Χημικά Πειράματα (μέρος Γ)

Ομάδα μαθητών/μαθητριών της Β Λυκείου Θετικού Προσανατολισμού

Αβραμίδου Χριστίνα, Καραπιδάκης Δημήτριος, Μπελιούλης Αλκιβιάδης,  Νικολαΐδου Χριστίνα, Τοπαλίδου Μαρία, Τσαπαρίδου Στυλιανή-Μαρία

1. Πυροχημική Ανίχνευση (flame test)

Χρησιμοποιήθηκαν άλατα Na, Cu, Ca, K, Sr, Ba. Ανιχνεύτηκαν τα αντίστοιχα ιόντα λόγω διαφορετικού χρώματος φλόγας. Η  διέγερση των ηλεκτρονίων λόγω θέρμανσης ακολουθείται ταχύτατα από αποδιέγερση με εκπομπή φωτεινής ακτινοβολίας, διαφορετικής συχνότητας για κάθε μέταλλο.

2. Παράγοντες ταχύτητας αντίδρασης

Διάβρωση μετάλλων/ανθρακικών αλάτων από οξέα,  διάβρωση μεταλλικού Νατρίου από νερό και παρατήρηση της ταχύτητας  αντίδρασης συναρτήσει θερμοκρασίας, επιφάνειας επαφής, συγκέντρωσης και ισχύος αντιδρώντων. Εγινε χρονομέτρηση, καταγραφή τιμών και κατασκευή καμπυλών

3. Πείραμα «Το κρασί που γίνεται νερό» (“Wine to water” experiment)

 Στηρίζεται στην οξειδοαναγωγική αντίδραση του αποχρωματισμού του διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου από ιώδες (μωβ) σε άχρωμο. Φυσικά το υγρό δεν είναι νερό, αλλά διάλυμα μιας ουσίας που παρουσία H₂SO₄ οξειδώνεται, ανάγοντας ταυτόχρονα το υπερμαγγανικό κάλιο. Εμείς χρησιμοποιήσαμε κρυστάλλους θειοθεικού νατρίου (Na₂S₂O₃), που διαλύονται γρήγορα στο νερό και δίνουν ένα εντελώς άχρωμο διάλυμα.

4. πειράματα οξείδωσης αλδεϋδών με ήπια οξειδωτικά.

α) Με Φελίγγειο υγρό (το διαφανές μπλε διάλυμα γίνεται καφέ ίζημα)

β) Με αντιδραστήριο Tollens (το άχρωμο διαφανές διάλυμα δίνει κάτοπτρο αργύρου)

  πειράματα οξείδωσης αλκοολών με ισχυρά οξειδωτικά (KMnO₄, K₂Cr₂O₇)

Χρησιμοποιήσαμε αλκοολούχο λοσιόν, φωτιστικό οινόπνευμα και 2-προπανόλη. Και με τα τρία αλκοολούχα προϊόντα το μεν υπερμαγγανικό κάλιο από ιώδες (μωβ)  αποχρωματίσθηκε σταδιακά, το δε διχρωμικό κάλιο από πορτοκαλί έγινε πρώτα πράσινο λαδί και μετά γαλάζιο.

6. πειράματα οξείδωσης αλκοολών με το ήπιο οξειδωτικό CuO, που παρασκευάσαμε με θέρμανση και καύση στον αέρα καθαρού χαλκού Cu).

7. πείραμα αντίδρασης αιθανόλης με Νάτριο

Διαπιστώθηκε η μεγάλη ταχύτητα της αντίδρασης, η έκλυση φυσαλλίδων αερίου (υδρογόνου) με ταυτόχρονη κατανάλωση του Νατρίου και ανιχνεύθηκε με τον δείκτη φαινολοφθαλεϊνη ο ισχυρός βασικός χαρακτήρας του παραγόμενου CH₃CH₂ONa.

8. Ογκομέτρηση (Titration)

Προσδιορισμός του τελικού σημείου, στο οποίο επέρχεται η πλήρης εξουδετέρωση. Με τις ογκομετρήσεις  μπορεί να βρεθεί η συγκέντρωση ενός άγνωστου διαλύματος οξέος ή βάσης, χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο δείκτη. Εμείς χρησιμοποιήσαμε άγνωστης συγκέντρωσης διάλυμα NaOH με γνωστής συγκέντρωσης διάλυμα HCl (πρότυπο διάλυμα) και το αντίθετο. Δείκτης φαινολοφθαλεΐνη

Διαδικασία: Σε κωνική φιάλη βάζουμε γνωστή ποσότητα του ογκομετρούμενου διαλύματος βάσης ή οξέος (γύρω στα 20 ml) και στην προχοΐδα βάζουμε αρκετή ποσότητα του πρότυπου διαλύματος (οξέος ή βάσης αντίστοιχα). Σημειώνουμε στο χαρτί την ένδειξη της στάθμης του πρότυπου διαλύματος μέσα στην  προχοΐδα. Στην κωνική φιάλη ρίχνουμε 2-3 σταγόνες του κατάλληλου δείκτη και παρατηρούμε το χρώμα του διαλύματος. Ανοίγοντας και κλείνοντας με προσοχή τη στρόφιγγα, αφήνουμε να πέσουν σταγόνες μέσα στην κωνική φιάλη. Σταματούμε και αναδεύουμε την φιάλη. Συνεχίζουμε τη διαδικασία, αναδεύοντας κάθε φορά, μέχρι που κάποια στιγμή παρατηρούμε ότι το χρώμα του διαλύματος μέσα στη φιάλη έχει αλλάξει και η αλλαγή δεν είναι στιγμιαία, αλλά παραμένει και μετά την ανάδευση. Τότε η ογκομέτρηση ολοκληρώνεται. Σημειώνουμε την ένδειξη της νέας στάθμης του υγρού μέσα στην προχοΐδα. Με αφαίρεση βρίσκουμε τον όγκο του πρότυπου διαλύματος που απαιτήθηκε. Η Χημική εξίσωση της αντίδρασης είναι:

HCl + NaOH à NaCl + H₂O

1 mol HCL εξουδετερώνει 1 mol NaOH, άρα  n_β= n_οξ

n_β=C_β x V_β  και n_οξ= C_οξ x V_οξ , συνεπώς C_β x V_β  = C_οξ x V_οξ.

Μοναδικός άγνωστος η συγκέντρωση του ογκομετρούμενου διαλύματος.

9. Ανίχνευση αλκινίων με όξινο Υδρογόνο (τριπλό δεσμό στην άκρη) με αμμωνιακό διάλυμα CuCl (γαλάζιο χρώμα). Το αλκίνιο είναι το αιθίνιο (αέριο) που παρασκευάζεται με επίδραση ανθρακασβέστιου σε νερό. Το αιθίνιο αντιδρά με το διάλυμα CuCl/NH₃ και και δίνει καφέ ίζημα. HC≡CH + 2CuCl + 2NH3 → CuC≡CCu ↓ + 2NH4Cl

Σε διάλυμα CuCl/NH3 με νερό προστίθεται ανθρακασβέστιο και παράγεται HC≡CH, το οποίο αμέσως αντιδρά με CuCl και NH3 και δίνει καφέ ίζημα CuC≡CCu

Μπορούμε σαν παραλλαγή να ρίξουμε πρώτα ανθρακασβέστιο σε νερό, οπότε παράγεται το αιθίνιο και στη συνέχεια να προσθουμε το γαλάζιο διαυγές διάλυμα CuCl/NH3. Πάλι παράγεται το καφέ ίζημα  CuC≡CCu