Analiza eksperymentu:

Podobieństwa i różnice we właściwościach pierwiastków w grupach i okresach układu okresowego.

Problem badawczy:

Wszystkie pierwiastki znajdujące się w tej samej grupie lub okresie charakteryzują się identycznymi właściwościami.

Hipoteza:

Pierwiastki znajdujące się w tym samym okresie lub grupie nie zawsze posiadają identyczne właściwości.

Sprzęt laboratoryjny:

• probówki w statywie – podłużne naczynia szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• pęseta – inaczej szczypce, narzędzie o sprężystych ramionach, służące do chwytania małych przedmiotów;

• bibułka;

• łyżki laboratoryjne – długie trzonki wykonane ze szkła, porcelany lub metalu zakończone z jednej strony łyżeczką, służące do nabierania sypkich substancji chemicznych;

• pipety – wąskie rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki.

Odczynniki chemiczne:

lit, sód, potas, magnez, wapń, węgiel, glin, chrom, miedź, cynk, kwas chlorowodorowy, wodorotlenek sodu, fenoloftaleina, woda destylowana.

Przebieg eksperymentu:

1. W pierwszej probówce ($\text{I}$) umieszczono wodę destylowaną oraz kilka kropli fenoloftaleiny.  W drugiej probówce ($\text{II}$) roztwór chlorowodoru, w trzeciej probówce ($\text{III}$) roztwór wodorotlenku sodu (w tym przypadku nie badasz: litu, sodu, potasu, magnezu oraz wapnia).

2. Do każdej próbówki dodano badany pierwiastek. Jeśli pierwiastek przechowywany jest pod naftą, osuszono go bibułką.

3. Zapisano obserwacje, zaś całą procedurę powtórzono dla pozostałych pierwiastków wymienionych wśród odczynników chemicznych wykorzystanych podczas doświadczenia.

Obserwacje:

• dla litu:
  $\text{I}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu, lit unosi się na powierzchni wody i lekko podskakuje; roztwór przyjmuje malinowe zabarwienie;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – nie wykonano doświadczenia;

• dla sodu:
  $\text{I}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu, sód unosi się na powierzchni wody i lekko podskakuje; roztwór przyjmuje malinowe zabarwienie;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – nie wykonano doświadczenia;

• dla potasu:
  $\text{I}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu, sód unosi się na powierzchni wody i lekko podskakuje oraz zapala się; roztwór przyjmuje malinowe zabarwienie;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – nie wykonano doświadczenia;

• dla magnezu:
  $\text{I}$ probówka – bardzo wolno wydzielają się pęcherzyki gazu, bardzo powoli roztwór przyjmuje zabarwienie malinowe;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – nie wykonano doświadczenia;

• dla wapnia:
  $\text{I}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu, bardzo powoli roztwór przyjmuje zabarwienie malinowe;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – doświadczenia nie wykonano;

• dla węgla:
  $\text{I}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{II}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{III}$ probówka – brak reakcji;

• dla glinu:
  $\text{I}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{II}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – wydzielają się pęcherzyki gazu;

• dla chromu:
  $\text{I}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{II}$ probówka – roztwór przyjmuje zabarwienie ciemnozielone oraz wydzielają się pęcherzyki gazu;
  $\text{III}$ probówka – brak reakcji;

• dla miedzi:
  $\text{I}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{II}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{III}$ probówka – brak reakcji;

• dla cynku:
  $\text{I}$ probówka – brak reakcji;
  $\text{II}$ probówka – cynk roztwarza się wydziela się bezbarwny gaz;
  $\text{III}$ probówka – cynk roztwarza się, wydziela się gaz, powstaje galaretowaty osad, który po chwili rozpuszcza się.

Wyniki:
Pierwiastki znajdujące się w tej samej grupie, jak: lit, sód, potas cechują się podobnymi właściwościami w reaktywności z wodą czy kwasem. Porównując sód i magnez, glin, czyli pierwiastki należące do tego samego okresu, można stwierdzić, że sód jest najbardziej reaktywny. Glin nie reaguje z wodą.
Pierwiastki należące do czwartego okresu cechują się różnorodnymi właściwościami. Jedne nie reagują ani z wodą, ani z kwasem czy zasadą (miedź). Cynk reaguje i z kwasem i zasadą, natomiast chrom tylko z kwasem.

Wnioski:
Pierwiastki znajdujące się w tym samym okresie lub grupie nie zawsze posiadają identyczne właściwości. Hipoteza została potwierdzona.