Практическая работа № 11 «Получение кислорода».

1. В основание пробирки, в которой находится перманганат калия поместить комочек ваты и закрыть пробирку газоотводной трубкой.

2. Закрепить пробирку держателем. Опустить конец газоотводной трубки в пустую пробирку.

3. Нагреть пробирку с перманганатом калия, соблюдая правила нагревания.

4. Соберите кислород в пробирку способом вытеснения воздуха. Проверьте его наличие с помощью тлеющей лучинки. Прекратите нагревание.

5. Оформите отчет о работе: а) зарисуйте прибор для сбора кислорода, сделайте соответствующие подписи; б) заполните таблицу, дописав предложения и закончив уравнения реакций.

 

Что делали	Что наблюдали	Объяснения и выводы
1. сборка прибора для получения кислорода	Рисунок	Кислород в лаборатории можно получить разло-жением кислородосоде-ржащих веществ
2. Нагревание про-бирки с пермангана-том калия и собирание кислорода методом вытеснения воздуха	В пробирке происходит…	Пробирку для сбора кислорода следует держать … дном, потому что…
3. Доказательство наличия кислорода в пробирке с помощью тлеющей лучинки	Тлеющая лучинка…	Кислород поддерживает …

Занятие № 17 - 18 Вещества сложные. Индикаторы.

Кейс

Впервые индикаторы обнаружил в 17 веке английский физик и химик Роберт Бойль. Бойль проводил различные опыты. Однажды, когда он проводил очередное исследование, зашел садовник. Он принес фиалки. Бойль любил цветы, но ему необходимо было проводить эксперимент. Бойль оставил цветы на столе. Когда ученый закончил свой опыт он случайно посмотрел на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И – что за чудеса- фиалки, их темно- фиолетовые лепестки, стали красными. Бойль заинтересовался и проводил опыты с растворами, при этом каждый раз добавлял фиалки и наблюдал, что происходит с цветками. В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. Ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какой раствор находится в стакане, какие вещества содержатся в растворе. Лучшие результаты дали опыты с лакмусовым лишайником. Бойль опустил в настой лакмусового лишайника обыкновенные бумажные полоски. Дождался, когда они пропитаются настоем, а затем высушил их. Эти хитрые бумажки Роберт Бойль назвал словом, которое в переводе с латинского означает «указатель», так как они указывают на среду раствора. Именно эти вещества помогли ученому открыть новую кислоту - фосфорную, которую он получил при сжигании фосфора и растворении образовавшегося белого продукта в воде.

Вывод: очень часто у ученых есть какое-нибудь необычное увлечение, как любовь к цветам, например. На первый взгляд, это «хобби» было совершенно бесполезным и ничем не могло помочь Бойлю в его настоящей профессии. Но было бы ошибочно и далее полагать, что увлечения и наука не взаимосвязаны. Если бы Бойль не любил цветы и, следовательно, не принес бы корзину с фиалками в свою лабораторию, то неизвестно, кто, когда и каким образом сделал бы открытие вместо него.

 

Мы уже говорили о том, что существует более 50 миллионов веществ. Это очень много – даже для того, чтобы просто сосчитать до 50 миллионов потребуется полтора года счета, и ни один самый умный ученый не может знать про все вещества. Но это и не обязательно – оказывается многие вещества похожи.

Что вы делаете, когда у вас накопилось очень много каких-то вещей? Предположим, у вас есть несколько дисков с музыкой или играми. Вы легко ориентируетесь в них. Но, если дисков скопилось много, то чтобы легко найти нужный, надо их как-то классифицировать, разделить на группы: отдельно музыку, игры, фильмы, учебные курсы и т.п. А если среди одной из этих групп набралось много предметов, то их необходимо делить дальше. Например, можно разделить фильмы на детективы, музыкальные фильмы, боевики, комедии и т.п. Хотя все фильмы-детективы разные, но у них есть общее свойство, по которому мы и выделяем их в отдельную группу. Это называется классификация – деление предметов или явлений на группы с похожими свойствами. Но свойств у фильмов много и для классификации мы можем использовать любые - по алфавиту, по режиссеру, по актерам. Хорошая классификация полезна тем, что позволяет нам не только разделить, скажем, фильмы по группам, но и предсказывать их свойства. Например, если какой-то режиссер снял 10 боевиков, то если вы увидите его имя и фамилию на плакате нового фильма, то вы сможете сказать, что это, скорее всего, тоже боевик.

Точно так же поступают и с химическими веществами. Если у веществ есть общие свойства, то такие вещества выделяют в отдельную группу, которая называется классом веществ. И тут химикам важно правильно выбрать свойства, которые будут объединять вещества. Если вы помните, свойств у веществ очень много – цвет, запах, вкус, хрупкость и множество других. И из них надо выбрать самые важные, которые бы дали возможность построить хорошую классификацию. Например, если мы возьмем за основу цвет – вещества синего цвета будут похожи внешне, но с точки зрения химика будут настолько разными, что пользы от такой классификации не будет. А если мы выберем правильные свойства для объединения веществ в класс, то зная свойства одного вещества, мы можем много сказать и про другие вещества, которые к этому классу относятся.

Что общего между уксусом, незрелым яблоком, лимоном, щавелем? Они все кислые. Когда-то ученые пробовали все вещества на вкус. Это могло быть смертельно опасно, потому, что далеко не все вещества полезны для организма. Но так они обнаружили, что многие вещества на вкус кислые. Эти вещества назвали кислотами (acids). Оказалось, что у кислот похож не только вкус, у них множество других общих свойств. Например, кислоты реагируют с металлами, содой, мелом, ракушками, некоторыми камнями.

Еще одна большая группа веществ называется основания (bases) или щелочи (alkali). Их свойства в какой-то мере противоположны свойствам кислот. У оснований тоже характерный вкус – вкус мыла, хотя он, конечно, вам не слишком знаком. Если кислоты, хотя и не все, конечно, мы употребляем в пищу регулярно, скажем тот же уксус или яблоки, то съедобные основания практически не встречаются. Это и неудивительно, поскольку «мыльный» вкус не слишком приятен. Основания тоже имеют много общих свойств. Например, их растворы «мылкие», и поэтому они используются для стирки, мытья рук и посуды.

Сейчас химики не пробуют вещества на вкус – это строго запрещено, более того, в химической лаборатории даже нельзя есть и пить. На грязных руках могут остаться следы вредных веществ, или на вашу еду может попасть капля вещества с соседнего стола, и вы можете отравиться. Так что лучше не рисковать. Но как тогда определять – где кислота, а где основание?

Когда мы говорили о признаках химических реакций, то для нас было важно, что благодаря ним мы можем видеть – идет реакция или нет. Но оказывается, что признак химической реакции может быть важен сам по себе, например, если мы найдем такое вещество, которое при реакции с классом соединений или с каким-то интересующим нас веществом будет изменять цвет. Такие вещества называются индикаторы. Индикаторы бывают самые разные. Например, есть индикаторы на вредные вещества, и мы буквально за несколько секунд с помощью полоски специальной бумаги сможем определить – есть ли в воде или воздухе что-то опасное. Помните, мы говорили про озон, который вреден для человека? Мы можем опознать его по запаху, но зачем нам дышать ядовитым газом, гораздо проще использовать специальную индикаторную бумагу. Есть и более сложные индикаторы – они используются в медицине и позволяют определить наличие некоторых наследственных заболеваний по капле крови или слюны.

Мы же с вами посмотрим на самые простые индикаторы, которые взаимодействуют с кислотами и основаниями и по изменению цвета мы сможем сказать, к какому классу соединений относится вещество.  

Давайте посмотрим, что происходит с разными индикаторами в растворах кислот и оснований. Что наблюдаете? Запишите результат

Индикатор	Цвет в растворе кислоты	Цвет в растворе основания

 

Как видите, даже такие простые индикаторы очень разнообразны. Некоторые меняют цвет только от кислот, некоторые – только от оснований, а есть такие, которые имеют разные цвета и в растворах кислот и в растворах оснований. Такие индикаторы называются универсальными.

А что получится, если мы будем аккуратно по каплям добавлять к раствору основания, окрашенного индикатором, раствор кислоты? Каким будет цвет индикатора: таким же, как в кислоте или как в основании? Что происходит с цветом индикатора?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оказывается, классы веществ кислот и оснований обладают некоторыми противоположными свойствами и если смешать вместе кислоту и основание, то они уничтожат друг друга, нейтрализуются. И получится вещество нейтральное, не кислота и не основание. Такие вещества называются соли. Это название произошло от названия поваренной соли. При химической реакции кислот и оснований получаются соединения, похожие по свойствам на поваренную соль, поэтому этот класс соединений химики и назвали солями.