Wirtualne laboratorium – I - Zintegrowana Platforma Edukacyjna

1

1

Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym.

11

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - węgiel

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - węgiel

R1Z8B8J5dIqz91

Wirtualne laboratorium pt. Spalanie metali i niemetali w tlenie

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - drucik miedziany

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - drucik miedziany

R1YtvkKpTZMgK1

Wirtualne laboratorium pt. Spalanie metali i niemetali w tlenie

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - fosfor czerwony

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - fosfor czerwony

REqTooYL9cse31

Wirtualne laboratorium pt. Spalanie metali i niemetali w tlenie

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - wstążka magnezowa

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym - wstążka magnezowa

Rvt2HwHjyP8ix1

Wirtualne laboratorium pt. Spalanie metali i niemetali w tlenie

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

BHPazure#fff

Szafka laboratoryjna

R1Slxw5ZpGsWB

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R13yAgv83AGE0

Sprawdź, czy Twoje obserwacje, wyniki i wnioski są podobne do poniższych.

Obserwacje:

Węgiel oraz fosfor czerwony palą się z łatwością, w wyniku czego powstaje dym. Magnez pali się w powietrzu jasnym, oślepiającym płomieniem, wówczas powstaje biały proszek. Drucik miedziany pokrył się czarnym osadem.

Wyniki:

W trakcie spalania, w tlenie magnezu, miedzi, fosforu i węgla powstały odpowiednio tlenki: magnezu, miedzi( $II$ ), fosforu( $V$ ) i węgla( $IV$ ).

Wnioski:

Zarówno metale, jak i niemetale ulegają procesowi spalania, tworząc tlenki.

Równania reakcji chemicznych:

2 Mg + O_{2} \to 2 MgO

2 Cu + O_{2} \to 2 CuO

P_{4} + 5 O_{2} \to P_{4} O_{10} ↑

C + O_{2} \to {CO}_{2} ↑

Polecenie 1

Przeprowadzono doświadczenie w laboratorium chemicznym. Zapoznaj się z opisem, problemem badawczym i hipotezą, a następnie z obserwacjami, wynikami oraz sformułowanymi wnioskami.

Analiza doświadczenia:

Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym.

Problem badawczy:

Jakie produkty otrzymamy w wyniku spalania metali i niemetali?

Hipoteza:

Metale i niemetale spalają się w tlenie, tworząc tlenki.

Sprzęt laboratoryjny:

palnik – urządzenie techniczne umożliwiające podtrzymywanie płomienia spalanego gazu w kontrolowany sposób;
szczypce laboratoryjne – z reguły metalowe narzędzie o sprężystych ramionach umożliwiające chwytanie niewielkich przedmiotów;
łyżka do spalań – długi trzonek wykonany spieków ceramicznych lub wysokoodpornych termicznie stopów metali zakończony z jednej strony łyżeczką służący do przeprowadzania spaleń;
szkiełka zegarkowe – szklane naczynie laboratoryjne o zaokrąglonym kształcie podstawy służące, na przykaład do odważania niewielkich ilości substancji chemicznych.

Odczynniki chemiczne:

węgiel, drucik miedziany, fosfor czerwony, wstążki magnezowe

Przebieg doświadczenia:

Zapalenie palnika.
Nabieranie węgla na łyżkę do spalań i umieszczenie w płomieniu palnika.
Wysypanie pozostałości po spalaniu na szkiełko zegarkowe.
Postępowanie analogicznie w przypadku pozostałych próbek. Dla drucika miedzianego i wstążki magnezowej, zamiast łyżki do spalań wykorzystano szczypce laboratoryjne.

Obserwacje:

Węgiel oraz fosfor czerwony palą się z łatwością, w wyniku czego powstaje dym. Magnez pali się w powietrzu jasnym, oślepiającym płomieniem, wówczas powstaje biały proszek. Drucik miedziany pokrył się czarnym osadem.

Wyniki:

W trakcie spalania, w tlenie magnezu, miedzi, fosforu i węgla powstały odpowiednio tlenki: magnezu, miedzi( $II$ ), fosforu( $V$ ) i węgla( $IV$ ).

Wnioski:

Zarówno metale, jak i niemetale ulegają procesowi spalania, tworząc tlenki.

Równania reakcji chemicznych:

2 Mg + O_{2} \to 2 MgO

2 Cu + O_{2} \to 2 CuO

P_{4} + 5 O_{2} \to P_{4} O_{10} ↑

C + O_{2} \to {CO}_{2} ↑

Ćwiczenie 1

R12bQDOxdns8U

Ciekawostka

Spalanie metali może być również prowadzone w czystym tlenie. Uzyskuje się go, prowadząc rozkład termiczny manganianu( $VII$ ) potasu ${KMnO}_{4}$ lub chloranu( $V$ ) potasu ${KClO}_{3}$ . Inną reakcją może być też rozkład tlenku rtęci( $II$ ).

Powszechnie wykorzystywaną metodą otrzymywania tlenu jest rozkład nadtlenku wodoru $H_{2} O_{2}$ , który zachodzi już w temperaturze pokojowej. Proces ten może przebiegać szybciej w obecności katalizatora – tlenku manganu( $II$ ), suszonych drożdży czy kawałka ziemniaka.

H_{2} O_{2} \overset{katalizator}{\to} H_{2} O + O_{2} ↑

Przykładowy zestaw do otrzymywania i zbierania tlenu składa się z kolby stożkowej z bocznym tubusem lub wężykiem, którego koniec umieszczony jest w probówce wypełnionej wodą i umieszczonej w krystalnicy do góry dnem. Gaz, który wydziela się w trakcie rozkładu, gromadzi się w probówce, wypychając przy tym wodę. Tak zebrany czysty gaz może być wykorzystywany np. do reakcji spalania metali i niemetali.

R1AqzLf15vQqk

Ilustracja przedstawiająca zestaw do otrzymywania tlenu w reakcji rozkładu nadtlenku wodoru katalizowanej tlenkiem manganu(<math aria‑label="cztery">IV). Po lewej stronie sprzęt przed reakcją, a po prawej po. W obu przypadkach składa się on ze statywu wraz z zamontowaną łapą, w której umieszczony jest wkraplacz zawierający H2O2 i umieszczony w kolbie stożkowej, zawierającej MnO2. Z kolby tej wyprowadzona jest rurka poprowadzona do wnętrza probówki odwróconej do góry dnem i zanurzonej w cieczy umieszczonej w krystalizatorze. W zestawie po lewej stronie kranik wkraplacza jest odkręcony, zatem do kolby stożkowej wprowadzony jest nadtlenek wodoru, który ulega reakcji z wydzieleniem tlenu zbierającym się w probówce. — Zestaw do otrzymywania tlenu w reakcji rozkładu nadtlenku wodoru katalizowanej tlenkiem manganu(<math aria‑label="cztery">IV)
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY 3.0.

Analiza doświadczenia: Spalanie metali i niemetali w tlenie atmosferycznym.

Problem badawczy: Jakie produkty otrzymamy w wyniku spalania metali i niemetali?

Hipoteza: Metale i niemetale spalają się w tlenie, tworząc tlenki.

Odczynniki: węgiel, drut miedziany, fosfor czerwony, wstążka magnezowa.

Sprzęt laboratoryjny: palnik – rodzaj sprzętu z regulacją płomienia, umożliwiający podgrzewanie substancji chemicznych, szkiełko zegarkowe – szklane naczynie laboratoryjne o zaokrąglonym kształcie podstawy. Służy do odważania niewielkich ilości substancji chemicznych, łyżka do spalań – sprzęt laboratoryjny stosowany głównie w analizie jakościowej, ściślej płomieniowej wykonywany ze spieków ceramicznych lub wysokoodpornych termicznie stopów metali; szczypce laboratoryjne – sprzęt przeznaczony do podtrzymywania drobnego sprzętu laboratoryjnego.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

1. Rozpalono palnik.

2. Nabrano węgiel na łyżkę do spalań i umieść w płomieniu palnika.

3. Pozostałość po spalaniu wysypano na szkiełko zegarkowe.

4. Zapisano obserwacje.

5. Dla pozostałych próbek postępowano analogicznie. W przypadku drucika miedzianego i wstążki magnezowej zamiast łyżki do spalań wykorzystano szczypce laboratoryjne.

Obserwacje:

Węgiel oraz fosfor czerwony palą się z łatwością, w wyniku czego powstaje dym. Magnez pali się w powietrzu jasnym, oślepiającym płomieniem, wówczas powstaje biały proszek. Drucik miedziany zabarwił płomień na niebiesko.

Wyniki:

W trakcie spalania w tlenie magnezu, miedzi, fosforu i węgla powstały odpowiednio tlenki: magnezu, miedzi( $II$ ), fosforu( $V$ ) i węgla( $IV$ ).

Wnioski:

Zarówno metale, jak i niemetale ulegają procesowi spalania, tworząc tlenki.

Równania reakcji chemicznych:

2 Mg + O_{2} \to 2 MgO

2 Cu + O_{2} \to 2 CuO

P_{4} + 5 O_{2} \to P_{4} O_{10} ↑

C + O_{2} \to {CO}_{2} ↑

RT6ObjMGUskmd

Ćwiczenie 1