Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ

ΕΚΦΕ Β’ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ Επιµέλεια: Φρίντα Εγγλεζάκη (Χηµικός)

1

2

ΣΤΟΧΟΙ Στο τέλος αυτών των πειραµάτων οι µαθητές θα πρέπει να µπορούν:

• Να διακρίνουν τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. • Να αναγνωρίζουν την οξειδοαναγωγική δράση που κρύβει µια αντίδραση απλής

αντικατάστασης. • Να αναγνωρίζουν την οξειδοαναγωγική συµπεριφορά ορισµένων χηµικών στοιχείων. • Να αποδεικνύουν µέσα από πειραµατικά δεδοµένα τη σειρά δραστικότητας

ορισµένων χηµικών στοιχείων και να κατατάσσουν αυτά κατά σειρά δραστικότητας.

1. ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ΑΠΛΗΣ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ Στατώ Έλασµα Cu ∆οκιµαστικοί σωλήνες (9) Έλασµα Ζn Μαρκαδόρος Σιδερένιο καρφί ή σύρµα κουζίνας

∆ιάλυµα CuSO4 0,1M ∆ιάλυµα ZnSO4 0,1M ∆ιάλυµα FeSO4 0,1M ∆ιάλυµα HCl 2M

3

ΟΞΕΙ∆ΟΑΝΑΓΩΓΙΚΕΣ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ΑΠΛΗΣ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Ονοµατεπώνυµο: .............................................. Φύλλο εργασίας 1 Τµήµα: ................. Ηµεροµηνία: ....................

Α. Μέταλλο + Άλας

Πειραµατική διαδικασία • Τοποθετούµε 6 δοκιµαστικούς σωλήνες αριθµηµένους από το 1 έως το 6 στο

στατώ. • Προσθέτουµε σε κάθε σωλήνα από ένα µικρό κοµµατάκι µετάλλου και 3 έως

4mL από τα αντιδραστήρια µε τη σειρά που αναγράφονται στον πίνακα 1 παρακάτω.

• Σηµειώνουµε τις παρατηρήσεις µας στον πίνακα και γράφουµε τις αντίστοιχες χηµικές εξισώσεις.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1

Σωλήνας Μέταλλο + Αντιδραστήριο Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

1

Cu + ZnSO4

2

Cu + Fe SO4

3

Zn + CuSO4

4

Zn + Fe SO4

5

Fe + CuSO4

6

Fe + ZnSO4

____________________________________________________________ΕΚΦΕ Β’ Ανατολικής Αττικής

4

Β. Μέταλλο + Οξύ

Πειραµατική διαδικασία • Τοποθετούµε 3 αριθµηµένους δοκιµαστικούς σωλήνες στο στατώ. • Ρίχνουµε σε κάθε σωλήνα το µέταλλο που αναγράφεται στον πίνακα 2 παρακάτω. • Προσθέτουµε σε κάθε σωλήνα περίπου 3mL από το διάλυµα του υδροχλωρικού

οξέος (HCl) και περιµένουµε 4 έως 5 λεπτά. • Καταγράφουµε τις παρατηρήσεις µας στον πίνακα και γράφουµε τις αντίστοιχες

χηµικές εξισώσεις. Σηµείωση Μπορούµε να ανιχνεύσουµε το αέριο του υδρογόνου, στο σωλήνα µε τον ψευδάργυρο (Zn) κατά προτίµηση, µε αναµµένη παρασχίδα ξύλου (χαρακτηριστικός ήχος από την έκρηξη του υδρογόνου καθώς καίγεται).

ΠΙΝΑΚΑΣ 2

Σωλήνας Μέταλλο + Οξύ Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

1

Cu + HCl

2

Zn + HCl

3

Fe + HCl

Τοποθετούµε τα χηµικά στοιχεία κατά σειρά δραστικότητας όπως φαίνεται στον πίνακα 3 παρακάτω.

ΠΙΝΑΚΑΣ 3 ← Αύξηση δραστικότητας

1 2 3 4


5

Γ. Μέταλλο + Νερό

ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ Ποτήρι ζέσεως (250ml) Νάτριο (Na) στερεό Ύαλος ωρολογίου Νερό απιονισµένο Ανατοµική λαβίδα Χηµικός δείκτης (φαινολοφθαλεΐνη ή µπλε της

βρωµοθυµόλης) Μαχαίρι Χαρτί απορροφητικό

Πειραµατική διαδικασία • Γεµίζουµε το ποτήρι ζέσεως µε νερό µέχρι 3cm από την επιφάνεια. • Προσθέτουµε 4 έως 5 σταγόνες φαινολοφθαλείνης ή µπλε της βρωµοθυµόλης. • Κόβουµε µε το µαχαίρι ένα κοµµάτι νατρίου λίγο µεγαλύτερο από µέγεθος φακής και

το τοποθετούµε στην ύαλο ωρολογίου. • Ταµπονάρουµε όσο πιο γρήγορα γίνεται το κοµµάτι µε το απορροφητικό χαρτί για να

αποµακρύνουµε τα υπολλείµατα πετρελαίου. • Παίρνουµε το κοµµάτι του νατρίου µε την ανατοµική λαβίδα και το ρίχνουµε στο

ποτήρι ζέσεως µε το νερό. • Τοποθετούµε τη λαβίδα µέσα στο ποτήρι ζέσεως µε το νερό, µετά το πέρας της

αντίδρασης, για να αντιδράσουν τυχόν υπολλείµατα νατρίου. • Καταγράφουµε τις παρατηρήσεις µας και την χηµική εξίσωση της αντίδρασης στον

πίνακα 4 παρακάτω. Προσοχή • Το πείραµα εκτελείται µόνο από τον διδάσκοντα καθηγητή ο οποίος είναι

απαραίτητο να φοράει γυαλιά ασφαλείας και να µην πιέζεται από τους µαθητές για θεαµατικότερα αποτελέσµατα..

• Είναι σηµαντικό το κοµµάτι του νατρίου να µην υπερβαίνει το µέγεθος που αναγράφεται στην πειραµατική διαδικασία και αν τα αποτελέσµατα της αντίδρασης (έκλυση και ήπια έκρηξη υδρογόνου µε λάµψη) δεν είναι πολύ ορατά είναι προτιµότερο να ρίξουµε δύο κοµµάτια σταδιακά παρά ένα µεγαλύτερο.

• Οι µαθητές παρατηρούν από απόσταση και εάν είναι εφικτό να φορούν γυαλιά ασφαλείας.

ΠΙΝΑΚΑΣ 4

Μέταλλο + Νερό Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

Na + H2O


2. ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ΑΠΛΗΣ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ (µέταλλο + άλας)

ΜΕ ΕΝΤΥΠΩΣΙΑΚΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ

Ονοµατεπώνυµο: ..............................................

Φύλλο εργασίας 2 Τµήµα: ................. Ηµεροµηνία: ....................

ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ 2 ποτήρια ζέσεως (κατά προτίµηση στενόµακρα) των 300mL ή γυάλινοι κύλινδροι συλλογής αερίων

Νιτρικός άργυρος AgNO3 (s)

Κλωστή ή σπάγγος Φύλλο χαλκού Cu (s) Γυάλινη ράβδος (2) ή παρασχίδες ξύλου Οξικός µόλυβδος Pb(CH3COO)2 (s)

Φύλλο ψευδαργύρου (λαµαρίνα) Zn (s)

Α. Το ∆έντρο της Αφροδίτης

Πειραµατική διαδικασία • ∆ιαλύουµε 1g περίπου νιτρικό άργυρο σε 250mL νερό στο ποτήρι ζέσεως. • Κόβουµε το φύλλο χαλκού σε σχήµα δέντρου. • Τοποθετούµε το δέντρο µέσα στο ποτήρι αφού δέσουµε το επάνω µέρος του µε την

κλωστή και το κρεµάσουµε από τη γυάλινη ράβδο που στηρίζεται στο πάνω χείλος του ποτηριού.

• Καταγράφουµε τις παρατηρήσεις µας και τη χηµική εξίσωση της αντίδρασης στον πίνακα 5 παρακάτω.

Σηµείωση • Το πείραµα µπορεί να γίνει από τους µαθητές σε δοκιµαστικό σωλήνα

χρησιµοποιώντας διάλυµα νιτρικού αργύρου (0.1Μ) και συρµατάκι χαλκού από καλώδιο το οποίο προηγουµένως τυλίγουµε σε σχήµα σπείρας.

• Ο νιτρικός άργυρος δηµιουργεί εγκαύµατα αν πέσει πάνω στο δέρµα µας και πρέπει να φοράµε γάντια κατά την χρήση αυτού.

6

Β. Το ∆έντρο του Κρόνου

Πειραµατική διαδικασία • ∆ιαλύουµε 1 έως 2g περίπου οξικό µόλυβδο σε 250mL νερό στο ποτήρι ζέσεως. • Κόβουµε το φύλλο ψευδαργύρου σε σχήµα δέντρου. • Τοποθετούµε το δέντρο µέσα στο ποτήρι αφού δέσουµε το επάνω µέρος του µε την

κλωστή και το κρεµάσουµε από τη γυάλινη ράβδο που στηρίζεται στο πάνω χείλος του ποτηριού.


ΠΙΝΑΚΑΣ 5

Μέταλλο + Άλας Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

Cu + AgNO3

Zn + Pb(CH3COO)2

Σηµείωση Το πείραµα µπορεί να γίνει από τους µαθητές σε δοκιµαστικό σωλήνα χρησιµοποιώντας διάλυµα οξικού µολύβδου (0.1Μ) και µακρόστενη ταινία από φύλλο ψευδαργύρου την οποία κρεµάµε από το χείλος του σωλήνα προσέχοντας να απέχει τουλάχιστον 5cm από τον πυθµένα του σωλήνα. ____________________________________________________________ΕΚΦΕ Β’ Ανατολικής Αττικής

7

8

3. ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ∆ΙΑΣΠΑΣΗΣ ∆ιάσπαση Χλωρικού Καλίου

Ονοµατεπώνυµο: ..............................................


ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ ∆οκιµαστικός σωλήνας pyrex Χλωρικό κάλιο (KClO3) στερεό Λύχνος εργαστηρίου Παρασχίδα ξύλου (καλαµάκι από σουβλάκι) Λαβίδα δοκιµαστικών σωλήνων Αναπτήρας

Πειραµατική διαδικασία • Τοποθετούµε 1 γραµµάριo χλωρικού καλίου στο δοκιµαστικό σωλήνα. • Ανάβουµε τον λύχνο και θερµαίνουµε µε προσοχή το κάτω άκρο του σωλήνα

ανακινώντας τον πάνω από τη φλόγα (προσοχή να µην καεί η λαβίδα αν είναι ξύλινη).

• Όταν το χλωρικό κάλιο λιώσει, σβήνουµε το λύχνο και ρίχνουµε τη µισοσβησµένη παρασχίδα ξύλου µέσα στο δοκιµαστικό σωλήνα.


ΠΙΝΑΚΑΣ 6

Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

∆ιάσπαση χλωρικού καλίου

(KClO3)

Προσοχή • Το πείραµα εκτελείται µόνο από τον διδάσκοντα καθηγητή ο οποίος είναι απαραίτητο να φοράει γυαλιά ασφαλείας. • Είναι σηµαντικό το στόµιο του σωλήνα κατά τη θέρµανση να µην είναι στραµµένο προς τους µαθητές ή το πρόσωπό µας. • Οι µαθητές παρατηρούν από απόσταση και εάν είναι εφικτό να φορούν γυαλιά ασφαλείας.

_____________________________________________________________ΕΚΦΕ Β’ Ανατολικής Αττικής

9

4. ΠΟΛΥΠΛΟΚΕΣ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΙ∆ΟΑΝΑΓΩΓΗΣ

Α. ΜΕ ΥΠΕΡΜΑΓΓΑΝΙΚΟ ΚΑΛΙΟ ΣΕ ΟΞΙΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

1. Οξείδωση Θειώδους Νατρίου (Na2SO3) 2. Οξείδωση Ιωδιούχου Καλίου (ΚΙ)

Ονοµατεπώνυµο: ..............................................


ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ Στατώ ∆ιάλυµα KMnO4 0,01 M ∆οκιµαστικοί σωλήνες (2) Θειϊκό οξύ H2SO4 0,5M ∆ιάλυµα Na2SO3 0,1M

∆ιάλυµα KI 0,1M Πειραµατική διαδικασία • Ρίχνουµε στους δύο δοκιµαστικούς σωλήνες από 1mL διάλυµα υπερµαγγανικού

καλίου. • Προσθέτουµε από 1mL διάλυµα θειϊκού οξέος. • Στη συνέχεια προσθέτουµε στον πρώτο σωλήνα 1mL περίπου διάλυµα θειώδους

νατρίου (Na2SO3) και στον δεύτερο 1mL περίπου διάλυµα ιωδιούχου καλίου (ΚΙ). • Καταγράφουµε τις παρατηρήσεις µας και γράφουµε τις αντίστοιχες χηµικές

εξισώσεις των αντιδράσεων στον πίνακα 7 παρακάτω.

ΠΙΝΑΚΑΣ 7

Παρατήρηση – Χηµική Εξίσωση

Na2SO3 + οξινισµένο KMnO4

KI + οξινισµένο KMnO4

Πείραµα επίδειξης ‘Το κρασί που γίνεται νερό’

Τοποθετούµε σε ποτήρι κρασιού περίπου 3 γραµµάρια θειώδες νάτριο (χωρίς οι µαθητές µας να το έχουν δεί) και ρίχνουµε αργά, µε πλαστικό µπουκάλι νερού ή κανάτα, το οξινισµένο KMnO4 το οποίο αποχρωµατίζεται καθώς πέφτει µέσα στο ποτήρι.

Β. ΟΞΕΙ∆ΩΣΗ ΤΟΥ ΙΩ∆ΙΟΥΧΟΥ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΤΡΙΧΛΩΡΙΟΥΧΟ ΣΙ∆ΗΡΟ

ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ 2 ποτήρια ζέσης των 50 mL ∆ιάλυµα FeCl3 2Μ Βαµβακερή άσπρη κλωστή ή λεπτή λωρίδα βαµβακερού υφάσµατος

∆ιάλυµα ΚΙ 2Μ

Πιπέττα Πυκνό διάλυµα αµύλου Απιονισµένο νερό

Πειραµατική διαδικασία • Παίρνουµε δύο ποτήρια ζέσεως των 50 mL. • Στο πρώτο ποτήρι τοποθετούµε 30mL περίπου από

το διάλυµα του FeCl3 και στο δεύτερο 30mL από το διάλυµα του ΚΙ και 15-20 σταγόνες από το πυκνό διάλυµα αµύλου.

• Τοποθετούµε τα ποτήρια κοντά το ένα στο άλλο. • Βρέχουµε την κλωστή µε την πιπέττα και την

τοποθετούµε έτσι ώστε η µία άκρη της να είναι βυθισµένη στο ένα ποτήρι και η άλλη στο άλλο.

• Περιµένουµε περίπου 30 λεπτά και καταγράφουµε τις παρατηρήσεις µας και τη χηµική εξίσωση της αντίδρασης οξειδοαναγωγής που πραγµατοποιήθηκε στον πίνακα 8 παρακάτω.

ΠΙΝΑΚΑΣ 8

Παρατήρηση – Χηµι

FeCl3 + ΚΙ

_______________________________________________ΕΚΦΕ Β’ Ανατολικής Αττικής

10

κή Εξίσωση

______________

5. ΜΠΑΤΑΡΙΑ ΦΡΟΥΤΟΥ

Ονοµατεπώνυµο: ..............................................


ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΤΗΡΙΑ Πολύµετρο (βολτόµετρο-κλίµακα 0-3V)

Έλασµα Cu ή χάλκινο νόµισµα

Καλώδια µε κροκόδειλο Έλασµα Zn ή καπάκι µεταλλικής κονσέρβας Μαχαίρι Φρούτο (πορτοκάλι, µήλο)

Πειραµατική διαδικασία • Κάνουµε δύο σχισµές στο φρούτο µε το µαχαίρι. • Τοποθετούµε στη µιά σχισµή το έλασµα του ψευδαργύρου και στην άλλη το

έλασµα του χαλκού. • Συνδέουµε το έλασµα του ψευδαργύρου µε τον αρνητικό ακροδέκτη του

βολτόµετρου και το έλασµα του χαλκού µε τον θετικό. • Καταγράφουµε τις παρατηρήσεις και τα συµπεράσµατά µας στον πίνακα 9 καθώς

και τις ηµιαντιδράσεις που πραγµατοποιούνται στους πόλους της µπαταρίας φρούτου.

ΠΙΝΑΚΑΣ 9

Παρατηρήσεις - Συµπεράσµατα

Ηµιαντίδραση Zn

Ηµιαντίδραση Cu

11

_____________________________________________________________ΕΚΦΕ Β’ Ανατολικής Αττικής

Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ

Documents

Transcript of Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ