. Dobivanje klora i kalijeva klorata 7.4. Dobivanje duikova(II) oksida 7.5. Dobivanje duikova(IV) oksida 7.6. Dobivanje kisika

8. Talone reakcijeVJEBA 8.1. Priprava i izolacija tetraamminbakrova(II) sulfata monohidrata VJEBA 8.2. Dobivanje kalcijeva oksalata monohidrata

9. Reakcije neutralizacijeVJEBA VJEBA VJEBA VJEBA VJEBA 9.1. Hidroliza 9.2. Razrijeivanje klorovodine kiseline 9.3. Standardizacija otopine klorovodine kiseline 9.4. Odreivanje nepoznate mase natrijeva hidroksida 9.5. Amfoternost

10. Vrste kemijskih reakcijaVJEBA 10.1. Od bakra do bakra

11. Kinetika kemijskih reakcijaVJEBA 11.1. Ovisnost brzine kemijske reakcije o koncentraciji reaktanata VJEBA 11.2. Ovisnost brzine kemijske reakcije o temperaturi VJEBA 11.3. Utjecaj katalizatora na brzinu kemijske reakcije

12. Ravnotea kemijskih reakcijaVJEBA 12.1. Utjecaj zajednikog iona na topljivost natrijeva klorida VJEBA 12.2. Utjecaj zajednikog iona na ravnoteu u otopini

13. Dobivanje plinovaVJEBA 13.1. Dobivanje klorovodika VJEBA 13.2. Dobivanje sumporova dioksida VJEBA 13.3. Dobivanje amonijaka

2

VJEBA 7.1. Reakcije oksidacije i redukcijePribor i kemikalije: epruvete (5 kom.), stalak, kapalica s gumicom, menzura od 10 mL, aa od 250 mL, granula cinka, bakar (ica ili prah), otopina klorovodine kiseline (c(HCl) = 6 mol dm-3), otopina duine kiseline (konc. HNO3), otopina natrijeva oksalata (c(Na2C2O4) = 0,1 mol dm-3), otopina sumporne kiseline, (c(H2SO4) = 6 mol dm-3), otopina kalijeva permanganata (c(KMnO4) = 0,1 mol dm-3), otopina natrijeva sulfita, (c(Na2SO3) = 0,1 mol dm-3), otopina natrijeva hidroksida (c(NaOH) = 10 mol dm-3).

OPREZ! RADITI U DIGESTORU I PAZITI DA NEMA PLAMENA U BLIZINI! Postupak POKUS 1. U epruvetu koja sadri 2 mL klorovodine kiseline dodajte granulu cinka (izdaje se na zahtjev kod tehniara). Zabiljeite opaanja. POKUS 2. U epruvetu koja sadri 2 mL klorovodine kiseline dodajte 0,5 g bakra. Zabiljeite opaanja. POKUS 3. U epruvetu koja sadri 1 mL koncentrirane otopine duine kiseline dodajte 0,15 g bakra. Nakon to sav bakar izreagira dodajte u otopinu 5 mL vode. Zabiljeite opaanja. Usporedite opaanja tijekom pokusa 1, 2 i 3. Po zavretku izvoenja vjebe metali preostali kao neizreagirani vraaju se tehniaru!

POKUS 4. U epruvetu koja sadri 1 mL vodene otopine natrijeva oksalata dodajte 10 kapi otopine sumporne kiseline i sadraj dobro promijeajte. U dobivenu otopinu dodajte 12 kapi otopine kalijeva permanganata i sadraj epruvete promukajte. Nakon to ste uoili i zabiljeili promjene sadraj epruvete zagrijte uranjanjem epruvete u vodenu kupelj i promatrajte promjenu boje. Kao kupelj moe posluiti aa s vruom vodom. POKUS 5. U epruvetu koja sadri 3 mL vodene otopine natrijeva sulfita dodajte 1 mL otopine natrijeva hidroksida i sadraj epruvete promukajte. Dodajte 1 kap otopine KMnO4. Zabiljeite opaanja. Dodatnih 10 kapi otopine KMnO4 dodajte postupno kap po kap i uopite promjene. Usporedite opaanja tijekom pokusa 4 i 5.

P ITA N JA :

1. Napiite jednadbu reakcije magnezija i razrijeene vodene otopine duine kiseline. Reakcijuizjednaite ionelektron metodom.

2. Objasnite razlike koje ste uoili usporedivi opaanja tijekom pokusa 1, 2 i 3. 3. Objasnite razlike koje ste uoili usporedivi opaanja tijekom pokusa 4 i 5. 4. Objasnite pojmove oksidacije i redukcije.

3

VJEBA 7.2. Redukcija bakrova(II) oksida vodikom*Pribor i kemikalije: U-cijev za dobivanje vodika, klor-kalcijeva cijevica, staklena cijev za redukciju, porculanska laica, gumeni ep, probueni gumeni ep, savinuta staklena cijev, 2 stativa, 2 kleme, Hoffmanova stezaljka, plamenik, uzorak bakrova(II) oksida, granulirani cink, otopina klorovodine kiseline (1:1 HCl)

OPREZ! OPASNOST OD EKSPLOZIJE PRASKAVCA. OBAVEZNO NAINITI PROBU NA PRASKAVAC!

Slika 1. Aparatura za redukciju bakrova(II) oksida.

Postupak

1. Sastavite aparaturu za redukciju kao to je prikazano na slici. Cijev za redukciju uvrstiteklemom za stativ. Jedan kraj cijevi zatvorite epom kroz koji prolazi staklena cijevica.

2. Kao generator vodika slui U-cijev modificiranog oblika. U-cijev uvrstite klemom za stativ ispojite na klor-kalcijevu cijevicu gumenom cijevi na koju stavite Hofmannovu stezaljku. Drugi kraj klor-kalcijeve cijevice spojite preko probuenog epa sa staklenom cijevi za redukciju.

3. Uzorak oksida metala u porculanskoj laici izvaite i stavite u horizontalno poloenu cijev. Krajcijevi zatvorite epom kroz koji prolazi uska savinuta cijev. Provjerite prijanjaju li dobro svi ostali djelovi aparature.

4. U sueni dio U-cijevi stavite sloj staklene vune, a zatim granule cinka i potom zaepitegumenim epom. Pritegnite Hoffmanovu stezaljku tako da potpuno zatvara gumenu cijev. Kroz drugi krak U-cijevi ulijte 40 mL klorovodine kiseline (1:1).

5. Otputanjem i stezanjem vijka Hoffmanove stezaljke podesite strujanje vodika tako daumjerena struja plina prolazi kroz aparaturu tijekom 10 minuta. Tek nakon to je vodik potisnuo sav zrak iz aparature (OPREZ! PROBA NA PRASKAVAC!), zapalite ga na izlasku iz aparature (sueni dio savinute staklene cijevi).

6. Zaponite zagrijavanje cijevi na mjestu gdje je smjetena laica s uzorkom oksida i to najprijelaganim, a zatim jaim plamenom (nije potrebno grijati kolonu najjaim plamenom plamenika). Zagrijavanje je potrebno izvoditi to vie jednoliko da se cijev suvie ne deformira.

M. Sikirica i B. Korpar-olig, Praktikum iz ope kemije, kolska knjiga, Zagreb, 2005, str. 171.

4

7. Nakon to se sav uzorak bakrova oksida izreducira (oko 10 minuta) prekinite zagrijavanje, astruju vodika proputajte tako dugo dok se cijev s uzorkom u potpunosti ne ohladi. Tek tada prekinite dovod vodika, paljivo izvadite laicu s reduciranim sadrajem i izvaite.

8. Izraunajte maseni udio bakra i kisika u uzorku bakrova(II) oksida.

P ITA N JA :

1. Zato je potrebno istisnuti sav zrak iz aparature prije poetka zagrijavanja reakcijske cijevi?Kako ete to provjeriti?

2. Objasnite zato se porculanska laica s elementarnim bakrom prvo ohladi u struji vodika, apotom izvadi iz cijevi i odmah izvae.

3. Moe li se na slian nain reducirati eljezov(II) oksid? Objasnite. 4. Za dobivanje vodika koristi se reakcija klorovodine kiseline i cinka. Obrazloite zato jeupotrijebljena razrijeena, a ne koncentrirana klorovodina kiselina.

5

VJEBE 7.3. Dobivanje klora i kalijevog klorata*Pribor i kemikalije: Boca za odsisavanje, Erlenmeyerova tikvica od 100 mL, lijevak za dokapavanje, jedna ispiralica, stupica, staklene cjevice, epruvete, gumene cjevice, gumeni ep, vata, kalijev permanganat (KMnO4), kalijev hidroksid (KOH), otopina klorovodine kiseline (konc. HCl), otopina kalijeva bromida, (c(KBr) = 0,1 mol dm3), otopina kalijeva jodida (c(KI) = 0,1 mol dm3), crveni i plavi lakmusov papir, heksan ili kloroform. Boca za odsisavanje, stupica i ispiralica izdaje se na zahtjev kod tehniarke.

VJEBU IZVODITE U DIGESTORU, KLOR JE OTROVAN! KORISTITE RUKAVICE!

Slika 10. Aparatura za dobivanje kalijeva klorata

Postupak

1. Sloite aparaturu kao na slici 10. U ispiralicu stavite destiliranu vodu, u tikvicu od 250 mL (ilitikvicu za odsisavanje) stavite 10-12 g kalijeva permanganata, a u lijevak za dokapavanje stavite oko 35 mL koncentrirane klorovodine kiseline.

2. U Erlenmeyerovoj tikvici od 100 mL otopite 5 g kalijeva hidroksida u 15 mL destilirane vode.Otopinu ohladite. Tikvicu labavo zaepite epom od vate natopljenim u otopinu kalijeva hidroksida. Na vatu nanesite par kapi tinte.

3. Iz lijevka za dokapavanje dodajte kap po kap koncentriranu klorovodinu kiselinu. Brzinunastajanja klora regulirajte malim zakretanjem pipca na lijevku za dokapavanje (protok pratite promatranjem mjehuria plina u ispiralici).

4. Umjerenu struju klora uvodite u otopinu kalijeva kidroksida. Nakon 15 minuta iz tikvice u kojuste uvodili klor izvucite malo otopine kapalicom i stavite u epruvetu. Otopini u epruveti dodajte nekoliko kapi otopine kalijeva jodida. Ukoliko nastane slabo obojena uta otopina nastavite s

M. Sikirica i B. Korpar-olig, Praktikum iz ope kemije, kolska knjiga, Zagreb, 2005, str. 196 i 197.

6

uvoenjem klora (nekoliko minuta) sve dok ponovnim testom s otopinom kalijeva jodida ne nastane smee obojena suspenzija.

5. Tikvicu s dobivenom otopinom ugrijte na oko 60 C i istodobno nastavite s uvoenjem klora.Nakon pola sata uvoenja klora prekinite zagrijavanje. Otopinu ohladite tako da tikvicu stavite u ledenu kupelj (aa sa smjesom leda i vode). Hlaenjem otopine nastaju kristali kalijeva klorata.

6. Uoite promjene na vati obojenoj tintom. 7. Izvedite sljedee pokuse s vodenom otopinom u ispiralici:a. U au ulijte nekoliko mililitara otopine iz ispiralice i dodajte obojenu krpicu, plavi i crveni lakmus papir. Zabiljeite promjene. b. Ulijte u jednu epruvetu nekoliko mililitara otopine kalijeva bromida, a u drugu nekoliko mililitara otopine kalijeva jodida. U obje epruvete dodajte malo otopine iz ispiralice. Zabiljeite promjene. c. U iste epruvete u koje ste dodali otopine kalijeva bromida ili jodida, dodajte po jo oko 1-2 mL heksana ili kloroforma, promukajte i priekajte da se slojevi odijele. Opiite i obrazloite promjene.

8. Rastavite aparaturu u digestoru. Sve dijelove aparature operite u digestoru! 9. Kristale kalijeva klorata otfiltrirajte uz snieni tlak preko Bchnerova lijevka, a zatim osuitena zraku. Kristale zajedno s filtrirnim papirom prebacite na prethodno izvaganu laicu od papira. Paljivo ih odvojite od filtrirnog papira sa spatulom.

10. Kalijev klorat zajedno s papirnatom laicom izvaite i pokaite voditelju praktikuma.Izraunajte iskoritenje reakcije nastajanja kalijeva klorata. Na rubu laice u kojoj se nalazi uzorak ispiite sljedee podatke: datum, ime i prezime, masu uzorka (treba naznaiti koji je to uzorak). Laicu s uzorkom predajte tehniarki.

PITANJA:

1. Navedite sve oksokiseline klora i napiite njihove Lewisove strukturne formule. 2. Zato su klorati opasni? Napiite jednadbe kemijskih reakcija kojima ete to objasniti. 3. to e se dogoditi ako se klor uvodi u otopinu kalijeva jodida? Napiite jednadbe reakcija. 4. Vrijedi li za otopinu klora u vodi Henryev zakon? Objasnite.

7

VJEBA 7.4. Dobivanje duikova(II) oksida*Duikov(II) oksid priredite kako je to opisano na str. 225. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Napiite jednadbe reakcija Vama poznatih postupaka dobivanja duikova(II) oksida. 2. Objasnite svojstva duikova(II) oksida koja ste uoili na temelju izvedenih pokusa. 3. Objasnite postojanost duikova(II) oksida na zraku. 4. Napiite Lewisove strukturne formule svih oksida duika.


8

VJEBA 7.5. Dobivanje duikova(IV) oksida*Duikov(IV) oksid priredite kako je to opisano na str. 226. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Molekula NO2 ima veliku tendenciju dimerizacije. Objasnite u kojim uvjetima je vei udiodimera u toj ravnotei.

2. U zataljenoj ampuli nalazi se crvenosmei plin. Sudei po boji, to bi mogle biti pare broma iliduikova(IV) oksida. Ampulu ne smijete otvarati. Kako ete provjeriti je li u zataljenoj ampuli brom ili duikov(IV) oksid?

3. Na temelju kojih svojstava se moe razlikovati duikov(IV) oksid od duikova(II) oksida. Napiitejednadbe reakcija.

4. Kako koncentracija duine kiseline u reakciji s bakrom utjee na stvaranje oksida duika?


9

VJEBA 7.6. Dobivanje kisika*Kisik priredite kako je to opisano na str. 208. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Kisik se u laboratoriju najlake prireuje iz termiki nestabilnih spojeva koji sadre kisik.Navedite tri primjera.

2. Napiite jednadbu reakcije do koje dolazi kad se uarene strugotine bakra izloe utjecajuzraka.

3. Objasnite zato niste sakupljali prve mjehurie plina. 4. Izraunajte maseni udio kisika u kalijevu permanganatu.


10

VJEBA 8.1. Priprava i izolacija tetraamminbakrova(II) sulfata monohidrata*Tetraamminbakrov(II) sulfat monohidrat priredite kako je to opisano na str. 260. u priruniku Praktikum iz ope kemije uz sljedee izmjene:

1. umjesto 5 g bakrova(II) sulfata pentahidrata koristi se 2,5 g; 2. umjesto 3 mL koncentrirane otopine amonijaka treba uzeti 5 mL; 3. umjesto 5 mL vode potrebna su 3 mL.

PITANJA:

1. Zato se na kraju reakcije dodaje etanol? 2. Napiite elektronske konfiguracije Cu i Cu2+. Meu koje elemente pripada bakar? 3. Predloite postupak kojim biste u laboratoriju pripremili Cu(OH)2. 4. Na koji nain biste dokazali prisustvo sulfatnih iona u spoju?


11

VJEBA 8.2. Dobivanje kalcijeva oksalata monohidrata, CaC2O4H2O*Netopljivi talog kalcijeva oksalata monohidrata, CaC2O4H2O, nastaje reakcijom kalcijevih i oksalatnih iona u lunatoj otopini: Ca2+(aq) + C2O42(aq) + H2O(l) CaC2O4H2O(s) U kiseloj otopini prisutni su HC2O4(aq) ioni i ne nastaje odgovarajui talog. U ovoj vjebi kiselost otopine smanjuje se dodatkom uree, tj. njenom termikom razgradnjom prema jednadbi: (H2N)2CO(s) + 3 H2O(l) CO2(g) + NH4+(aq) + 2 OH(aq)Pribor i kemikalije: 2 ae od 100 mL, aa od 250 mL, Erlenmeyerova tikvica od 250 mL, dvije Erlenmeyerove tikvice od 100 mL, menzura od 100 mL, stakleni tapi, termometar, epruveta za odsisavanje, Bchnerov lijevak, kalcijev nitrat tetrahidrat (Ca(NO3)24H2O), oksalna kiselina dihidrat (H2C2O42H2O), urea ((H2N)2CO).

Postupak

1. Prije poetka pripreme otopina zadanih koncentracija izraunajte koliko je potrebno odvagatia) kalcijeva nitrata tetrahidrata za pripremu 25 mL otopine mnoinske koncentracije 0,5 mol dm3. b) dihidrata oksalne kiseline za pripremu 25 mL otopine mnoinske koncentracije 0,5 mol dm3. c) uree za pripremu 50 mL otopine mnoinske koncentracije 0,75 mol dm3. Prije nego pristupite pripremi otopina pokaite asistentu izraunate vrijednosti.

2. Priredite otopine:a) U ai od 100 mL pripremite 25 mL otopine kalcijeva nitrata mnoinske koncentracije0,5 mol dm3.

b) U drugoj ai od 100 mL pripremite 25 mL otopine oksalne kiseline mnoinske koncentracije0,5 mol dm3.

c) U ai od 250 mL pripremite 50 mL otopine uree mnoinske koncentracije 0,75 mol dm3.

3. U Erlenmeyerovoj tikvici od 100 mL pomijeajte 25 mL otopine kalcijeva nitrata (0,5 mol dm3) i25 mL otopine uree (0,75 mol dm3).

4. U drugoj Erlenmeyerovoj tikvici od 100 mL pomijeajte 25 mL otopine oksalne kiseline (0,5 moldm3) i 25 mL otopine uree (0,75 mol dm3).

5. Otopine iz prve i druge Erlenmeyerove tikvice pomijeajte u Erlenmeyerovoj tikvici od 250 mL,sadraj grijte oko 15 minuta pri 70 C.

6. Dobiveni talog otfiltrirajte preko Bchnerova lijevka uz vakuum jo dok je otopina vrua,isperite ga s nekoliko mL vode, a zatim osuite na zraku.

7. Kalcijev oksalat monohidrat zajedno s filtrirnim papirom prebacite na prethodno izvaganu laicuod papira. Paljivo ga odvojite od filtrirnog papira sa spatulom.


12

8. Produkt zajedno s papirnatom laicom izvaite i pokaite voditelju praktikuma. Izraunajteiskoritenje reakcije nastajanja kalcijeva oksalata monohidrata. Na rubu laice u kojoj se nalazi uzorak ispiite sljedee podatke: datum, ime i prezime, masu uzorka (treba naznaiti koji je to uzorak). Laicu s uzorkom predajte tehniarki.

9. Istraite utjecaj zajednikih iona na topljivost kalcijeva oksalata kako je toopisano za VJEBU 17.4. na str. 293. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Napiite jednadbe reakcija disocijacije oksalne kiseline. 2. S obzirom na izrazito slabu topljivost kalcijeva oksalata monohidrata to svojstvo se koristi zakvantitativno odreivanje sadraja kalcija u nepoznatom uzorku. Kako se zove ta metoda?

3. S obzirom na broj funkcijskih skupina kojoj vrsti kiselina pripada oksalna kiselina? Navedite jojedan primjer takve kiseline.

4. Koliku koncentraciju ima otopina kalijeva permanganata ako se 40 mL te otopine utroi zaoksidaciju one koliine kalijeva trihidrogenoksalata dihidrata koja je ekvivalentna sa 30 mL otopine natrijeva hidroksida koncentracije c (NaOH) = 0,1 mol dm3?

13

VJEBA 9.1. Hidroliza*Svojstva vodenih otopina zadanih soli ispitajte kako je to opisano na str. 291. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA : 1. Koje su soli podlone hidrolizi? Kakvu reakciju pokazuju otopine takvih soli? 2. Pokazuju li vodene otopine amonijeva nitrata, kalijeva nitrata, kalijeva cianida, amonijeva cianida, amonijeva acetata i amonijeva klorida kiselu ili lunatu reakciju? Poznate su konstante sljedeih kiselina i baza: Kb(NH3(aq)) = 1,8 105 mol dm3, Ka(CH3COOH(aq)) = 1,75 105 mol dm3, Ka(HCN(aq)) = 8 1010 mol dm3, 3. Objasnite kiselost otopina hidratiziranih iona metala [M(H2O)6]3+.


14

VJEBA 9.2. Razrijeivanje klorovodine kiseline*Otopine klorovodine kiseline priredite kako je to opisano na str. 317. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Na koje se sve naine moe izraziti sastav neke otopine? 2. Otopina sumporne kiseline masenog udjela 35% ima gustou 1,26 g cm3. Na temelju tihpodataka izraunajte: a) mnoinsku koncentraciju sumporne kiseline u otopini, b) masenu koncentraciju sumporne kiseline u otopini.

3. Koliki volumen 36% klorovodine kiseline, gustoe 1,18 g cm3, treba uzeti da bi se pripremilo1000 mL razrijeene otopine ija je koncentracija c(HCl) = 0,2 mol dm3.

4. Raspolae se dvjema otopinama razrijeene duine kiseline. Koncentracija jedne otopine je0,3 mol dm3, a druge 4 mol dm3. Koliko treba uzeti jedne i druge otopine duine kiseline i meusobno ih pomijeati da bi se dobila 1 L otopine masene koncentracije 63 g L1? Pretpostavlja se aditivnost volumena.


15

VJEBA 9.3. Standardizacija otopine klorovodine kiseline*;Otopinu klorovodine kiseline zadane koncentracije priredite kako je to opisano na str. 329. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

VJEBA 9.4. Odreivanje nepoznate mase natrijeva hidroksidaNepoznatu mnoinu natrijeva hidroksida odredite kako je to opisano na str. 331. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Zato se odmjerne tikvice sa staklenim epom ne smiju upotrebljavati za otopine jakih luina? 2. Crteom prikaite meniskus vodene otopine natrijeva karbonata i oznaku na odmjernoj tikvici usluaju kad je odmjerna tikvica ispravno napunjena.

3. Opiite ispravan postupak pri pranjenju pipete. Smije li se ispuhivati tekuina koja je zaostalana vrhu pipete?

4. Koji je najbolji postupak pranja staklenog odmjernog posua? Zato se za suenje odmjernogposua ne koristi suionik?

M. Sikirica i B. Korpar-olig, Praktikum iz ope kemije, kolska knjiga, Zagreb, 2005, str. 329 i 331.

16

VJEBA 9.5. AMFOTERNOSTA) Amfoternost aluminijeva hidroksidaPribor i kemikalije: dvije epruvete, stalak za epruvete, graduirana epruveta, kapalica s gumicom, stakleni tapi, otopina aluminijeva(III) klorida, (c(AlCl3) = 1 mol dm3), otopina natrijeva hidroksida (c(NaOH) = 2 mol dm3), otopina klorovodine kiseline (c(HCl) = 2 mol dm3), univerzalni indikator papir.

Postupak

1. U graduiranoj epruveti odmjerite 2 mL vodene otopine aluminijeva(III) klorida i nadopunitedestiliranom vodom do 8 mL. Provjerite pH otopine pomou univerzalnog indikator papira.

2. U pripravljenu otopinu dodajte 1 kap vodene otopine natrijeva hidroksida. Sadraj epruvetedobro promukajte. Promatrajte promjenu i zabiljeite opaanja.

3. Dodajte jo 5 kapi vodene otopine natrijeva hidroksida i sadraj epruvete promukajte.Promatrajte promjenu i zabiljeite opaanja.

4. Dodajte konanih 5 mL vodene otopine natrijeva hidroksida. Promukajte otopinu i sadrajrazdijelite na dva jednaka dijela.

5. U prvu epruvetu dodajte 20 kapi vodene otopine natrijeva hidroksida i sadraj dobropromukajte. Postupak dodavanja po 20 kapi vodene otopine natrijeva hidroksida ponavljajte sve dok ne dobijete bistru otopinu.

6. U drugu otopinu dodajte 20 kapi vodene klorovodine kiseline u serijama po 20 kapi takoer dokotopina ne postane bistra. Nakon svake dodane serije dobro promukajte otopinu.

B) Amoternost cinkova oksidaPribor i kemikalije: tri epruvete, stalak za epruvete, aa od 250 mL, kapalica s gumicom, cinkov oksid (ZnO), otopina natrijeva hidroksida (c(NaOH) = 10 mol dm3), otopina klorovodine kiseline (c(HCl) = 6 mol dm3)

Postupak

1. U prvu epruvetu odvaite 0,25 g cinkova oksida i dodajte 5 mL vode. Zabiljeite dolazi li dopromjene.

2. U drugu epruvetu odvaite 0,25 g cinkova oksida i dodajte 5 mL otopine natrijeva hidroksida.Zabiljeite dolazi li do promjene. Potom sadraj epruvete grijte oko 5 min uranjanjem epruvete u vodenu kupelj. Povremeno promukajte otopinu i pratite promjenu. Zabiljeite opaanja.

3. U treu epruvetu odvaite 0,25 g cinkova oksida i kapalicom postupno dodajte klorovodinekiseline (oko 5 mL) sve dok otopina ne postane bistra. Zabiljeite opaanja.

17

PITANJA:

1. Objasnite pojam amfoternosti. 2. Poznavajui kiselo-bazna svojstva aluminijeva hidroksida i cinkova oksida napiite to oekujetekakva su svojstva aluminijeva oksida i cinkova hidroksida. Napiite jednadbe kemijskih reakcija.

3. Napiite po dva primjera kiselog odnosno bazinog oksida i objasnite po emu se oni razlikuju. 4. Napiite objanjenje za uoeni pH otopine aluminijeva klorida.

18

VJEBA 10.1. Od bakra do bakraPribor i kemikalije: aa od 600 mL, aa od 250 mL, stakleni tapi, menzura, Bchnerov lijevak, epruveta za odsisavanje, bakar, otopina duine kiseline (konc. HNO3), otopina natrijeva hidroksida (c(NaOH) = 3 mol dm3), otopina sumporne kiseline (c(H2SO4) = 6 mol dm3), cink u prahu.

OPREZ! RADITI U DIGESTORU! Postupak

1. U ai od 600 mL zagrijte 500 mL destilirane vode. 2. Izvaite oko 0,5 g bakrene ice i zapiite masu. Stavite bakrenu icu u au od 250 mL i dodajte45 mL koncentrirane duine kiseline. Po zavretku reakcije dodajte 100 mL destilirane vode. Zabiljeite promjenu boje otopine i boju plina koji nastaje. Je li reakcija egzotermna ili endotermna?

3. U otopinu dodajte 30 mL otopine natrijeva hidroksida. Zabiljeite opaanja. 4. Paljivo grijte sadraj u ai uz mijeanje staklenim tapiem sve do nastanka crnog taloga ibezbojne otopine. au ostavite dok se tekuina iznad crnog taloga ne izbistri. Odlijte to vie bistre tekuine iznad crnog taloga u drugu au (dekantiranje!).

5. Preostalom talogu dodajte oko 100 mL vrue vode, sadraj promijeajte staklenim tapiem iostavite da se tekuina iznad taloga izbistri. Odlijte tekuinu iznad taloga. Ponovite postupak ispiranja i dekantiranja s preostalom vruom vodom kontrolirajui pH do neutralne reakcije.

6. 15 mL otopine sumporne kiseline dodajte u au s crnim talogom. Zabiljeite promjenu. 7. U otopinu se dodaje 2 g cinka p ost u pn o i uz mijeanje staklenim tapiem Oprez! Raditi udigestoru i paziti da nema plamena u blizini! Kad se uspori izlaenje plina tekuina se odlije i doda se ponovo 15 mL otopine sumporne kiseline i sadraj mijea staklenim tapiem sve do potpunog preastanka izlaenja plina. Preostali bakar se otfiltrira preko Bchnerova lijevka i ispere destiliranom vodom.

PITANJA:

1. Napiite u koju skupinu kemijskih reakcija u vodenim otopinama pripada svaka od kemijskihreakcija?

2. Je li reakcija koncentrirane duine kiseline i bakra egzotermna ili endotermna? Kako tozakljuujete?

3. Zato je pri dodatku cinka u otopinu potrebno paziti da nema plamena u blizini? 4. Ako bi konano dobiveni bakar bio oneien sa cinkom kako bi ga mogli proistiti?

19

Vjeba 11.1. Ovisnost brzine kemijske reakcije o koncentraciji reaktanata*Pribor i kemikalije: 2 ae od 100 mL, 2 menzure od 25 mL, kronometar, otopina natrijeva tiosulfata, c(Na2S2O3) = 0,25 mol dm-3, otopina sumporne kiseline, c(H2SO4) = 0,25 mol dm-3.

Postupak

1. Na papiru nacrtajte mreu povrine oko 30 cm2. U jednu au od 100 mL odmjerite menzurom10 mL otopine sumporne kiseline. U drugu au, drugom istom menzurom odmjerite odreene volumene vode i otopine natrijeva tiosulfata, kao to je dano u tablici.

Pokus 1 2 3 4

V(Na2S2O3) / mL 10 20 30 40

V(H2O) / mL 30 20 10 -

V(H2SO4) / mL 10 10 10 10

Vukupni / mL 50 50 50 50

tzamuenja / s

2. Otopinu sumporne kiseline ulijete u au s otopinom natrijeva tiosulfata i brzo pomijeajte.Odmah ponite mjeriti vrijeme koristei se sekundnom kazaljkom na satu ili kronometrom. Otopinu jo jednom promijeajte gibanjem tekuine u ai i postavite na papir s mreicom. Promatrajte otopinu u ai. U trenutku kad se mreica vie ne vidi, jer se otopina zamutila oditajte vrijeme. Zapiite rezultat. Isperite ae destiliranom vodom i ponovite pokus s drugim koliinama otopina, kako je navedeno u tablici. Temperatura otopina u svim sluajevima mora biti jednaka.

3. Rezultate mjerenja prikaite grafiki tako da na ordinatu nanesete vrijeme u sekundama kojeste izmjerili od poetka reakcije pa do nestanka mree, a na apscisu nanesite koncentraciju otopine natrijeva tiosulfata.

Vjeba 11.2. Ovisnost brzine kemijske reakcije o temperaturiPribor i kemikalije: 2 ae od 100 mL, 2 menzure od 25 mL, kronometar, otopina natrijeva tiosulfata, (c(Na2S2O3) = 0,25 mol dm3), otopina sumporne kiseline (c(H2SO4) = 0,25 mol dm-3), plamenik, stalak sa staklokeramikom ploom, termometar

Postupak

1. U jednu au od 100 mL odmjerite tono 10 mL otopine sumporne kiseline dane koncentracije. Udrugu au, drugom istom menzurom odmjerite 10 mL otopine natrijeva tiosulfata i dodajte 30 mL destilirane vode. Pokus 1 2 3 V(Na2S2O3) / mL 10 10 10 V(H2O) / mL 30 30 30 V(H2SO4) / mL 10 10 10 t / C tzamuenja / s

2. Otopine brzo pomijeajte tako da otopinu sumporne kiseline ulijete u au s otopinom natrijevatiosulfata. Odmah ponite mjeriti vrijeme koristei se sekundnom kazaljkom na satu ili

M. Sikirica i B. Korpar-olig, Praktikum iz ope kemije, kolska knjiga, Zagreb, 2005, str. 272. M. Sikirica i B. Korpar-olig, Praktikum iz ope kemije, kolska knjiga, Zagreb, 2005, str. 276.

20

kronometrom. Otopinu jo jednom promijeajte gibanjem tekuine u ai i postavite na papir s mreicom. Promatrajte otopinu u ai. U trenutku kad se mreica vie ne vidi, jer se otopina zamutila, oditajte vrijeme. Zapiite rezultat. Izmjerite i zapiite temperaturu otopine. Termometar operite i obriite krpom.

3. Pokus ponovite s jednakim koliinama reaktanata, ali tako da otopine prethodno ugrijete za oko10 C, otopine pomijeate i izmjerite temperaturu reakcijske smjese. Zabiljeite vrijeme potrebno da doe do istog zamuenja kao u prethodnim pokusima.

4. Ponovite pokus s istim koliinama reaktanata, ali tako da otopine prethodno ugrijete za 20 C. 5. Rezultate pokusa prikaite grafiki tako da na apscisu nanesete temperaturu u C, a na ordinatuizmjereno vrijeme u sekundama.

6. Usporedite vrijeme pojavljivanja zamuenja pri razliitim temperaturama:

=

1 2

1 vrijeme pojavljivanja zamuenja kod temperature t C u sekundama 2 vrijeme pojavljivanja zamuenja kod temperature (t+10) C u sekundama

Vjeba 11.3. Utjecaj katalizatora na brzinu kemijske reakcije*Pribor i kemikalije: drveni stalak s epruvetama, menzura od 10 mL, drvena trijeska, 2 kapalice s gumicom, otopina vodikova peroksida (w(H2O2) = 3%), manganov dioksid (MnO2), otopina sumporne kiseline (c(H2SO4) = 1 mol dm-3), otopina kalijeva permanganata (c(KMnO4) = 0,02 mol dm-3), kalijev nitrat (KNO3(cr)), cink u granulama, zasiena otopina eljezova(III) klorida

Postupak

1. Katalitiki raspad vodikova peroksida heterogena katalizaU epruvetu ulijte 1 mL otopine vodikova peroksida i potom dodajte na vrhu spatule manganova dioksida. to promjeujete? Unesite u otvor epruvete tinjajuu trijesku. Koji se plin razvija?

2. Katalitiko djelovanje eljezova(III) kloridaUlijte u epruvetu 2 mL otopine vodikova peroksida i dodajte nekoliko kapi otopine eljezova(III) klorida. Zabiljeite opaanja. U epruvetu s vodikovim peroksidom i eljezovim(III) kloridom dodajte 5 mL otopine sumporne kiseline. to primjeujete?

3. Katalitiko djelovanje kalijeva nitrata - homogena katalizaUlijte u epruvetu 0,5 mL otopine kalijeva permanganata i 15 mL sumporne kiseline. Promukajte sadraj epruvete i dobivenu otopinu razdijelite na dva podjednaka dijela. U jednu epruvetu dodajte komadi cinka, a u drugu komadi cinka i nekoliko kristalia kalijeva nitrata. Protresite sadraj epruvete da se kalijev nitrat to prije otopi. Promatrajte nestajanje boje kalijeva permanganata u obje epruvete. to zakljuujete? Utjee li kalijev nitrat na brzinu redukcije permanganatnih iona?


21

PITANJA:

1. Na koji nain se iskazuje napredovanje kemijske reakcije? 2. Definirajte brzinu kemijske reakcije. 3. Ovisnost brzine kemijske reakcije o koncentraciji prikazujemo izrazom: v = k(cR1)n1(cR2)n2.Na to se odnose k, c i n u navedenom izrazu?

4.

a) Napiite jednadbu kemijske reakcije. b) Ide li reakcija do kraja? c) Koji je reaktant mjerodavan?

5.

a) Napiite jednadbu kemijske reakcije. b) Ide li reakcija do kraja? c) Kolika je konstanta ravnotee?

22

VJEBA 12.1. Utjecaj zajednikog iona na topljivost natrijeva klorida*Utjecaj zajednikog iona na topljivost natrijeva klorida ustanovite kako je to opisano na str. 293. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Napiite izraz za konstantu ravnotee otapanja natrijeva klorida, Ksol. 2. Objasnite kako na topljivost natrijeva klorida utjee dodatak Na+ iona, a kako dodatak Cl iona. 3. to moete zakljuiti na temelju poznavanja produkta topljivosti? 4. Objasnite kako se mijenja topljivost natrijeva klorida s temperaturom.


23

VJEBA 12.2. Utjecaj zajednikog iona na ravnoteu u otopini*Utjecaj dodanih iona ustanovite kako je to opisano na str. 288. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Razmotrite ravnoteu:4 NH3(g) + 3 O2(g) 2 N2(g) + 6 H2O(g)

Predvidite kakav e imati utjecaj na ravnoteu a) dodatak N2 odnosno b) uklanjanje vodene pare.

2. U kojem suaju e na ravnoteu utjecati promjena tlaka pri konstantnoj temperaturi? 3. to nam govori Le Chatelierovo naelo?


24

VJEBA 13.1. Dobivanje klorovodika*Klorovodik priredite kako je to opisano na str. 198. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Moe li se sumporna kiselina dobiti djelovanjem klorovodine kiseline na natrijev sulfat?Obrazloite.

2. Koliki je maksimalni maseni udio klorovodika u klorovodinoj kiselini? Obrazloite odgovor. 3. Koje empirijsko pravilo vrijedi kod raunanja gustoe klorovodine kiseline? 4. Na koji nain ete ustanoviti da je okrugla tikvica napunjena klorovodikom? Napiiteodgovarajuu kemijsku jednadbu.


25

VJEBA 13.2. Dobivanje sumporova dioksida*Sumporov dioksid priredite kako je to opisano na str. 215. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Napiite strukturne formule sumporova dioksida i sumporova trioksida. Kako se iz sumporovadioksida moe dobiti sumporov trioksid?

2. to nastaje uvoenjem sumporova dioksida u vodu? Objasnite. 3. Ako se u razrijeenu vodenu otopinu kalijeva permanganata dodaje otopina sumporova dioksidagubi se karakteristina boja kalijeva permanganata. Objasnite i napiite odgovarajue kemijske jednadbe.

4. Predloite jo dva naina dobivanja sumporova dioksida i napiite pripadne jednadbe reakcija.


26

VJEBA 13.3. Dobivanje amonijaka*Amonijak priredite kako je to opisano na str. 224. u priruniku Praktikum iz ope kemije.

PITANJA:

1. Napiite jednadbe Vama poznatih postupaka dobivanja amonijaka. 2. to se zbiva kada se amonijak otopi u vodi? Objasnite. 3. Objasnite zato se amonijak sakuplja u tikvicu s grlom okrenutim prema dolje. 4. Objasnite to e se dogoditi ukoliko se amonijak nalazi u blizini klorovodika. Napiite pripadnejednadbe.


27

Documents

POK2_kem