«Ανάπτυξη Ολοκληρωµένων Εκπαιδευτικών Πακέτων»

Transcript

1 Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Λογισµικού και Ολοκληρωµένων Εκπαιδευτικών Πακέτων για τα Ελληνικά σχολεία της Πρωτοβάθµιας και ευτεροβάθµιας Εκπαίδευσης & ιάθεση Προϊόντων Εκπαιδευτικού Λογισµικού στα Σχολεία «Ανάπτυξη Ολοκληρωµένων Εκπαιδευτικών Πακέτων»

2 Ανάδοχος Φορέας Έργου ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΡΟΣΩΠΩΝ Γιαννακουδάκης Ανδρέας, Αναπλ. Καθηγητής Α.Π.Θ. Κουσαθανά Μαργαρίτα, Β βάθµια εκπαίδευση Μπεκιάρης Νικόλαος, Β βάθµια εκπαίδευση Σιγάλας Μιχάλης, Αναπλ. Καθηγητής Α.Π.Θ. (Συντονιστής) Ναλµπάντης Κωνσταντίνος, Β βάθµια εκπαίδευση Σάλτα Αικατερίνη, Β βάθµια εκπαίδευση Τζουγκράκη Χρυσή, Καθηγήτρια Ε.Κ.Π.Α. Χαριστός Νικόλαος, ιδακτωρ Χηµείας, Α.Π.Θ. Οµάδα Ανάπτυξης του Έργου «Χηµικοί Υπολογισµοί Β» Συντονιστής έργου: Εκπαιδευτική οµάδα: Τεχνική οµάδα: Επιµέλεια: Υπεύθυνος/οι παρακολούθησης εκ µέρους του ΕΑ.ΙΤΥ: Σιγάλας Μιχάλης Γιαννακουδάκης Ανδρέας Κουσαθανά Μαργαρίτα Ναλµπάντης Κωνσταντίνος Σάλτα Αικατερίνη Σιγάλας Μιχάλης Τζουγκράκη Χρυσή Χαριστός Νικόλαος Μπεκιάρης Νικόλαος Σιγάλας Μιχάλης Σενιγάλιας Παύλος

3 Πρόλογος Αγαπητέ µαθητή, Το βοήθηµα αυτό περιλαµβάνει φύλλα εργασίας και αξιολόγησης που αντιστοιχούν σε µια σειρά εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων µε αξιοποίηση τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας. Το κεντρικό θέµα όλων των δραστηριοτήτων είναι οι Χηµικοί Υπολογισµοί. Κάθε οµάδα δραστηριοτήτων επικεντρώνεται σε ένα συγκεκριµένο αντικείµενο και αναφέρεται στη χρήση ενός λογισµικού Χηµείας ή λογισµικού γενικής χρήσης που υπάρχει ήδη στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές του σχολείου σου, αλλά και λογισµικού που σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και διατίθεται ειδικά για αυτές τις δραστηριότητες Για κάθε αντικείµενο διατίθεται Φύλλο Εργασίας, Οδηγίες Χρήσης του Λογισµικού και Φύλλο Αξιολόγησης. Σε µερικές περιπτώσεις τα δύο πρώτα ενσωµατώνονται σε ένα Φύλλο Εργασίας και Αξιολόγησης. Η επίτευξη των προτεινόµενων εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων και η εκπλήρωση των εκπαιδευτικών τους στόχων εξαρτάται κυρίως από τη δική σου αυτενέργεια και δηµιουργικότητα και τη διάθεσή σου να εργασθείς οµαδικά και να επικοινωνήσεις µε τους συµµαθητές σου και τον καθηγητή σου. Σου ευχόµαστε να εργασθείς ευχάριστα και να διασκεδάσεις κατακτώντας τη γνώση. Η οµάδα δηµιουργίας ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. i

4

5 Περιεχόµενα Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο Εργασίας... 1 Φύλλο Αξιολόγησης... 4 Οδηγίες... 6 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο Εργασίας... 8 Φύλλο Αξιολόγησης...12 Οδηγίες...15 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...22 Οδηγίες...24 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...31 Οδηγίες...33 Επίδραση της θερµοκρασίας στη διαλυτότητα της σακχαρόζης στο νερό Φύλλο Εργασίας - Αξιολόγησης Οδηγίες...39 Νόµοι αερίων: Νόµος Boyle Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...51 Οδηγίες...53 Νόµοι αερίων: Νόµος του Gay Lussac Φύλλο Εργασίας Οδηγίες...58 Φύλλο Αξιολόγησης...60 Νόµοι αερίων: Συνδυαστική εξίσωση αερίων Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...65 Οδηγίες...67 ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. iii

6 Νόµοι αερίων: Καταστατική εξίσωση αερίων Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...72 Οδηγίες...74 Αραίωση και ανάµιξη διαλυµάτων ισχυρών ηλεκτρολυτών Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...78 Οδηγίες...80 Η ραδιοχρονολόγηση µε 14 C Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...85 Οδηγίες...87 Σύνθεση και προσδιορισµός του ph διαλυµάτων αλάτων Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης...98 Οδηγίες Ρυθµιστικά διαλύµατα Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης Οδηγίες Ογκοµέτρηση, Οξυµετρία - Αλκαλιµετρία Φύλλο Εργασίας Φύλλο Αξιολόγησης Οδηγίες Περιεχόµενα του CD Οδηγίες χρήσης και εγκατάστασης λογισµικού ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. iv

7 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο εργασίας Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών - Φύλλο εργασίας Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία ιαλυτότητα στο νερό στερεών ουσιών ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Η εκτέλεση των πειραµάτων που προτείνονται θα σας βοηθήσει: 1. Να διατυπώνετε τον ορισµό της διαλυτότητας των ουσιών στο νερό. 2. Να µπορείτε να προσδιορίζετε πειραµατικά τη διαλυτότητα των ουσιών στο νερό. 3. Να µπορείτε να χαρακτηρίζετε ένα διάλυµα κορεσµένο ή ακόρεστο. Θεωρία και συνοπτική περιγραφή Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου «Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών» γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «solub_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «solub». Στην προσοµοίωση Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, ένα ποτήρι, έναν ηλεκτρονικό ζυγό και µια ράβδο. Για να βρείτε τη διαλυτότητα µιας ουσίας στο νερό προσθέστε στο ποτήρι 100 g νερού. Στη συνέχεια ζυγίστε στην ύαλο µια ποσότητα ουσίας (π.χ. 5 g) και προσθέστε την στο νερό. Αναδέψτε µέχρι να πληροφορηθείτε από τον πίνακα αν η ποσότητα αυτή της ουσίας διαλύθηκε ή όχι. Αν η ποσότητα διαλύθηκε, ζυγίστε και προσθέστε και άλλη ποσότητα ουσίας. Αναδέψτε και δείτε αν διαλύθηκε. Συνεχίστε τις προσθήκες µικρών ποσοτήτων (π.χ. 1 g) µέχρι να µη διαλύεται άλλη ποσότητα της ουσίας. Η διαλυτότητα της ουσίας είναι η µέγιστη µάζα της ουσίας που διαλύεται σε 100 g νερού σε δεδοµένες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας. Τα διαλύµατα που περιέχουν τη µέγιστη ποσότητα διαλυµένης ουσίας ονοµάζονται κορεσµένα διαλύµατα. Αντίθετα τα διαλύµατα που περιέχουν µικρότερη ποσότητα διαλυµένης ουσίας από τη µέγιστη δυνατή ονοµάζονται ακόρεστα Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ποτήρι αδειάζοντάς το στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. ΠΡΟΣΟΧΗ: ιαβάστε προσεκτικά τις οδηγίες επιλέγοντας "Οδηγίες" στο παράθυρο της προσοµοίωσης ή ανοίγοντας το αρχείο «ιαλυτότητα_οδηγίες.pdf». ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 1

8 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο εργασίας ραστηριότητες Α. Εισαγωγική δραστηριότητα Γνωριµία µε το εικονικό εργαστήριο Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών 1. Εκκινήστε το εικονικό εργαστήριο Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών κάνοντας διπλό κλικ στο αρχείο «solub_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «solub». 2. Επιλέξτε το εικονίδιο «Οδηγίες» προκειµένου να γνωρίσετε τις δυνατότητες του εικονικού εργαστηρίου. 3. Σύρετε το ποντίκι πάνω στα όργανα προκειµένου να εξοικειωθείτε µε τη λειτουργία τους. 4. ιαβάστε αν θέλετε παράλληλα τις οδηγίες ανοίγοντας το αρχείο «ιαλυτότητα_οδηγίες.pdf» και εκτυπώνοντάς το. Β. Προσδιορισµός της διαλυτότητας στερεών ουσιών στο νερό σε δεδοµένες συνθήκες. Να προσδιορίσετε στο εικονικό εργαστήριο τις διαλυτότητες των παρακάτω ουσιών: Αλάτι. Υπερµαγγανικό κάλιο. Για κάθε ουσία 1. Κάντε κλικ στον υδροβολέα. Σέρνοντας τον υδροβολέα πάνω στο ποτήρι βρασµού προσθέστε 100 g νερού. Ο υδροβολέας επιστρέφει στη θέση του µε κλικ µακριά από τον κύλινδρο. 2. Κάντε κλικ στην ύαλο, οπότε η ύαλος τοποθετείται στον ηλεκτρονικό ζυγό και ο ζυγός δείχνει την µάζα της υάλου. 3. Κάνοντας κλικ στην ένδειξη Tare η ένδειξη στον ζυγό µηδενίζεται. 4. Κάνοντας αριστερό κλικ σε ένα δοχείο µε µια ουσία εµφανίζεται µία σπάτουλα µε 5 g ουσίας. Κάνοντας δεξί κλικ η σπάτουλα περιέχει 1 g ουσίας. Σύροντας τη σπάτουλα και αφήνοντάς την πάνω στην ύαλο στο ζυγό, προσθέτουµε 5 ή 1 g ουσίας σ' αυτήν. Επαναλαµβάνουµε για να προσθέσουµε πολλαπλάσια του 1 ή 5 g. 5. Κάντε κλικ στην ύαλο και σύρετέ την πάνω από το ποτήρι. Αφήστε το πλήκτρο του ποντικιού και το περιεχόµενο της υάλου θα αδειάσει στο ποτήρι. 6. Για να διαλυθεί η ουσία στο διαλύτη πρέπει να αναδεύσετε το διάλυµα στο ποτήρι µε τη ράβδο. Σύρετε τη ράβδο στο ποτήρι και ανακινήστε. 7. Μετά την ανάδευση µπορείτε να πληροφορηθείτε από τον πίνακα του εικονικού εργαστηρίου την συνολική µάζα της ουσίας που έχετε διαλύσει. 8. Στην περίπτωση που έχετε προσθέσει µεγαλύτερη ποσότητα ουσίας από αυτή που µπορούν να διαλύσουν τα 100 g νερού, θα παρατηρήσετε ότι στο ποτήρι βρασµού παραµένει αδιάλυτο ίζηµα και ο πίνακας θα σας πληροφορεί πόσα g δεν διαλύθηκαν. 9. Σύροντας το ποτήρι βρασµού ή την ύαλο που περιέχει αντιδραστήρια πάνω στο δοχείο συλλογής αποβλήτων, αδειάζουν και τοποθετούνται στην αρχική τους θέση. 10. Προχωρήστε στην παρασκευή του επόµενου διαλύµατος. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις διαλυτότητες που προσδιορίσατε. Προσδιορισµός της διαλυτότητας στερεών ουσιών στο νερό ΟΥΣΙΑ ΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ (g ουσίας /100 g νερού) Αλάτι... Υπερµαγγανικό κάλιο... ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 2

9 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο εργασίας Γ. Κορεσµένα ή ακόρεστα διαλύµατα; Σε ποτήρι που περιέχει 100 g νερού προσθέστε τις παρακάτω ποσότητες θειικού χαλκού. Σε κάθε περίπτωση να προσδιορίσετε αν η υγρή φάση που προκύπτει µετά το πέρας της ανάδευσης αποτελεί κορεσµένο ή ακόρεστο διάλυµα. 1. Σε ποτήρι που περιέχει 100 g νερού προσθήκη 20 g θειικού χαλκού και ανάδευση. (1) 2. Σε ποτήρι που περιέχει 100 g νερού προσθήκη 40 g θειικού χαλκού και ανάδευση. (2) Οδηγίες Για κάθε διάλυµα 1. Προσθέστε στο ποτήρι 100 g νερό µε τη βοήθεια του υδροβολέα. 2. Τοποθετήστε την ύαλο στον ηλεκτρονικό ζυγό και προσθέστε την συνολική ποσότητα του θειικού χαλκού. (Στο 1 ο πείραµα 20 g και στο δεύτερο 40 g). 3. Αδειάστε το περιεχόµενο της ύαλου στο ποτήρι και αναδέψτε µε την ράβδο. 4. Παρατηρήστε στο ποτήρι βρασµού αν µετά την ανάδευση παραµένει αδιάλυτο ίζηµα, αλλά και στον πίνακα του εικονικού εργαστηρίου αν η ποσότητα της ουσίας που χρησιµοποιήσατε διαλύθηκε όλη ή όχι. 5. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. Κορεσµένα ή ακόρεστα διαλύµατα; g ΟΥΣΙΑΣ g ΝΕΡΟΥ g ΟΥΣΙΑΣ ΠΟΥ ΙΑΛΥΘΗΚΑΝ ΚΟΡΕΣΜΕΝΟ/ ΑΚΟΡΕΣΤΟ Θειικός χαλκός (1) Θειικός χαλκός (2) ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 3

10 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο αξιολόγησης Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών - Φύλλο αξιολόγησης Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία ιαλυτότητα στο νερό στερεών ουσιών ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ερωτήσεις Αφού εκτελέσετε τα πειράµατα στο εικονικό εργαστήριο επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω ερωτήσεις. Υπενθυµίζεται ότι οι διαλυτότητες στο νερό παρακάτω: των ουσιών που αφορούν οι ερωτήσεις είναι οι Ουσία Αλάτι (χλωριούχο νάτριο) Θειικός χαλκός Υπερµαγγανικό κάλιο ιαλυτότητα 36 g / 100 g νερού 33 g / 100 g νερού 6 g / 100 g νερού Ερώτηση Απάντηση ιαλυτότητα είναι η µέγιστη ποσότητα µιας ουσίας που µπορεί να διαλυθεί σε ορισµένη ποσότητα... Η διαλυτότητα µιας ουσίας στο νερό µετριέται σε g ουσίας ανά... νερού. Ο θειικός χαλκός διαλύεται περισσότερο από το αλάτι στο νερό. Η διαλυτότητα των στερεών ουσιών σε υγρούς διαλύτες συνήθως αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας. διαλύτη διαλύµατος 100 g 1000 g Σωστό Λάθος Σωστό Λάθος ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 4

11 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Φύλλο αξιολόγησης Η διαλυτότητα των αερίων ουσιών σε υγρούς διαλύτες αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας. Η διαλυτότητα των αερίων ουσιών σε υγρούς διαλύτες αυξάνεται µε την αύξηση της πίεσης. Ένα κορεσµένο διάλυµα χλωριούχου νατρίου (αλάτι) σε νερό περιέχει 300 g νερού. Ποια είναι η ποσότητα αλατιού που περιέχει; Ένα κορεσµένο διάλυµα θειικού χαλκού έχει µάζα 266g. Ο καθαρός θειικός χαλκός που περιέχει έχει µάζα Προσθέτουµε 28 g θειικού χαλκού σε 100 ml νερού και αναδεύουµε καλά. Η υγρή φάση που προκύπτει µετά το πέρας της ανάδευσης είναι. διάλυµα. Ένα κορεσµένο διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου περιέχει 24 g καθαρό υπερµαγγανικό κάλιο. Τότε η συνολική µάζα του διαλύµατος θα είναι: Σωστό Λάθος Σωστό Λάθος g 200 g 66 g Κορεσµένο Ακόρεστο 124 g 400 g 424 g ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 5

12 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Οδηγίες χρήσης Εικονικό Εργαστήριο Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Οδηγίες χρήσης Γενικά Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «solub_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «solub».. Στην προσοµοίωση Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, ένα ποτήρι, έναν ηλεκτρονικό ζυγό και µια ράβδο. Για να βρείτε τη διαλυτότητα µιας ουσίας στο νερό προσθέστε στο ποτήρι 100 g. Στη συνέχεια ζυγίστε στην ύαλο µια ποσότητα ουσίας (π.χ. 5 g) και προσθέστε την στο νερό. Αναδέψτε µέχρι να πληροφορηθείτε από τον πίνακα αν η ποσότητα αυτή της ουσίας διαλύθηκε ή όχι. Αν η ποσότητα διαλύθηκε, ζυγίστε και προσθέστε και άλλη ποσότητα ουσίας. Αναδέψτε και δείτε αν διαλύθηκε. Συνεχίστε τις προσθήκες µικρών ποσοτήτων (π.χ. 1 g) µέχρι να µη διαλύεται άλλη ποσότητα της ουσίας. Η διαλυτότητα της ουσίας είναι το µέγιστο βάρος της ουσίας που διαλύεται σε 100 g νερού σε δεδοµένες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας. Τα διαλύµατα που περιέχουν τη µέγιστη ποσότητα διαλυµένης ουσίας ονοµάζονται κορεσµένα διαλύµατα. Αντίθετα τα διαλύµατα που περιέχουν µικρότερη ποσότητα διαλυµένης ουσίας από τη µέγιστη δυνατή ονοµάζονται ακόρεστα. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ποτήρι αδειάζοντάς το στη φιάλη ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 6

13 Προσδιορισµός της διαλυτότητας στο νερό στερεών ουσιών Οδηγίες χρήσης συλλογής αποβλήτων. ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Για να προσδιορίσουµε την διαλυτότητα µιας ουσίας στο νερό, σε δεδοµένες συνθήκες, ακολουθούµε τα παρακάτω βήµατα: Προσθήκη νερού στο ποτήρι βρασµού Κάνοντας κλικ στον υδροβολέα τον επιλέγουµε. Σέρνοντας τον υδροβολέα πάνω στο ποτήρι βρασµού προστίθεται νερό σ' αυτό. Αφήνοντας το πλήκτρο του ποντικιού σταµατά η προσθήκη. Παρατηρούµε ότι έχουν προστεθεί στο ποτήρι 100 g νερού Ο υδροβολέας επιστρέφει στη θέση του µε κλικ µακριά από τον κύλινδρο. Ζύγιση και προσθήκη ουσίας στην ύαλο Κάνοντας κλικ στην ύαλο, η ύαλος τοποθετείται στον ηλεκτρονικό ζυγό και ο ζυγός δείχνει την µάζα της υάλου. Κάνοντας κλικ στην ένδειξη Tare η ένδειξη στον ζυγό µηδενίζεται. Κάνοντας αριστερό κλικ σε ένα δοχείο µε µια ουσία εµφανίζεται µία σπάτουλα µε 5 g ουσίας. Κάνοντας δεξί κλικ η σπάτουλα περιέχει 1 g ουσίας. Σύροντας τη σπάτουλα και αφήνοντάς την πάνω στην ύαλο στο ζυγό, προσθέτουµε 5 ή 1 g ουσίας σ' αυτήν. Επαναλαµβάνουµε για να προσθέσουµε πολλαπλάσια του 1 ή 5 g. Μεταφορά της ουσίας στο ποτήρι βρασµού Κάντε κλικ στην ύαλο και σύρετέ την πάνω από το ποτήρι. Αφήστε το πλήκτρο του ποντικιού και το περιεχόµενο της υάλου θα αδειάσει στο ποτήρι. ιάλυση της ουσίας Για να διαλυθεί η ουσία στο διαλύτη πρέπει να αναδεύσετε το διάλυµα στο ποτήρι µε τη ράβδο. Σύρετε τη ράβδο στο ποτήρι και ανακινήστε. Πληροφόρηση για την διαλυτότητα Μετά την ανάδευση µπορείτε να πληροφορηθείτε από τον πίνακα του εικονικού εργαστηρίου για την συνολική µάζα της ουσίας που έχετε διαλύσει. Στην περίπτωση που έχετε προσθέσει µεγαλύτερη ποσότητα ουσίας από αυτή που µπορούν να διαλύσουν τα 100 g νερού, ο πίνακας σας πληροφορεί πόσα δεν διαλύθηκαν. Άδειασµα ποτηριού βρασµού ή υάλου Σύροντας το ποτήρι βρασµού ή την ύαλο που περιέχει αντιδραστήρια πάνω στο δοχείο συλλογής αποβλήτων, αδειάζουν και τοποθετούνται στην αρχική τους θέση. Λήψη βοήθειας Για λήψη βοήθειας κάνε κλικ στο κουµπί «Οδηγίες». Στη συνέχεια σύρε το ποντίκι πάνω στα όργανα για να δεις τη λειτουργία τους ή κάνε κλικ για να πας στο πείραµα. Κάνε κλικ οπουδήποτε για να επιστρέψεις στο πείραµα. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 7

14 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο εργασίας Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w - Φύλλο εργασίας Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία Περιεκτικότητα διαλυµάτων w/w ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Η εκτέλεση των πειραµάτων που προτείνονται θα σας βοηθήσει: Να διακρίνετε το διαλύτη και τη διαλυµένη ουσία σε ένα διάλυµα Να µπορείτε να ορίζετε την περιεκτικότητα διαλυµάτων % w/w. Να εξασκηθείτε στην παρασκευή ορισµένης ποσότητας διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w. Να υπολογίζετε την % w/w περιεκτικότητα διαλύµατος. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε τη σύσταση διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε την περιεκτικότητα % w/w ενός διαλύµατος που προκύπτει µετά την αραίωσή του (προσθήκη διαλύτη). Περιγραφή Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «ww_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο ww. Στην προσοµοίωση "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, ένα ποτήρι, έναν ηλεκτρονικό ζυγό και µια ράβδο. Για να παρασκευάσετε διάλυµα µε τη ζητούµενη συγκέντρωση, τοποθετήστε το ποτήρι στο ζυγό, µηδενίστε το απόβαρό του και ζυγίστε την απαραίτητη ποσότητα στερεής ουσίας στο ποτήρι (µέχρι 40 g). Στη συνέχεια ζυγίστε στο ίδιο ποτήρι το απαιτούµενο νερό. Μετά την προσθήκη αναδεύετε καλά το µίγµα µε τη ράβδο για να ολοκληρωθεί η παρασκευή του διαλύµατος και για να πληροφορηθείτε από τον πίνακα την περιεκτικότητα του διαλύµατος που προέκυψε. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ποτήρι αδειάζοντάς το στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. Στο εργαστήριο έχετε πάντα στη διάθεσή σας τον υπολογιστή περιεκτικότητας για να κάνετε τις απαραίτητες πράξεις. ΠΡΟΣΟΧΗ: ιαβάστε προσεκτικά τις οδηγίες επιλέγοντας "Οδηγίες" στο παράθυρο της προσοµοίωσης ή ανοίγοντας το αρχείο «ww_οδηγίες.pdf». ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 8

15 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο εργασίας ραστηριότητες Α. Εισαγωγική δραστηριότητα Γνωριµία µε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" 1. Εκκινήστε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" κάνοντας διπλό κλικ στο αρχείο «ww_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «ww». 2. Επιλέξτε το εικονίδιο «Οδηγίες» προκειµένου να γνωρίσετε τις δυνατότητες του εικονικού εργαστηρίου. 3. Σύρετε το ποντίκι πάνω στα όργανα προκειµένου να εξοικειωθείτε µε τη λειτουργία τους. 4. ιαβάστε αν θέλετε παράλληλα τις οδηγίες ανοίγοντας το αρχείο «ww_οδηγίες.pdf» και εκτυπώνοντάς το. Β. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w Να παρασκευάσετε στο εικονικό εργαστήριο τα παρακάτω διαλύµατα: g υδατικού διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 8 % w/w g υδατικού διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 5 % w/w g υδατικού διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 20 % w/w. Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας τις απαιτούµενες ποσότητες διαλυµένης ουσίας και διαλύτη. 2. Επιλέξτε το ποτήρι ζέσης (κλικ µε το ποντίκι ή σύρατέ το πάνω στη ζυγαριά). 3. Μηδενίστε τη ζυγαριά (κλικ στην ένδειξη Tare). 4. Επιλέξτε από το δοχείο µε την κατάλληλη διαλυµένη ουσία την ποσότητα που απαιτείται (µε αριστερό κλικ επιλέγετε 5 g και µε δεξί κλικ 1 g και σύροντας τοποθετείτε την αντίστοιχη ποσότητα στο ποτήρι. Η ένδειξη της ζυγαριάς αντιστοιχεί στην ποσότητα της διαλυµένης ουσίας που έχετε προσθέσει). 5. Επιλέξτε τον υδροβολέα και σύρατέ τον κοντά στο ποτήρι ζέσης (Κρατώντας πατηµένο το αριστερό κουµπί του ποντικιού προσθέτετε συνεχώς νερό, µε αριστερό κλικ προσθέτετε 1 g νερού). 6. Αφού έχετε προσθέσει την απαιτούµενη ποσότητα νερού αποµακρύνετε τον υδροβολέα από το ποτήρι ζέσης και κάνε κλικ. 7. Επιλέξτε τη ράβδο ανάδευσης και σύροντάς την µέσα στο ποτήρι ζέσης αναδεύστε το µίγµα. Μόλις διαλυθεί πλήρως στον πίνακα εµφανίζεται η συγκέντρωση % w/w του διαλύµατος που µόλις παρασκευάσατε. 8. Ελέγξτε την ορθότητα των ποσοτήτων διαλυµένης ποσότητας και διαλύτη που υπολογίσατε αρχικά (βλ. σηµείωση). 9. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. 10. Σύρετε το διάλυµα στο δοχείο συλλογής αποβλήτων και προχωρήστε στην παρασκευή του επόµενου διαλύµατος. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w ΙΑΛΥΜΑ g ΙΑΛΥΤΗ g ΙΑΛΥΜΕΝΗΣ ΟΥΣΙΑΣ 100 g διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 8 % w/w (1) g διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 5 % w/w (2) g διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 20 % w/w (3) ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 9

16 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο εργασίας Γ. Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/w διαλυµάτων Να υπολογίσετε την % w/w περιεκτικότητα των υδατικών διαλυµάτων που παρασκευάζονται από την ανάµιξη 1. 6 g ζάχαρης και 30 g νερού g αλατιού και 40 g νερού g θειικού χαλκού και 50 g νερού. Οδηγίες Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος που προκύπτει. 2. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας εκτελώντας το πείραµα της παρασκευής του διαλύµατος στο εικονικό εργαστήριο σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 3. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/w διαλυµάτων ΙΑΛΥΜΑ g ΟΥΣΙΑΣ g ΙΑΛΥΤΗ g ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ % w/w ιάλυµα ζάχαρης (1) ιάλυµα αλατιού (2) ιάλυµα θειικού χαλκού (3) Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w και διαδοχικές αραιώσεις του (προσθήκες διαλύτη) 1. Να παρασκευάσετε στο εικονικό εργαστήριο ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης ( 1) διαλύοντας 4 g ζάχαρης σε 21 g νερού. 2. Να υπολογίσετε την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος που προκύπτει ( 2) αν στο προηγούµενο διάλυµα ( 1) προσθέσουµε άλλα 25 g νερού. 3. Να υπολογίσετε την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος που προκύπτει ( 3) αν στο προηγούµενο διάλυµα ( 2) προσθέσουµε άλλα 50 g νερού. Οδηγίες 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος 1 που προκύπτει. 2. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας εκτελώντας το πείραµα της παρασκευής του διαλύµατος 1 στο εικονικό εργαστήριο σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 3. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του διαλύµατος 1 στον παρακάτω πίνακα. 4. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος 2 που προκύπτει αν στο διάλυµα 1 προσθέσουµε άλλα 25 g νερού. 5. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας στο εικονικό εργαστήριο αφού προσθέσετε στο υπάρχον διάλυµα 1 άλλα 25 g νερού σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 6. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του διαλύµατος 2 στον παρακάτω πίνακα. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 10

17 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο εργασίας 7. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος 3 που προκύπτει αν στο διάλυµα 2 προσθέσουµε άλλα 50 g νερού. 8. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας στο εικονικό εργαστήριο αφού προσθέσετε στο υπάρχον διάλυµα 2 άλλα 50 g νερού σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β. 9. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του διαλύµατος 3 στον παρακάτω πίνακα. Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w και διαδοχικές αραιώσεις του (προσθήκες διαλύτη) ΙΑΛΥΜΑ g ΟΥΣΙΑΣ g ΙΑΛΥΤΗ g ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ % w/w Αρχικό διάλυµα ( 1) Μετά την προσθήκη 25 g νερού ( 2) Μετά την προσθήκη άλλων 50 g νερού ( 3) Σηµείωση Ο έλεγχος της ορθότητας των ποσοτήτων διαλυµένης ποσότητας και διαλύτη ή της συγκέντρωσης % w/w που υπολογίσατε αρχικά µπορεί να πραγµατοποιηθεί και µε τον ειδικό υπολογιστή του εικονικού εργαστηρίου. Στο εικονικό εργαστήριο επιλέξτε «Υπολογιστής περιεκτικότητας %w/w» πληκτρολογείστε τα κατάλληλα δεδοµένα, επιλέξτε «Υπολογισµός» και επιβεβαιώστε τα αποτελέσµατά σας. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 11

18 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο αξιολόγησης Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w - Φύλλο αξιολόγησης Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία Περιεκτικότητα διαλυµάτων w/w ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ερωτήσεις Αφού εκτελέσετε τα πειράµατα στο εικονικό εργαστήριο επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω ερωτήσεις. Ερώτηση Αν m είναι η µάζα της διαλυµένης ουσίας και Μ η µάζα του διαλύτη, η µάζα του διαλύµατος, M δ, είναι ίση µε... Ένα διάλυµα µε περιεκτικότητα 5 % w/w περιέχει 5 g διαλυµένης ουσίας ανά 100 g... Αν m είναι η µάζα της διαλυµένης ουσίας, Μ η µάζα του διαλύτη και M δ η µάζα του διαλύµατος, η περιεκτικότητα του διαλύµατος ( χ % w/w) είναι... Απάντηση m M m+m διαλύτη διαλύµατος χ %=(m/m δ )x100% χ %=(m/m)x100% χ %=(m/m δ )% Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης που περιέχει 50 g ζάχαρης και 450 g νερού έχει περιεκτικότητα % w/w ίση µε... Η µάζα ενός υδατικού διαλύµατος αλατιού που περιέχει 5 g αλατιού και 45 g νερού είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης µε περιεκτικότητα 25 % w/w πόση µάζα νερού περιέχει; 5 % 10 % 15 % 45 g 50 g 55 g 75 g 100 g εν υπολογίζεται ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 12

19 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο αξιολόγησης Ένα υδατικό διάλυµα θειικού χαλκού ζυγίζει 80 g και περιέχει 4 g θειικό χαλκό. Η περιεκτικότητά του % w/w είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης ζυγίζει 600 g και περιέχει 50 g ζάχαρη. Πόση µάζα νερού περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 20 % w/w περιέχει 50 g αλάτι. Η µάζα του διαλύµατος είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 10 % w/w περιέχει 2 g αλάτι. Η µάζα του νερού είναι ίση µε... Σε 40 g υδατικού διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 10 % w/w προσθέτουµε 60 g νερό. Ποια είναι η περιεκτικότητα % w/w του διαλύµατος που προκύπτει; Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης ζυγίζει 60 g και περιέχει 45 g νερό. Η περιεκτικότητα % w/w είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης ζυγίζει 30 g και περιέχει 20 g νερό. Η µάζα της ζάχαρης που περιέχει είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 30 % w/w πόση µάζα αλατιού περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 30 % w/w περιέχει 200 g νερό. Η µάζα του διαλύµατος είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 14 % w/w περιέχει 21,5 g νερό. Η µάζα του αλατιού που περιέχει είναι ίση µε... 4 % 5 % 8 % 550 g 600 g 650 g 200 g 250 g εν υπολογίζεται 18 g 20 g εν υπολογίζεται 4 % 6 % 12 % 25 % 30 % 45 % 5 g 10 g 15 g 15 g 30 g εν υπολογίζεται 230 g 285 g 290 g 2,5 g 3,5 g 7,0 g ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 13

20 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Φύλλο αξιολόγησης Ένα υδατικό διάλυµα θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 5 % w/w πόση µάζα θειικού χαλκού περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης µε περιεκτικότητα 5 % w/w έχει µάζα 200 g. Ποια είναι η µάζα της ζάχαρης που περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης µε περιεκτικότητα 4 % w/w έχει µάζα 150 g. Ποια είναι η µάζα του νερού που περιέχει; Για την παρασκευή ενός διαλύµατος µε συγκεκριµένη µάζα M δ και περιεκτικότητα % w/w απαιτείται υπολογισµός της µάζας της διαλυµένης ουσίας, προσθήκη αυτής στο δοχείο και προσθήκη νερού µέχρις η µάζα του διαλύµατος να γίνει M δ. Για την παρασκευή ενός διαλύµατος µε συγκεκριµένη µάζα M δ και περιεκτικότητα % w/w, µπορούµε να υπολογίσουµε τη µάζα της διαλυµένης ουσίας και τη µάζα του διαλύτη και να τα αναµίξουµε. 5 g 10 g εν υπολογίζεται 5 g 10 g 20 g 144 g 146 g 148 g Σωστό Λάθος Σωστό Λάθος ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 14

21 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Οδηγίες χρήσης Εικονικό Εργαστήριο Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Οδηγίες χρήσης Γενικά Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «ww_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο ww. Στην προσοµοίωση "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w" έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, ένα ποτήρι, έναν ηλεκτρονικό ζυγό και µια ράβδο. Για να παρασκευάσετε διάλυµα µε τη ζητούµενη συγκέντρωση, τοποθετήστε το ποτήρι στο ζυγό, µηδενίστε το απόβαρό του και ζυγίστε την απαραίτητη ποσότητα στερεής ουσίας στο ποτήρι (µέχρι 40 g). Στη συνέχεια ζυγίστε στο ίδιο ποτήρι το απαιτούµενο νερό. Μετά την προσθήκη αναδεύετε καλά το µίγµα µε τη ράβδο για να ολοκληρωθεί η παρασκευή του διαλύµατος και για να πληροφορηθείτε από τον πίνακα την περιεκτικότητα του διαλύµατος που προέκυψε. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ποτήρι αδειάζοντάς το στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. Στο εργαστήριο έχετε πάντα στη διάθεσή σας τον υπολογιστή περιεκτικότητας για να κάνετε τις ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 15

22 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Οδηγίες χρήσης απαραίτητες πράξεις. ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Για να παρασκευάσουµε ένα διάλυµα πρέπει αρχικά να σύρουµε το ποτήρι στο ζυγό, ή κάνουµε απλά κλικ στο ποτήρι. Ζύγιση και προσθήκη ουσίας στο ποτήρι βρασµού Κάνοντας αριστερό κλικ σε ένα δοχείο εµφανίζεται µία σπάτουλα µε 5 g ουσίας. Κάνοντας δεξί κλικ η σπάτουλα περιέχει 1 g ουσίας. Σύροντας τη σπάτουλα και αφήνοντάς την πάνω στο ποτήρι στο ζυγό, προσθέτουµε 5 ή 1 g ουσίας σ' αυτήν. Επαναλαµβάνουµε για να προσθέσουµε πολλαπλάσια του 1 ή 5 g. Ζύγιση και προσθήκη νερού στο ποτήρι βρασµού Κάνοντας κλικ στον υδροβολέα τον επιλέγουµε. Σέρνοντας τον υδροβολέα πάνω στο ποτήρι βρασµού προστίθεται νερό σ' αυτό. Αφήνοντας το πλήκτρο του ποντικιού σταµατά η προσθήκη. Στη συνέχεια και µε κάθε κλικ προστίθεται 1 ml νερού ενώ, µε παρατεταµένο πάτηµα του κουµπιού προστίθεται συνεχώς νερό. Ο υδροβολέας επιστρέφει στη θέση του µε κλικ µακριά από τον κύλινδρο. ιάλυση της ουσίας Για να διαλυθεί η ουσία στο διαλύτη πρέπει να αναδεύσετε το διάλυµα στο ποτήρι µε τη ράβδο. Σύρετε τη ράβδο στο ποτήρι. Άδειασµα ποτηριού βρασµού Σύροντας το ποτήρι που περιέχει αντιδραστήρια πάνω στο δοχείο συλλογής αποβλήτων, το ποτήρι αδειάζει και τοποθετείται στην αρχική του θέση. Χρήση υπολογιστή περιεκτικότητας % w/w Στον ειδικό αυτό υπολογιστή µπορείτε να υπολογίσετε: 1. Την περιεκτικότητα % w/w 2. Το βάρος του νερού 3. Το βάρος της ουσίας εισάγοντας κάθε φορά δύο από τα υπόλοιπα δεδοµένα. Αφού εισάγετε τα δεδοµένα επιλέξτε "Υπολογισµός" για να εκτελεσθεί ο υπολογισµός. Επιλέξτε "Μηδενισµός" για να εκτελέσετε άλλο υπολογισµό. O υπολογιστής ανοίγει και κλείνει µε κλικ στη µπάρα τίτλου του, και µετατοπίζεται από την πάνω αριστερά γωνία του. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 16

23 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w Οδηγίες χρήσης Λήψη βοήθειας Για λήψη βοήθειας κάνε κλικ στο κουµπί «Οδηγίες». Στη συνέχεια σύρε το ποντίκι πάνω στα όργανα για να δεις τη λειτουργία τους ή κάνε κλικ για να πας στο πείραµα. Κάνε κλικ οπουδήποτε για να επιστρέψεις στο πείραµα. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 17

24 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο εργασίας Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v - Φύλλο εργασίας Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία Περιεκτικότητα διαλυµάτων w/v ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Η εκτέλεση των πειραµάτων που προτείνονται θα σας βοηθήσει: Να διακρίνετε το διαλύτη και τη διαλυµένη ουσία σε ένα διάλυµα Να ορίζετε την περιεκτικότητα % w/v. Να εξασκηθείτε στην παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v. Να υπολογίζετε την % w/v περιεκτικότητα διαλύµατος. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε τη σύσταση διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε την περιεκτικότητα % w/v ενός διαλύµατος που προκύπτει µετά την αραίωσή του, (προσθήκη διαλύτη). Περιγραφή Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «wv_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «wv. Στην προσοµοίωση "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v" έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, έναν ογκοµετρικό κύλινδρο των 100 ml, έναν ηλεκτρονικό ζυγό που µπορεί να ζυγίσει µέχρι 40 g, µία ύαλο και µια ράβδο. Για να παρασκευάσετε διάλυµα µε τη ζητούµενη συγκέντρωση, τοποθετήστε τη ύαλο στο ζυγό, µηδενίστε το απόβαρό της, ζυγίστε την απαραίτητη ποσότητα στερεής ουσίας (µέχρι 40 g) και προσθέστε την ουσία στον ογκοµετρικό κύλινδρο. Στη συνέχεια προσθέστε στον κύλινδρο νερό µέχρις ότου ο όγκος του διαλύµατος να γίνει ο προβλεπόµενος. Μετά την προσθήκη αναδεύετε καλά το µίγµα µε τη ράβδο για να ολοκληρωθεί η παρασκευή του διαλύµατος και για να πληροφορηθείτε από τον πίνακα την περιεκτικότητα του διαλύµατος που προέκυψε. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ογκοµετρικό κύλινδρο, αδειάζοντάς τον στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. Στο εργαστήριο έχετε πάντα στη διάθεσή σας τον υπολογιστή περιεκτικότητας για να κάνετε τις απαραίτητες πράξεις. ΠΡΟΣΟΧΗ: ιαβάστε προσεκτικά τις οδηγίες επιλέγοντας "Οδηγίες" στο παράθυρο της προσοµοίωσης ή ανοίγοντας το αρχείο «wv_οδηγίες.pdf». ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 18

25 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο εργασίας ραστηριότητες Α. Εισαγωγική δραστηριότητα Γνωριµία µε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v" 1. Εκκινήστε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v" κάνοντας διπλό κλικ στο αρχείο «wv_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «wv». 2. Επιλέξτε το εικονίδιο «Οδηγίες» προκειµένου να γνωρίσετε τις δυνατότητες του εικονικού εργαστηρίου. 3. Σύρετε το ποντίκι πάνω στα όργανα προκειµένου να εξοικειωθείτε µε τη λειτουργία τους. 4. ιαβάστε αν θέλετε παράλληλα τις οδηγίες ανοίγοντας το αρχείο «wv_οδηγίες.pdf» και εκτυπώνοντάς το. Β. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v Να παρασκευάσετε στο εικονικό εργαστήριο τα παρακάτω διαλύµατα: 100 ml υδατικού διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 5 % w/v. 50 ml υδατικού διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 6 % w/v. 100 ml υδατικού διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 10 % w/v. 60 ml υδατικού διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 5 % w/v. 100 ml υδατικού διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 5 % w/v. 80 ml υδατικού διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 5 % w/v. Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας τις απαιτούµενες ποσότητες διαλυµένης ουσίας. 2. Επιλέξτε την ύαλο (κλικ µε το ποντίκι ή σύρατέ το πάνω στη ζυγαριά). 3. Μηδενίστε τη ζυγαριά (κλικ στην ένδειξη Tare). 4. Επιλέξτε από το δοχείο µε την κατάλληλη ουσία την ποσότητα που απαιτείται (µε αριστερό κλικ επιλέγετε 5 g και µε δεξί κλικ 1 g) και σύροντας τοποθετείτε την αντίστοιχη ποσότητα στην ύαλο. Η ένδειξη της ζυγαριάς αντιστοιχεί στην ποσότητα της διαλυµένης ουσίας που έχετε προσθέσει, (µέχρι 40 g). 5. Κατόπιν επιλέξτε την ύαλο και σύροντάς την αδειάστε την ουσία στον ογκοµετρικό κύλινδρο. 6. Επιλέξτε τον υδροβολέα και σύρατέ τον κοντά στον ογκοµετρικό κύλινδρο (Κρατώντας πατηµένο το αριστερό κουµπί του ποντικιού προσθέτετε συνεχώς νερό, µε αριστερό κλικ προσθέτετε 1 g νερού). 7. Αφού έχετε προσθέσει την απαιτούµενη ποσότητα νερού ώστε το διάλυµα να αποκτήσει τον συνολικό όγκο που θέλετε, αποµακρύνετε τον υδροβολέα από το ποτήρι ζέσης και κάνε κλικ. 8. Επιλέξτε τη ράβδο ανάδευσης και σύροντάς την µέσα στο ποτήρι ζέσης αναδεύστε το µίγµα. Μόλις διαλυθεί πλήρως στον πίνακα εµφανίζεται η συγκέντρωση % w/v του διαλύµατος που µόλις παρασκευάσατε. 9. Ελέγξτε την ορθότητα της περιεκτικότητας % w/v που προέκυψε, (βλ. σηµείωση). 10. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. 11. Σύρετε το διάλυµα στο δοχείο συλλογής αποβλήτων και προχωρήστε στην παρασκευή του επόµενου διαλύµατος. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v ΙΑΛΥΜΑ g ΙΑΛΥΜΕΝΗΣ ΟΥΣΙΑΣ 100 ml διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 5 % w/v... ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 19

26 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο εργασίας 50 ml διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 6 % w/v ml διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 10 % w/v ml διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 5 % w/v ml διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 5 % w/v 80 ml διαλύµατος θειικού χαλκού µε περιεκτικότητα 5 % w/v Γ. Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/v διαλυµάτων Να υπολογίσετε την % w/v περιεκτικότητα των υδατικών διαλυµάτων που παρασκευάζονται από την ανάµιξη 1. 6 g ζάχαρης και τόσο νερό, ώστε ο συνολικός όγκος διαλύµατος να είναι 30 ml g αλατιού και τόσο νερό, ώστε ο συνολικός όγκος διαλύµατος να είναι 40 ml g θειικού χαλκού και τόσο νερό, ώστε ο συνολικός όγκος διαλύµατος να είναι 50 ml. Οδηγίες Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος που προκύπτει. 2. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας εκτελώντας το πείραµα της παρασκευής του διαλύµατος στο εικονικό εργαστήριο σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 3. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/v διαλυµάτων ΙΑΛΥΜΑ g ΟΥΣΙΑΣ ml ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ % w/v ιάλυµα ζάχαρης (1)... ιάλυµα αλατιού (2)... ιάλυµα θειικού χαλκού (3).... Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v και υπολογισµός της νέας περιεκτικότητας που προκύπτει µε διαδοχικές αραιώσεις (προσθήκη διαλύτη). 1. Παρασκευάστε 25 ml υδατικού διαλύµατος αλατιού µε περιεκτικότητα 20 % w/v προσθέτοντας 5 g αλατιού και νερό µέχρις ότου ο όγκος του διαλύµατος να γίνει ίσος µε 25 ml. ( 1) 2. Προσθέστε στο διάλυµα ( 1) νερό µέχρις ότου ο όγκος του διαλύµατος να γίνει ίσος µε 50 ml, αναδέψτε και σηµειώστε στον πίνακα τον όγκο του διαλύµατος και την νέα περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος. ( 2) 3. Προσθέστε στο διάλυµα ( 2) νερό µέχρις ότου ο όγκος του διαλύµατος να γίνει ίσος µε 100 ml, αναδέψτε και σηµειώστε στον πίνακα τον όγκο του διαλύµατος και την νέα περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος. ( 3) ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 20

27 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο εργασίας Οδηγίες 1. Εκτελέστε το πείραµα της παρασκευής του διαλύµατος 1 στο εικονικό εργαστήριο σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 2. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος 2 που προκύπτει αν στο διάλυµα 1 προσθέσουµε άλλα 25 ml νερού. 3. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας στο εικονικό εργαστήριο αφού προσθέσετε στο υπάρχον διάλυµα 1 άλλα 25 ml νερού σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 4. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του διαλύµατος 2 στον παρακάτω πίνακα. 5. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος 3 που προκύπτει αν στο διάλυµα 2 προσθέσουµε άλλα 50 ml νερού. 6. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας στο εικονικό εργαστήριο αφού προσθέσετε στο υπάρχον διάλυµα 2 άλλα 50 ml νερού σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β. 7. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του διαλύµατος 3 στον παρακάτω πίνακα. Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v και υπολογισµός της νέας περιεκτικότητας που προκύπτει µε διαδοχικές αραιώσεις (προσθήκη διαλύτη). ΙΑΛΥΜΑ g ΟΥΣΙΑΣ ml ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ % w/v Αρχικό διάλυµα ( 1) Μετά την προσθήκη 25 ml νερού ( 2) Μετά την προσθήκη άλλων 50 ml νερού ( 3) Σηµείωση Ο έλεγχος της ορθότητας των ποσοτήτων διαλυµένης ποσότητας και διαλύτη ή της συγκέντρωσης % w/v που υπολογίσατε αρχικά µπορεί να πραγµατοποιηθεί και µε τον ειδικό υπολογιστή του εικονικού εργαστηρίου. Στο εικονικό εργαστήριο επιλέξτε «Υπολογιστής περιεκτικότητας % w/v» πληκτρολογείστε τα κατάλληλα δεδοµένα, επιλέξτε «Υπολογισµός» και επιβεβαιώστε τα αποτελέσµατά σας. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 21

28 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο αξιολόγησης Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v - Φύλλο αξιολόγησης Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία Περιεκτικότητα διαλυµάτων w/v ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ερωτήσεις Αφού εκτελέσετε τα πειράµατα στο εικονικό εργαστήριο επιλέξτε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω ερωτήσεις. Ερώτηση Ένα διάλυµα µε περιεκτικότητα 15 % w/v περιέχει 15 g διαλυµένης ουσίας στα 100 ml... Αν m είναι η µάζα της διαλυµένης ουσίας και V ο όγκος του διαλύµατος, η περιεκτικότητα του διαλύµατος ( χ % w/v) είναι... Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης που περιέχει 50 g ζάχαρης σε 1000 ml διαλύµατος έχει περιεκτικότητα % w/v ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης µε περιεκτικότητα 25 % w/v πόσο όγκο νερού περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα θειικού χαλκού έχει όγκο 800 ml και περιέχει 32 g θειικό χαλκό. Η περιεκτικότητά του % w/v είναι ίση µε... Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 20 % w/v περιέχει 5 g αλάτι. Ο όγκος του διαλύµατος είναι ίσος µε... Απάντηση διαλύτη διαλύµατος χ %=(m/v) % χ %=(m/v)/100 % χ %=(m/v)x100 % 5 % 10 % 20 %ι 75 ml 100 ml εν υπολογίζεται 4 % 8 % 16 % 20 ml 25 ml εν υπολογίζεται ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 22

29 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Φύλλο αξιολόγησης Σε 40 ml υδατικού διαλύµατος ζάχαρης µε περιεκτικότητα 10 % w/v προσθέτουµε νερό, ώστε ο τελικός όγκος του διαλύµατος να γίνει 80 ml. Ποια είναι η περιεκτικότητα % w/v του διαλύµατος που προκύπτει; Ένα υδατικό διάλυµα αλατιού µε περιεκτικότητα 15 % w/v πόση µάζα αλατιού περιέχει; Ένα υδατικό διάλυµα ζάχαρης µε περιεκτικότητα 5 % w/v έχει όγκο 300 ml. Ποια είναι η µάζα της ζάχαρης που περιέχει; Για την παρασκευή ενός διαλύµατος µε όγκο V και περιεκτικότητα % w/v απαιτείται υπολογισµός της µάζας της διαλυµένης ουσίας, προσθήκη αυτής στο δοχείο µέτρησης όγκου και προσθήκη νερού όγκου V. Για την παρασκευή ενός διαλύµατος µε όγκο V και περιεκτικότητα % w/v απαιτείται υπολογισµός της µάζας της διαλυµένης ουσίας, προσθήκη αυτής στο δοχείο µέτρησης όγκου και προσθήκη νερού µέχρις του συνολικού όγκου του διαλύµατος V. 5 % 10 % 20 % 15 g 30 g εν υπολογίζεται 10 g 15 g 30 g Σωστό Λάθος Σωστό Λάθος ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 23

30 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Οδηγίες Χρήσης Εικονικό Εργαστήριο Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Οδηγίες χρήσης Γενικά Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v" γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «wv_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «wv». Στην προσοµοίωση "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v" έχετε στη διάθεσή σας µια σειρά στερεών ευδιάλυτων ουσιών και νερό, έναν ογκοµετρικό κύλινδρο των 100 ml, έναν ηλεκτρονικό ζυγό που µπορεί να ζυγίσει µέχρι 40 g, µία ύαλο και µια ράβδο. Για να παρασκευάσετε διάλυµα µε τη ζητούµενη συγκέντρωση, τοποθετήστε την ύαλο στο ζυγό, µηδενίστε το απόβαρό της, ζυγίστε την απαραίτητη ποσότητα στερεής ουσίας (µέχρι 40 g) και µεταφέρετε την ουσία στον ογκοµετρικό κύλινδρο. Στη συνέχεια προσθέστε στον κύλινδρο νερό µέχρις ότου ο όγκος του διαλύµατος να γίνει ο προβλεπόµενος. Μετά την προσθήκη αναδεύετε καλά το µίγµα µε τη ράβδο για να ολοκληρωθεί η παρασκευή του διαλύµατος και για να πληροφορηθείτε από τον πίνακα την περιεκτικότητα του διαλύµατος που προέκυψε. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ποτήρι αδειάζοντάς το στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. Στο εργαστήριο έχετε πάντα στη διάθεσή σας τον υπολογιστή περιεκτικότητας για να κάνετε τις απαραίτητες πράξεις. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 24

31 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Οδηγίες Χρήσης ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Για να παρασκευάσουµε ένα διάλυµα πρέπει να σύρουµε την ύαλο στο ζυγό, ή κάνουµε απλά κλικ στην ύαλο. Ζύγιση και προσθήκη ουσίας στην ύαλο Κάνοντας αριστερό κλικ σε ένα δοχείο εµφανίζεται µία σπάτουλα µε 5 g ουσίας. Κάνοντας δεξί κλικ η σπάτουλα περιέχει 1 g ουσίας. Σύροντας τη σπάτουλα και αφήνοντάς την πάνω στην ύαλο, προσθέτουµε 5 ή 1 g ουσίας σ' αυτήν. Επαναλαµβάνουµε για να προσθέσουµε πολλαπλάσια του 1 ή 5 g. Μεταφορά της ουσίας στον ογκοµετρικό κύλινδρο Επιλέξτε την ύαλο και σύροντάς την αδειάστε την ουσία στον ογκοµετρικό κύλινδρο. Προσθήκη νερού στον ογκοµετρικό κύλινδρο Κάνοντας κλικ στον υδροβολέα τον επιλέγουµε. Σύροντας τον υδροβολέα πάνω από τον κύλινδρο προστίθεται νερό σ' αυτόν. Αφήνοντας το πλήκτρο του ποντικιού σταµατά η προσθήκη. Στη συνέχεια και µε κάθε κλικ προστίθεται 1 ml νερού ενώ, µε παρατεταµένο πάτηµα του κουµπιού προστίθεται συνεχώς νερό. Ο υδροβολέας επιστρέφει στη θέση του µε κλικ µακριά από τον κύλινδρο. ιάλυση της ουσίας Για να διαλυθεί η ουσία στο διαλύτη πρέπει να αναδεύσετε το διάλυµα στο ποτήρι µε τη ράβδο. Σύρετε τη ράβδο στο ποτήρι. Άδειασµα υάλου ή ογκοµετρικού κυλίνδρου Σύροντας την ύαλο ή τον ογκοµετρικό κύλινδρο που περιέχει αντιδραστήρια, πάνω στο δοχείο συλλογής αποβλήτων, αδειάζουν και τοποθετούνται στην αρχική του θέση. Χρήση υπολογιστή περιεκτικότητας % w/v Στον ειδικό αυτό υπολογιστή µπορείτε να υπολογίσετε: 1. Την περιεκτικότητα % w/v 2. Τον όγκο του διαλύµατος 3. Το βάρος της ουσίας εισάγοντας κάθε φορά δύο από τα υπόλοιπα δεδοµένα. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 25

32 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v Οδηγίες Χρήσης Αφού εισάγετε τα δεδοµένα επιλέξτε "Υπολογισµός" για να εκτελεσθεί ο υπολογισµός. Επιλέξτε "Μηδενισµός" για να εκτελέσετε άλλο υπολογισµό. O υπολογιστής ανοίγει και κλείνει µε κλικ στη µπάρα τίτλου του, και µετατοπίζεται από την πάνω αριστερά γωνία του. Λήψη βοήθειας Για λήψη βοήθειας κάνε κλικ στο κουµπί «Οδηγίες». Στη συνέχεια σύρε το ποντίκι πάνω στα όργανα για να δεις τη λειτουργία τους ή κάνε κλικ για να πας στο πείραµα. Κάνε κλικ οπουδήποτε για να επιστρέψεις στο πείραµα. ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 26

33 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v Φύλλο εργασίας Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v - Φύλλο εργασίας Τάξη B Γυµνασίου - A Λυκείου Ονοµατεπώνυµο Μάθηµα Γνωστικό αντικείµενο: ιδακτική ενότητα Χηµεία Περιεκτικότητα διαλυµάτων v/v ιαλύµατα Από το νερό στο άτοµο Βασικές έννοιες Τµήµα Απαιτούµενος χρόνος 1 διδακτική ώρα Ηµεροµηνία Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Η εκτέλεση των πειραµάτων που προτείνονται θα σας βοηθήσει: Να διακρίνετε το διαλύτη και τη διαλυµένη ουσία σε ένα διάλυµα Να µπορείτε να ορίζετε την περιεκτικότητα διαλυµάτων % v/v. Να εξασκηθείτε στην παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v. Να υπολογίζετε την % v/v περιεκτικότητα διαλύµατος. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε τη σύσταση διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v. Να µπορείτε να λύσετε απλά προβλήµατα σχετικά µε την περιεκτικότητα % v/v ενός διαλύµατος που προκύπτει µετά την αραίωσή του, (προσθήκη διαλύτη). Αναλυτική περιγραφή Η εκκίνηση του εικονικού εργαστηρίου Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «vv_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο vv. Στην προσοµοίωση "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v έχετε στη διάθεσή σας δύο φιάλες που περιέχουν καθαρή αλκοόλη και καθαρή ακετόνη, νερό, ένα ογκοµετρικό κύλινδρο των 100 ml και µια ράβδο. Για να παρασκευάσετε διάλυµα µε τη ζητούµενη συγκέντρωση, ρίξτε στον ογκοµετρικό κύλινδρο µε την βοήθεια του σιφωνίου ένα συγκεκριµένο όγκο ακετόνης ή αιθανόλης και συµπληρώστε µε νερό µέχρι τον τελικό όγκο του διαλύµατος που επιθυµείτε. Μετά την προσθήκη αναδεύετε καλά το µίγµα µε τη ράβδο για να ολοκληρωθεί η παρασκευή του διαλύµατος και για να πληροφορηθείτε από τον πίνακα την περιεκτικότητα του διαλύµατος που προέκυψε. Μπορείτε να επαναλάβετε ένα πείραµα, ή να εκτελέσετε ένα νέο σε άδειο ογκοµετρικό κύλινδρο, αδειάζοντάς τον στη φιάλη συλλογής αποβλήτων. Στο εργαστήριο έχετε πάντα στη διάθεσή σας τον υπολογιστή περιεκτικότητας για να κάνετε τις απαραίτητες πράξεις. ΠΡΟΣΟΧΗ: ιαβάστε προσεκτικά τις οδηγίες επιλέγοντας "Οδηγίες" στο παράθυρο της προσοµοίωσης ή ανοίγοντας το αρχείο «vv_οδηγίες.pdf». ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 27

34 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v Φύλλο εργασίας ραστηριότητες Α. Εισαγωγική δραστηριότητα Γνωριµία µε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v" 1. Εκκινήστε το εικονικό εργαστήριο "Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v" κάνοντας διπλό κλικ στο αρχείο «vv_εικονικό Εργαστήριο.exe» στο φάκελο «vv». 2. Επιλέξτε το εικονίδιο «Οδηγίες» προκειµένου να γνωρίσετε τις δυνατότητες του εικονικού εργαστηρίου. 3. Σύρετε το ποντίκι πάνω στα όργανα προκειµένου να εξοικειωθείτε µε τη λειτουργία τους. 4. ιαβάστε αν θέλετε παράλληλα τις οδηγίες ανοίγοντας το αρχείο «vv_οδηγίες.pdf» και εκτυπώνοντάς το. Β. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v Να παρασκευάσετε στο εικονικό εργαστήριο τα παρακάτω διαλύµατα: 100 ml υδατικού διαλύµατος αιθανόλης µε περιεκτικότητα 10 % v/v. 50 ml υδατικού διαλύµατος αιθανόλης µε περιεκτικότητα 30 % v/v. 100 ml υδατικού διαλύµατος ακετόνης µε περιεκτικότητα 15 % v/v. 60 ml υδατικού διαλύµατος ακετόνης µε περιεκτικότητα 20 % v/v. Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας τον απαιτούµενο όγκο (εκφρασµένο σε ml), της διαλυµένης ουσίας. 2. Κάθε φορά που κάνετε αριστερό κλικ σε ένα δοχείο εµφανίζεται ένα σιφώνιο που περιέχει µε 5 ml ουσίας. Κάθε φορά που κάνετε δεξί κλικ το σιφώνιο περιέχει 1 ml ουσίας. Κατόπιν κρατώντας πατηµένο το συγκεκριµένο πλήκτρο του ποντικιού, µεταφέρετε την ουσία πάνω από τον ογκοµετρικό κύλινδρο, οπότε αφήνοντας το πλήκτρο η ουσία αδειάζει στον ογκοµετρικό κύλινδρο. Με αυτόν τον τρόπο προσθέστε τα απαραίτητα ml της ουσίας στον ογκοµετρικό κύλινδρο. 3. Επιλέξτε τον υδροβολέα και σύρατέ τον κοντά στο ποτήρι ζέσης (Κρατώντας πατηµένο το αριστερό κουµπί του ποντικιού προσθέτετε συνεχώς νερό, µε αριστερό κλικ προσθέτετε 1 g νερού). 4. Αφού έχετε προσθέσει την απαιτούµενη ποσότητα νερού ώστε το διάλυµα να αποκτήσει τον συνολικό όγκο που θέλετε, αποµακρύνετε τον υδροβολέα από το ποτήρι ζέσης και κάντε κλικ. 5. Επιλέξτε τη ράβδο ανάδευσης και σύροντάς την µέσα στο ποτήρι ζέσης αναδεύστε το µίγµα. Μόλις διαλυθεί πλήρως στον πίνακα εµφανίζεται η συγκέντρωση % v/v του διαλύµατος που µόλις παρασκευάσατε. 6. Ελέγξτε την ορθότητα της περιεκτικότητας % v/v που προέκυψε, (βλ. σηµείωση). 7. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. 8. Σύροντας τον ογκοµετρικό κύλινδρο που περιέχει αντιδραστήρια, πάνω στο δοχείο συλλογής αποβλήτων, ο ογκοµετρικός κύλινδρος αδειάζει και τοποθετείται στην αρχική του θέση. 9. Προχωρήστε στην παρασκευή του επόµενου διαλύµατος. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v ΙΑΛΥΜΑ ml ΙΑΛΥΜΕΝΗΣ ΟΥΣΙΑΣ ml ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ 100 ml διαλύµατος αιθανόλης µε περιεκτικότητα 10 % v/v ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 28

35 Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v Φύλλο εργασίας 50 ml διαλύµατος αιθανόλης µε περιεκτικότητα 30 % v/v ml διαλύµατος ακετόνης µε περιεκτικότητα 15 % v/v ml διαλύµατος ακετόνης µε περιεκτικότητα 20 % v/v Γ. Υπολογισµός περιεκτικότητας % v/v διαλυµάτων Να υπολογίσετε την % v/v περιεκτικότητα των παρακάτω διαλυµάτων που παρασκευάζονται όπως παρακάτω και κατόπιν να τα παρασκευάσετε στο εικονικό εργαστήριο: ml αλκοόλης και προσθήκη νερού µέχρις ότου το διάλυµα να έχει όγκο 50 ml. (1) 2. 5 ml αλκοόλης και προσθήκη νερού µέχρις ότου το διάλυµα να έχει όγκο 50 ml. (2) ml ακετόνης και προσθήκη νερού µέχρις ότου το διάλυµα να έχει όγκο 80 ml. (3) ml ακετόνης και προσθήκη νερού µέχρις ότου το διάλυµα να έχει όγκο 70 ml. (4) Οδηγίες Για κάθε διάλυµα 1. Υπολογίστε στο πρόχειρο σας την περιεκτικότητα % v/v του διαλύµατος που προκύπτει. 2. Ελέγξτε την ορθότητα του υπολογισµού σας εκτελώντας το πείραµα της παρασκευής του διαλύµατος στο εικονικό εργαστήριο σύµφωνα µε τις οδηγίες της δραστηριότητας Β (βλ. σηµείωση). 3. Συµπληρώστε τα δεδοµένα του πειράµατος στον παρακάτω πίνακα. Υπολογισµός περιεκτικότητας % v/v διαλυµάτων ΙΑΛΥΜΑ ml ουσίας ml ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ % v/v ιάλυµα αλκοόλης (1)... ιάλυµα αλκοόλης (2)... ιάλυµα ακετόνης (3) ιάλυµα ακετόνης (4).... Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v και υπολογισµός της νέας περιεκτικότητας που προκύπτει µε διαδοχικές αραιώσεις (προσθήκη διαλύτη). 1. Παρασκευάστε 50 ml υδατικού διαλύµατος ακετόνης µε περιεκτικότητα 30 % v/v προσθέτοντας 15 ml ακετόνης και νερό µέχρις όγκου διαλύµατος ίσου µε 50 ml. ( 1) 2. Προσθέστε στο διάλυµα 1 νερό µέχρις ο όγκος του διαλύµατος να γίνει 75 ml, αναδέψτε και σηµειώστε στον πίνακα τον όγκο του διαλύµατος και την νέα περιεκτικότητα % v/v του διαλύµατος. ( 2) 3. Προσθέστε στο διάλυµα 2 νερό µέχρις ο όγκος του διαλύµατος να γίνει 100 ml, αναδέψτε και σηµειώστε στον πίνακα τον όγκο του διαλύµατος και την νέα περιεκτικότητα % v/v του διαλύµατος. ( 3) ΕΑ.ΙΤΥ / Υπ.Ε.Π.Θ. 29