Tento pokus je určen pro žáky 8. a 9. tříd a zaměřuje se na důkaz uhlíku a vodíku v organických sloučeninách. Je důležité dodržovat veškeré bezpečnostní pokyny a pracovat s maximální opatrností.
Obecné bezpečnostní pokyny a příprava pracoviště
- Žáci by měli mít ochranný oděv (plášť / zástěra na ochranu před chemikáliemi).
- Na pracovním místě je nutné dodržovat čistotu a pořádek.
- Použít pouze nezbytně nutné množství látky.
- Zajistit řádné větrání laboratoře.
- Použitou aparaturu je nutné sestavit pouze z kompatibilních částí.
- Při sestavování aparatury je nutné pracovat zvlášť opatrně - hrozí prasknutí a pořezání.
- Skleněné trubičky nutno uchopovat přes hadřík a spoje nejprve lehce natřít tukem.
- Před zahájením chemického pokusu zkontrolovat sestavenou aparaturu.
- Zvláštní pozornost je nutné věnovat prasklinám a rýhám ve skle.
- Přívodní hadice k hořákům musí být neporušené a musí být z jednoho kusu maximální délky 1,5 m.
- Při práci s plynovým kahanem dbát zvýšené opatrnosti - riziko popálení.
- Po celou dobu laboratorní práce je zakázáno vzdalovat se z pracovního místa nebo se věnovat jiné činnosti, která by mohla odvádět pozornost.
- Nepoužívat poškozené laboratorní sklo nebo nekompatibilní části.
- V blízkosti zapáleného hořáku kahanu se nesmí vyskytovat hořlavé předměty.
- Hořící kahan nesmí být ponechán bez dozoru.
- Zamezit kontaktu použitých látek s kůží a očima, nevdechovat jejich výpary ani produkty hoření (kouř).
- Nepoužívat poškozené zkumavky nebo zkumavky nevhodné pro zahřívání (např. tlustostěnné vzorkovnice).
- Je zakázáno provádět tento pokus alternativním způsobem nebo za použití jiného pomůckového vybavení, než jak je uvedeno v tomto metodickém listě.
Zapálení a zhasnutí plynového kahanu
Zapálení kahanu:
- Uzavřít přívod vzduchu do kahanu.
- Uzavřít šroub přívodu plynu na kahanu.
- Otevřít přívod plynu na pracovní místo.
- Otevřít šroub přívodu plynu na kahanu.
- Chvíli vyčkat, až plyn vytlačí vzduch z hadice kahanu.
- Zapálený konec tyčového zapalovače přiložit z boku k ústí kahanu.
- Pomocí přívodu vzduchu seřídit požadovanou velikost a intenzitu plamene.
Prošlehne-li plamen dovnitř hořáku nebo dojde-li k pohlcení plamene, je třeba okamžitě uzavřít přívod plynu a hořák seřídit.
Zhasnutí kahanu:
- Uzavřít přívod vzduchu na kahanu.
- Uzavřít šroub přívodu plynu na kahanu.
- Uzavřít přívod plynu na pracovní místo.
Důkaz uhlíku a vodíku v organických sloučeninách
V organických sloučeninách se nejprve tzv. převádějí na anorganické sloučeniny. K tomu se používá směs glukosy a oxidu měďnatého. Při zahřívání směsi glukosy a oxidu měďnatého dochází k rozkladu organické látky, vzniká oxid uhličitý a voda (oxid měďnatý se redukuje na měď).
Čtěte také: Lecitin z vajec a jeho přínos
Materiály a pomůcky
- Zkumavky
- Promývací baňky
- Vápenná voda (roztok hydroxidu vápenatého)
- Bezvodý síran měďnatý (získáme pozvolným zahříváním modrého krystalického síranu měďnatého)
- Glukosa
- Oxid měďnatý
- Hadičky
- Zábrusové zátky
- Lžička
- Držák na laboratorní stojan
- Laboratorní stojan
- Kahan
- Zápalky nebo tyčový zapalovač
Pracovní postup
- Příprava aparatury:
Do zkumavky vložíme 2 až 3 lžičky směsi glukosy a oxidu měďnatého ve váhovém poměru 1:2 (celková hmotnost směsi 3g) a zkumavku upevníme ve vodorovné poloze do držáku na laboratorním stojanu. Zkumavku uzavřeme zábrusovou zátkou s rovnou trubičkou. Hadičkou k trubičce připojíme do pravého úhlu ohnutou trubičku, která zasahuje ke dnu odsávací zkumavky, na jejímž dně je malá vrstva bezvodého síranu měďnatého. Trubička je ve zkumavce upevněna zábrusovou zátkou. K bočnímu vývodu odsávací zkumavky hadičkou připojíme druhou trubičku ohnutou do pravého úhlu, která zasahuje ke dnu zkumavky s vápennou vodou (hladina roztoku dosahuje asi 1 cm nad ústí trubičky). Spojte celou aparaturu.
- Zahřívání směsi:
Zapálíme kahan a dno vodorovné zkumavky se směsí glukosy a oxidu měďnatého zahříváme.
- Pozorování:
Sledujeme změny v odsávací zkumavce s bezvodým síranem měďnatým a ve zkumavce s vápennou vodou.
- Ukončení pokusu:
Po ukončení zahřívání zkumavky se směsí glukosy a oxidu měďnatého je nutno odpojit rovnou trubičku, aby nedošlo k nasátí roztoku do aparatury.
Pozorované reakce a jejich vysvětlení
Při zahřívání směsi glukosy a oxidu měďnatého vzniká oxid uhličitý a voda. Tyto produkty dokážeme následovně:
Čtěte také: unikátní minerály z Vycpálkova lomu
Důkaz vodíku:
Vnitřní stěny zkumavky s bezvodým síranem měďnatým se orosily a povrch bílé látky pozvolna modrá. To prokazuje vznik vody, která je produktem spalování vodíku obsaženého v glukose. Bílý bezvodý síran měďnatý (CuSO4) reaguje s vodou a vytváří modrý hydrát síranu měďnatého (CuSO4·5H2O).
Důkaz uhlíku:
Při zahřívání směsi glukosy a oxidu měďnatého vzniká oxid uhličitý, který s roztokem hydroxidu vápenatého (vápenná voda) vytváří bílou sraženinu. Vápenná voda v druhé promývací baňce se zavedením vydechovaného vzduchu kalí a vzniká bílá sraženina. Reakcí oxidu uhličitého z vydechovaného vzduchu s vápennou vodou (hydroxidem vápenatým) vzniká bílá sraženina uhličitanu vápenatého.
Chemická rovnice pro důkaz oxidu uhličitého s vápennou vodou je:
Čtěte také: Přečtěte si náš článek o vápenné maltě
CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) → CaCO3 (s) + H2O (l)
Kde:
- CO2 je oxid uhličitý
- Ca(OH)2 je hydroxid vápenatý (vápenná voda)
- CaCO3 je uhličitan vápenatý (bílá sraženina)
- H2O je voda
Další poznatky o oxidu uhličitém
Oxid uhličitý a voda jsou konečnými produkty látkové přeměny potravy v lidském těle. Oxid uhličitý je těžší než vzduch, a proto klesá na plamen hořící svíčky, čímž ji zhasíná. Tento jev lze demonstrovat tak, že do kádinky s hořící svíčkou vlijeme oxid uhličitý, nebo do této kádinky vyfukujeme bubliny z bublifuku naplněné oxidem uhličitým.
Tento pokus lze provést jako žákovský pouze v případě, že bude zamezeno možnému nasátí vápenné vody trubičkou.
Doporučuje se odevzdat protokol obsahující jméno a příjmení, třídu, datum, název a cíl práce, pracovní postup, pozorování, rovnice důkazu uhlíku a vodíku, a závěr.
tags: #g #dukaz #uhliku #zakalenim #vapenne #vody