Jak przeprowadzać eksperymenty chemiczne?
Jak definiuje się eksperyment?
Posłuchaj fragmentu wspomnień znanego polskiego fizyka jądrowego, prof. Jana Pluty, który bazując na własnych doświadczeniach wyjaśni Ci, czym różni się doświadczenie od eksperymentu.
Ira RemsenIra Remsen (amerykański chemik, który żył na przełomie i ) tak opowiadał o swoim pierwszym spotkaniu z chemią:
Czytając podręcznik chemii, natrafiłem na zdanie «Kwas azotowy działa na miedź». Męczyło mnie czytanie takich pustych fraz, ale postanowiłem zobaczyć, co to oznacza. Miedź znałem jako tako, ponieważ w użyciu były miedziane centy. W gabinecie doktora, gdzie przesiadywałem, widziałem na stole butelkę podpisaną «kwas azotowy». Nie znałem jego szczególnych właściwości, ale byłem żądny wiedzy, a duch przygody był ze mną. Dla dobra nauki byłem nawet gotów poświęcić jedną z monet.
Otworzyłem więc butelkę oznaczoną «kwas azotowy», nalałem trochę cieczy na miedziaka i przygotowałem się do obserwacji. Ale cóż to za dziwo ujrzałem? Cent zmienił się i nie była to mała zmiana. Zielonkawoniebieska ciecz pieniła się i dymiła nad centem oraz stołem. Powietrze w otoczeniu zabarwiło się na kolor ciemnoczerwony. Wyrosła wielka, barwna chmura. Była nieprzyjemna i dusząca. Jak miałbym to zatrzymać?
Spróbowałem pozbyć się tego paskudztwa przez zebranie go i wyrzucenie przez okno, które w wcześniej otworzyłem. Poznałem wówczas inny fakt – kwas azotowy działa nie tylko na miedź, ale również na palce. Ból doprowadził do kolejnego niezaplanowanego eksperymentu. Wytarłem palce o spodnie i nastąpiło odkrycie kolejnego faktu – substancja ta działa też na spodnie.
Nawet dzisiaj mówię o tym z ożywieniem. Wówczas była to dla mnie rewelacja. Wywołała ona potrzebę dowiedzenia się czegoś więcej o tym szczególnym rodzaju działania. Jedynym sposobem poznania go było eksperymentowanie, praca w laboratorium (...)
Na opakowaniach związków chemicznych lub ich mieszanin (w tym także produktów chemii gospodarczej) umieszczane są piktogramy, czyli proste symbole obrazkowe, wskazujące na rodzaj zagrożenia. Symbole te należą do globalnie zharmonizowanego systemu klasyfikacji i oznakowania chemikaliów.
Kwas azotowy jest mocnym kwasem, który posiada właściwości utleniające. Korzystając z informacji zawartych w powyższej grafice interaktywnej wskaż, w jaki sposób powinna zostać oznaczona butelka kwasu azotowego.
Mając podstawową wiedzę na temat przeprowadzania doświadczeń, przyjrzyj się prostemu eksperymentowi pod tytułem „Chemia czy magia”?
Doświadczenie to wykona na lekcji nauczyciel.
Możesz zapoznać się z filmem, który przedstawia to doświadczenie.
Problem badawczy:
Czy przemiany zachodzące pomiędzy glukozą i błękitem metylenowym w środowisku zasadowym są procesami odwracalnymi?
Hipoteza:
Powtarzająca się zmiana barwy roztworu to wynik procesów odwracalnych, które zachodzą w tym układzie.
Co było potrzebne:
woda destylowana;
stały wodorotlenek sodu;
glukoza;
błękit metylenowy;
kolba stożkowa z korkiem;
waga laboratoryjna;
dwie naczyńka wagowe;
dwie łyżki;
lejek;
pipeta Pasteura;
cylinder miarowy.
Instrukcja:
Na wadze laboratoryjnej odważono około wodorotlenku sodu i glukozy. Do kolby miarowej o pojemności wprowadzono około wody destylowanej, dodano wcześniej odważone substancje. Kolbę zamknięto korkiem i wymieszano roztwór do rozpuszczenia odczynników. Następnie powoli dodano kilka kropli błękitu metylenowego, aż roztwór przyjął niebieską barwę, która jednak po chwili zanikła. Chcąc ponownie uzyskać niebieskie zabarwienie, jeszcze raz zamknięto naczynie korkiem i wstrząśnięto kolbą.
Obserwacje:
Dodanie błękitu metylenowego powoduje niebieskie zabarwienie roztworu, które po chwili zanika. Potrząsając kolbą można przywrócić niebieskie zabarwienie. Po potrząśnięciu kolor niebieski jest bardziej intensywny niż na początku.
Wniosek;
Dodanie błękitu metylenowego powoduje niebieskie zabarwienie roztworu, które po chwili zanika. Potrząsając kolbą można przywrócić niebieskie zabarwienie. Po tym kolor niebieski jest bardziej intensywny niż na początku.
Podsumowanie:
Glukoza w środowisku zasadowym redukuje błękit metylenowy, a sama się utlenia. Produkty tego procesu są bezbarwne. Potrząsanie naczyniem doprowadza tlen z powietrza, co powoduje, że odtwarza się błękit metylenowy, więc ponownie pojawia się niebieskie zabarwienie roztworu. Obserwowana zmiana barwy roztworu to wynik dwóch procesów, które zachodzą w przeciwnych kierunkach.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1CQduMt4O7Vs
Film przedstawia reakcję oscylacyjną zachodzącą pomiędzy błękitem metylenowego, glukozą i wodorotlenkiem sodu. W filmie zaprezentowano etapy przygotowania doświadczenia jak i jego przebieg.
Dodanie jakiego barwnika spowodowało zmianę barwy wodnego roztworu wodorotlenku sodu i glukozy na niebieską?