Budapest Főváros X. kerület Kőbányai Önkormányzat Szent László Általános Iskola
	TAMOP-3.4.4/B-08/2/KMR-2009-0005 „Együttműködés a kőbányai tehetségekért”
“A siker nem fogja lejjebb adni, ezért nekünk kell felemelkedni hozzá.”
A kémia műhely tehetségnap

 
A FOGLALKOZÁS MENETE

1. Bemutatkozás. Fényképek megtekintése az eddigi foglalkozásokról.

2. Kísérlet: Oxigén előállítása kálium-permanganát hevítésével. A látogatók végzik, a segítők felügyelete alatt.

3. Bemutató kísérletek: . „Az elefánt fogkrémje”

Nagyméretű (kb. 35x50 cm-es) tálcára tett 1000 cm³-es mérőhengerbe kb. 50-60 cm³ vizet öntünk. (Nagy mérőhenger hiányában bármely más átlátszó, magas és vékony üvegedény megfelel a célra. Kisebb mérőhenger esetén arányosan kisebb léptékben mutathatjuk be a kísérletet.) 4 púpozott vegyszeres kanál szilárd KI-ot szórunk bele, majd kb. 10 cm³ mosogatószer-koncentrátumot is hozzá adunk. Mindezt jól összerázzuk, majd kb. 30 cm³ 30%-os H₂O₂-ot öntünk bele. (A tömény hidrogén-peroxid ne legyen nagyon régi, mert állás közben bomlik!) Nagy mennyiségű színes hab kifut az edényből, ami a tálcára kifutva úgy néznek ki, mint óriási tubusból kinyomott fogkrémek. Vigyázat! A reakció nagyon exoterm.

Éghetetlen zsebkendő

Elegyítsünk pohárban 10 cm³ 96%-os alkoholt és 10 cm³ vizet. Mártsunk bele zsebkendőt vagy papírzsebkendőt egészen addig, amíg alaposan át nem itatja a folyadék, majd a felesleget csavarjuk ki. Fogjuk meg csipesszel a zsebkendő egyik sarkát és tartsuk láng fölé, amíg meggyullad, majd vegyük el a lángtól. Az alkohol kékes lánggal ég, de a zsebkendő szemmel láthatólag nem gyullad meg. Rövid idő múlva mártsuk az „égő zsebkendőt” víz alá, és oltsuk el a lángot. Megfigyelhetjük, hogy a zsebkendő vagy a papír zsebkendő legfeljebb kicsit megpörkölődött, de nem égett el. Ugyanis az alkohol égésekor felszabaduló hő egy részét az oldószerként szereplő és a reakció termékeként képződő víz elnyelte, azáltal, hogy felmelegedett és elpárolgott. A kísérlet magyarázatához hozzáfűzhetjük, hogy ugyanez a folyamat zajlik a flambírozás során is.

Nátrium reakciója vízzel

Csipesszel emeljünk ki egy darab nátriumot a petróleum alól és óraüvegen vágjunk belőle borsó nagyságú darabot. Szűrőpapírral itassuk le róla a petróleumot és minden oldalról tisztítsuk meg a fémet az elreagált rétegtől. Üvegkádat töltsünk meg félig vízzel és csöpögtessünk bele 8-10 csepp fenolftaleinindikátort. Csipesszel megfogva tegyük a nátriumdarabkát a víz közepére, majd azonnal lépjünk hátra! A nátrium hevesen reagál a vízzel.

Magnéziumszalag égése vízgőzben

Nagy (kb. 500-600 cm³-es) főzőpohárban vagy lombikban forraljunk kb. 100 cm³ vizet. Mártsunk a vízgőzbe égő gyújtópálcát, az elalszik. Kb. 10 cm hosszú magnéziumszalagot csiszoljunk fényesre, majd csipesszel megfogva gyújtsuk meg, és mártsuk a vízgőzbe. Figyeljük meg, hogy a magnézium tovább ég, mivel a vízből is képes elvonni az oxigént: Mg + H₂O = MgO + H₂. Jód reakciója alumíniummal Ezt a kísérletet csak nyitott ablak közelében vagy jól húzó elszívó fülkében végezzük el, mivel közben nagyon sok jódgőz távozik! Porcelán dörzsmozsárban alaposan elporítunk kb. 3 g jódkristályt. Közvetlenül a kísérlet bemutatása előtt az elporított jódot összekeverjük nagyjából azonos térfogatú alumíniumporral (az alábbi angol nyelvű forrásban megadott arányos mennyiség 1,8 g; ami szemre nagyobb térfogatúnak látszik, de ennyivel is megy a kísérlet). Tilos a keveréket előre elkészíteni, mert a levegő páratartalma is beindíthatja a reakciót! Ezután a keveréket vasháromlábra helyezett régi agyagos dróthálóra, vagy használt konzervdoboztetőre tesszük, (a csempe vagy a porcelántál elrepedhet a nagy hőtől!) és a közepére kis mélyedést készítünk. (Célszerű ezek alá palalapot is rakni, hogy védjük az asztal felületét.) Egy-két csepp vizet csöppentünk a keverékben lévő mélyedésbe és várunk (miközben pl. a két anyag tulajdonságainak ismertetésével, ill. a bekövetkező reakció típusával szóval tartjuk a hallgatóságot - anélkül, hogy a várható jelenségről részleteiben beszélnénk). A víz katalizálja az alumínium és a jód reakcióját, ezért azok látványos fényjelenség közben, erősen exoterm reakcióban egyesülnek. Közben a jód egy része szublimál, ezért lila füstöt látunk.

Ásványvíz „szökőkút”

Egy 1,5-2 literes ásványvizes vagy szénsavas üdítős palackot állítsunk egy nagyméretű (kb. 35x50 cm) peremes tálcára. Nyissuk ki és figyeljük meg, hogy kinyitás után pezseg. Egy olyan méretű, 6-8 cm hosszú alumíniumrudat (esetleg rézrudat) vagy -csövet, ami a palack száján befér, csipesszel megfogva, jól melegítsünk meg a gázégő lángjában, majd egy mozdulattal ejtsük a frissen kinyitott szénsavas üdítős palackba vagy ásványvízbe. Azt tapasztaljuk, a folyadék szökőkútszerűen spriccel ki az edényből. A palack kinyitásakor lecsökken a gáztérben lévő nyomás, ezért megindul a szénsav bomlása, a felszabaduló szén-dioxidot észleljük buborékként. A hőmérséklet emelésével minden gáz fizikai oldhatósága csökken, és a szénsav szén-dioxidra és vízre való bomlásának kémiai egyensúlya is a bomlás irányába tolódik el. Jelen esetben tehát a forró fémdarab hatására igen gyorsan távozik a szén-dioxid az oldatból, hirtelen nagy mennyiségű gáz szabadul fel, ezért észleljük a spriccelést.

Lángfestés fémsókkal

Porcelántégelyekbe öntsünk 3-3 cm³ 1:1 hígítású sósavoldatot, majd mindegyikbe különkülön szórjunk olyan (kb. borsószem nagyságú) szilárd sót, ami lángfestést produkál. Erre alkalmasak például a lítium, a nátrium, a kálium, a kalcium, a stroncium, a bárium és a réz ilyen körülmények között oldódó sói. (A nátriumsót tartalmazó tégelyt tegyük a többitől távolabb, mert ez olyan intenzív lángfestést ad, hogy teljesen elnyomhatja a többit!) A kísérlet bemutatásakor sorban dobjunk a tégelyekbe egy-egy kicsi darab cink granulátumot. A nem világító lángra állított Bunsen-égőt vízszintesen tartva sorban a porcelántégelyek fölé visszük, és gyönyörködünk a különféle színű lángfestésben. Bunsen-égő hiányában a kísérletet úgy is elvégezhetjük, hogy egy-egy folyadékporlasztó kis palackból fújjuk bele a borszeszégő lángjába a fémsók oldatát, vagy a tömény sóoldatokba mártott hamumentesen égő szűrőpapírcsíkokat tartunk a lángba.

4. Kísérlet: Hidrogén előállítása cink és sósav segítségével. Durranógázpróba: a hidrogén kimutatása. A látogatók végzik, a segítők felügyelete alatt.