Iztok Devetak, Tanja Cvirn Pavlin in Samo Jamšek. Peti element 9

Transcript

1 Iztok Devetak, Tanja Cvirn Pavlin in Samo Jamšek Peti element 9

2 dr. Iztok Devetak, Tanja Cvirn Pavlin in Samo Jamšek Peti element DELOVNI ZVEZEK ZA KEMIJO V DEVETEM RAZREDU OSNOVNE ŠOLE Urednik: Vasja Kožuh, Vesna Pahor Jezikovni pregled: Simona Sellami Ilustracije: Matej DeCecco Fotografije: istockphoto, Shutterstock, Science Photo Library, NASA in drugi viri (natančen seznam je na koncu knjige) Vse knjige in dodatna gradiva Založbe Rokus Klett dobite tudi na naslovu Založba Rokus Klett, d. o. o. (2011). Vse pravice pridržane. Brez pisnega dovoljenja založnika so prepovedani reproduciranje, distribuiranje, javna priobčitev, predelava ali druga uporaba avtorskega ali njegovih delov v kakršnem koli obsegu ali postopku, kot tudi fotokopiranje, tiskanje ali shranitev v elektronski obliki. Tako ravnanje pomeni, razen v primerih od 46. do 58. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah, kršitev avtorske pravice. Založba se je trudila poiskati vse lastnike avtorskih pravic. Kolikor v kakšnem primeru lastnik ni naveden oziroma je naveden napačen lastnik, bomo to z veseljem uredili in popravili. CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 54(075.2)(076.5) Založba Rokus Klett, d. o. o. Stegne 9 b, 1000 Ljubljana Telefon: (01) Telefaks: (01) E-pošta: rokus@rokus-klett.si DEVETAK, Iztok Peti element 9. Delovni zvezek za kemijo v devetem razredu osnovne šole / Iztok Devetak, Tanja Cvirn Pavlin in Samo Jamšek ; [ilustracije Matej DeCecco ; fotografije istockphoto... et al.] izd. - Ljubljana : Rokus Klett, 2011 ISBN Cvirn Pavlin, Tanja 2. Jamšek, Samo

3 Vsebina 1 KAKŠNEGA OKUSA JE Zakaj je limonada kisla? Kaj se skriva v čokoladi? Kaj je bolj kislo? Zakaj je salama tako lepo rdeča? Koliko soli pridelajo v solinah? 20 Povzetek in ponovitev ZDRAVA HRANA Zakaj je pitje alkohola škodljivo? Kaj tako lepo diši? Zakaj kopriva opeče? So maščobe koristne ali ne? S čim pomivamo posodo? Imaš rad sladko? Ali solata redi? 48 Povzetek in ponovitev KI GRADI ŽIVLJENJE? 3.1 Kaj so beljakovine? Zakaj so pomembne beljakovine? Kako zavarujemo življenje? 72 Povzetek in ponovitev 74

4 Kako se učiti s tem delovnim zvezkom? Delovni zvezek je razdeljen na enaka poglavja in podpoglavja kot učbenik. Tako je za vsako podpoglavje v učbeniku pripravljenih nekaj nalog v delovnem zvezku. Varno delo v šolskem laboratoriju Kemikalije sodijo med nevarne snovi, zato mora biti na njihovi embalaži s posebnimi oznakami jasno označena nevarnost, ki jo ta kemikalija predstavlja. V laboratoriju se ves čas strogo držimo navodil in ne počnemo ničesar po svoje, saj se lahko resno poškodujemo. Eksplozivne snovi 1 Ugotovi, kaj moraš znati Preden začneš reševati posamezne naloge, poglej na vrh strani, čemu so namenjene. Tako boš izvedel tudi, kaj bi moral znati, ko jih rešiš. Med reševanjem bodi vztrajen in poskušaj rešiti vse naloge. Če res ne znaš, prosi za pomoč. 2 Učite se skupaj! Tik pred koncem vsakega poglavja je razdelek Učimo se skupaj!, kjer boš skupaj s svojimi sošolci na osnovni izhodiščnega besedila utrdil in razširil svoje znanje. Z uporabo drugih virov pa lahko znanje še dodatno nadgradite. 3 Preveri, koliko res znaš Vsako poglavje se konča z razdelkom Koliko res znam?, v katerem boš ugotovil, koliko si se res naučil v tem poglavju. Tisto, kar bi še moral znati, pa lahko usvojiš z navodili za ponavljanje in utrjevanje. Vnetljive snovi Oksidativne snovi Jedko za kovine Jedko za kožo Hude poškodbe oči Takojšnja strupenost Preobčutljivost dihal, Rakotvorno, Mutageno, Strupeno za razmnoževanje, Specifična strupenost, Nevarno pri vdihavanju Opozorilo za različne vrste nevarnosti v blažji obliki Nevarno za vodno okolje

5 1.1 ZAKAJ JE LIMONADA KISLA? Dejavnost na tej strani je namenjena temu, da bi vedel, kako lahko nastanejo kisline. Kako nastane kisli dež? Kaj se boš naučil? Spoznal boš, da pri gorenju žvepla nastane oksid, katerega vodna raztopina ima kisle lastnosti. To lahko preveriš z indikatorjem. Pribor in kemikalije steklenica s širokim vratom z zamaškom vžigalice in špiritni gorilnik ali 500 ml erlenmajerica z zamaškom destilirana voda lepilni trak in žica žveplo na traku (za žveplanje sodov) S 8 (s) pinceta raztopina indikatorja metiloranž Naloga Izvedi kemijsko reakcijo gorenja žvepla. Nastale okside raztopiš v vodi, ki si ji dodal raztopino indikatorja metiloranža. Potek dela 1. Košček papirnatega traku, na katerem je naneseno žveplo, s pomočjo žice in lepilnega traku namesti na pokrov steklenice. 2. V steklenico nalij vodo, približno 10 cm v višino in ji dodaj nekaj kapljic raztopine metiloranža. 3. Prižgi špiritni gorilnik in nad njim košček traku (primi ga s pinceto) na katerem je naneseno žveplo. Takoj, ko zagori, pokrij steklenico in jo zamaši. Opazuj spremembe. 4. Pline, ki so nastali pri gorenju raztopiš v vodi tako, da premešaš steklenico. Opazuj, kaj se zgodi z barvo raztopine. Indikator je pokazatelj kislosti ali bazičnosti preiskovane snovi. V kislih raztopinah se metiloranž obarva rdeče, v bazičnih pa rumeno. Opažanja Vprašanja 1. Ali žveplo gori? Da, z modrikastim plamenom. 2. Zapiši urejeno kemijsko enačbo gorenja žvepla. S 8 + 8O 2 8SO 2 3. Zapiši urejeno kemijsko enačbo nastanka kislega dežja. 2SO 2 + O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 4. Kako bi lahko preizkusil, da je nastala raztopina kisla? Da je raztopina kisla, lahko preizkusimo z dodatkom indikatorja metiloranž, ki se v kislem obarva rdeče. 5

6 1.1 ZAKAJ JE LIMONADA KISLA? Naloge na teh dveh straneh so namenjena temu, da bi: spoznal nekaj kislin in poznal oznake za nevarnost teh kemikalij znal napisati formulo kisline na osnovi prikazanega modela znal poimenovati kisline in napisati njihove formule vedel, kateri delci nastanejo pri reakciji kislin z vodo in kateri delci so nosilci kislih lastnosti vodnih raztopin 1. Naštej pet prehranskih izdelkov, ki so kisli. 2. Preveri ali znaš poimenovati kisline in jih zapisati s kemijsko formulo. Ime kisline žveplova kislina metanojska kislina vodna raztopina vodikovega sulfida dušikova kislina vodna raztopina vodikovega klorida etanojska kislina Formula kisline H 2 SO 4 HCOOH H 2 S (aq) HNO 3 HCl(aq) CH 3 COOH 3. Vodna raztopina vodikovega fluorida HF(aq) je zelo strupena in jedka. Ne smemo je hraniti v steklenih posodah, saj razjeda steklo in gumijaste lateks rokavice. Med silicijevim dioksidom, ki je glavna sestavina stekla in vodno raztopino vodikovega fluorida poteče kemijska reakcija, ki jo ponazarja spodnja enačba. Uredi jo. 4 HF(aq) + SiO 2 (s) SiF 4 (g) + H 2 O(l) Preveri svoje znanje o poznavanju pomena oznak nevarnih lastnosti kemikalij. 2 jedko za kovine, kožo, hude poškodbe oči takojšnja strupenost 4. Dopolni enačbe reakcij, ki potekajo v vodnih raztopinah kislin. H 3 O + HBr(aq) + H 2 O(l) ( ) + ( ) HNO 3 (aq) + H 2 O(l) ( H 3 O + ) + ( NO 3 ) H 3 O + HCOOH(aq) + H 2 O(l) ( ) + ( ) aq aq aq Br HCOO Kateri delci so nosilci kislin lastnosti v vodnih raztopinah kislin? Zapiši njihovo ime in formulo. Nosilci kislih lastnosti v vodnih raztopinah kislin so oksonijevi ioni (H 3 O + ). aq aq aq 6

7 5. Obkroži tiste atome vodika, ki jih molekule kislin oddajo vodi kot vodikov ion H +. OH H 3 C CH COOH OH HOOC CH CH COOH OH OH HOOC C COOH COOH mlečna kislina vinska kislina citronska kislina 6. Domače ime kisline, predstavljene z modelom, je valerijanska kislina. Nahaja se v rastlini zdravilna špajka ali baldrijan (lat. Valeriana officinalis). Oglej si model molekule valerijanske kisline in dopolni preglednico. Strukturna formula Racionalna formula Ime kisline po IUPAC-u H H H H O H C C C C C H H H H O H H 3 C COOH pentanojska kislina Z uporabo različnih virov informacij ugotovi, čemu se uporablja zdravilna špajka. Zdravilo za lajšanje nespečnosti, migrene, razburjenje. Viri informacij: Richard Willfort, Zdravilne rastline in njih uporaba, Založba Obzorja, Maribor, Prikazan je model palmitinske kisline. Zapiši molekulsko formule te kisline. V modelu obkroži tisti atom vodika, ki ga molekula kisline odda vodi kot vodikov ion ali proton H +. Molekulska formula: C 16 H 32 O 2 7

8 1.2 KAJ SE SKRIVA V ČOKOLADI? Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: vedel, kako nastanejo baze spoznal nekaj snovi, ki imajo bazične lastnosti znal poimenovati baze in napisati njihove formule Kako iz magnezija nastane magnezijev hidroksid? Kaj se boš naučil? Spoznal boš, da pri gorenju magnezija nastane oksid, katerega vodna raztopina ima bazične lastnosti. To lahko preveriš z indikatorjem. Pribor in kemikalije pinceta, škarje destilirana voda urno steklo magnezijev trak Mg(s) vžigalice in špiritni gorilnik raztopina fenolftaleina Naloga Izvedi kemijsko reakcijo gorenja magnezija. Nastali oksid raztopiš v vodi, ki si ji dodal raztopino indikatorja fenolftaleina. Potek dela 1. S škarjami odreži košček magnezijevega traku. 2. Prižgi špiritni gorilnik. S pinceto primi košček magnezija in ga segrej v plamenu gorilnika, dokler se ne vname. Nato odmakni trak, da zgori izven plamena gorilnika. Opozorilo - ne glej direktno v plamen! 3. Nastali produkt daj na urno steklo in primerjaj njegov izgled z izgledom magnezija pred reakcijo. 4. Na urnem steklu prelij nastali produkt z malo destilirane vode in dodaj 5 kapljic indikatorja fenolftaleina. Opazuj spremembo barve in ugotovi bazičnost raztopine. O ugotovitvah se posvetuj z učiteljem oziroma uporabi učbenik (str. 19). Opažanja Vprašanja 1. Kakšna je barva plamena pri gorenju magnezija? Magnezij gori z močno belo barvo. 2. Zapiši urejeno kemijsko enačbo gorenja magnezija. 2 Mg + O 2 2 MgO 3. Zapiši urejeno kemijsko enačbo nastanka magnezijevega hidroksida. MgO + H 2 O Mg(OH) 2 4. Ali ima nastala raztopina kisle ali bazične lastnosti? Nastala raztopina ima bazične lastnoti, saj se indikator fenolftalein v raztopini obarva vijolično. 8

9 1. Naštej nekaj snovi v svojem okolju, ki imajo bazične lastnosti. Milo, detergenti, pecilni prašek, apno, kofein. 2. Nikotin je alkaloid, ki se nahaja v tobaku, pa tudi v paradižniku, papriki, krompirju. Oglej si njegovo strukturno formulo in odgovori na vprašanja. N HC HC CH C CH CH CH 2 N CH 3 Kateri elementi se nahajajo v nikotinu? V nikotinu se nahajajo: ogljik, dušik, vodik. Nasad krompirja Katera vez je značilna za povezovanje atomov v nikotinu? Atomi v nikotinu se povezujejo s polarno kovalentno vezjo. Zakaj uvrščamo nikotin med alkaloide? Uvrščamo ga med alkaloide, ker ima dušikove atome povezane v obroč skupaj z ogljikovimi atomi. V literaturi poišči, od kod izvira ime tega alkaloida. Ime izvira iz lat. imena za tolak (Nicotiana tabacum), iz katere je bil prvič pridobljen. V literaturi poišči negativne in pozitivne učinke nikotina na naše telo. Katerih je več? Nikotin deluje kot poživilo, zviša krvni tlak, poveča črevesno peristaltiko ter izločanje potu in sline. 3. Preveri ali znaš poimenovati baze in jih zapisati s kemijsko formulo. Ime baze amoniak litijev hidroksid barijev hidroksid kalcijev hidroksid natrijev hidroksid aluminijev hidroksid Formula baze NH 3 LiOH Ba OH 2 Ca(OH) 2 NaOH Al(OH) 3 9

10 1.2 KAJ SE SKRIVA V ČOKOLADI? 4. Na plastenki s trdnim natrijevim hidroksidom je piktogram, ki označuje 4. Na plastenki s trdnim natrijevim hidroksidom je pikt nevarno lastnost snovi. Kakšno nevarnost predstavlja snov in katero nevarno lastnost snovi. Kakšno nevarnost predstavlj zaščitno opremo moramo uporabiti pri delu s tako kemikalijo? zaščitno opremo moramo uporabiti pri delu s tako ke k 4. Na plastenki s trdnim natrijevim hidroksidom je piktogram, ki označuje nevarno lastnost snovi. Kakšno nevarnost predstavlja snov in katero Vrsta nevarnosti: 4. Na plastenki s trdnim natrijevim hidroksidom je piktogram, ki označuje zaščitno opremo moramo uporabiti Vrsta pri delu nevarnosti: s tako kemikalijo? nevarno lastnost snovi. Kakšno nevarnost predstavlja snov in katero zaščitno opremo moramo uporabiti pri delu s tako kemikalijo? Jedko za kovine in kožo. Hude poškodbe oči. Zaščitna oprema: Zaščitna halja, očala in rokavice. Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: vedel, kako varno ravnati s kemikalijami znal prepoznati in razlikovati delce v vodnih raztopinah baz Nalo v primerjavi z vodnimi raztopinami kislin ved vedel, kateri delci so nosilci bazičnih lastnosti vodnih zn raztopin baz vedel, kako baze reagirajo v vodnih raztopinah Naloge na teh straneh so namen v p vedel, kako varno ravnati s kem ve Naloge na znal teh straneh prepoznati so namenjene in razlikovati tem ra d vedel, kako v primerjavi varno ravnati z vodnimi s kemikalijam raztopi ve znal prepoznati vedel, kateri in razlikovati delci so delce nosilci v bv v primerjavi raztopin z vodnimi baz raztopinami kis vedel, kateri vedel, delci kako so baze nosilci reagirajo bazičnih v vl raztopin baz vedel, kako baze reagirajo v vodnih ra 1.2 KAJ SE SKRIVA 1.2 KAJ SE V ČOKOLADI? SKRIVA V ČOKOLADI? 1.2 KAJ SE SKRIVA V ČOKOLADI? Vrsta nevarnosti: Vrsta nevarnosti: Zaščitna oprema: Zaščitna oprema: Natrijev hidroksid NaOH(s) 5. Na slikah so z modeli delcev prikazane tri različne snovi: voda, vodna 5. raztopina Na slikah klorovodikove so z modeli kisline delcev in prikazane vodna tri različne sn raztopina kalijevega hidroksida. Pozorno si oglej modele delcev in ugotovi, raztopina katere od kalijevega slik A, B hidroksida. in C predstavljajo Pozorno si oglej mo navedene snovi. Utemelji svojo ugotovitev. navedene snovi. Utemelji svojo ugotovitev. Naredi tudi legendo delcev, tako da prerišeš posamezen 5. Na slikah delec so in z napišeš modeli njihove delcev Naredi prikazane tudi formule legendo (H tri 3 O različne + delcev,, H 2 O, OH tako snovi:, K da +, voda, Cl prerišeš ). vodna posame razto raztopina kalijevega hidroksida. Pozorno si oglej modele delcev in ugotovi 5. Na slikah so z modeli delcev prikazane tri različne snovi: voda, vodna raztopina k navedene snovi. Utemelji Legenda: svojo ugotovitev. raztopina kalijevega hidroksida. Pozorno si oglej modele delcev in ugotovi, kater Naredi tudi legendo delcev, tako da prerišeš posamezen delec in napišeš n navedene snovi. Utemelji svojo ugotovitev. Naredi tudi legendo delcev, tako da prerišeš H 2 O posamezen delec in napišeš njihove Le H 3 O + OH K + Cl Zaščitna oprema: Legenda: A B C A B 10 HCl(aq) in kloridni ioni (Cl ). v raztopini nastopajo oksonijevi (H 3 O + ) Snov A je, ker A Snov A je B C, ker. A B C Snov A je Snov B je, ker v raztopini nastopajo hidroksidni (OH, ker KOH(aq) Snov B je ), ker. in kalijevi (K + Snov A je, ker ) ioni. Snov B je, ker Snov C je voda, ker so prisotne le molekule Snov vode. C je, ker Snov B je, ker. Snov C je, ker Kateri delci so nosilci bazičnih lastnosti v vodnih raztopinah baz? Zapiši njihovo Kateri delci ime so in formulo. nosilci bazičnih lastnosti v vodnih ra Snov C je, ker Nosilci bazičnih lastnosti so hidroksidni ioni OH. Kateri delci so nosilci bazičnih lastnosti v vodnih raztopinah baz? Zapiši n Kateri delci so nosilci bazičnih 10 lastnosti v vodnih raztopinah baz? Zapiši njihovo

11 6. Pozorno si oglej spodnjo shemo. Ugotovi, katera snov, ki jo ponazarja model, odda vodikov ion ali proton H +. Označi prenos vodikovega iona H + od ene snovi k drugi. Legenda: H + model atoma ogljika model atoma vodika model atoma kisika model atoma dušika Zapiši predstavljeno reakcijo še s kemijsko enačbo. CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH OH 7. Besedne zapise prevedi v kemijske formule in zapiši urejene enačbe kemijskih reakcij. barijev oksid + voda BaO + H 2 O Ba(OH) 2 ogljikov dioksid + voda CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 kalij + voda Razmisli in dopolni spodnji sestavek. Uporabi besede v oklepajih. Pri reakciji kovinskih oksidov z vodo nastanejo (baze, kisline), pri reakciji nekovinskih oksidov z vodo pa nastanejo (baze, kisline). Kalij sodi med (alkalijske, zemeljskoalkalijske) kovine, ki z vodo burno reagirajo. Nastane raztopina, ki ima (kisle, bazične) lastnosti. barijev hidroksid ogljikova kislina kalijev hidroksid + vodik 2 K + 2 H 2 O 2 KOH + H 2 kisline baze alkalijske bazične 8. Razmisli in podčrtaj ali trditev drži ali ne drži. Pri reakciji nekovinskih oksidov z vodo nastanejo bazične raztopine. DRŽI NE DRŽI Molekule baz pri reakciji z vodo sprejmejo vodikove ione H +. DRŽI NE DRŽI Amoniak sodi med baze. DRŽI NE DRŽI V raztopinah baz so predvsem oksonijevi ioni. DRŽI NE DRŽI Baze uporabljamo tudi v gospodinjstvu. DRŽI NE DRŽI Baze so na otip milnate. DRŽI NE DRŽI 11

12 1.3 KAJ JE BOLJ KISLO?Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: znal pripraviti naravni indikator in ga uporabiti pri ugotavljanju kislosti ali bazičnosti raztopin poznal pomen ph lestvice spoznal uporabo univerzalnega indikatorja Pripravi naravni indikator Kaj se boš naučil? Kako pripraviti naravni indikator in izdelati barvno ph lestvico. Pribor in kemikalije 250 ml čaša, merilni valj 13 epruvet, stojalo za epruvete steklena palčka, kapalke alkoholni flomaster nož in deska, električni grelec pufri z različnim ph stojalo, kovinski obroč 100 ml destilirane vode lij, filtrirni papir, 100 ml čaša listi rdečega zelja Naloga Pripravi raztopino indikatorja iz rdečega zelja in naredi barvno ph lestvico. Potek dela zmes 1. Nareži liste rdečega zelja na drobne kose. Prenesi jih v 250 ml čašo. Prilij 100 ml destilirane vode, da so pokriti in čašo postavi na električni filtrirni papir grelec. trdna snov 2. Ko zmes zavre in se voda vijolično obarva, so se barvila iz rdečega zelja raztopila v vodi. Čašo odstavi z električnega grelca in po 15 minutah zmes prefiltriraj. Nastala raztopina je naravni indikator. Ohlajeno raztopino v nadaljevanju uporabi pri delu. filtrat 3. V vrsto epruvet nalij pufre z različnimi vrednostmi ph (pufre pripravi učitelj). Na vsako epruveto napiši vrednost ph z alkoholnim flomastrom. 4. V vsako epruveto daj po pet kapljic ekstrakta rdečega zelja. Premešaj in Skica aparature za filtriranje opazuj spremembo barve. Rdeče zelje vsebuje velike količine različnih barvil, ki jih imenujemo antociani, ki so vodotopni. V kislem okolju se obarvajo rdeče. Z zviševanjem ph vrednosti se barva spreminja od vijolične, preko modre in zelene do rumene. Izraz antocian je grškega izvora (anthos = cvet, kyanos = moder). Skoval ga je Marquart leta 1835 za poimenovanje modrih barvil v cvetlicah. Opažanja steklena palčka Ugotovitve Zapiši vrednosti ph pufrov in pobarvaj epruvete z ustreznimi barvami, ki so nastale pri poskusu. Tako boš izdelal barvno Tako boš ph izdelal lestvico barvno indikatorja ph lestvico iz zrečenega indikatorja zelja. iz zrečenega zelja. ph ph lestvica pufrov z dodanim ekstratom rdečega zelja 12

13 Vprašanja 1. Z uporabo virov informacij ugotovi pomen pojmov ekstrahirati in pufri. 2. Kako se indikator iz rdečega zelja obarva pri ph = 2, ph = 7 in ph = 11? 3. Katere naravne snovi bi prav tako lahko uporabil kot indikatorje? 13

14 1.3 KAJ JE BOLJ KISLO? Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: znal v ph lestvico uvrstiti snovi kot kisle, nevtralne ali bazične preskusil in spoznal, kako se različni indikatorji obarvajo v kislih, nevtralnih in bazičnih raztopinah Ugotavljanje kislosti oziroma bazičnosti snovi z indikatorjem Kaj se boš naučil? Kakšen je ph snovi, s katerimi se srečuješ v življenju. Pribor in kemikalije 5 epruvet pripravljene raztopine snovi vitamin C, stojalo za epruvete pecilni prašek, kamilični čaj, pralni prašek, aspirin kapalke univerzalni indikatorski papir ali raztopina barvna lestvica za indikator univerzalnega indikatorja ali indikator iz rdečega zelja Naloga Za ta poskus boš uporabil raztopine snovi, ki jih poznaš iz vsakdanjega življenja. Z indikatorjem boš ugotovil ph vrednost teh snovi in rezultate vpisal v tabelo. Potek dela 1. Na stojalu imaš v epruvetah pripravljene raztopine vitamina C, pecilnega praška, kamiličnega čaja, pralnega praška in aspirina. 2. V vsako epruveto dodaj 2-3 kapljice univerzalnega indikatorja. 3. Ugotovi spremembo barve univerzalnega indikatorja in določi ph vrednost preiskovanim raztopinam snovi. Isti postopek lahko ponoviš tudi z univerzalnim ph papirjem. 4. Rezultate vpiši v tabelo. Rezultati in ugotovitve Napiši barvo raztopine snovi po dodanem univerzalnem indikatorju in oceni ph vrednost raztopine z uporabo barvne lestvice za ta indikator. S križcem označi ali je raztopina kisla, nevtralna ali bazična. Snov Barva raztopine ph vrednost Kisla raztopina Nevtralna raztopina Bazična raztopina Vitamin C Pecilni prašek Kamilični čaj Pralni prašek Aspirin Vprašanje 1. Sklepaj, kako bi se obarval indikator iz rdečega zelja v limonovem soku in kako v čistilu, ki ima ph = 9? 14

15 1. ph lestvico je leta 1909 vpeljal kemik danski kemik Søren P.L. Sørensen. Z uporabo literature kratko zapiši njegov življenjepis. S rensen se je rodil in umrl Bil je vodja laboratorija v Kopenhagnu. Vpeljal je ph lestvico. 2. Različni indikatorji se v kislih, nevtralnih in bazičnih raztopinah različno obarvajo. Pobarvaj spodnje epruvete z ustreznimi barvami. kislo nevtralno bazično kislo nevtralno bazično kislo nevtralno bazično fenolftalein lakmus metiloranž 3. V čaši pripravimo raztopino spojine, predstavljene z modelom. Kako se bo v tej raztopini obarval fenolftalein? Fenolftalein se ne obarva. 4. Z ustrezno barvo pobarvaj listke z napisi različnih snovi, če bi za ugotavljanje ph uporabil kot indikator lakmusov papir. limonin sok belo vino voda jabolčni sok milo belilo zobna pasta natrijev klorid 15

16 1.4 ZAKAJ JE SALAMA TAKO LEPO RDEČA? Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: spoznal reakcijo nevtralizacije in nastanek soli znal poimenovati soli znal zapisati urejeno kemijsko enačbo reakcije nevtralizacije Izvedi reakcijo nevtralizacije. Kaj se boš naučil? Kako poteče reakcija nevtralizacije. Pribor in kemikalije 150 ml čaša raztopina indikatorja merilni valj 0,1 M raztopina klorovodikove kisline HCl(aq) kapalke, steklena palčka 0,1 M raztopina natrijevega hidroksida NaOH(aq) barvna lestvica za indikator Naloga Izvedi kemijsko reakcijo nevtralizacije med natrijevim hidroksidom in klorovodikovo kislino. Potek dela 1. Z merilnim valjem odmeri 15 ml 0,1 M raztopine klorovodikove kisline in jo prelij v 150 ml čašo. 2. Dodaj 5 kapljic raztopine indikatorja. Zapiši barvo raztopine in ph. 3. S kapalko dodaj tolikokrat po 3 ml 0,1 M raztopine natrijevega hidroksida, dokler ne bo raztopina nevtralna. To pomeni, da pozorno opazuješ spremembo barve raztopine indikatorja. Vsakič premešaj raztopino s stekleno palčko in opazuj barvo raztopine. Opažanja Vprašanja Razmisli ali sta spodnji trditvi pravilni. Pojasni svoji ugotovitvi. 1. Za nevtralizacijo bi potrebovali večjo prostornino baze, če bi v čašo odmerili večjo prostornino kisline. 2. Če bi 20 ml vzorca kisline v čaši dodali 30 ml destilirane vode, bi za nevtralizacijo porabili enako prostornino baze kot če bi vzorec vseboval le 20 ml kisline. 16

17 1. Sestavi besedo, ki si jo večkrat prebral v tem poglavju. Pri iskanju rešitve uporabi svoje znanje in periodni sistem elementov. Iskane črke so simboli elementov, ki so opisani spodaj. Nekovina, ki kot element predstavlja 78 % zraka. Radioaktivni element iz II. skupine periodnega sistema. N V R A L I A C I E T Z J A Simbol nekovine iz VII. skupine periodnega sistema, ki sublimira. Kovina prehoda z vrstnim številom 23. Kovina iz I. skupine periodnega sistema, katere atome imajo 3 protone v jedru. Element, po katerem je dobila ime skupina aktinoidov. 2. Dopolni in uredi kemijske enačbe napisanih reakcij nevtralizacije. Bodi pozoren na pravilno zapisano formulo soli. Označi tudi agregatno stanje nastalih spojin. HCl(aq) + KOH(aq) ( ) + ( ) 2 NaOH(aq) + H 2 S(aq) ( ) + ( ) H 2 SO 4 (aq) + NaOH(aq) ( ) + ( ) 2 2 KCl Na 2 S Na 2 SO 4 CaBr 2 HBr(aq) + Ca(OH) 2 (aq) ( ) + ( ) aq aq aq aq H 2 O 2 H 2 O 2 H 2 O H 2 O Preveri ali še veš, katere raztopine snovi imajo kisle in katere bazične lastnosti. Z rdečo barvo obkroži kisline, z modro pa baze v zgoraj zapisanih enačbah reakcij. l l l l Veš, iz katere kisline in baze so nastale soli? Poglej zgled in dopolni tabelo. Ime soli Formula soli Formula in ime baze Formula in ime kisline kalijev sulfid natrijev nitrat litijev bromid magnezijev karbonat kalcijev sulfat barijev klorid kalijev fosfat NaOH(aq), vodna razt. natrijevega hidroksida LiOH(aq), vodna razt. litijevega hidroksida 3 4 K 2 S LiBr CaSO 4 K 3 PO 4 KOH(aq), vodna raztopina kalijevega hidroksida H 2 S(aq), vodna raztopina vodikovega sulfida NaNO 3 1 HNO 3, dušikova kislina 2 7 MgCO 3 3 H 2 CO 3, ogljikova kislina 4 H 2 SO 4, žveplova kislina BaCl H 3 PO 4, fosforjeva kislina 5 7 HBr(aq), vodna razt. Ba(OH) 2 (aq), vodna razt. vodikovega bromida barijevega hidroksida 8 6 HCl(aq), vodna razt. KOH(aq), vodna razt. vodikovega klorida kalijevega hidroksida Mg(OH) 2 (aq), vodna razt. magnezijevega hidroksida Ca(OH) 2 (aq), vodna razt. kalcijevega hidroksida 17

18 1.4 ZAKAJ JE SALAMA TAKO LEPO RDEČA?Naloga na teh straneh je namenjena temu, da boš: raziskal lastnosti (topnost, prevodnost) ionskih in kovalentnih spojin v povezavi s kemijsko zgradbo Kakšne lastnosti imajo nekatere snovi? Kaj se boš naučil? Kako so lastnosti snovi povezane z njihovo kemijsko zgradbo. Pribor in kemikalije epruveta, žlička, osem 50 ml čaš destilirana voda steklena palčka heksan C 6 H 14 (l) žarnica na napravi za natrijev klorid NaCl(s), srebrov klorid AgCl(s) merjenje prevodnosti žveplo S 8 (s), kuhinjski sladkor C 12 H 22 O 11 (s) Naloga Ugotovi, kakšne lastnosti imajo nekatere ionske in kovalentne spojine. Potek dela 1. V epruveto dodaj 2 ml vode in 2 ml heksana. Premešaj vsebino epruvete. Zapiši opažanja. 2. V štiri čaše daj po eno majhno žličko štirih različnih snovi. Označi čaše. V vsako od čaš vstavi napravo za merjenje prevodnosti in ugotovi, ali snovi v trdnem agregatnem stanju prevajajo električni tok. Opažanja zapiši v tabelo. 3. Vzemi še štiri čaše, v katere daj ponovno po eno majhno žličko štirih različnih snovi. 4. V prve štiri čaše z različnimi snovmi nalij po 10 ml vode in v naslednje štiri čaše z različnimi snovmi po 10 ml heksana. Premešaj s palčko. Oceni topnost teh snovi v ustreznih topilih. Opažanja zapiši v tabelo. 5. V čaše z nastalimi zmesmi snovi daj napravo za merjenje prevodnosti in preveri prevodnost. Opažanja zapiši v tabelo. Tabela prevodnosti snovi. Snov Natrijev klorid Srebrov klorid Žveplo Sladkor Prevodnost trdne snovi (da, ne) NE NE NE NE Prevodnost v vodni raztopini (da, ne) DA DA NE NE 18

19 Opažanja Tabela topnosti snovi v vodi in heksanu. Snov Natrijev klorid Srebrov klorid Žveplo Sladkor Topnost v vodi (dobro, slabo) dobro slabo slabo dobro Topnost v heksanu (dobro, slabo) slabo slabo dobro slabo Ugotovitev Na osnovi poskusov sklepaj o zgradbi snovi (ionska spojina, kovalentna spojina). Snov Natrijev klorid Srebrov klorid Žveplo Sladkor ionska spojina ionska spojina kovalentna spojina kovalentna spojina Sklep o zgradbi snovi Nalogi 1. Pojasni, zakaj nastala zmes prevaja električni tok. Zmes prevaja el. tok zaradi gibljivosti ionov v raztopini. 2. Dopolni povedi. se ne polarna Voda in heksan (se, se ne) mešata. Voda je (polarna, nepolarna nepolarna) snov, heksan pa (polarna, nepolarna) snov. 19

20 1.5 KOLIKO SOLI PRIDELAJO V SOLINAH? Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: utrdil pojem topnost snovi vedel, da je topnost snovi odvisna od temperature utrdil pojem množine snovi in masnega deleža na primerih enostavnih nalog 1. Uporabi podatke na grafu in preveri pravilnost trditev. a. Topnost vseh soli je večja pri višji temperaturi. DRŽI NE DRŽI b. Pri 10 C je v primerjavi z ostalimi najslabše topen natrijev klorid. DRŽI NE DRŽI c. Topnost kalijevega nitrata se s temperaturo najbolj spreminja. DRŽI NE DRŽI d. Pri 80 C lahko v 100 g vode raztopimo 60 g amonijevega klorida. DRŽI NE DRŽI topnost [g soli na 100g vode] temperatura [ C] KNO₃ NH₄Cl KCl NaCl 2. Ko dosežemo topnost neke snovi (v g snovi/100g topila), se pri določeni temperaturi ta snov ne raztaplja več. Pravimo, da nastane raztopina. Iz grafa odčitaj topnost kalijevega klorida pri 40 C: 40g KCl/100g H 2 O nasičena. 2.1 Izračunaj masni delež kalijevega klorida v nasičeni raztopini pri 40 C. Izračun: w = 40g 140g = 0,286 Rezultat: w = 0, Koeficienti urejene enačbe povedo tudi razmerje množin snovi, ki nastopajo v reakciji. Uporabimo to vedenje pri nalogi, povezani z nevtralizacijo in nastankom soli. Koliko mol klorovodikove kisline je potrebno, da pri reakciji nevtralizacije te kisline z natrijevim hidroksidom nastane 10 mol natrijevega klorida? Namig za reševanje naloge HCl + NaOH NaCl + H 2 O a. Zapiši urejeno enačbo te reakcije. b. Postavi razmerje množin med iskano in poznano snovjo, kar omogoča urejena enačba. 1 mol HCl : 1 mol NaCl ali n(hcl) : n(nacl) = 1 : 1 c. Iz enačbe lahko vidiš, koliko mol klorovodikove kisline potrebujemo za določeno množino nastalega natrijevega klorida. Koliko je to? Potrebujemo 1 mol HCl. 20 d. Vstavi podatek in izračunaj nalogo do konca. Izračun: 1 mol HCl... 1 mol NaCl x 10 mol NaCl x = 10 mol HCl Rezultat: n(hcl) = 10 mol HCl

21 4. Kolikšen je masni delež posameznih elementov v amonijevem kloridu? Formulo amonijevega klorida poišči v grafu na prejšnji strani. Izračun: Mr(NH 4 Cl) = ,5 = 46,5 w(n)= w(h)= 7 g 46,5 g = 0,15 4 g 46,5 g = 0,0860 w(cl)= 35,5 g 46,5 g = 0,763 Rezultat: w(n)= 0,150 w(h)= 0,086 w(cl)= 0, Kolikšen je masni delež natrijevega klorida v raztopini, ki jo sestavlja 238,5 g vode in 12,5 g natrijevega klorida? Izračun: m(raztopine) = 238,5g + 12,5 g = 251 g w (NaCl)= 12,5 g 251 g = 0,0498 Rezultat: w(nacl)= 0, Kolikšna masa kalijevega nitrata KNO 3 je raztopljena v 350 g 10 % vodne raztopine te soli? Kolikšno množino predstavlja izračunana masa KNO 3? Izračun: m(kno 3 )= 0,1 350g = 35g Mr(KNO 3 )= 39,1 + 14, ,0 = 101,1 M(KNO 3 )= 101,1 n(kno 3 )= 35 g 101,1 g mol = 0,346 mol g mol Rezultat: m(kno 3 )= 35 g n(kno 3 )= 0,346 mol 8. Koliko gramov glukoze potrebujemo, da bi pripravili 400 g 5 % vodne raztopine glukoze C 6 H 12 O 6? Koliko molekul glukoze predstavlja izračunana masa glukoze? Izračun: m(glukoze)= 0, g = 20 g Mr(C 6 H 12 O 6 )= = = g n(c 6 H 12 O 6 )= 180 g/mol = 0,111 mol N= n N A = 0,111 mol molekul/mol = 0, molekul Rezultat: g M(C 6 H 12 O 6 )= 180 mol m(glukoze) = 20g N= 0, molekul 21

22 UČIMO SE SKUPAJ! Že znam poznam nekatere kisline, baze in soli v svojem okolju vem, da imajo nekatera sredstva za čiščenje bazične lastnosti Znal bom da so v pralnih sredstvih pogosto fosfati, ki pomenijo nevarnost za okolje bolj kritično razmišljati o posledicah človekovega ravnanja na okolje kako doma zmanjšati porabo pralnih sredstev in tako poskrbeti za bolj zdravo okolje UVOD Pralna sredstva so del našega vsakdana. Na embalaži pralnega sredstva za oblačila bi našli podatke o sestavi in ugotovili, da vsebuje površinsko aktivne snovi, ki so osnovna sestavina pralnega sredstva. Vsebuje tudi belila, encime, dišave, fosfate in druge snovi. Fosfatov je v pralnih sredstvih tudi do 30 %. Vse te snovi se po uporabi nahajajo v odpadnih vodah. PODATKI IN MODELI Mikroorganizmi v čistilnih napravah razgradijo površinsko aktivne snovi. Pravimo, da so površinsko aktivne snovi biorazgradljive. Večjo težavo povzročajo pomožne snovi v pralnih sredstvih. Mednje sodijo fosfati. Fosfati so soli fosforjeve kisline. Iz imena lahko razberemo, da vsebujejo element fosfor, ki je poleg dušika in kalija zelo pomemben za rast rastlin. Posledica prevelikega vnosa anorganskih hranil v ekosistem (predvsem nitratov in fosfatov), predvsem v počasi tekočih vodah in jezerih, je hitra rast alg. Temu pravimo "cvetenje" voda ali evtrofikacija (iz grške besede gr. eutrophos -»dobro prehranjen«). Ko alge odmirajo, jih bakterije v vodi razgrajujejo. Pri tem se porablja v vodi raztopljeni kisik, zato v jezeru primanjkuje ali celo zmanjka kisika. To povzroči pogin žuželk, rib in drugih vodnih živali. V Sloveniji smo se s tem problemom soočali v Blejskem jezeru. Grand Teton nacionalni park, ZDA (Grand Teton, m) Ključna vprašanja 1. Katere so glavne sestavine pralnih sredstev? Površinsko aktivne snovi, belila, encimi, dišave, fosfati. 2. Katera kislina tvori soli s skupnim imenom fosfati? Zapiši njeno formulo. Fosfati so soli fosforjeve kisline (H 3 PO 4 ). 3. Kateri elementi so pomembni za rast rastlin, tudi alg? Pomembni za rast rastlin so: dušik, kalij, fosfor. 4. Kaj je evtrofikacija? Evtrofikacija ali cvetenje voda je pojav, ko se alge v počasi tekočih vodah hitro razrastejo. 22

23 Ali razumem? 1. Zakaj pride do pomanjkanja kisika v počasi tekočih vodah v primeru prevelikega vnosa fosfatov? Ko alge odmirajo, jih bakterije razgrajujejo in pri tem porabljajo kisik. 2. Kaj se na koncu zgodi z jezerom (ribnikom, potokom), v katerega pridejo prevelike količine fosfatov in drugih hranil? Posledica je lahko pogin rib in drugih vodnih živali zaradi pomanjkanja kisika v vodi. 3. Zakaj je bila ta težava pri nas prisotna v Blejskem jezeru? Blejsko jezero ni pretočno jezero in nima stalnega dotoka sveže vode. Kaj lahko storim? 1. V trgovini si oglej embalaže pralnih sredstev, na primer za pranje perila. Zapiši njihovo sestavo. Kolikšen delež pralnih sredstev predstavljajo fosfati? Ali je sestava jasno označena? 2. Doma spremljaj porabo pralnih sredstev, na primer za pranje perila. Koliko pralnega sredstva vaša družina porabi na teden ali na mesec? 3. Razmisli in predlagaj načine za zmanjšanje porabe pralnega sredstva. 23

24 KOLIKO RES ZNAM? Si na koncu prvega poglavja, zato ugotovi, koliko res znaš, in razmisli, kako si zadovoljen s svojim znanjem. Z reševanjem spodnjih nalog na hitro preveri poznavanje in razumevanje osnovnih pojmov in konceptov. Uporabi preglednico na sosednji strani in oceni, kaj dobro razumeš in znaš ter česa še ne razumeš in ne znaš najbolje. Poišči ustrezno rešitev in jo utemelji! 1. Kateri delci so nosilci kislih lastnosti v raztopinah kislin? A oksonijev ion B kloridni ion C hidroksidni ion Č molekula vode Oksonijev ion nastane, ko kislina odda proton vodi. 4. Kaj je nevtralizacija? A Reakcija med nekovinskim oksidom in vodo. B Reakcija med kislino in vodo. C Reakcija med soljo in vodo. Č Reakcija med kislino in bazo. Pri nevtralizaciji med kislino in bazo nastaneta sol in voda. 2. Kaj predstavlja enačba: NH 3 (aq) + H 2 O(l) NH 4+ (aq) + OH (aq) A Predstavlja reakcijo baze z vodo. B Predstavlja raztapljanje soli v vodi. C Prikaže nastanek oksonijevega iona. Č Je enačba reakcije nevtralizacije. Amoniak sprejme proton od molekule vode. 5. Enačba predstavlja nevtralizacijo: 2 HBr(aq) + Ca(OH) 2 (aq) CaBr 2 (aq) + 2 H 2 O(l) Koliko mol kalcijevega hidroksida je potrebno za reakcijo s 4 mol vodne raztopine vodikovega bromida? A 8 mol B 4 mol C 2 mol Č 1 mol Velja razmerje množin: 2 mol HBr (aq) : 1 mol Ca (OH) 2 (aq) 3. Kako se v limonovem soku obarva lakmus A modro B rožnato C rdeče Č vijolično Lakmus se v kislinah obarva v rdeče, limonov sok je kisel. 6. Katera trditev je pravilna? A Topnost je količina topljenca v določeni količini topila. B Topnost vseh snovi s temperaturo pada. C Nasičena raztopina vsebuje 10 g topljenca /100 g topila. Č Topnost podajamo v g snovi /100 g raztopine. Topnost podaja maksimalno količino snovi, ki jo lahko raztopimo v 100g topila pri določeni temperaturi. 24

25 Sedaj vem katere snovi so kisline.... kakšne so strukturne formule kislin.... kako poimenujemo kisline.... kako nastanejo kisline.... kako kisline reagirajo z vodo.... katere snovi so baze.... kaj so alkaloidi.... kako nastanejo baze.... kako baze poimenujemo.... kako baze reagirajo z vodo.... kako nastanejo soli.... kako poimenujemo soli.... kaj je topnost.... kako je topnost odvisna od temperature.... kako podamo sestavo raztopine.... kaj je ph lestvica.... kaj so indikatorji.... kakšne so barve indikatorjev v različnih raztopinah. Sedaj znam zapisati enačbe reakcij kislin in baz z vodo.... iz formule soli razbrati, iz katere baze in kisline je nastala.... izračunati količine snovi pri kemijski reakciji.... brati graf odvisnosti topnosti od temperature.... pripraviti naravni indikator.... izračunati sestavo raztopine. Zares dobro znam in razumem Ne znam in ne razumem najbolje Razmisli, kaj bi lahko naredil, da bi vse zares dobro znal in razumel. To tudi naredi! 25

26 2.1 ZAKAJ JE PITJE ALKOHOLA ŠKODLJIVO? Naloge na teh dveh straneh so namenjene temu, da boš: prepoznal in vadil različne zapise formul alkoholov znal napisati formule molekul alkoholov na osnovi prikazanih modelov vedel, kaj se dogaja pri alkoholnem vrenju utrdil računanje odstotne sestave spojine 1. Nariši strukturne formule alkoholov in obkroži za alkohole značilno hidroksilno skupino. Ime alkohola metanol propan-1-ol 2-metilpropan-2-ol 2,3-dimetilbutan-1-ol Strukturna formula alkohola H H C O H H H H H H C C C O H H H H H H C H H H H C C C H H H O H H H C H H H H H C C C C O H H H H H C H H 2. Izpolni preglednico. Napiši imena alkoholov ali njihove racionalne formule. Ime alkohola Racionalna formula alkohola etanol CH 3 OH butan-1-ol CH 3 OH etan-1,2-diol heksan-3-ol H 2 C OH OH CH 3 CH CH 3 OH 3. Napiši enačbo kemijske reakcije nastanka etanola iz glukoze pri alkoholnem vrenju. C 6 H 12 O 6 2 CH 3 OH + 2 CO 2 26

27 4. Pozorno si oglej prikazane modele molekul alkoholov. Napiši njihove strukturne in racionalne formule ter jih poimenuj. Model molekule Strukturna formula Racionalna formula H O H H C C H H H CH 3 OH H H C H H O H H H C C C C H H H H H H H C H H H H H H C C C C C H H H H H O H CH 3 CH OH CH 3 CH CH 3 - C - CH 3 3 OH Ime alkohola etanol 2-metil-butan-1-ol 3-metilpentan-3-ol 5. Pojmom v levem stolpcu pripiši črko, ki označuje ustrezen opis pojma, ki je zapisan v desnem stolpcu. Pojem C D A B Č Opis pojma Ječmen ali pšenica A Hidroksilna skupina v molekulah alkoholov. Do okoli 15 % B Vsebuje jo sadje in iz nje nastane etanol. -OH C Surovina za proizvodnjo piva. Glukoza (C 6 H 12 O 6 ) Č Vsebnost etanola v žganju. Do okoli 50 % D Vsebnost alkohola v pijači, ki nastane z alkoholnim vrenjem. 6. Napiši strukturne formule in imena molekul alkoholov z molekulsko formula C 5 H 12 O. Pri tem upoštevaj različen položaj hidroksilne skupine, vezane na ogljikov atom. pentan-1-ol pentan-2-ol O H H H H H H H H H H O H H C C C C C O H H C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H C C C C C H H H H H H 7. Izračunaj masni delež ogljika, vodika in kisika v molekuli etanola. H 3 C OH Ar(O) w(o) = Mr(CH 3 OH) = = 0,348 w(o) = 2 Ar(C) Mr(CH 3 OH) = Ar(H) w(h) = Mr(CH 3 OH) = = 0,522 = 0,130 pentan-3-ol 27

28 2.1 ZAKAJ JE PITJE ALKOHOLA ŠKODLJIVO?Naloge na teh dveh straneh so namenjene temu, da boš: znal izvesti alkoholno vrenje in destilacijo vedel, da struktura molekul vpliva na lastnosti spojin (vrelišče, topnost) se uril v laboratorijskem delu Od grozdnega soka do etanolnega destilata. Kaj se boš naučil? Kako iz grozdnega soka nastane etanol in kako narediš destilacijo nastale raztopine. Pribor in kemikalije manjša plastenka ali presesalna erlenmajerica trinožno stojalo in mrežica s steklokeramično podlago gumijast zamašek, gumijasta cevka, lepilni trak stojalo, mufa, prižema terilnica s pestilom 10 večjih zrn grozdja 50 ml erlenmajerica, 50 ml čaša 0,1 g kvasa aparatura za destilacijo 25 ml Ca(OH) 2 (aq) apnica plinski gorilnik, termometer Naloga Iz grozdnega soka pripravi raztopino etanola in to raztopino destiliraj. Potek dela 1. Grozdne jagode stri v terilnici s pestilom v kašo. 2. Kašo prelij v plastenko ali presesalno erlenmajerico in dodaj kvas tar jo zapri z zamaškom, v katerega si vstavil cevko. Cevko daj v erlenmajerico z apnico, ki jo zamašiš z vato. 3. Poskus naj poteka do naslednje ure kemije na sobni temperaturi. 4. Naslednjo uro kemije preveri, kako poteka alkoholno vrenje. Če iz grozdne kaše še vedno izhajajo mehurčki, pusti, da poteka alkoholno vrenje do naslednje ure kemije. 5. Zapiši opažanja in ugotovitve. 6. Sestavi aparaturo za destilacijo po skici aparature. 8. Ko se alkoholno vrenje zaključi, grozdno kašo prelij v termometer aparaturo za destilacijo in zmes destiliraj. Temperatura grozdne kaše naj ne naraste nad 80 C. 8. Zapiši opažanja in ugotovitve. 9. Alkoholni destilat shrani za poskus»izvedi alkotest«. Opažanja hladilna cev Vprašanja 1. Koliko dni je potekalo alkoholno vrenje? grozdna kaša gorilnik izhod hladilne vode vhod hladilne vode alkoholni destilat 2. Po čem ima destilat vonj? Ugotovitve 28

29 8. Izračunaj molske mase alkoholov, ki so napisani v preglednici. V literaturi poišči podatke o vreliščih teh alkoholov. metanol etanol propan-1-ol butan-1-ol Ime alkohola Molska masa alkohola [g/mol] Temperatura vrelišča [ C] a) Iz podatkov v preglednici ugotovi, od česa je odvisna temperatura vrelišč alkoholov. b) Napiši strukturni formuli butan-1-ola in 2-metilpropan-2-ola. Formulama pripiši molsko maso in temperaturo vrelišča. butan-1-ol Ime alkohola 2-metilpropan-2-ol Strukturna formula Temperatura vrelišča je odvisna od dolžine verige ogljikovih atomov. H C C C C OH H H H H H H H H H OH H H C C C H H H H C H H Molska masa alkohola [g/mol] Temperatura vrelišča [ C] Zakaj se temperaturi vrelišč butan-1-ola in 2-metilpropan-2-ola razlikujeta? Pozorno si oglej strukturi obeh molekul in poskušaj razložiti razliko v vreliščih obeh alkoholov. Butan-1-ol je nerazvejen alkohol, 2-metilpropan-2-ol pa razvejen, oba imata isto molsko maso. Alkoholi z razvejeno verigo imajo nižja vrelišča. 9. V preglednici so navedeni podatki o topnosti nekaterih alkoholov Ime alkohola Racionalna formula alkohola Topnost alkohola [g alkohola / 100 g vode] metanol CH 3 OH Topen, meša se v vseh razmerjih etanol CH 3 OH Topen, meša se v vseh razmerjih butan-1-ol CH 3 OH 8 pentan-1-ol CH 3 OH 2 oktan-1-ol CH 3 OH 0,05 a) Iz podatkov v preglednici sklepaj, kako se spreminja topnost alkoholov v vodi. Topnost alkoholov se manjša z daljšanjem verige ogljikovih atomov. b) Na osnovi prejšnje ugotovitve predvidi, kakšna bi bila topnost heksan-1-ola in heptan-1-ola. Topnost teh dveh alkoholov bi bila še slabša kot je topnost pentan-1-ola in boljša kot je topnost oktan-1-ola. 29

30 2.1 ZAKAJ JE PITJE ALKOHOLA ŠKODLJIVO?Naloge na teh dveh straneh so namenjene temu, da boš: vedel, da struktura molekul vpliva na lastnosti spojin (topnost) znal izvesti alkotest spoznal reakcijo popolnega gorenja alkohola vadil računstvo (masni delež, množina snovi) Lastnosti alkoholov Kaj se boš naučil? Kakšna je topnost alkoholov v vodi in nekaterih snovi v alkoholih. Opazuj reakcijo popolnega gorenja etanola. Pribor in kemikalije 3 epruvete, stojalo za epruvete 2 ml butan-1-ola 3 kapalke, žlička 2 ml etanola 3 zamaški za epruvete 2 ml destilirane vode alkoholni flomaster nekaj kristalčkov joda - I 2 (s) urno steklo, trske Naloga V destilirano vodo dodaj alkohol in nato še jod ter opazuj spremembe. Potek dela 1. S flomastrom označi epruvete. V prvo epruveto odmeri 2 ml butan-1-ola, v drugo epruveto odmeri 2 ml etanola, v tretjo epruveto odmeri 2 ml destilirane vode. 2. V vsako epruveto dodaj majhen kristal joda. Vsako epruveto zamaši z zamaškom in dobro premešaj. 3. Opažanja zapiši v tabelo. 4. V vsako epruveto dodaj po 2 ml destilirane vode. Vsako epruveto zamaši z zamaškom in dobro premešaj. Nariši, kar opaziš pri poskusu. 5. Na urno steklo daj s kapalko 2 ml etanola in ga prižgi z gorečo trsko. Ponovi poskus z alkoholnim destilatom. Odgovori na vprašanja. Stopnja poskusa 1. epruveta: Opažanja Dodatek kristalčka joda v epruvete z različnimi alkoholi. 2. epruveta: 3. epruveta: Nariši, kar si opazil po dodatku destilirane vode v epruvete. Označi snovi in pobarvaj vsebino epruvete. 1. epruveta 2. epruveta 3. epruveta Vprašanja 1. V katerem alkoholu je jod dobro topen? Znaš razložiti opažanja? 2. Kateri alkohol je topen v vodi? Razloži opažanja. 3. S kakšno barvo plamena gori etanol? Primerjaj svojo ugotovitev z izračunanim masnim deležem ogljika v etanolu pri nalogi Napiši urejeno enačbo reakcije popolnega gorenja etanola.

31 Izvedi alkotest. Kaj se boš naučil? Kaj dokažemo z alkotestom. Pribor in kemikalije 3 epruvete, stojalo za epruvete 2 ml alkoholnega destilata (poskus»od grozdnega 4 kapalke soka do etanolnega destilata«) 4 zamaški 2 ml destilirane vode alkoholni flomaster kisla raztopina 2 ml etanola kalijevega dikromata, K 2 Cr 2 O 7 (aq) Naloga V alkoholnem destilatu, ki si ga dobil pri poskusu Od grozdnega soka do etanolnega destilata, preveri prisotnost alkohola. Potek dela 1. Z alkoholnim flomastrom označi epruvete. V prvo epruveto odmeri 2 ml alkoholnega destilata, v drugo epruveto odmeri 2 ml etanola, v tretjo epruveto odmeri 2 ml destilirane vode. 2. V vsako epruveto dodaj 3 kapljice kisle raztopine kalijevega dikromata. Epruvete zamaši z zamaškom in premešaj. 3. Zapiši opažanja in odgovori na vprašanja. Opažanja Vprašanja 1. Ali destilat vsebuje alkohol? Kako to dokažeš? 2. Zakaj smo pri poskusu uporabili epruveto z vodo? 10. Kolikšna množina etanola je v 100 g alkoholne pijače, ki vsebuje 3 % etanola. m(ch 3 OH) = w m r = 0,03 100g = 3 g n(ch3 OH) = m(ch 3 OH) M(CH 3 OH) = 3 g mol 46 g 11. Za poglobitev znanja poskusi rešiti naslednjo nalogo, kjer boš preveril, ali prepoznaš molekule etrov in njihovo značilno funkcionalno skupino. Pri alkoholih je to hidroksilna skupina. V preglednici so narisani modeli molekul, ti pa napiši strukturne in racionalne formule etrov ter jih poimenuj. Obkroži funkcionalno skupino, ki je značilna za etre. = 0,0652 mol Model molekule Strukturna formula Racionalna formula Ime etra H H H C O C H H H H H H H H H C C O C C C H H H H H H CH 3 -O-CH 3 CH 3 -O- CH 3 dimetil eter etil propil eter 31

32 2.2 KAJ TAKO LEPO DIŠI?Naloge na teh dveh straneh so namenjene temu, da boš: poglobil poznavanje organskih kisikovih spojin in prepoznal aldehide in ketone znal zapisati formule aldehidov in ketonov spoznal dokazno reakcijo za aldehide se uril v laboratorijskem delu Ali je v vanilji aldehid vanilin? Poglobi svoje znanje. Kaj se boš naučil? Kje se v tvojem domačem okolju nahajajo aldehidi. Pribor in kemikalije škarje, terilnica s pestilom strok vanilje žlička alkoholni flomaster merilni valj 25 ml destilirane vode stojalo, obroč za filtriranje 2 ml etanala 3 epruvete, stojalo za epruvete 1mL Fehlingovega reagenta I 5 kapalk, 150 ml čaša 1 ml Fehlinovega reagenta II termometer, 250 ml čaša kremenčev pesek električni grelec Naloga Dokaži, da je v vanilji aldehid. Potek dela 1. Pripravi ekstrakt vanilje tako, da s škarjami narežeš v terilnico nekaj milimetrov dolge koščke stroka vanilje. 2. V terilnico dodaj pol žličke kremenčevega peska in 20 ml vode ter strok vanilje. To s pestilom stri v gladko kašo. 3. Pripravi aparaturo za filtriranje, kot kaže skica, in kašo filtriraj. 4. V prvo epruveto daj 2 ml vode, v drugo 2 ml etanala in v tretjo 2 ml filtrata vaniljevega stroka. 5. Epruvete označi. V vsako epruveto dodaj 1 ml Fehlingovega reagenta I in 1 ml Fehlingovega reagenta II. 6. Pripravi vodno kopel, tako da daš v 250 ml čašo približno 100 ml vode in jo segrevaš. 7. Vse epruvete daj v vodno kopel in segrevaj, dokler ne opaziš sprememb. 8. Zapiši opažanja in odgovori na vprašanja. Opažanja steklena palčka filtrat Skica aparature za filtriranje zmes filtrirni papir trdna snov Vprašanja 1. Kaj se je zgodilo v epruveti z etanalom? 2. Zakaj smo uporabili epruveto z vodo? 3. Kaj se je zgodilo v epruveti z ekstraktom vanilje? Ali vanilja vsebuje aldehid? 4. Ugotovi, ali bi lahko z isto reakcijo, kot smo dokazali vanilin, v vanilji dokazali tudi metanal? Pojasni odgovor. 5. Na spletu poišči spojino, ki jo vsebuje vanilja in si jo dokazal pri poskusu. Zapiši njeno strukturno formulo in obkroži funkcionalno skupino značilno za aldehide. 32

33 1. Poglobi svoje znanje, tako da si pozorno ogledaš prikazane modele molekul aldehidov in ketonov. Napiši njihove strukturne in racionalne formule ter jih poimenuj. Model molekule Strukturna formula H H C O H H O H H C C C C H H H H H H H C C C O H H H H H O H H H C C C C C H H H H H Racionalna formula HCHO H 3 C -CO-CH 3 H 3 C CHO CH 3 CO CH 3 Ime spojine metanal butanon (butan-2-on) propanal pentan-3-on Vrsta organske kisikove spojine aldehid keton aldehid keton Strukturna formula funkcionalne skupine O O H C C H C O O C 2. Kolikšna masa metanala je v 12 mol tega aldehida? Poglobi svoje znanje v računanju. n(hcho) = 12 mol m(hcho) = n(hcho) M(HCHO) = 12 mol 30 g mol = 360g 33

34 2.3 ZAKAJ KOPRIVA OPEČE?Naloge na teh straneh so namenjene temu, da boš: znal na osnovi modelov molekul karboksilnih kislin in estrov zapisati njihove formule vedel, kako nastanejo estri znal načrtovati poskus se uril v računstvu in laboratorijskem delu 1. Na sliki sta dva modela karboksilnih kislin. Zapiši njuni strukturni in racionalni formuli ter ju poimenuj. Model molekule Strukturna formula Racionalna formula Ime spojine H H H H C C C C O H H H H O H 3 C COOH butanojska kislina H H H H H H H O H H C C C C C C C C H H H H H H H O CH 3 COOH oktanojska kislina 2. Zapiši strukturno formulo funkcionalne skupine, po kateri prepoznamo spojino kot karboksilno kislino. C O H O 3. Kolikšna masa etanojske kisline je v 25 mol te kisline? n(ch 3 COOH) = 25 mol m(ch 3 COOH) = n(ch 3 COOH) M(CH 3COOH) = 25 mol 60g/mol = 1500 g 4. V prikazanem modelu in strukturni formuli obkroži funkcionalno skupino, po kateri prepoznamo estre. H H O H H H C C C O C C H H H H H 5. Napiši strukturni ali racionalni formuli spodaj napisanih estrov. pentil etanoat 1) CH 3 O C CH 3 O metil propanoat 2) CH 3 O C CH 3 O 34 a) V obeh estrih izračunaj masni delež kisika, w(o). 1) w(o) = 2 Ar(O) Mr(C 7 H 14 O 2 ) = = 0,246 2) w(o) = 2 Ar(O) Mr(C 4 H 8 O 2 ) = = 0,364

35 Načrtuj poskus, s katerim bi rad pripravil spojino z vonjem po malinah. Predstavljaj si, da si mladi raziskovalec. Pripraviti želiš spojino, ki bi imela vonj po malinah. Potrebuješ premišljen načrt raziskovalno eksperimentalnega dela. To pomeni, da v virih (lahko uporabiš tudi učbenik) poiščeš informacijo o vrsti spojine, ki ima vonj po malinah. Nato razmisli, katere reagente potrebuješ za izvedbo eksperimenta in kakšne reakcijske okoliščine moraš zagotoviti, da bo kemijska reakcija dejansko potekla. Na koncu zapiši še reakcijsko shemo kemijske reakcije nastanka spojine, ki ima vonj po malinah. Katera spojina je to? Kaj je tvoja naloga? Pripraviti (sintetizirati) spojino z vonjem po malinah. Katere vire informacij si uporabil? Učbenik, medmrežje. Katero vrsto organske spojine želiš pripraviti? Kisikovo organsko spojino, ester. Maline Katere reagente potrebuješ? Za kakšno vrsto reakcije gre? Karboksilno kislino (butanojska kislina), alkohol (pentanol); estrenje Katere reakcijske okoliščine moraš zagotoviti za ugoden potek kemijske reakcije? segrevanje, dodatek katalizatorja (konc. H 2 SO 4 ) Kateri laboratorijski pribor potrebuješ? 2 kapalki, epruveto, držalo za epruveto, gorilnik Kako bi poskrbel za varno delo pri izvajanju eksperimenta? zaščitne rokavice (razen pri delu z gorilnikom), halja ali predpasnik, očala, speti lasje Napiši reakcijsko shemo reakcije. H 3 C OH + H 3 C COOH H 2 SO 4, Spojina z vonjem po malinah ima ime: pentil butanoat H 3 C O C CH 3 O Njena strukturna ali racionalna formula je: H 3 C O C CH 3 O H H H H H O H H H H C C C C C O C C C C H H H H H H H H H 35