270 likes | 705 Views
Kémiai Kísérletbemutató. Előadók: Nagy Péter ELTE TTK Kémia MSC Bacsó András ELTE TTK Kémia BSC. Kémia Versenyek. Hevesy György Kémia Verseny (7-8. oszt.) Curie Kémia Verseny (7-12. oszt) Irinyi József Kémia Verseny (9-10. oszt.) Kémia OKTV (11-12. oszt.)
E N D
Kémiai Kísérletbemutató Előadók: Nagy Péter ELTE TTK Kémia MSC Bacsó András ELTE TTK Kémia BSC
Kémia Versenyek • Hevesy György Kémia Verseny (7-8. oszt.) • Curie Kémia Verseny (7-12. oszt) • Irinyi József Kémia Verseny (9-10. oszt.) • Kémia OKTV (11-12. oszt.) • VegyÉSZtorna (levelező, 9-12. oszt.) • KöKéL (levelező, 7-12. oszt.)(K, H és OH feladatok, egyéb versenyek pl.: fordítás …)
Nemzetközi Kémiai Diákolimpia • „A kémiaversenyek csúcsa” • 2010: Tokió, Japán • 2011: Ankara, Törökország • 2012: Washington DC, USA • Hogyan lehet bekerülni? OKTV helyezés (1-15.), KöKéL helyezés alapján a válogató 1. hetére onnan kb. 12 ember a 2. hétre 4 fős a csapat
Egy kis fizikai kémia Feladat: Hogyan vegyük ki száraz kézzel a pénzérmét? (A vizet nem szabad elforralni vagy kiönteni.) Használható segédeszközök: Erlenmayer lombikborszeszégő
Saturnus fája Ólom-acetát oldatba cinklemezt mártunk. Egy kis idő múlva ólomfa képződik. Magyarázat: Pb2+ + Zn = Pb + Zn2+ Képen: Diana fájaugyanez csak ezüsttel
Exoterm és Endoterm • Exotermre még sok példa lesz • Endoterm: bárium-hidroxid és ammónium-nitrát reakciójaBa(OH)2 + 2 NH4NO3 = Ba(NO3)2 + 2 NH3 + 2 H2O Olyan endoterm a reakció, hogy a lombik odafagy a falapra.
Exoterm és Endoterm Kérdés: Mi történik? Melyik folyamat exoterm és melyik endoterm? Válasz: A pasztilla oldódik vízben és a jód egy része szublimál. A NaOH pasztilla oldódása vízben exoterm. A jód szublimációja pedig endoterm.
Égés(exoterm kísérletek) • Égés tiszta oxigénben:2 KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 • Lehetséges-e az égés víz alatt?(Mi kell az égéshez) • Lehetséges-e az égés széndioxidban?2 Mg + CO2 = 2 MgO + C • Bengáli tűz (sárga: Na, zöld: Ba, ibolya: K, vörös: Sr, villanás: Al)
Gyufa • Mártógyufa: A tömény kénsav vizet von el a keményítőből, illetve oxidáló hatású klór-dioxidot hoz létre, ezért gyullad be a gyufa. • Dörzsgyufa: 3 S + 2 KClO3 = 3 SO2 + 2 KCl
Színes • Rézkolmplexekaz ammónia oldja a réz hidroxid csapadékot: Cu(OH)2 + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2 OH-cc. HCl: Cu2+ + 4 Cl- = [CuCl4]2- • Nikkelkomplexek:Ni2+ + 6 NH3 = [Ni(NH3)6]2+[Ni(NH3)6]2+ + 3 en = [Ni(en)3]2+ + 6 NH3 [Ni(en)3]2+ + 2 dmg = [Ni(dmg)2]2+ + 3 en • (en: etilén-diamin; dmg: dimetil-glioxim)
Színes • Co2+ + 2 OH- = Co(OH)2 • 2 Co(OH)2 + H2O2 = 2 Co(OH)3 • Képen: B12 vitamin
Színes • Réz-hidroxid csapadék oldása:A sok hidroxilcsoportot tartalmazó anyagok, mint például a szőlőcukor és a glicerin komplexbe viszik a Cu2+ iont • Réz-oxid oldása:A cink-klorid savasan hidrolizál, így oldja a réz-oxidotZnCl2 + 2 H2O = [ZnCl2(OH)2]2- + 2 H+ Képen: réz biuretkomplexe
Ezüstkomplexek 2 Ag+ + CO32–Ag2CO3 Ag2CO3 + 2 OH–Ag2O + H2O + CO32– Ag2O+ H2O + 2 Cl – 2 AgCl + 2 OH– AgCl + 2 NH3(aq) [Ag(NH3)2]+ + Cl– [Ag(NH3)2]+ + Br–AgBr + 2 NH3 AgBr + 2 S2O32– [Ag(S2O3) 2]3– + Br– [Ag(S2O3) 2]3– + I–AgI + 2 S2O32– 2 AgI + S2–Ag2S + 2 I–
Oldódás • Alapelv: Hasonló a hasonlóban oldódik jobban. • A kálium dikromát a vízben oldódik, mivel ionos, a jód a benzinben és a triklórmetánban is oldódik, mivel apoláris. • Összerázás után a benzines és a triklórmetános fázis elegyedik.
Reakciósebesség • Landolt-reakió I.: 3 HSO3 + HIO3 = 3 HSO4 + HIHIO3 + 5 HI = 3 H2O + 3 I2I2 + H2O + HSO3 = HSO4 + 2 HI • Landolt II.: Hg2+ iont is juttatunk a rendszerhez, ezért HgI2 csapadékot (narancsvörös) észlelünk. • Landolt III.: malonsavat adunk a rendszerhez ami lassan reagál a jóddal emiatt színtelenedik el.
A víz mint katalizátor • 2 Al + 3 I2 = 2 AlI3A reakció exoterm ezért a jód egy része szublimál • A reakciót a jég is katalizálja, azaz lehet jéggel tüzet gyújtaniZn + NH4NO3 = N2 + ZnO + 2 H2O
Kísérletek hidrogén peroxiddal • A mangán dioxid katalizálja a hidrogén peroxid bomlását. • KI oxidálása2 KI + H2O2 = 2 KOH + I2 • Ólom-szulfid oxidálásaPbS + 4 H2O2 = PbSO4 + 4 H2O • Higany-oxid redukciója:2 HgO + H2O2 = Hg2O + H2O + O2Hg2O + H2O2 = 2 Hg + H2O + O2
Oxigénátvivő katalizátorok • Metilénkék:Redukált alakja színtelen, oxidált alakja kék színű. Ha a rázással oxigén oldódik a vízbe, a metilénkék oxidálódik, de a cukor és a lúgos közeg mellett idővel visszaredukálódik • Indigókármin: Hasonló mechanizmus, csak itt van egy vörös átmeneti szín a kezdeti zöld és a végső sárga között
Érdekességek • Fekete kígyók:Az alkohol égni kezd, a felszabaduló hő hatására, a cukor elszenesedik a szódabikarbóna pedig bomlik, és a keletkező szén-dioxid felfújja.2 NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O • A kis tűzhányó:(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4 H2O
Alkoholszonda • Alkoholszonda:2 Cr2O72- + 3 CH3CH2OH + 16 H+ = 4 Cr3+ + 3 CH3COOH + 11 H2O
Fény • Szikraeső:A kálium-permanganátból oxigén fejlődik, ezért a vas és a szén ég, a szén-dioxid részecskéi pedig izzó vasrészecskéket visznek magukkal • A kén cinkkel és vassal is hevesen reagál, ZnS és FeS képződik
Kemilumineszcencia • Olyan kémiai reakciók melyek fénykibocsátással járnak. • Pirogallol: vörös • Luminol + réz-szulfát + hidrogén-peroxid: kék • Luminol + vörösvérlúgsó: zöldes