350 likes | 744 Views
OT VORENI DANI HEMIJE. ODSJEK ZA HEMIJU 10.04.-15.04.2010. KATEDRA ZA OPĆU I ANORGANSKU HEMIJU. Vam prezentuje sljedeće eksperimente :. PRIPREMANJE “ TETRAAMINBAKAR (II) SULFATA MONOHIDRATA ”. “ H E M I J S KI K A ME L E O N “. “ OB O JE N I D I M“. PRIPREMANJE
E N D
OTVORENI DANI HEMIJE ODSJEK ZA HEMIJU 10.04.-15.04.2010.
KATEDRA ZA OPĆU I ANORGANSKU HEMIJU Vam prezentuje sljedeće eksperimente : PRIPREMANJE “ TETRAAMINBAKAR (II) SULFATA MONOHIDRATA ” “ HEMIJSKI KAMELEON “ “ OBOJENI DIM“ PRIPREMANJE HROM (III) OKSIDA “ D U H U B O C I “ “ Specijalni efekti sa Kalij dihromatom “ “FONTANAUEPRUVETI“
EKSPERIMENT 1. “ HEMIJSKI KAMELEON “
Hemikalije i pribor HEMIKALIJE : NATRIJ HIDROKSID SAHAROZA PRIBOR : EARLENMAJEROVA TIKVICA EPRUVETA RASTVOR KALIJ PERMANGANATA
“ HEMIJSKI KAMELEON “ Postupak : -u epruveti rastvoriti vrlo malu količinu kalij permanganata u nekoliko mililitara vode -u erlenmajericu usuti 100ml vode te u njoj otopiti o,5g NaOH, te tri navršene špatule šećera -sadržaj iz epruvete usuti u erlenmajericu sa rastvorom NaOH i šećera, te promućkati OSTAVITI DA STOJI I PRATITI PROMJENU BOJE
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Šećer polagano reducira permanganat u alkalnom mediju. Pri tome dolazi do oksidacije hidroksilne grupe saharoze do keto grupe: C (H)(OH) + 2OH- → С(=O) + 2H2O + 2e Istovremeno dolazi do redukcije permangantnog iona do manganatnog iona : MnO4- + e → MnO42- Permanganat ima ljubičasto obojenje, a manganat zeleno. Kada su oba prisutna u smjesi manganatni ion apsorbuje crvenu svjetlost, dok istovremeno permanganatni ion apsorbuje plavu svjetlost. Kombinacija ovih apsorpcija rezultira tamnim, gotovo crnim obojenjem rastvora koje se pojavljuje na početku. Kada se gotovo sav permanganat redukuje do manganata rastvor poprima zelenu boju. Kada je prisutan višak šećera nastali manganat se dalje redukuje do MnO2 : MnO42- + 2H2O + 2e → MnO2 + 4OH- U vrlo maloj koncentraciji korištenoj u eksperimentu, MnO2 se ne taloži nego se koloidno disperguje. U maloj koncentraciji, inače smeđi MnO2 rezultira žućkastim obojenjem Rastvora.
EKSPERIMENT 2. “ OBOJENI DIM“
Hemikalije i pribor Špatula otporna na toplotu HEMIKALIJE Kalij perjodat KIO4 Tronožac Amonij tiocijanat NH4SCN PRIBOR Avan sa tučkom
“ OBOJENI DIM“ Postupak - Pomiješati špatulu KIO4 i špatulu NH4SCN u staklenom tarioniku i dobro izmješati. - Staviti dio smjese na špatulu otpornu na toplotu i držati u plamenu. - Smjesa se zapali i gori gotovo neprimjetnim plamenom. REZULTIRAJUĆI LJUBIČASTIM OBLAKOM DIMA
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Nije jednostavno dati preciznu jednačinu koja opisuje reakciju u ovom eksperimentu. Pri zagrijavanje KIO4 i NH4SCN najprije se KIO4 raspada ili reaguje sa tiocijanatom gradeći elementarni jod koji daje ljubičasto obojenje dimu. NH4SCN se može smatrati zapaljivim materijalom. Bogat je hidrogenom, sumporom, ugljikom, a svi oni se mogu oksidovati kisikom. Najvjrovatnije nastaje prilična količona vode te nastaju sulfat i ugljik dioksid. Glavna reakcija , najvjerovatnije je : 2KIO4 + NH4SCN → K2SO4 + CO2 + 2H2O + I2 + N2 Zasigurno su prisutne i brojne sporedne reakcije. Najvjerovatnije će doći i do formiranja jodida, sumpora, sumpor dioksida, karbonata i svih vrsta parcijalno oksidiranih spojeva izvedenih iz tiocijanata. Najupadljivije je stvaranje velike količine žuto obojenog spoja. MOŽE BITI DA GORE NAPISANA REAKCIJA UOPĆE NIJE GLAVNA REAKCIJA.
EKSPERIMENT 3. PRIPREMANJE “ TETRAAMINBAKAR (II) SULFATA MONOHIDRATA ”
Hemikalije i pribor Hemikalije Pribor Amonijak Bakar (II)sulfat epruveta
PRIPREMANJE “ TETRAAMINBAKAR (II) SULFATA MONOHIDRATA ” Postupak - U epruvetu usuti nekoliko mililitara zasićenog CuSO4 - Postepeno dodavati nekoliko mililitara amonijaka - PRATITI PROMJENU BOJE - PROMUČKATI - Dodavati amonijak do pojave tamnoplave boje koja odgovara kompleksnoj vrsti
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Dobivanje tetraaminbakar (II) sulfata monohidrata odvija se po sljedećim reakcijama : 2CuSO4 + 2NH4OH → Cu2(OH)2SO4 + (NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4 + (NH4)SO4→ 2[Cu(NH3)4]SO4XH2O + 6H2O Ova kompleksna vrsta kristališe u formi dugih igličastih kristala TAMNO PLAVE BOJE koji se dobro rastvaraju u vodi. Zbog nerastvorljivosti ovih kristala u etanolu moguće je istaložiti kristale iz rastvora dodatkom etanola.
EKSPERIMENT 4. “ D U H U B O C I “
Hemikalije i pribor Hemikalije Pribor Vodik peroksid H2O2 Mangan(IV) oksid MnO2 Epruveta(ili balon ravnog dna od 250 ml) Umotana u aluminijsku foliju Metalna špatula
“ D U H U B O C I “ Postupak - Omotati epruvetu aluminijskom folijom - Usuti vodik peroksid u epruvetu - Dodati navršenu špatulu MnO2 • ODMAKNUTI SE JER JE REAKCIJA • JAKO BURNA - Ne držati epruvetu rukom za vrijeme reakcije jer se razvija velika količina toplote
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju U prisustvu mangan(IV) oksida, vodik peroksid se katalitički razlaže na vodu i kisik, prema sljedećoj jednačini : 2H2O2 (l) → 2H2O(g) + O2 (g) Reakcija je egzotermna a oslobođena energija dovoljna je da voda ispari i formira bijelu paru koja izbija iz epruvete (boce) nošena gasovitim kisikom.
EKSPERIMENT 5. PRIPREMANJE HROM (III) OKSIDA
Hemikalije i pribor Hemikaljie Pribor - Amonij dihromat (NH4)2Cr2O7 - špatula - epruveta
PRIPREMANJE HROM (III) OKSIDA Postupak: - U epruvetu staviti malu količinu amonij dihromata - Fiksirati epruvetu klemom - Pažljivo zagrijavati plamenikom do početka reakcije, a tada prekinuti zagrijavanje
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Prilikom zagrijavanja amonij dihromata dolazi do njegovog razlaganja prema jednačini : (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O Kada reakcija započne na jednom mjestu ona se ubrzano širi kroz cijelu masu uz jako žarenje i šumljenje (usljed izdvajanje N2), pri čemu nastaje voluminozni tamno zeleni Cr2O3.
EKSPERIMENT 6. “FONTANAUEPRUVETI“
Hemikalije ipribor Hemikalije Pribor Epruveta Oksalatna kiselina Metalni stativ, muf i klema Sulfatna kiselina Kalij permanganat
“FONTANAUEPRUVETI“ Postupak - Nekoliko mililitara oksalne kiseline usuti u epruvetu - Dodati par kapi razblažene sulfatne kiseline - Dodati nekoliko kristalića kalij permanganata koji za sobom ostavljaju ljubičaste tragove u rastvoru Ti tragovi vremenom poprimaju žuto-smeđu boju Kada se sav permanganat reducira rastvor se izbistri
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Kalij permanganat tone do dna epruvete ostavljajući za sobom ljubičaste tragove u rastvoru. Ti tragovi s vremenom poprimaju žuto-smeđu boju. Proces se objašnjava reakcijom kalij permanganata sa oksalnom kiselinom u kiselom mediju. Kalij permanganat oksidira oksalnu kiselinu do ugljik dioksida koji se podiže kroz rastvor noseći sa sobom kalij permanganat. Istovremeno se permanganat reducira do Mn2+ iona koji katalizira rekciju (ubrzava je), te imamo autokatalitički proces. Ukupna rekcija predstavlja se sljedećom jednačinom : 2MnO4 - + 16H+ + 5HOOCCOOH →2 Mn2+ +16H2O +10CO2 + 10 H+ R:2MnO4 - +10 e - +16H+ → 2 Mn2+ +16H2O O:5HOOCCOOH→ 10CO2 + 10 H+ + 10 e - Smeđe-žuto obojenje posljedica je intermedijernih produkata poput manganovog dioksida MnO2 . Kada se sav permanganat reducira rastvor se izbistri.
EKSPERIMENT 7. “ Specijalni efekti sa Kalij dihromatom “
Hemikalijei pribor Hemikalije Pribor - Hloridna kiselina • Menzura • od 50ml - Vodik peroksid • Kalij dihromat • K2Cr2O7 • Erlenmajerova • tikvica
“ Specijalni efekti sa Kalij dihromatom “ Postupak - U erlenmajericu usuti po 50ml HCl-a i H2O2 odgovarajućih koncentracija - U ovako pripremljen rastvor ubaciti kristaliće kalij dihromata POSMATRATI !!!!
Diskusija Katedra za Opću i Anorgansku hemiju Kalij dihromat se izvrsno rastvara u vodi, no međutim nije nimalo higroskopan, nego nasuprot tome pokazuje određene hidrofobne osobine. Ukoliko se koriste kristali dimenzija oko 0,5mm moguće je uočiti zapanjujuće efekte rastvaranja kalij dihromata u kiselom rastvoru vodik peroksida. Kako se kalij dihromat rastvara u vodi dajući žuto obojenje on u kratkom roku reaguje sa vodik peroksidom te nagrađuje plavo obojeni perokso kompleks hroma CrO5.
UČESNICI U REALIZACIJI EKSPERIMENTALNOG DIJELA SABINA BEGIĆ Viši asistent na katedri za opću i anorgansku hemiju VERA DUGANDŽIĆ Demonstrator na katedri za opću i anorgansku hemiju LABORANT MERIMA BRIČIĆ Dipl.ing.hemije (vanjski saradnik)