Kémia Szóbeli Kísérletek I. Flashcards
(27 cards)
Kálium-nitrát endoterm oldódása
Tapasztalat:
A kálium-nitrát oldódásával a hőmérséklet csökken.
Magyarázat:
A kálium-nitrát oldódásához energia szükséges, amit a környezetétől von el. Ezt jelzi az oldat lehűlése.
Kálium-jodid, kálium-bromid azonosítása klórgázzal
A klórgáz a KI ill. KBr vizes oldatában lévő jodid- ill. bromid-ionokat elemi jóddá ill. brómmá oxidálja. A keletkező jód ill. bróm színét látjuk. Egyenletek:
Cl2 + 2 I- = 2 Cl- + I2
Cl2 + 2 Br- = 2 Cl- + Br2
A keletkező jód ill. bróm apoláros anyagok. A szén-tetraklorid hozzáadására mind a kettő átoldódik a poláros vizes fázisból az apoláros szén-tetrakloridba. A szén-tetraklorid a jódot lila, a brómot vörösbarna színnel oldja.
A sebbenzin, az etil-acetát és az etanol azonosítása
A Lugol-oldatban jelen lévő jód, attól függően, hogy a reakciópartner tartalmaz-e oxigént, más színt mutat. A benzinben, ami nem tartalmaz oxigént, a jód lila színnel van jelen. Az etil-acetát és az etanol tartalmaz oxigént, így ezekben a jód barna színű. Az apoláros észterek vízzel nem elegyednek, és az etil-acetát sűrűsége kisebb, mint a vízé, ezért az etil-acetát a víz fölött helyezkedik el (kétfázisú rendszer ). Az alkohol vízzel minden arányban elegyedik, egyfázisú homogén barna rendszer keletkezik.
.Aceton, víz és benzin azonosítása
A jód apoláros molekulákat alkot. A poláros vízben nem, ill. nagyon rosszul oldódik. Oxigéntartalmú szerves, apoláros vegyületekben (aceton) barna színnel, oxigénmentes apoláros vegyületekben (benzin) pedig lila színnel oldódik.
Folyadékok elegyedése, vizsgálata jód oldódásával
Az apoláros benzin és éter a poláros vízzel nem elegyedik. Az oxigént nem tartalmazó szerves vegyületek (benzin) a jódot lila, az oxigéntartalmúak (éter) barna színnel oldják. A poláros víz a jódot rosszul oldja. Az összeöntés után a két szerves fázis elegyedik egymással, de a vizes fázissal továbbra sem elegyednek.
Oldáshő
A nátrium-klorid oldat oldáshője +4kJ/mol, alig tér el a 0kJ/mol-tól, ezért az oldat hőmérséklete gyakorlatilag nem változik.
A kálium-nitrát oldáshője +35kJ/mol, erősen endoterm, ezért az oldat hőmérséklete csökken.
A nátrium-hidroxid oldáshője -42kJ/mol, erősen exoterm, ezért az oldat hőmérséklete növekszik.
Az ammónia oldat és a sósav – szökőkút kísérlet
:Az ammónia-gáz sűrűsége kisebb, mint a levegőé, ezért szájával lefelé fordított kémcsőben tudjuk felfogni. A kémcsőben lezárt gáz nyomása nagyjából megegyezett a külső légnyomással. Miután vizet csepegtettünk a kémcsőbe ez az egyensúly megbomlott, a nyomás a kémcsőben lecsökkent és a külső légnyomás ”bepréselte” a
vizet a kémcsőbe. A fenolftalein-indikátor színe lúgos közegben rózsaszínű. Ha a kísérletet sósavval végeztük volna (savas közeg), akkor hasonló jelenséget figyelhettünk volna meg, de az indikátor nem mutatott volna színváltozást.
Hidrogén-peroxid bomlása
Tapasztalat:
Az első esetben a gyújtópálca nem gyullad meg, a második esetben a barnakőporos oldat fölé tartva meggyullad.
Magyarázat:
A hidrogén-peroxid bomlása lassú, így nem tudjuk kimutatni oxigén jelenlétét. A barnakőpor katalizálja a bomlást.
2 H2O2 =2 H2O + O2
A nitrogén-dioxid dimerizálódásának vizsgálata
A NO2 molekulaszerkezetéből adódóan –megfordítható reakcióban- képes dimerizálódni. A dimerizáció olyan exoterm folyamat, melynek során NO2 és N2O4 is keletkezik . A NO2 sötétbarna, míg a N2O4 színtelen. Ha meleg vízbe tesszük , akkor hőfelvétel történik. A hő hatására a N2O4 molekulák visszaalakulnak NO2-dá. Így a NO2 koncentrációja nő, ezért a gáz sötétedik. Ha viszont hideg vízbe tesszük, a NO2 molekulák alakulnak N2O4-dá. Így a gáz színe világosabb lesz.
2NO2 = N2O4 exoterm
Sósav, víz és nátrium-hidroxid kimutatása indikátorral
?
Sók azonosítása vizes oldatuk kémhatása alapján
A Na2CO3 lúgosan hidrolizál:
CO32- + H2O = HCO3- + OH-
A NaCl nem hidrolizál, oldata semleges kémhatású.
Az alumínium-szulfát gyenge bázis és erős sav sója, ezért hidrolizál. kémhatása savas.
Nátrium-nitrát, ezüst-nitrát és nátrium-karbonát azonosítása
Tapasztalat:
Az AgNO3-oldattal fehér csapadék képződik, NaNO3-oldattal nem tapasztalható változás, a Na2CO3-oldattal gázfejlődést tapasztalunk.
Magyarázat:
A sósav az AgNO3-oldattal fehér AgCl csapadékot képez.
AgNO3 + HCl = AgCl + NaNO3
fehér
A sósav a Na2CO3-oldattal CO2 gázt fejleszt.
Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O
Nátrium-karbonát, kálium-bromid és kalcium-karbonát azonosítása
A kalcium-karbonát vízben oldhatatlan vegyület, csapadékot képez. A vízben való oldhatóság alapján a CaCO3 azonosítható a három anyagból. A Na2CO3 és a KBr vízben jól oldódik. Sósavval a Na2CO3 és CaCO3 CO2 gázt fejleszt, a KBr esetén nem történik gázfejlődés. Ez alapján a Na2CO3 és a KBr is elkülöníthető.
Egyenletek:
Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
Csapadékképződéses és gázfejlődéses reakció
A NaOH-oldat az AgNO3 oldattal barna színű Ag2O ezüst-oxid csapadékot képez.
2 AgNO3 + 2 NaOH = Ag2O + 2 NaNO3 + H2O
barna
A Zn/Zn2+ standardpotenciálja negatív, kisebb mint a H2/2H+ rendszeré, ezért a sósavból H2 gázt fejleszt.
Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2
Reakciótípusok
A cink és a sósav redoxireakcióban reagált egymással és ennek eredményeként hidrogéngáz fejlődött:
Zn (sz) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)
A kénsavoldat és a bárium-nitrát reakciójakor bárium-szulfát csapadék keletkezett:
H2SO4 (aq) + Ba(NO3)2 (aq) → BaSO4 (sz) + 2 HNO3
A kénsavoldat és a kalcium-karbonát reakciójakor kalcium-szulfát csapadék keletkezett és szén-dioxid gáz fejlődött:
H2SO4 (aq) + CaCO3 (sz) → CaSO4 (sz) + CO2 (g) + H2O
Vas(II)-szulfát-oldat vizsgálata rézlemezzel és réz(II)-szulfát-oldat vizsgálata vaslemezzel
Tapasztalat:
A vaslemezen rézkiválás figyelhető meg, a rézlemez változatlan marad.
Magyarázat:
A Fe/Fe2+ rendszer redoxpotenciálja kisebb, mint a Cu/Cu2+ rendszer potenciálja. Emiatt az elemi vas redukálni képes a Cu2+-ionokat.
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
Cink- és ólomlemez megkülönböztetése
Tapasztalat:
A lemezeket FeSO4 oldatba tesszük. A cinklemezen vaskiválás figyelhető meg. Az ólomlemezen nem történik változás.
Mivel a Zn|Zn2+ rendszer standardpotenciálja kisebb a Fe|Fe2+ rendszerénél, a vasionok kiválnak a lemezen, a cinkionok pedig az oldatba kerülnek.
Reakcióegyenlet:
Zn(sz) + Fe2+(aq) → Zn2+(aq) + Fe(sz)
Réz(II)-oxid redukálása hidrogénnel
Tapasztalat:
A hevítés hatására a vörösréz színe láthatóvá válik, és a kémcső hideg falára víz csapódik le.
Magyarázat:
A hidrogén az izzás hőmérsékletén a réz-oxidot elemi rézzé redukálja.
CuO + H2 = Cu + H2O
Brómos víz vizsgálata benzin és NaOH-oldatdal
Brómos vízbe NaOH-ot csepegtetünk majd összerázzuk.
Az oldat elszíntelenedik
A bróm reakciója lúggal egyensúlyi folyamat:
Br2 + 2 OH- = OBrˉ + Brˉ + H2O.
A két oldatot összeöntjük.
A két oldat egymás fölött két fázist alkot, majd az alsó (brómos víz) kitisztul.
A benzin és a bróm apoláros, így a bróm átoldódik a benzinbe (extrakció) vörösbarna színnel.
Kálium-bromid, kálium-klorid és kálium-jodid azonosítása ezüst-nitrát-oldattal
Az Ag+-ionok a halogenid-ionokkal vízben oldhatatlan csapadékot képeznek.
Egyenletek:
AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3
_ fehér_
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3
halványsárga
AgNO3 + KI = AgI + KNO3
_ sárga_
Hidrogén-peroxid reakciója kálium-jodiddal
A H2O2-oldat hatására sötétkék színű lesz az oldat.
Magyarázat:
A H2O2 az oldatban lévő jodid-ionokat elemi jóddá oxidálja.
H2O2 + 2 I- = I2 + 2 OH-
A kiváló jód a keményítővel sötétkék színreakciót ad. A keményítő szerkezete spirális, a jód molekulának kedvező a spirál belső apoláros tere, ezért bejut és gerjesztődik. Ennek következménye a sötétkék szín megjelenése.
A klórgáz előállítása és fehérítő hatásának vizsgálata
Vízkeménység vizsgálata szappanforgáccsal
A szappant alkotó nagy méretű anionok a desztillált vízben micellákat alkotnak. Összerázás hatására a micellák felbomlanak, és levegő kerül beléjük, ezért habzik a szappan.
A csapvízben jelen lévő kalcium- és magnézium-ionok a nagy méretű anionok egy részével csapadékot alkotnak, ezért kisebb mértékben habzik a szappan a csapvízben, mint a desztillált vízben.
A kalcium-klorid-oldatban lévő kalcium-ionok a szerves anionokat teljesen kicsapják, ezért micellák nem képződnek.
Kén melegítése
A hirtelen lehűlés során nincs idő a szabályos rácsszerkezet kialakulásához, így szabályos rácsszerkezettel nem rendelkező amorf kén keletkezik. A melegítés során a viszkozitás először kicsi, mert a kéngyűrűk még nem hasadnak fel. A gyűrűk felhasadása után a hosszabb kénláncok egymásba gabalyodnak, így a viszkozitás nő. A hosszabb kénláncok felhasadásával a viszkozitás ismét csökken.
Tapasztalat:
A melegítés során a kén megolvad, viszkozitása először csökken, utána nő majd megint csökken. A melegítés során a kén megfeketedik. Ragacsos, gumiszerű anyag keletkezik, amikor vízbe öntjük.
