LABORATÓRNE LISTY PRE ŽIAKA II

Transcript

1 Kód ITMS projektu: Kvalitou vzdelávania otvárame brány VŠ, LABORATÓRNE LISTY PRE ŽIAKA II Vzdelávacia oblasť: Predmet: Ročník, triedy: Tematický celok: Vypracoval: Človek a príroda Chémia 1. ročník Roztoky, Protolytické reakcie Mgr. Gabriela Berczeliová Dátum: február - apríl 2015 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

2 Obsah Pracovný list č. 1 Elektrolyty a neelektrolyty... 2 Pracovný list č. 2 Sila kyselín... 5 Pracovný list č. 3 Vodivosť minerálnych vôd... 8 Pracovný list č. 4 Kyseliny a zásady v domácnosti Pracovný list č. 5 Neutralizácia žalúdočnej kyseliny Pracovný list č. 6 Neutralizačná titrácia Pracovný list č. 7 Stanovenie koncentrácie kyseliny octovej v potravinárskom octe Zoznam používaných chemických látok Použité zdroje: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 1 z 24

3 Pracovný list č. 1 Elektrolyty a neelektrolyty Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 1. Praktické cvičenie Téma: Elektrolyty a neelektrolyty Experimentálna úloha: Preskúmajte vodivosť vodných roztokov rôznych zlúčenín a zistite, ktoré z nich sú silné elektrolyty, slabé elektrolyty a neelektrolyty. Princíp: Elektrickú vodivosť roztokov spôsobujú voľne pohyblivé ióny, ktoré sa v nich nachádzajú. Látky, ktoré v roztoku alebo v tavenine sa štiepia na ióny, sa nazývajú elektrolyty. Vo vodných roztokoch sa nachádzajú v podobe hydratovaných iónov. Medzi elektrolyty patria iónové zlúčeniny a zlúčeniny, ktorých molekuly sú polárne. Silné elektrolyty sú vo vodných roztokoch takmer úplne disociované, slabé elektrolyty iba čiastočne. Neelektrolyty sú molekulové zlúčeniny, ktoré vo vodných roztokoch nedisociujú (alebo disociujú iba vo veľmi malom množstve), preto nevedú elektrický prúd. Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor vodivosti CON-BTA laboratórny stojan, svorka, držiak kadička 250 cm 3 Senzor vodivosti CON-BTA striekačka s destilovanou vodou utierky Chemikálie: 0,05M roztoky NaCl, CaCl 2, AlCl 3, CH 3 COOH, Aparatúra na meranie vodivosti HCl, NaOH, NH 3, C 2 H 5 OH, C 6 H 12 O 6 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 2 z 24

4 pitná voda, destilovaná voda Pracovný postup: 1. Zostavte aparatúru na meranie vodivosti podľa obrázka. 2. Senzor vodivosti pripojte k interfejsu. Má byť nastavený na rozsah μs/cm. Pripravte počítač na záznam dát tak, že v Logger Pro 3, v priečinku Chemistry with Vernier otvoríte súbor 13 Electrolytes. Interfejs pripojte k počítaču. 3. Zoberte si nádoby s roztokmi skupiny A (NaCl, CaCl 2, AlCl 3 ) a zmerajte vodivosť jednotlivých roztokov. a) Opatrne zodvihnite nádobku s roztokom tak, aby sa otvor na konci senzora vodivosti úplne ponoril do roztoku. (Elektródy sú umiestnené na protiľahlých stranách otvoru, preto musí byť táto časť senzora kompletne ponorená.) b) Krátko pomiešajte obsah nádobky. Keď sa hodnota vodivosti stabilizuje, zapíšte ju do tabuľky dát. c) Pred meraním ďalšej vzorky opláchnite elektródy tak, že pod senzor dáte 250 ml kadičku a opláchnete ho pomocou striekačky. Vyfúknite vodu z otvoru senzora a osušte ho utierkou. (Vnútro otvoru senzora nie je nevyhnutné úplne vysušiť.) 4. Opakujte postup podľa kroku 3 pre roztoky skupiny B (CH 3 COOH, HCl, NaOH, NH 3 ) a skupiny C (C 2 H 5 OH, C 6 H 12 O 6, destilovaná a pitná voda). Úlohy: 1. Napíšte schému rozpúšťania (rovnicu disociácie) jednotlivých zlúčenín vo vode. 2. Zistite, ktoré častice zodpovedajú za vodivosť roztokov. 3. Prečo majú zlúčeniny skupiny A, aj keď sú rovnakej koncentrácie, také veľké rozdiely v hodnotách vodivosti? Čím sa vyznačujú tieto zlúčeniny? 4. Ktoré zlúčeniny skupiny B sú molekulové a ktoré iónové? Klasifikujte ich ako silné alebo slabé elektrolyty. Svoje zistenia zapíšte do tabuľky. 5. Čím sa vyznačujú zlúčeniny skupiny C? 6. Ako vysvetlíte relatívne vysokú vodivosť pitnej vody v porovnaní s nízkou vodivosťou destilovanej vody? Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 3 z 24

5 Tabuľka dát: Vodivosť vodných roztokov Skupina Roztok Vodivosť (μs/cm) Slabý/silný elektrolyt alebo neelektrolyt A NaCl A CaCl 2 A AlCl 3 B B B HCl CH 3 COOH NaOH B NH 3 C C 2 H 5 OH C C 6 H 12 O 6 C C H 2 O - pitná H 2 O - destilovaná Pozorovanie: Záver:... Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 4 z 24

6 Pracovný list č. 2 Sila kyselín Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 2. Praktické cvičenie Téma: Sila kyselín Experimentálna úloha: Preskúmajte vodivosť vodných roztokov nasledovných jednosýtnych kyselín a zistite, ktorá z nich je najsilnejšia, ktorá najslabšia. Princíp: Elektrickú vodivosť roztokov spôsobujú voľne pohyblivé ióny, ktoré sa v nich nachádzajú. Ionizujúce sa molekulové zlúčeniny, ako napríklad kyseliny, dávajú hodnoty vodivosti, ktoré sa dajú použiť na porovnanie relatívnej sily kyselín vo vodných roztokoch. Silné kyseliny sú vo vodných roztokoch takmer úplne disociované, preto spôsobia pri rovnakej koncentrácii vyššiu vodivosť ako slabé kyseliny, ktoré sú disociované iba čiastočne. Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor vodivosti CON-BTA laboratórny stojan, svorka, držiak kadička 250 cm 3 Senzor vodivosti CON-BTA striekačka s destilovanou vodou utierky Chemikálie: 0,05M roztoky CH 3 COOH, HNO 3, HCl, HCOOH Pracovný postup: 1. Zostavte aparatúru na meranie vodivosti podľa obrázka. Aparatúra na meranie vodivosti 2. Spusťte program Logger Pro 3 a k interfejsu pripojte senzor vodivosti, ktorý je nastavený na rozsah μs/cm. Interfejs pripojte k počítaču. Program automaticky rozpozná Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 5 z 24

7 pripojený senzor a objaví sa prázdny graf. 3. Vyberte Experiment Zber dát a nastavte režim udalosti zo vstupov. Udalosť nazvite číslo vzorky, skrátene vzorka. V záložke Nastavenie grafu si zvoľte histogram, na osi x nastavte maximálnu hodnotu Spusťte meranie. 5. Zmerajte vodivosť roztoku kyseliny octovej. a) Opatrne zodvihnite nádobku s roztokom tak, aby sa otvor na konci senzora vodivosti úplne ponoril do roztoku. (Elektródy sú umiestnené na protiľahlých stranách otvoru, preto musí byť táto časť senzora kompletne ponorená.) b) Krátko pomiešajte obsah nádobky. Keď sa hodnota vodivosti stabilizuje, kliknite na Zachovať a do okienka vpíšte číslo vzorky. Na grafe sa zapíše príslušná hodnota vodivosti. c) Pred meraním ďalšej vzorky opláchnite elektródy tak, že pod senzor dáte 250 ml kadičku a opláchnete ho pomocou striekačky. Vyfúknite vodu z otvoru senzora a osušte ho utierkou. (Vnútro otvoru senzora nie je nevyhnutné úplne vysušiť.) 6. Opakujte postup podľa kroku 5 aj pre ďalšie roztoky kyselín. 7. Po ukončení merania kliknite na Zastaviť a namerané údaje uložte. Úlohy: 1. Do tabuľky zapíšte namerané údaje. 2. Vysvetlite pozorované javy a určte, ktorá kyselina je najsilnejšia, ktorá najslabšia. Svoje výsledky z pozorovania potvrďte údajmi z chemických tabuliek. 3. Doplňujúca úloha: Na základe K a určte, ktorá z kyselín je silná, stredne silná a slabá. 4. Navrhnite ďalšie experimenty na rozlíšenie slabej a silnej kyseliny. Tabuľka dát: Vodivosť vodných roztokov kyselín CH 3 COOH Roztok Vodivosť (μs/cm) Sila kyseliny HNO 3 HCl HCOOH Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 6 z 24

8 Pozorovanie: Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 7 z 24

9 Pracovný list č. 3 Vodivosť minerálnych vôd Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 3. Praktické cvičenie Téma: Vodivosť minerálnych vôd Experimentálna úloha: Preskúmajte vodivosť rôznych vzoriek minerálnych vôd, vody z vodovodu a destilovanej vody. Princíp: Vodivosť minerálnych vôd súvisí s množstvom rozpustených a disociovaných solí či iónov z disociácie kyseliny uhličitej (čiastočne vznikajúcej z rozpusteného oxidu uhličitého). Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor vodivosti CON-BTA laboratórny stojan, svorka, držiak kadička 250 cm 3 Senzor vodivosti CON-BTA striekačka s destilovanou vodou utierky Chemikálie: vzorky minerálnych vôd destilovaná voda, voda z vodovodu Pracovný postup: 1. Zostavte aparatúru na meranie vodivosti podľa obrázka. Aparatúra na meranie vodivosti 2. Spusťte program Logger Pro 3 a k interfejsu pripojte senzor vodivosti, ktorý je nastavený na rozsah μs/cm. Interfejs pripojte k počítaču. Program automaticky rozpozná pripojený senzor a objaví sa prázdny graf. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 8 z 24

10 3. Vyberte Experiment Zber dát a nastavte režim udalosti zo vstupov. Udalosť nazvite číslo vzorky, skrátene vzorka. V záložke Nastavenie grafu zvoľte histogram, na osi x nastavte maximálnu hodnotu Spusťte meranie. 5. Zmerajte vodivosť destilovanej vody. a) Opatrne zodvihnite nádobku s destilovanou vodou tak, aby sa otvor na konci senzora vodivosti úplne ponoril do vody. (Elektródy sú umiestnené na protiľahlých stranách otvoru, preto musí byť táto časť senzora kompletne ponorená.) b) Krátko pomiešajte obsah nádobky. Keď sa hodnota vodivosti stabilizuje, kliknite na Zachovať a do okienka vpíšte číslo vzorky. Na grafe sa zapíše príslušná hodnota vodivosti. c) Pred meraním ďalšej vzorky opláchnite elektródy tak, že pod senzor dáte 250 ml kadičku a opláchnete ho pomocou striekačky. Vyfúknite vodu z otvoru senzora a osušte ho utierkou. (Vnútro otvoru senzora nie je nevyhnutné úplne vysušiť.) 6. Opakujte postup podľa kroku 5 aj pre vzorku vody z vodovodu a pre vzorky minerálnych vôd. 7. Po ukončení merania kliknite na Zastaviť a namerané údaje uložte. Úlohy: 1. Do tabuľky zapíšte namerané údaje a vysvetlite rozdiely. 2. Určte, aké ióny spôsobujú vodivosť jednotlivých vzoriek minerálnych vôd (využite informácie uvedené na etikete). Tabuľka dát: Vodivosť rôznych vzoriek vôd H 2 O Vzorka (destilovaná) Vodivosť (μs/cm) H 2 O (z vodovodu) vzorka 1 vzorka 2 vzorka 3 Pozorovanie: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 9 z 24

11 Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 10 z 24

12 Pracovný list č. 4 Kyseliny a zásady v domácnosti Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 4. Praktické cvičenie Téma: Kyseliny a zásady v domácnosti Experimentálna úloha: Určte ph niektorých roztokov používaných v domácnosti univerzálnym indikátorovým papierikom, výluhom z červenej kapusty a senzorom ph. Princíp: Hodnotu ph roztokov možno jednoducho určiť použitím vhodných indikátorov - látok, ktoré menia svoje sfarbenie v závislosti od ph daného roztoku. Najbežnejšie používané sú acidobázické indikátory. Svoje sfarbenie menia v závislosti od zmeny koncentrácie iónov H 3 O +. Na určenie približnej hodnoty ph sa často používa univerzálny indikátorový papierik a roztok antokyanínov, ktoré menia svoju farbu v kyslej aj zásaditej oblasti. Na presné meranie ph sa používajú ph metre alebo ph senzory. Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 ph senzor Vernier PH-BTA laboratórny stojan, svorka, držiak skúmavky, stojan na skúmavky sklená tyčinka kadička 250 cm 3, kadičky 100 cm 3 papierová utierka, striekačka univerzálny indikátorový papierik Senzor Vernier PH-BTA Chemikálie: roztoky z domácnosti podľa tabuľky roztok antokyanínov (výluh červenej kapusty) destilovaná voda Aparatúra na meranie ph Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 11 z 24

13 Postup: 1. Do kadičiek nalejte po 2 cm 3 vzorky podľa tabuľky a doplňte do 50 cm 3 destilovanou vodou. V prípade tuhých látok rozpustite 2 g látky v 50 cm 3 destilovanej vody. 2. Do skúmaviek odmerajte po 3 cm 3 príslušného roztoku. 3. Pomocou univerzálneho indikátorového papierika určte približnú hodnotu ph jednotlivých roztokov. Sklenou tyčinkou preneste kvapku daného roztoku na malý kúsok indikátorového papierika. Hodnoty určte porovnaním sfarbenia papierika so stupnicou ph na jeho obale. (Sklenú tyčinku vždy očistite a osušte.) 4. Zistené hodnoty ph si zapíšte k jednotlivým roztokom do tabuľky. 5. Do každej skúmavky pridajte niekoľko kvapiek výluhu červenej kapusty. Svoje pozorovania zapíšte. 6. Zostavte aparatúru na meranie ph. 7. Spusťte program Logger Pro 3 a k interfejsu pripojte senzor PH-BTA. Interfejs pripojte k počítaču. Program automaticky rozpozná pripojený senzor a objaví sa prázdny graf. 8. Vyberte Experiment Zber dát a nastavte režim udalosti zo vstupov. Udalosť nazvite číslo vzorky, skrátene vzorka. V záložke Nastavenie grafu zvoľte histogram, na osi x nastavte maximálnu hodnotu Spusťte meranie. 10. Zmerajte ph roztoku v prvej kadičke. a) Opláchnite koniec senzora destilovanou vodou a ponorte ho do kadičky s roztokom. b) Keď sa hodnota ph ustáli, kliknite na Zachovať a do okienka vpíšte číslo vzorky. Na grafe sa zapíše príslušná hodnota ph. 11. Opakujte postup podľa kroku 10 aj pre ostatné roztoky. 12. Po ukončení merania kliknite na Zastaviť a namerané údaje uložte. 13. ph elektródu opláchnite destilovanou vodou a uložte ju do odkladacieho roztoku. Úlohy: 1. Do tabuľky zapíšte namerané údaje a zistite, či sú v súlade s farebnými zmenami indikátora resp. indikátorového papierika. 2. Podľa údajov v tabuľke zistite, ktoré roztoky sú kyslé a ktoré zásadité. Zdôvodnite. 3. Vysvetlite, aký účinok majú kyslé nápoje na zubnú sklovinu. 4. Aké bezpečnostné predpisy treba dodržiavať pri používaní niektorých čistiacich prostriedkov? Preštudujte si informácie o bezpečnom zaobchádzaní s nimi a o PP. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 12 z 24

14 Tabuľka dát: Skúmavka Kadička Roztok Indikátorový papierik Výluh z červenej kapusty ph Kyslosť alebo zásaditosť roztoku 1. citrónová šťava 2. ocot 3. minerálka 4. pivo 5. Savo 6. zelený čaj 7. Fixinela 8. mydlový roztok 9. jedlá sóda 10. pracia sóda Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 13 z 24

15 Pracovný list č. 5 Neutralizácia žalúdočnej kyseliny Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 5. Praktické cvičenie Téma: Neutralizácia žalúdočnej kyseliny Experimentálna úloha: Porovnajte účinnosť rôznych bežne dostupných antacidových prípravkov. Princíp: Prirodzenou zložkou žalúdočnej šťavy je kyselina chlorovodíková, ktorá umožňuje pôsobenie tráviaceho enzýmu pepsín pri rozklade bielkovín. Nadbytok tejto kyseliny spôsobuje tráviace problémy (pálenie záhy), ktoré sa môžu zmierniť antacidovými prípravkami. Antacidá sú zlúčeniny vápnika, horčíka alebo hliníka, ktoré neutralizujú kyselinu chlorovodíkovú v žalúdočnej šťave, čím zvyšujú jej ph a tlmia aktivitu pepsínu. Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor PH-BTA magnetická miešačka (Vernier STIR) + magnetické miešadlo kadička 150 cm 3 Senzor PH-BTA odmerný valec svorka, držiak Chemikálie: roztok kyseliny chlorovodíkovej (c = 0,01 mol.dm -3 ), antacidové prípravky Pracovný postup: Aparatúra na meranie ph 1. Spusťte program Logger Pro 3 a k interfejsu pripojte senzor PH-BTA. Interfejs pripojte k počítaču. Program automaticky rozpozná pripojený senzor a objaví sa prázdny graf. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 14 z 24

16 2. Vyberte Experiment Zber dát a v okne, ktoré sa objaví, nastavte dobu merania 1200 s, vzorkovaciu frekvenciu 2 vzorky/s. 3. Do kadičky nalejte 150 cm 3 roztoku kyseliny chlorovodíkovej, ponorte do roztoku senzor ph a uveďte do chodu miešanie. 4. Do kadičky pridajte tabletku prvého antacidu a spusťte meranie. 5. Začne sa vykresľovať závislosť ph od času. Po uplynutí 1200 sekúnd sa meranie automaticky ukončí. 6. Vyberte Experiment Uchovať posledné meranie. Nameraná závislosť sa do grafu zafixuje a program je pripravený opäť merať. 7. Vymyte kadičku a nalejte do nej opäť 150 cm 3 roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Meranie ph zopakujte pre ďalšie antacidá. Úlohy: 1. Výsledkom merania je niekoľko závislostí ph od času vykreslených do jediného grafu. Preskúmajte graf a porovnajte vplyv jednotlivých antacidových prípravkov na ph žalúdočnej kyseliny. 2. Na základe zloženia používaných antacíd zistite ich účinné látky a napíšte chemickú rovnicu jednotlivých neutralizačných reakcií. Pozorovanie: Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 15 z 24

17 Pracovný list č. 6 Neutralizačná titrácia Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 6. Praktické cvičenie Téma: Neutralizačná titrácia Experimentálna úloha: Uskutočnite stanovenie presnej koncentrácie približne 0,1M kyseliny chlorovodíkovej. Princíp: Titrácia je kvantitatívna analytická metóda, pri ktorej sa pridáva odmerný roztok (roztok so známou koncentráciou) do roztoku stanovovanej látky až do kvantitatívneho priebehu chemickej reakcie (bod ekvivalencie). Spotrebovaný objem odmerného roztoku umožňuje vypočítať obsah stanovovanej látky v analyzovanom roztoku. Podstatou neutralizačnej titrácie je sledovanie zmien ph v titrovanom roztoku v závislosti od objemu pridávaného titračného činidla. Grafickým znázornením tejto závislosti je titračná krivka, ktorej inflexný bod je bodom ekvivalencie. Chemická podstata neutralizačnej titrácie: H 3 O + (aq) + OH - (aq) 2 H 2 O(l) Na vizuálnu indikáciu konca titrácie sa používajú acidobázické indikátory (fenolftaleín, metyloranž,...). Senzor Vernier PH-BTA Pomôcky: počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor Vernier PH-BTA počítadlo kvapiek Vernier VDC-BTD plastový zásobník reagentu magnetická miešačka Vernier STIR + miešacia tyčinka kadičky 250 cm 3, 100 cm 3 pipeta 5cm 3 držiak, svorka Počítadlo kvapiek Vernier VDC-BTD Titračná aparatúra Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 16 z 24

18 Chemikálie: 0,1M roztok NaOH, cca 0,1M roztok HCl, fenolftaleín, destilovaná voda Pracovný postup: 1. Spusťte program Logger Pro 3 a ph senzor pripojte k interfejsu počítača. Upevnite počítadlo kvapiek na stojan a jeho kábel tiež pripojte k interfejsu (DIG/SONIC 1). Program automaticky rozpozná pripojené senzory a objaví sa prázdny graf. Na osi x nastavte maximálnu hodnotu 15 ml. 2. Do 100 cm 3 kadičky odmerajte 40 cm 3 destilovanej vody, 10 cm 3 kyseliny chlorovodíkovej a niekoľko kvapiek fenolftaleínu. 3. Zostavte titračnú aparatúru podľa obrázka. 4. Naplňte zásobník reagentu odmerným roztokom NaOH. (Pred vlastným plnením najprv vypláchnite zásobník malým množstvom odmerného roztoku.) Vypusťte malé množstvo roztoku tak, aby sa zaplnil koniec zásobníka. (Otočte obidva ventily na chvíľu do vertikálnej polohy a opäť ich uzavrite.) 5. Do kadičky s analyzovaným roztokom HCl vložte malú miešaciu tyčinku a kadičku umiestnite na magnetickú miešačku. 6. Upravte výšku počítadla kvapiek tak, aby bol koniec ph senzora ponorený do roztoku kyseliny. (Dbajte na to, aby miešacia tyčinka nenarážala do meracej časti senzora.) 7. Nastavte zásobník tak, aby jeho výstup bol tesne nad štrbinou počítadla kvapiek. 8. Zapnite magnetickú miešačku a nastavte ju tak, aby sa analyzovaný roztok nerozstrekoval po stenách kadičky. 9. Spusťte meranie. Úplne otvorte spodný ventil - horný ventil by ste mali mať stále v polohe, keď kvapky kvapkajú rýchlosťou asi 1 kvapka za 2 sekundy. Keď prejde cez počítadlo kvapiek prvá kvapka, skontrolujte, či sa do tabuľky dát zapísala prvá dvojica dát. 10. Sledujte, ako sa do grafu zakresľuje závislosť ph od objemu titračného činidla a kedy dôjde k veľkému nárastu ph (bude to v bode ekvivalencie). Keď dôjde k skoku ph, nechajte ešte titráciu bežať niekoľko ďalších ml a potom zastavte meranie. Zatvorte spodný ventil zásobníka jeho otočením do horizontálnej polohy. 11. Po ukončení opláchnite koniec senzora destilovanou vodou a vráťte ho do odkladacieho roztoku. Úlohy: 1. Na základe grafu a tabuľky dát zistite, kedy nastalo najväčšie zvýšenie ph po pridaní 1 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 17 z 24

19 kvapky roztoku NaOH. Nájdite a zapíšte objem NaOH pred a po tomto skoku. 2. Stanovte objem NaOH v bode ekvivalencie ako aritmetický priemer objemov stanovených v predchádzajúcej úlohe. (Ak ste urobili dve titrácie, vypočítajte priemernú spotrebu NaOH.) 3. Napíšte chemickú rovnicu danej neutralizačnej reakcie. 4. Vypočítajte látkovú koncentráciu analyzovaného roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Tabuľka dát: Koncentrácia NaOH Objem NaOH (pridaného pred veľkým nárastom ph) Objem NaOH (pridaného po veľkom náraste ph) Objem NaOH v bode ekvivalencie Výpočty: Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 18 z 24

20 Pracovný list č. 7 Stanovenie kyseliny octovej v potravinárskom octe Meno žiaka: Trieda: Školský rok: 7. Praktické cvičenie Téma: Stanovenie kyseliny octovej v potravinárskom octe Experimentálna úloha: Uskutočnite stanovenie koncentrácie kyseliny octovej v potravinárskom octe. Princíp: Pri príprave pokrmov sa do jedál často pridáva ocot, ktorým sa okysľujú teplé aj studené pokrmy. Kyslú chuť spôsobuje kyselina octová, ktorá je prítomná v octe v percentuálnom zastúpení 4 18% podľa druhu octu. Koncentráciu kyseliny octovej v octe možno stanoviť na základe ph-metrickej indikácie bodu ekvivalencie pri titrácii hydroxidom sodným. Chemickú podstatu titrácie vyjadruje rovnica: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O Pomôcky: Senzor Vernier PH-BTA počítač s programom Logger Pro 3 Vernierov počítačový interfejs LabQuest2 senzor Vernier PH-BTA počítadlo kvapiek Vernier VDC-BTD plastový zásobník reagentu magnetická miešačka Vernier STIR + miešacia tyčinka kadičky 250 cm 3, 100 cm 3 pipeta 5cm 3 držiak, svorka Chemikálie: Počítadlo kvapiek Vernier VDC-BTD 0,1M roztok NaOH, potravinársky ocot, fenolftaleín, destilovaná voda Titračná aparatúra Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 19 z 24

21 Pracovný postup: 1. Spusťte program Logger Pro 3 a ph senzor pripojte k interfejsu počítača. Upevnite počítadlo kvapiek na stojan a jeho kábel tiež pripojte k interfejsu (DIG/SONIC 1). Program automaticky rozpozná pripojené senzory a objaví sa prázdny graf. Na osi x nastavte maximálnu hodnotu 25 ml. 2. Do 100 cm 3 kadičky dajte 10 cm 3 octu, 40 cm 3 destilovanej vody a niekoľko kvapiek fenolftaleínu. 3. Zostavte titračnú aparatúru podľa obrázka. 4. Naplňte zásobník reagentu odmerným roztokom NaOH. (Pred vlastným plnením najprv vypláchnite zásobník malým množstvom odmerného roztoku.) Vypusťte malé množstvo roztoku tak, aby sa zaplnil koniec zásobníka. (Otočte obidva ventily na chvíľu do vertikálnej polohy a opäť ich uzavrite.) 5. Do kadičky s analyzovaným roztokom octu vložte malú miešaciu tyčinku a kadičku umiestnite na magnetickú miešačku. 6. Upravte výšku počítadla kvapiek tak, aby bol koniec ph senzora ponorený do roztoku v kadičke. (Dbajte na to, aby miešacia tyčinka nenarážala do meracej časti senzora.) 7. Nastavte zásobník tak, aby jeho výstup bol tesne nad štrbinou počítadla kvapiek. 8. Zapnite magnetickú miešačku a nastavte ju tak, aby sa analyzovaný roztok nerozstrekoval po stenách kadičky. 9. Spusťte meranie. Úplne otvorte spodný ventil - horný ventil by ste mali mať stále v polohe, keď kvapky kvapkajú rýchlosťou asi 1 kvapka za 2 sekundy. Keď prejde cez počítadlo kvapiek prvá kvapka, skontrolujte, či sa do tabuľky dát zapísala prvá dvojica dát. 10. Sledujte, ako sa do grafu zakresľuje závislosť ph od objemu titračného činidla a kedy dôjde k veľkému nárastu ph (bude to v bode ekvivalencie). Keď dôjde k skoku ph, nechajte ešte titráciu bežať niekoľko ďalších ml a potom zastavte meranie. Zatvorte spodný ventil zásobníka jeho otočením do horizontálnej polohy. 11. Po ukončení opláchnite koniec senzora destilovanou vodou a vráťte ho do odkladacieho roztoku. Úlohy: 1. Na základe grafu a tabuľky dát zistite, kedy nastalo najväčšie zvýšenie ph po pridaní 1 kvapky roztoku NaOH. Nájdite a zapíšte objem NaOH pred a po tomto skoku. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 20 z 24

22 2. Stanovte objem NaOH v bode ekvivalencie ako aritmetický priemer objemov NaOH stanovených v predchádzajúcej úlohe. (Ak ste urobili dve titrácie, vypočítajte priemernú spotrebu NaOH.) 3. Vypočítajte látkovú koncentráciu kyseliny octovej v octe. 4. Koncentráciu kyseliny octovej prepočítajte na hmotnostné %. (Pri výpočte hmotnosti roztoku octu použite hustotu 1,01 g cm -3.) Vypočítanú hodnotu porovnajte s údajom na etikete octu. Tabuľka dát: Koncentrácia NaOH Objem NaOH (pridaného pred veľkým nárastom ph) Objem NaOH (pridaného po veľkom náraste ph) Objem NaOH v bode ekvivalencie Výpočty: Záver: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 21 z 24

23 Zoznam používaných chemických látok: Chemická látka Symbol R-veta S-veta amoniak 0,05M roztok C R 34 S (1/2-)26-36/37/ etanol 0,05 M fenolftaleín - roztok glukóza hydroxid sodný 0,1M C R 35 S 26-36/37/39-45 chlorid hlinitý 0,05 M chlorid sodný 0,05 M chlorid vápenatý 0,05 M kyselina dusičná 0,05 M C R 8-35 kyselina chlorovodíková 0,05M, 0,1M C kyselina mravčia 0,05 M C R 34 kyselina octová 0,05 M C R S Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 22 z 24

24 Použité zdroje: 1. KMEŤOVÁ, J. a kol.: Chémia pre 1. ročník gymnázií. 1. vydanie. Bratislava: Vydavateľstvo EXPOL PEDAGOGIKA, s. r. o, ISBN ONDREJKOVIČOVÁ, I. a kol.: Experimenty v chemickom a v potravinárskom laboratóriu. 1. vydanie. Bratislava: Nakladateľstvo STU, ISBN /%C3%BAlohy%20a%20rie%C5%A1enia/b-47-stud-zadanie.pdf f Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 23 z 24