Χημεία Α΄και Β΄ Λυκείου

Παρουσίαση με θέμα: "Χημεία Α΄και Β΄ Λυκείου"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Χημεία Α΄και Β΄ Λυκείου
ΕΚΦΕ ΑΓΙΩΝ ΑΝΑΡΓΥΡΩΝ Παρασκευή & αραίωση διαλυμάτων Διαλυτότητα ουσιών Παράγοντες διαλυτότητας Ενδόθερμες & εξώθερμες αντιδράσεις Θερμότητα αντίδρασης Πυροχημική ανίχνευση μετάλλων Κατασκευή πυροτεχνημάτων Εισηγητές Στέφανος Κ. Ντούλας Χημικός MSc-Med Αντώνιος Ε. Χρονάκης Χημικός

2 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CuSO4 0,1Μ
1ο Πείραμα ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CuSO4 0,1Μ Όργανα – Συσκευές Ζυγός Ποτήρι ζέσεως 100 mL Ογκομετρική φιάλη 100 mL Ποτήρι ζέσεως 400 mL Γυάλινη ράβδος ανάδευσης Γυάλινο χωνί Κουταλάκι ή σπάτουλα Υδροβολέας Σταγονόμετρο Ετικέτες Αντιδραστήρια CuSO4.5H2O Νερό

3 1ο Πείραμα ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CuSO4 0,1Μ Πειραματική Πορεία
Προσθέτουμε στο ποτήρι 2,5g CuSO4.5H2O. Τοποθετούμε τα 2,5g σε ποτήρι ζέσεως και προσθέτουμε νερό (περίπου 70ml) Αναδεύουμε με γυάλινη ράβδο Μεταφέρουμε με γυάλινο χωνί στην ογκομετρική φιάλη Αραιώνουμε στα 100ml Τοποθετούμε ετικέτα

4 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CuSO4 0,1Μ Ηλεκτρονικός ή Φαρμακευτικός Ζυγός;
1ο Πείραμα ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CuSO4 0,1Μ Ηλεκτρονικός ή Φαρμακευτικός Ζυγός; Απαιτείται προσοχή στα όρια του ζυγού. Η χρήση του TARE (μηδενισμός) παραπλανά τον ασκούμενο Οι εργαστηριακοί ζυγοί έχουν συνήθως όριο τα 200g.

5 Αραίωση Διαλύματος CuSO4.5H2O
1ο Πείραμα Αραίωση Διαλύματος CuSO4.5H2O Όργανα – Συσκευές Αντιδραστήρια Σιφώνιο Διάλυμα CuSO4 0,1Μ Ογκομετρική φιάλη των 100ml Απιονισμένο νερό Υδροβολέας Σταγονόμετρο Ετικέτες

6 Αραίωση Διαλύματος CuSO4.5H2O
1ο Πείραμα Αραίωση Διαλύματος CuSO4.5H2O Πειραματική Πορεία Λαμβάνουμε με σιφώνιο 10ml διαλύματος CuSO40,1Μ. Τοποθετούμε τα 10ml διαλύματος CuSO40,1Μ ογκομετρική φιάλη των 100ml. Αραιώνουμε στα 100ml. Ανακινούμε. Τοποθετούμε ετικέτα «Διάλυμα CuSO4 0,01Μ».

7 Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη
2ο Πείραμα Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη Όργανα – Συσκευές Αντιδραστήρια Δοκιμαστικοί σωλήνες (10) ○ Απιονισμένο Νερό Σπάτουλα ○ Αιθανόλη Γυάλινη ράβδος ○ NaCℓ ○ Ζάχαρη ○ Μελάνι ○ CuSO4∙5H2O ○ I2 στερεό

8 Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη
2ο Πείραμα Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη Πειραματική πορεία Σε στήριγμα τοποθετούμε δύο σειρές δοκιμαστικών σωλήνων (από 5 σε κάθε σειρά) και τους αριθμούμε 1 – 5. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με αριθμό 1 προσθέτουμε NaCℓ. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με αριθμό 2 προσθέτουμε ζάχαρη. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με αριθμό 3 προσθέτουμε διηθητικό χαρτί στο οποίο έχουμε σημειώσει με στυλό μια κηλίδα. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με αριθμό 4 προσθέτουμε CuSO4∙5H2O. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες με αριθμό 5 προσθέτουμε 1 -2 κρυστάλλους Ι2. Στην 1η σειρά των δοκιμαστικών σωλήνων προσθέτουμε 2 – 3 mL νερού. Στη 2η σειρά των δοκιμαστικών σωλήνων προσθέτουμε 2 – 3 mL αιθανόλης.

9 Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη
2ο Πείραμα Διαλυτότητα ουσιών στο νερό και την αιθανόλη

10 3ο Πείραμα ΠΙΔΑΚΑΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ
3ο Πείραμα ΠΙΔΑΚΑΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ Όργανα – Συσκευές Ζυγός Σφαιρική φιάλη 1000 mL Λεκάνη κυματισμού Ελαστικό πώμα Γυάλινος σωλήνας Δακτύλιος στήριξης Ορθοστάτης Αντιδραστήρια NH4Cℓ NaOH Φαινολοφθαλεΐνη Νερό

11 NH4Cℓ + NaOH  NH3 + NaCℓ + H2O
3ο Πείραμα ΠΙΔΑΚΑΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ NH4Cℓ + NaOH  NH3 + NaCℓ + H2O Πειραματική Πορεία Προσθέτουμε στη σφαιρική φιάλη 1 κουταλιά NH4Cℓ Προσθέτουμε στη σφαιρική φιάλη μισή κουταλιά NaOH Προσθέτουμε ελάχιστο νερό για να δημιουργηθεί πολτός Τοποθετούμε στη σφαιρική φιάλη το ελαστικό πώμα στο οποίο έχουμε προσαρμόσει το γυάλινο σωλήνα. Τοποθετούμε τη σφαιρική φιάλη ανάποδα στον δακτύλιο.

12 3ο Πείραμα ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΔΙΑΛΥΤΌΤΗΤΑ
Φύση διαλύτη «τα όμοια διαλύουν όμοια» Δ.Ο (στερεό): ↑ Θ  ↑ Διαλυτότητα Θερμοκρασία Δ.Ο (αέριο): ↑ Θ  ↓ Διαλυτότητα 3. Πίεση Δ.Ο (αέριο) ↑ P  ↑ Διαλυτότητα

13 4ο Πείραμα ΕΝΔΟΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ
4ο Πείραμα ΕΝΔΟΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Όργανα – Συσκευές Θερμόμετρο Γυάλινη ράβδος Ποτήρι ζέσεως 250 mL Αντιδραστήρια Στερεό NH4Cℓ Απεσταγμένο νερό 13

14 4ο Πείραμα ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ
4ο Πείραμα ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ NaOH(s) Na+(aq) + OH -(aq) ΔHsol= - 44 KJ Όργανα – Συσκευές Θερμόμετρο Γυάλινη ράβδος Ποτήρι ζέσεως 250 mL Αντιδραστήρια Στερεό NaOH Απεσταγμένο νερό

15 4ο Πείραμα ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ
4ο Πείραμα ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Mg(s) + 2HCℓ(aq) MgCℓ2(aq) + H2(g) ΔH= - 32 KJ Όργανα – Συσκευές Θερμόμετρο Δοκιμαστικός σωλήνας Αντιδραστήρια Στερεό Μαγνήσιο Υδροχλωρικό οξύ

16 HCℓ+ NaOH  NaCℓ + H2O ΔΗn(1) = ;
5ο Πείραμα Υπολογισμός Θερμότητας αντίδρασης. Εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση HCℓ+ NaOH  NaCℓ + H2O ΔΗn(1) = ; Όργανα – Συσκευές Ογκομετρικοί κύλινδροι 100 mL Ζυγός Θερμομονωτικό ποτήρι τύπου foam Πώμα φελλού Usb Link–Aισθητήρας θερμοκρασίας Αντιδραστήρια Διάλυμα HCℓ 0,5M Διάλυμα NaOH 0,5Μ

17 CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O ΔΗn(2) = ;
5ο Πείραμα Υπολογισμός θερμότητας αντίδρασης. Εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O ΔΗn(2) = ; Όργανα – Συσκευές Ογκομετρικοί κύλινδροι 100 mL Ζυγός Θερμομονωτικό ποτήρι τύπου Foam Πώμα φελλού Usb Link–Aισθητήρας θερμοκρασίας Αντιδραστήρια Διάλυμα CH3COOH 0,5M Διάλυμα NaOH 0,5Μ

18 ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa
6ο Πείραμα ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa Όργανα – Συσκευές Κωνική φιάλη 100 mL Ποτήρι ζέσεως 100 mL Ογκομετρικός κύλινδρος 100 mL Τριβλείο Petri Λύχνος υγραερίου Ζυγός Υάλινη ράβδος Αντιδραστήρια CH3COONa 100 g Απιονισμένο νερό

19 ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa
6ο Πείραμα ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa Πειραματική Πορεία Σε ποτήρι ζέσεως των 250 mL ζυγίζουμε 100 g οξικού νατρίου (CH3COONa). Σε ογκομετρικό κύλινδρο εισάγουμε 20 mL απεσταγμένου νερού και το προσθέτουμε στο ποτήρι ζέσεως. Θερμαίνουμε μέχρι να διαλυθούν όλοι οι κρύσταλλοι (Προσοχή να μην κολλήσουν στα τοιχώματα κρύσταλλοι οξικού νατρίου). Μεταφέρουμε το διάλυμα στη κωνική φιάλη των 100 mL. Πωματίζουμε την κωνική φιάλη και αφήνουμε το διάλυμα ήρεμα να κρυώσει. Σε τριβλείο Petri εισάγουμε 2 – 3 κρυστάλλους CH3COONa και προσεκτικά αποχύνουμε πάνω τους το υπέρκορο διάλυμα του οξικού νατρίου, που παρασκευάσαμε προηγουμένως.

20 ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa
6ο Πείραμα ΘΕΡΜΟΣ ΠΑΓΟΣ ΥΠΕΡΚΟΡΟ ΔΙΑΛΥΜΑ CH3COONa ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Το διάλυμα του οξικού νατρίου είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε μικροσκοπικές μολύνσεις που προκαλούν κρυστάλλωση. Το διάλυμα αν θερμανθεί μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.

21 Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων Θέρμανση ουσίας σημαίνει προσφορά ενέργειας σε αυτή. Θέρμανση οδηγεί στη διάσπαση της ουσίας στα στοιχεία που την αποτελούν και η απελευθέρωσή τους σε μορφή ατόμων ή ιόντων. Ακολουθεί διέγερση των ατόμων (άλματα e- σε στιβάδες υψηλότερης ενέργειας που διαρκεί κλάσματα δευτερολέπτου) Επιστροφή e- στην αρχική ενεργειακή στάθμη. Εκπομπή της επιπλέον ενέργειας με μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μέρος της ακτινοβολίας αυτής είναι στην περιοχή του ορατού.

22 Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων Χρήσιμες Παρατηρήσεις
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων Χρήσιμες Παρατηρήσεις Το χρώμα της φλόγας οφείλεται αποκλειστικά στο μεταλλικό ιόν. Τα στοιχεία που διεγείρονται ευκολότερα είναι τα ελαφρά μέταλλα. Ο χρωματισμός της φλόγας ταυτοποιεί το διεγειρόμενο στοιχείο.

23 Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων
7ο Πείραμα Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων Όργανα – Συσκευές Αντιδραστήρια Λύχνος Ράβδος Μαγνησίας Γουδί Πορσελάνης Sr(NO3)2 Κάψα Πορσελάνης CuSO4.5H2O Σύρμα Χρωμονικελίνης (Ανοξείδωτο) NaCℓ Κουταλάκι ή Σπάτουλα Ba(NO3)2 Ποτήρι ζέσεως Ca(NO3)2 Πυκνό Υδροχλωρικό οξύ (Προαιρετικά) Ετικέτες

24 Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων
7ο Πείραμα Πυροχημική Ανίχνευση Μετάλλων Ιόν Χρώμα Sr2+ Κόκκινο (βυσσινί) Να+ Κίτρινο Ca2+ Κεραμιδί Cu2+ Γαλαζοπράσινο Βα2+ Πρασινοκίτρινο

25 Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων Παρατηρήσεις και Προεκτάσεις
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων Παρατηρήσεις και Προεκτάσεις Η μαύρη πυρίτιδα αποτελεί τη βάση των πυροτεχνημάτων. Η ανάγκη για λαμπερά χρώματα επιβάλλει τη χρήση μιας ποικιλίας πρόσθετων, στα οποία περιλαμβάνονται: α) Οξειδωτικά μέσα, β) Χρωστικές ουσίες, γ) Συνδετικές ύλες Η προσεκτική συναρμολόγηση των επιμέρους συστατικών με τη χρήση κατάλληλων ασφαλειών, εξασφαλίζει τη σταδιακή τους πυροδότηση.

26 Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων Η έκρηξη ή πιο σωστά η εκρηκτική καύση γίνεται με οξυγόνο Το Οξυγόνο παρέχεται στο καύσιμο από κάποιο οξειδωτικό συνήθως περισσότερο αποτελεσματικό από το νιτρικό κάλιο Ένα τέτοιο οξειδωτικό είναι το υπερχλωρικό κάλιο (ΚCℓO4), στο μόριο του οποίου περιέχονται 4 άτομα οξυγόνου. Το καύσιμο μπορεί εκτός από πυρίτιδα να είναι θείο (S), Ξυλάνθρακας, Μαγνήσιο ή Θερμίτης, (αργίλιο και οξείδιο του σιδήρου). .

27 Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων . Για την παραγωγή του χρώματος χρησιμοποιούνται άλατα: α) Ανθρακικό λίθιο για το κόκκινο χρώμα, β) Χλωριούχο βάριο για το πράσινο, γ) Άλατα χαλκού (συνήθως CuCℓ2) για το μπλε Τα άλατα αυτά προστίθενται στα πυροτεχνήματα με συνδετική ύλη τη δεξτρίνη, ή χλωριωμένα πολυμερή.

28 Ο κρότος στα Πυροτεχνήματα
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Ο κρότος στα Πυροτεχνήματα Ο κρότος που συνοδεύει τις εκρήξεις, οφείλεται στην απότομη εκτόνωση των αερίων της καύσης. Όταν αντί του ισχυρού κρότου ακούγεται ένας ήχος σαν σφύριγμα, λαμβάνει χώρα οξείδωση ενός οργανικού άλατος, π.χ. του σαλικυλικού νατρίου, από ΚCℓO4. Τα δύο άλατα τοποθετούνται σε επάλληλα στρώματα, σε σωλήνες μικρής διαμέτρου, ώστε η έκλυση των αερίων να γίνεται διαδοχικά παράγοντας διακεκομμένους ήχους που μοιάζουν με σφύριγμα Τα άλατα αυτά προστίθενται στα πυροτεχνήματα με συνδετική ύλη τη δεξτρίνη, ή χλωριωμένα πολυμερή. .

29 Πυροτεχνήματα και Περιβάλλον
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Πυροτεχνήματα και Περιβάλλον . Μόνο στη Γερμανία, καταναλώνονται περί τους τόνους ετησίως. Από περιβαλλοντική σκοπιά, τα πυροτεχνήματα ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα με καπνιά, SO2, και μεταλλικά οξείδια. Επιπρόσθετα, επειδή μερικά πρόσθετα περιέχουν χλώριο, η καύση των αντίστοιχων πυροτεχνημάτων οδηγεί στο σχηματισμό διοξινών Τα μπλε πυροτεχνήματα να παράγουν τη μεγαλύτερη ποσότητα διοξινών αφού περιέχουν χλωριούχο χαλκό.

30 Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων
8ο Πείραμα Κατασκευή Απλών Πυροτεχνημάτων Όργανα – Συσκευές Αντιδραστήρια Ξυλάκια ΚCℓO3 Γουδί Πορσελάνης Sr(NO3)2 Κάψα Πορσελάνης Ζάχαρη Άχνη Κόλλα σε σπρέι Κουταλάκι ή Σπάτουλα Διηθητικό Χαρτί Γάντια Λεκάνη κυματισμών (Γυάλινη)

31 Διαπίστωση…

32 Βιβλιογραφία Κ. ΓΙΟΥΡΗ ΤΣΟΧΑΤΖΗ, Διδακτική Πειραμάτων Χημείας, Εκδόσεις Ζήτη 2000 ΣΙΔΕΡΗ ΜΗΤΣΙΑΔΗ, Οδηγός Πειραμάτων Χημείας, Σαββάλας 1994 ΛΙΟΔΑΚΗΣ, ΓΑΚΗΣ, Εργαστηριακός Οδηγός Χημείας Α΄ Λυκείου, ΟΕΔΒ Αθήνα ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΑΝΟΥΣΑΚΗΣ, Χημεία ένα συναρπαστικό παιχνίδι, Εκδοτικός οίκος Αδελφών Κυριακίδη 2005 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΕΠΠΕ 18, Διδασκαλία Πειραμάτων Χημείας, Αθήνα 1999 ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΒΑΡΒΟΓΛΗΣ, Χημεία και Καθημερινή ζωή, Εκδόσεις Κάτοπτρο