Kiselo i bljutavo daju slano

Izvori informacija:

linkovi etc.

Okvirni plan rada:

1.Dan: Atomi, molekule, kemijske reakcije

Atom: atomske teorije i subatomske čestice (PowerPoint); pokusi koji su zaslužni za otkriće subatomskih čestica (animacijski videi);

Kvantno-mehanički pristup atomu: kvant; kvantni brojevi; atomske orbitale- demonstracija modelom s balonima; elektronska konfiguracija; Hundovo pravilo

Periodni sustav: nastanak i razvoj periodnog sustava; Mendeljejevljev koncept razvrstanja elemenata; trendovi: veličina atoma, kationa i aniona; energija ionizacije; afinitet prema elektronu; elektronegativnost; metalni karakter. Pokus: pokazati kako dva spoja s istim kationom, ali anionima različite enlektronegativnosti pokazuju različita svojstva: veća razlika elektronegativnosti – stabilnija specija: jakost fluorovodične i klorovodične kiseline (iste konc.-HF ne disocira potpuno-stabilniji je, HCl disocira cijeli):

    -mjerenje otpornosti dviju kiselina, mjerenje jakosti struje kroz te elektrolite

     -testiranje pH vrijednosti univerzalnim pH papirićima.

Teorija valentne veze i hibridizacija; VSEPR teorija: geometrija molekule

Molekule i formulske jedinke: ionska i kovalentna veza; jakost, duljina i energija veze; disocijacija. PowerPoint prezentacija, animacijski videi.

Polarnost: Pojašnjenje i pokus nadovezan na ionske i kovalentne veze:

     -polarne i nepolarne tvari; testiranje polarnosti supstancije

     -taljenje ionskog i kovalentnog spoja (šećer i natrijev klorid)

     -topljivost ionskih spojeva u polarnim i nepolarnim otapalima;

     -kovalentni spojevi: -s ionskim karakterom (disociraju): HCl, HOAc, HNO3...

      i otapaju se u polarnijim otapalima;s manjim ionsk. karakterom(ne disoc.):       

      metanol, etanol, glicerol, etilen glikol, šećer: otapaju se i u nepol.otapalima

     -testiranje vodlj. navedenim spojevima i topljivosti u različito polarnim otap.

     -topljivost kovalentnih spojeva u polarnim i nepolarnim otapalima

     -mjerenje otpornosti otopina  ionskih i kovalentnih spojeva pomoću

      ommetra i vodljivosti pomoću lampice (intenzitet sjaja).

      -mjerenje jakosti struje koja prolazi kroz elektrolit ampermetrom 

Kemijske reakcije: tipovi kemijskih reakcija(taložne, redoks i kiselo-bazne) demonstrirane pomoću pokusa i teor. potkrijeplj., uz poticanje zaključivanja: 

-taloženje sulfida prijelaznih metala (Mn2+,Ni2+,Cd2+,Cu2+,Zn2+,As(III))

-redoks reakcija: «kemijski kameleon»

-taložne i redoks reakcije: pokus «čarobni napitci»

-kiselo bazna reakcija: neutralizacija otopina kiseline i lužine uz prisustvo pH indikatora u vidu kiselo-bazne titracije; izrada i lansiranje rakete na vodeni pogon. Sve navedeno bit će objašnjeno u vidu mehanizama-kemijskih reakcija koje će sudionici uz asistiranje mentora pokušati sami odgonetnuti.

2.Dan: Kemijske reakcije, kinetika, energija, kiseline, lužine, soli

Energija aktivacije: Tumačenje preko PowerPointa (grafovi)

Kinetika kemijskih reakcija: uz tumačenje kroz pokuse demonstriraju se različiti čimbenici kojima se utječe na brzinu kemijske reakcije:

-temperatura: brzina taloženja sumpora (hladni i topli reaktanti)

-koncentracija reaktanata: Landoldtova oscilirajuća reakcija «Old Nassau»

-medij: Negativ-x pokus: smjesa osjetljiva na vodu

-veličina čestica: «mlijeko u prahu», cink(plvs.i gran.)i klorovodična kiselina

-katalizator: «Slonovska pasta za zube» + tumačenje katalizatora

 pomoću animacijskog videa (uvod u katalizu; aktivna mjesta

 katalizatora; katalizatorski otrov)

Energijske promjene pri kemijskim reakcijama: Endotermne i egzotermne kemijske reakcije; tumačenje pomoću grafova i pokusa:

-egzotermna reakcija: Reakcija barijeva hidroksida oktahidrata i amonijeva

  tiocijanata; kontrola termomerom; lijepljenje reakcijske posude za navlaženi

  kameni blok ili crijep zbog sniženja temperature

-egzotermna reakcija: gorenje etanola u polikarbonatnoj boci, otapanje natrijeva hidroksida u vodi

Kiseline, lužine i soli: Kratko teorijsko predavanje pomoću slideova i eksperimenata:-kratki filmić o pH indikatorima; priprava vlastitog pH indikatora za buduće eksperimente i analize; ekstrakt crvenog kupusa (pH test: namirnice, razni proizvodi, zemlja i drugi predmeti iz okoline.)

-jedna grupa: pripravljanje klorovodika i otapanje u vodi; testiranje vodljivosti pomoću lampice; mjerenje jakosti struje kroz elektrolit (ionsk.kar.)

-druga grupa: pripravljanje amonijaka i otapanje u vodi; testiranje na vodljivost pomoću lampice; mjerenje jakosti struje kroz elektrolit (ionsk.kar.)

-«kemijska fontana»

3. Dan: Kiseline

kemijska analiza: Kvalitativno slijedno utvrđivanje nepoznatih aniona datih kiselinâ, utvrđivanje koncentracije date kiseline titracijom (natjecanje grupa).

-istraživanje kvalitativnog sastava kiselih proizvoda (jogurt, sredst.za čišć...)

Jakost kiselina: zašto su neke jake, a neke slabe (+istiskivanje slabe jakom)

Sumporna kiselina: tehnički najvažnija kiselina: pojašnjenje svojstava sumporne kiseline kroz pokuse:

-kao kiselina (zakiseljavanje medija za reakcije-dikromat-jači oksidans u kis.

 Istiskivanje slabe kiseline jakom: otapanje kamenca)

-kao oksidans: otapanje metala, odštopavanje odvoda-razgradnja masti

-kao dehidatacijsko sredstvo: sušenje plinova, karbonizacija ugljikohidrata,

 odštopavanje odvoda, razbijanje saharoze na glukozu i fruktozu: (test na gl.)

-kao katalizator: za esterifikaciju - refluks etanola i octene kiseline (i drugi)

-kao elektrolit: za galvanske članke i akumulatore(4.dan)

-kao koagulans: pripravljanje umjetne svile (viskoze) pomoću Scweitzerova r.

Teorijski uvod i tumačenje sheme minijaturnog pogona: uvod u izgradnju vlastitog pogona sumporne kiseline kontaktnim postupkom na temelju do sad stečenog znanja. Pokazivanje sheme pravog pogona.

Sastavljanje pogona za proizvodnju sumporne kiseline kontaktnim postupkom (uz katalizator željezov(III) oksid)

Proračuni: Vaganje sumpora kao polazne sirovine, te dobivanje teorijske količine produkta računom

Stavljanje pogona u funkciju: Pogonu će se nakon završene sinteze računati efikasnost, a reakciji iskorištenje.

4.Dan: (Kiseline nastavak), lužine i soli

Proračuni: Kvalitativna i kvantitativna kemijska analiza produkta pogona iz prijašnjeg dana (kiselo-bazna titracija proizvoda i dr.). Ispitivanje svojstava.

Akumulator: PowerPoint teorijska potkrijepa galvanskih članaka i akumulatora; izrada vlastitog akumulatora; mjerenje elektromotorne sile

Limun kao baterija: serijsko spajanje više komada voća s Cu i Zn elektrodama: mjerenje elektromotorne sile voltmetrom i spajanje LE diode.

Limunska i sumporasta kiselina kao antioksidansi: prikaz kako izrezane polovine jabuka namazane ovim kiselinama sporije oksidiraju izložene zraku.

Lužine

Identifikacija: Kvalitativno slijedno utvrđivanje nepoznatih kationa datih lužina, utvrđivanje koncentracije date lužine titracijom (natjecanje grupa)

Jakost: zašto su neke slabe, zašto su neke jake (+istiskivanje slabe jakom)

Pogon za proizvodnju cementa: Kroz prezentacije: objašnjenje cementa kao važnog materijala svakidašnjice, prikaz kako se on proizvodi, te izrada vlastitog cementa pokusom. Izrada vlastitog betona iz vlastitog i kupovnog cementa, te uspoređenje svojstava, test drobljivosti pomoću priručne preše sljedeći dan kad se osuše.

Natrijev hidroksid: jedna od najvažnijih tehničkih supstanci; prikaz svojstava kroz pokuse i načine na koje se ista primjenjuje:

-dobivanje natrijeva hidroksida elektrolizom otopine natrijeva klorida

-test pH vrijednosti vlastitim indikatorom

-saponifikacija: priprava vlastitog sapuna s aromom lavande

-priprava aluminijeva hidroksida precipitacijom: važnije tvari za pročišćenje    otpadnih voda; tumačenje načina na koji se njime pročišćavaju otpadne vode

Soli: Pomoću prezentacija i tablica prikaz sastava različitih boja i pigmenata, te objašnjenje zašto imaju takve boje. 

5.Dan: Soli

Prikaz različitih svojstava različitih soli koja proizlaze iz vrste kiseline i baze iz kojih su nastale. Prikaz primjene soli s obzirom na svojstva teorijski i pokusima:

-hidrolitičnost (primjena hidrolize- jetkanje željezovim(III) kloridom)

-oksidativnost(klorati i nitrati kalija i amonija) raketno gorivo, smjese za     prskalice, blic-fotografski prah

-termokromatizam-(pokazati temperaturni učinak na određene soli, primjena kao indikatori temperature- ZnO, PbI2, Cu2[HgI4])

-izrada zrcala na ploči (Tollensov reagens s glukozom)

-svojstvo otapanja metalnih oksida kao proces čišćenja površine metala pri varenju u brodogradnji i drugim industrijama (boraksove kuglice u bojama)

Fotolitičnost: Teorijska podloga analogne fotografije; slikavanje i razvijanje fotografija u tamnoj komori. Izrada fotopapira za cijanotipijske fotografije

Fotolitičnost: razvijanje fotografija; izrada cijanotipijskih fotografija

6.Dan: Izrada prezentacije:

Fotolitičnost: izrada fotografija – nastavak

Izrada prezentacije

7.Dan: Prezentacija:

Izlaganje naučenog gradiva predavanjem i demonstracijama  

Dodatak: Sudionici mogu pri prezentaciji (predavanje+demonstracija) držati otvoren kolateralni

štand s proizvodima iz vlastitog pogona koje su izradili tokom radionice: vlastoručne fotografije, sapuni, džepna ogledalca, figure od betona iz kalupa (patka, kornjača, školjka - kalupi za pješčanu plažu), pH

reagens od crvenog kupusa u bočicama za kapi, rakete na vodeni pogon. Na temelju raketa na vodeni

pogon može se načiniti natjecanje sudionika drugih radionica - tko bolje ispali raketu ( štopericom se

mjeri vrijeme kojim je raketa u zraku) dobiva kao nagradu nešto što mu se svidi sa štanda.

Materijali:

što sve treba