1
Herczegné Varga Ilona – Holzgethán Katalin Kémia 9. munkafüzet a középiskolák számára
M ! " # $ % & " K
összeáll'totta( Kocsisné )alán *u+it
2
Kedves Kollégák! Napjaink Napjaink divatos pedagógiai kifejezése kifejezése a „kompetencia „kompetencia fejle fejlesztés, sztés, kulcskompetenciák kulcskompetenciák kialakítása”. kialakítása”. Noa a kifejezések kissé idegenl angzanak, ta"talmukat vizsgálva kide"l, og# nem $jdonságok"ól van szó, a tanítási ó"ákon eddig is végeztnk kompetenciafejlesztést, csak eddig képesség%, készségfejlesztésnek neveztk. &efiníciója &efiníciója alapján' alapján' ”( )kompetencia) )kompetencia) isme"etek, isme"etek, készségek, adottságok és attit*d+k +tv+zete, és magáan foglalja foglalja a tanulás képességét és módsze"eit is.” -eát átfogó, g#*jtfogalom"ól g#*jtfogalom"ól van szó. -anítási ó"áinkon azokat a készségeket, képességeket kell megalapoznunk, mel#ek segítik diákjainkat aan, og# egész életken motiváltak leg#enek a tudás megsze"zésé"e. (z életsze"* el#zeteken alka alkalm lmaz aza ató tó tudá tudást st kell kell átad átadnu nunk. nk. (z a tudás tudás,, amel amel## nem nem mozgó mozgósí sít tat ató, ó, csak csak a tana tanan# n#ag ag "ep"od "ep"oduká ukálá lásá sá"a "a ko"lá ko"láto tozód zódik ik,, nem nem segí segíti ti az eg#é eg#ént nt +n +nma maga ga fejl fejles eszt ztés ésé éen en,, szem személ él##iség iségee kiteljesíté kiteljesítéséen. séen. /zt a célt ta"tották ta"tottá k szem s zem eltt a 0"izma 1. osztál#os o sztál#os tank+n#v és a munkafzet sze"zi. ( f"ontális tanítás el#ét eg#"e inká ol#an $.n. koope"atív 2eg#ttm*k+d3 tecnikák"a épl oktatás veszi veszi át, mel#n mel#nek ek ke"etéen ke"etéen a g#e g#e"ekek "ekek nemcsak nemcsak a taná"tól, taná"tól, eg# eg#mást mástól ól is tanulnak, tanulnak, elsajá elsajátít títják ják a n#itottságot, n#itottságot, az +nálló vélemén#f vélemén#fo"mál o"málás ás képességét. ( munkafzet munkafzet feladata feladataiva ivall segíteni segíteni kívánjuk kívánjuk a taná"okat e módsze"ek módsze"ek alkal alkalmaz mazásá ásáan. an. ( feladatok feladatok k+z+tt találatók $j típus$ak, amil#enek eddig még nem sze"epeltek munkafzeteken. 4l#en például a csopo" csopo"tos tos játé játék, k, a vázl vázlat atí" í"ás ás g#ak g#ako"o o"olt ltat atása ása,, o oss ssza za sz+ve sz+vegg elol elolva vast stat atása ása,, sz+v sz+veg egé"t é"tés, és, lén#egkiemelés, k+n#vtá", inte"netasználat g#ako"oltatása, megfig#elképesség fejlesztésé"e i"án#uló feladat st. -e"mészetesen, nemcsak $j típus$ feladatokat állítottak +ssze a sze"zk. ( ag#omán#osnak mondató ké"dések is elté"nek a "égei munkafzeteken találató, csupán az isme"etek ta"talmát számonké" fo"máktól. (z isme"etek "endsze"ezése, +sszefoglalása is ol#an fo"máan t+"ténik, amel#en azokkal kl+n+z m*veleteket kell elvégeznik a tanulóknak, például kike"esni a felso"olásól legnag#oat, tálázatokat sze"keszteni, azt kiegészíteni, kiegészíteni, ke"eszt"ejtvén#t fejteni, t+"vén#sze"*ségeket megfogalmazn megfogalmaznii a tanultak alapján, alapján, st. ( munkafzeti feladatok megoldásainak k+zzétételével segíteni kívánjuk a kollégákat, og# ne "aolja el idejket a megoldás, eel#ett a feladatok alkalmazását, az ó"a menetée való eillesztését te"vezessék meg. 5indig az adott osztál# tanulóinak képességei, a "endelkezés"e álló idke"et és a te"vezett ó"a jellege jellege d+nti el, mil# mil#en en fo"máan, fo"máan, az ó"a mel#ik mel#ik "észéen és og#an célsze"* célsze"* alkalmazn alkalmaznii a munkafzetet, munkafzetet, ezt a kollégák elátásá"a elátásá"a ízzuk. (z eg# eg#es es leckék leckék eltti eltti megjeg# megjeg#zése zésekk utalnak utalnak a tank+n#v tank+n#vii an# an#ag"a, ag"a, jelzik jelzik,, mil# mil#en en képességeket képességeket fejlesztenek az eg#es feladatok. -e"mészetesen, ezek a kollégáknak szóló +tletek, gondolatok nem k+telez é"vén#*ek, csak elgondolások, javaslatok. javaslatok. /z a munkafzet akko" válat a taná"ok igazi segíttá"sává, a sike"l széles k+"en kip"óálni, és a taná"ok, diákok visszajelzései visszajelzései alapján alapján átdolgozva t+kéletesíteni. 5ind a tank+n#v, mind a munkafzet asználatósága majd a kip"óálás so"án fog igazán kide"lni. 6ízunk enne, og# mind az 7tmutató és tanmenettel, mind ezzel a „kis módsze"tani kalauzzal” segítjk mindennapi munkájukat.
2
Kedves Kollégák! Napjaink Napjaink divatos pedagógiai kifejezése kifejezése a „kompetencia „kompetencia fejle fejlesztés, sztés, kulcskompetenciák kulcskompetenciák kialakítása”. kialakítása”. Noa a kifejezések kissé idegenl angzanak, ta"talmukat vizsgálva kide"l, og# nem $jdonságok"ól van szó, a tanítási ó"ákon eddig is végeztnk kompetenciafejlesztést, csak eddig képesség%, készségfejlesztésnek neveztk. &efiníciója &efiníciója alapján' alapján' ”( )kompetencia) )kompetencia) isme"etek, isme"etek, készségek, adottságok és attit*d+k +tv+zete, és magáan foglalja foglalja a tanulás képességét és módsze"eit is.” -eát átfogó, g#*jtfogalom"ól g#*jtfogalom"ól van szó. -anítási ó"áinkon azokat a készségeket, képességeket kell megalapoznunk, mel#ek segítik diákjainkat aan, og# egész életken motiváltak leg#enek a tudás megsze"zésé"e. (z életsze"* el#zeteken alka alkalm lmaz aza ató tó tudá tudást st kell kell átad átadnu nunk. nk. (z a tudás tudás,, amel amel## nem nem mozgó mozgósí sít tat ató, ó, csak csak a tana tanan# n#ag ag "ep"od "ep"oduká ukálá lásá sá"a "a ko"lá ko"láto tozód zódik ik,, nem nem segí segíti ti az eg#é eg#ént nt +n +nma maga ga fejl fejles eszt ztés ésé éen en,, szem személ él##iség iségee kiteljesíté kiteljesítéséen. séen. /zt a célt ta"tották ta"tottá k szem s zem eltt a 0"izma 1. osztál#os o sztál#os tank+n#v és a munkafzet sze"zi. ( f"ontális tanítás el#ét eg#"e inká ol#an $.n. koope"atív 2eg#ttm*k+d3 tecnikák"a épl oktatás veszi veszi át, mel#n mel#nek ek ke"etéen ke"etéen a g#e g#e"ekek "ekek nemcsak nemcsak a taná"tól, taná"tól, eg# eg#mást mástól ól is tanulnak, tanulnak, elsajá elsajátít títják ják a n#itottságot, n#itottságot, az +nálló vélemén#f vélemén#fo"mál o"málás ás képességét. ( munkafzet munkafzet feladata feladataiva ivall segíteni segíteni kívánjuk kívánjuk a taná"okat e módsze"ek módsze"ek alkal alkalmaz mazásá ásáan. an. ( feladatok feladatok k+z+tt találatók $j típus$ak, amil#enek eddig még nem sze"epeltek munkafzeteken. 4l#en például a csopo" csopo"tos tos játé játék, k, a vázl vázlat atí" í"ás ás g#ak g#ako"o o"olt ltat atása ása,, o oss ssza za sz+ve sz+vegg elol elolva vast stat atása ása,, sz+v sz+veg egé"t é"tés, és, lén#egkiemelés, k+n#vtá", inte"netasználat g#ako"oltatása, megfig#elképesség fejlesztésé"e i"án#uló feladat st. -e"mészetesen, nemcsak $j típus$ feladatokat állítottak +ssze a sze"zk. ( ag#omán#osnak mondató ké"dések is elté"nek a "égei munkafzeteken találató, csupán az isme"etek ta"talmát számonké" fo"máktól. (z isme"etek "endsze"ezése, +sszefoglalása is ol#an fo"máan t+"ténik, amel#en azokkal kl+n+z m*veleteket kell elvégeznik a tanulóknak, például kike"esni a felso"olásól legnag#oat, tálázatokat sze"keszteni, azt kiegészíteni, kiegészíteni, ke"eszt"ejtvén#t fejteni, t+"vén#sze"*ségeket megfogalmazn megfogalmaznii a tanultak alapján, alapján, st. ( munkafzeti feladatok megoldásainak k+zzétételével segíteni kívánjuk a kollégákat, og# ne "aolja el idejket a megoldás, eel#ett a feladatok alkalmazását, az ó"a menetée való eillesztését te"vezessék meg. 5indig az adott osztál# tanulóinak képességei, a "endelkezés"e álló idke"et és a te"vezett ó"a jellege jellege d+nti el, mil# mil#en en fo"máan, fo"máan, az ó"a mel#ik mel#ik "észéen és og#an célsze"* célsze"* alkalmazn alkalmaznii a munkafzetet, munkafzetet, ezt a kollégák elátásá"a elátásá"a ízzuk. (z eg# eg#es es leckék leckék eltti eltti megjeg# megjeg#zése zésekk utalnak utalnak a tank+n#v tank+n#vii an# an#ag"a, ag"a, jelzik jelzik,, mil# mil#en en képességeket képességeket fejlesztenek az eg#es feladatok. -e"mészetesen, ezek a kollégáknak szóló +tletek, gondolatok nem k+telez é"vén#*ek, csak elgondolások, javaslatok. javaslatok. /z a munkafzet akko" válat a taná"ok igazi segíttá"sává, a sike"l széles k+"en kip"óálni, és a taná"ok, diákok visszajelzései visszajelzései alapján alapján átdolgozva t+kéletesíteni. 5ind a tank+n#v, mind a munkafzet asználatósága majd a kip"óálás so"án fog igazán kide"lni. 6ízunk enne, og# mind az 7tmutató és tanmenettel, mind ezzel a „kis módsze"tani kalauzzal” segítjk mindennapi munkájukat.
3
,ané- elei ismétlés A középiskola, a 9. osztály első kémiaórája meghatározó jelentőségű. Az ismerkedésen, általános tudnivalóko tudnivalókon, n, a tankönyvvel, tankönyvvel, munka!zettel munka!zettel való megismerkedé megismerkedés, s, a tanári követelmények követelmények ismerteté ismertetése se mellett már az első órán érdemes időt szánni arra is, hogy tisztázzuk, milyen, az általános iskolá"an megszerzett ismeretekre ogunk ép#teni az év során. $zt a rendszerezést seg#ti a munka!zet alá""i összeáll#tása. az,ané- elei ismétlés /. 0n1agi -áltozások 8sopo"tosítsd az alái változásokat! változásokat! 9"d e a tálázat megfelel megfelel el#é"e el#é"e a változást jelz et*ket! a% a a% a víz melegítése "% kon#asó "% kon#asó oldása vízen vízen &% a &% a víz ontása eg#ená"ammal d% a d% a víz fo""alása e% a e% a id"ogéngáz égése % a % a jég olvadása :izikai változás a3, 3, d3, f3
Kémiai változás c3, e3
/;ote"m fol#amat e3
/ndote"m fol#amat c3 kémiai "., de az a3, d3 és f3 is
2. Kémiai ré részecskék (z á"át kiegészítve csopo"tosítsd a kémiai "észecskéket, és so"old e a megadott "észecskéket a megfelel csopo"ta! kémiai "észecskék atomok 8l, (l
ionok
p< = e > szám szám kationok atomól képzdik
molekuláól képzdik
Na<
AB@< NAC<
molekulák
e > = p < szám szám anionok atomól képzdik
@? D
azonos
kl+n+z atomokól at atomokól N? @? A? A?@ NAB
molekuláól képzdik @AD 8@B? D
Eészecskék' A?@, N?, Na<, 8@B?> , 8l, AB@<, @?> , @A > , @?, NAB, (l, NAC<, A?
4
3. 0lkimista kémia (z alkimisták jel+lése és az elem mag#a" neve után jel+ld az elemeket a ma is asználatos í"ásmóddal 26e"zelius FGFC > az elem latin nevének kezdet*je és esetleg még eg# et*je3! név a"an# ezst igan# "éz vas á"ra
alkimista jel+lés veg#jel (u név
ón
alkimista jel+lés á"ra veg#jel Hn
(g
Ag
8u
:e
ólom
nikkel
cink
kén
0
Ni
In
H
o;igén @
4. ,",5 -ájékozódj a pe"iódusos "endsze"en! Aasználd a tank+n#ven lév pe"iódusos "endsze"t! Ka"ikázd e a totószelvén# el#es tippjeit! F. 5el#ik atom képez negatív t+ltés* iontJ F. id"ogén ?. szén . kló" ?. 5i a vas veg#jeleJ F. L ?. :e . Ls B. 5enn#i a szén "endszámaJ F. F? ?. 4L. . M C. 5el#ik atom találató a a"madik pe"iódusanJ F. 5g ?. N . : . 5el#ik atom veg#jele 8uJ F. kalcium ?. k*"ium . "éz M. 5el# atom tagja a második csopo"tnakJ F. 8a ?. Na . (l O. 5el#ik a foszfo"atom veg#jeleJ F. : ?. 0 . 0 G. 5i a kalciumatom veg#jeleJ F. Ka ?. K . 8a 1. 5enn#i a kén "elatív atomt+megeJ F. FM,PP ?. B?,PM . B1,FP FP. 5el#ik elem ta"tozik a nemesgázok k+zéJ F. magnézium?. k"ipton. fluo" FF. 5i a jód veg#jeleJ F. 4 ?. Q . R F?. ( ké"déses atom a 444. ( csopo"tan és a a"madik pe"iódusan találató. 5el#ik atom"ól van szóJ F. Hi ?. (l . 8 FB. ( pe"iódus "endsze" án#adik csopo"tjáan F. B. pe"iódus, 4. ( csopo"t és án#adik pe"iódusáan el#ezkedet el ?. F. pe"iódus 444. ( csopo"t a FF%es "endszám$ atomJ . ?. pe"iódus, 44. ( csopo"t FB < F. 5el# atomok jelét fedezetjk fel F. a"an# és lítium az (S4 névenJ 2( nag#% és kiset*ket ne ?. alumínium és indium veg#k fig#eleme!3 . alumínium és jód 2 Az '. kérdésnél az '., a hidrogén is helyes válasz, de a hidrid(ionról középszinten nem tanul a diák.3 6. Ionképlet ( tálázatan jel+ld az ionokól képzd veg#letek képletét! az ion neve, jele id"o;idion @AT o;idion @?T klo"idion 8lT
nát"iumion Na< Na@A Na?@ Na8l
kalciumion 8a?< 8a2@A3 ? 8a@ 8a8l ?
magnéziumion 5g?< 5g2@A3? 5g@ 5g8l?
alumíniumion (lB< (l2@A3B (l?@B (l8lB
szulfi+ion &2–
7a2&
8a&
Mg&
0l2&3
5
. 0 kémiai -áltozások elölése eg1enletekkel 9"d le az F. feladat kémiai változásainak "eakcióeg#enletét! ? A?@ U ? A? < @? ? A? < @? U ? A?@ 5i tapasztalató, a nát"iumot égetnk kló"gázanJ eves "eakció, t*ztnemén# ( "eakció eg#enlete' ? Na < 8l? U ? Na8l ( "eakció típusa' az an#agok száma sze"int' eg#eslés az ene"giaváltozása sze"int' e;ote"m fol#amat a "eakció lén#ege sze"int' "edo;i "eakció /gészítsd ki és "endezd a k+vetkez eg#enleteket! C (l < B @? V ? (l?@B 8 < 8@? V ? 8@ ? 8a < @? V ? 8a@ ? H@? < @? V ? H@B 8 < @?V 8@? ? :e < B 8l? V ? :e8lB H < @? V H@? ? A?@ V ?A? < @?
0 munkafüzet feezetei a Kémia 9. osztál1os tankön1- :eosztása alapán készültek; 0
6
/. 0 kémiai k'sérletek an1agai< eszközei< :alesetmentes használatuk Az a tanár, aki már az első órán szeretne valami )*jszerűt+, e munka!zeti ejezet seg#tségével nem szokványos órát tarthat. Az ismétlést röviden is megoldhatja. Arra ord#tson inká"" gondot, hogy már az elején valamivel elkeltse a tanulók érdeklődését, mert ez a késő""iek"en nagyon megkönny#ti a közös munkát. em kell nagy előkész!let néhány la"oratóriumi eszköz összegyűjtéséhez, és két nagyon egyszerű, de látványos és ontos k#sérlet elvégzéséhez. -iztos a siker, ha+már az első órán is k#sérletezt!nk+. A kémiai "iztonsággal kap&solatos tudnivalók megismerése és a "alesetvédelmi oktatás alapvető ontosság*, nem sza"ad átugrani, elmulasztani, vagy otthoni eladatként adni. A késő""i órákon, amikor aktuális, mindig vissza kell térni rá.
/. Keres+ a párát; 9"d a et*k elé a megfelel számot! a% szén 1 % veg#let a levegl O "% mészégetés FP g% jég olvadása B &% magnézium G h% pozitív ion C d% :e ? i% vas%szulfid F e% szulfátion M j% kémiai "eakció
F. H@C?> ?. :eH B. elem C. vas . 8
2. !1akorlás 9"d fel a veg#letek képleteit! a% kénsav A?H@C "% kalcium%id"o;id 8a2@A3? &% alumínium%o;id (l?@B
d% nát"ium%ka"onát Na?8@B e% kálium%klo"id K8l % vas24443%jodid :e4B
M. id"ogéngáz égése O. endote"m fol#amat G. nát"iumion 1. szén%dio;id FP. fizikai változás
3. Kémiai la:orat=riumi eszközök ( kémiai lao"ató"iuman a an#ag lao"áns +sszekeve"te az eszk+z+k polcainak feli"atait. -eg#él "endet a polcokon! Aasználd a tank+n#vet! +sszekeve"edett feli"atok mé"% k"istá% /"len% álló% 0et"i% fz% pipetta kémcs% lomik l#osító me#e"% lomik csésze poá" állván# csésze lomik "ra helye el#es feli"atok /"len% fz% me#e"% poá" lomik
álló% lomik
mé"% lomik
k"istá% 0et"i% l#osító csésze csésze
pipetta
kémcs% állván#
4. K'sérletezzünk; A. A háztartási sósav és a hypó veszélyes reak&iója ( "ajzon látató kísé"lettel szemléltetet. ( keletkezett kló"gáz sá"gász+ld, fojtó szag$, mé"gez gáz, ezé"t a lomikot azonnal zá"juk le. a% 9"d az á"a megfelel el#é"e a kísé"leti eszk+z+k nevét! "% Ke"esd ki a tank+n#vl 21. oldal3 a kló" veszél#szimólumainak et*jeleit! ( tank+n#ven találató 2C. oldal3 "ajzok alapján "ajzold a nég#zeteke a kló" veszél#szimólumait, és í"d a "ajz mellé szavakkal a piktog"amok jelentését!
7
- mé"gez
N k+"n#ezeti veszél#
á"ra helye
-. /ék(ehér Légezd el az alái kísé"letet! 9"d az eszk+z+k mellé azok nevét! á"ra helye 5il#en szín* a "ézgálicoldatJ kék 5i a "ézgálic képlete' 8uH@C 2a kristályvizet nem tudja még a diák > 5i a meszes víz atóan#agának képleteJ 8a2@A3? 5i képzd+tt a "eakció so"ánJ kék, oldatatlan csapadék /gészítsd ki a kémiai fol#amat eg#enletét! 8a2@A3? < 8uH@C V 8u2@A3? < 8aH@C 5i"e asználják a "ézgálicot a k+znapi életenJ 0e"metezsze" 2o"dói lé3 elállításá"a 6. Ismétlés 9"d fel a k+vetkez ionok nevét! Na< nát"ium%ion 8l > klo"id%ion < > K kálium%ion 6" "omid%ion ?< 5g magnézium%ion 4 > jodid%ion ?< > 8a kalcium%ion N@B nit"át%ion B< (l alumínium%ion @A > id"o;id%ion A< id"ogén%ion @?> o;idion AB@
szulfid%ion ?< ?> :e vas2443%ion H@C szulfát%ion B< :e vas24443%ion 8@B?> ka"onát%ion 8u?< "éz2443%ion 0@CB> foszfát%ion In?< cink%ion NAC
. H?tlenke+@ párkeres@ ( magnézium%, nit"át%, alumínium%, ka"onát%, foszfát% és nát"iumion ke"esi a pá"ját, ám t+ pá""a is akadnak. Aog#anJ 9"d fel a pozitív és a negatív ionokat, majd az ionpá"okól lét"ej+tt kilenc veg#let képletét! Na< 5g?< (lB< N@B D 8@B? D 0@CB D NaN@B 5g2N@B3? (l2N@B3B Na?8@B 5g8@B (l?28@B3B NaB0@C 5gB20@C3? (l0@C
8
2. 0z atom felép'tése
$z az a téma, amire mindenki emlékszik az általános iskolá"ól, nem kell sokat magyarázni, lehet egy ki&sit )kalandozni+, és *jajta eladatokat megoldani. Az '. eladat seg#t eligazodni a nanovilág"an, a mindennapi élet tárgyaihoz viszony#tani a méreteket, köz"en gyakorolható az olvasás is, mint alapkészség. 0elkeltj!k az érdeklődést a szöveg"en eml#tett könyv iránt, nem mellőzhető az a tény sem, hogy a tá"lázat kitöltése során gyakorolják diákjaink az ismeretek rendszerezését, és elképzelhető""é válnak a parányi része&skék. Azt a tanár döntse el, hogy egy!tt töltik(e ki a tá"lázatot, vagy önállóan, és utána "eszélik meg. A lényeg az, hogy az egész óra olyamán mindig dolgozzanak valamit, és kapjanak visszajelzést munkájukról. Az is tudatosuljon a diákok"an már az év elején, hogy a periódusos rendszer mindig legyen kéznél, az a )legjo"" legális puska+. Az izotópokat részletesen meg kell "eszélni, a nuklid ogalom *j, tudatos#tani kell. $zen az órán legtö""et a relat#v atomtömeg, mól és moláris tömeg ogalmakkal kell oglalkozni. A munka!zet egyes eladatai melletti1 azt jelzi, hogy a eladat neheze"", a elkész!lte"", érdeklődő"" tanulók számára kész!lt. 2pl. a 3. eladat, a "ölény esete.%
/. AMekkora az ekkoraBC Kalan+ozás a nano-ilág:an... 5egtudatod, a végigjá"od az utat Eica"d :e#nman Noel%díjas fizikus Aat k+nn#ed eladás cím* k+n#vének kalauzolásával. @lvasd el fig#elmesen a sz+veget, és t+ltsd ki a tálázatot! „... van eg# nag#jáól M mm átmé"j* vízcseppnk. 6á"mil#en k+zel"l is nézzk, nem látunk mást, csak vizet' fol#tonos, szakadatlan vizet. Aa a mai legjo optikai mik"oszkópon át > nag#jáól ?PPP%sze"es nag#ításan > nézzk, akko" a vízcsepp má" vag# F? m átmé"j* lesz, akko"a teát, mint eg# jóko"a szoa. Aa most is k+zel"l nézzk, még mindig viszon#lag fol#amatos vizet látunk, de má" itt%ott lada fo"máj$ ide%oda $szó valamiket is. /z igen é"dekes látván#' ezek a valamik papucsállatkák. ... most továmeg#nk, és még k+zele"l vizsgáljuk a víz an#agát, továi ?PPP%sze"es nag#ításan. /kko" a vízcsepp átmé"je má" nag#jáól ?C km, és a igen k+zel"l néznénk, valamiféle n#zsgést látnánk, valami nem fol#tonosat. ... Aog# k+zele"l lássuk ezt a tolongást, mindent a $ja ?P%sze"esé"e nag#ítunk. ... 9me a vízmolekulák képe ...” F.
?. továi ?PPP%sze"es
Aán#szo"osá"a nag#ítottunkJ
>
?PPP%sze"es
5ekko"a nag#ításan vizsgálódunkJ
>
?PPP%sze"es
5ivel vizsgálódunkJ
szaadszem% mel
fén#% 2optikai3 elekt"on% mik"oszkóp% mik"oszkóp% pal pal
5ekko"a lenne a vízcsepp ekko"a nag#ításanJ 5it látunkJ
Aán# m vag# km M mm lenne az átmé"jeJ 5iez asonlítató a > mé"eteJ fol#tonos vizet
F? m
C milliószo"os
?C km
pl. eg# nag# szoáoz
pl. 6pest% W+d+ll táv
papucsállat% kákat
nem fol#tonosat
B. továi ?P%sz+"+s F milliá"d%% szo"os „nanomik% "oszkóppal” MPPP km 5ag#a"% o"szág > Kamcsatka „vízmoleku% látX
9
?. Dillantás az atom :elseé:e (zonosítsd az atom vázlatos "ajza alapján az atom "észeit, nevezd meg azokat és a ennk találató elemi "észecskéket! elekt"onfel, elekt"onok atommag
p"oton
nukleonok
neut"on
3. Keresés a peri=+usos ren+szer:en -+ltsd ki a tálázat ián#zó adatait! Hegítségl asználd a pe"iódusos "endsze"t! -alálsz%e izotópatomokatJ az atom veg#jele (l @ 2izotóp3 A izotóp 2&euté"ium3 @ A
p"oton FB G F
neut"on FC FP F
G F
G P
az elemi "észecskék száma elekt"on nukleon FB ?O G FG F ? G F
FM F
"endszám FB G F
t+megszám ?O FG ?
G F
FM F
4. Mi< oEigénatomok... Aán#félék is vag#unkJ Lizsgáljuk meg a levegt! ( leveg o;igénmolekuláit alkotó atomokat tekintve, minden FPP PPP atomól 11 O1 d, vag#is az atomok 11,O1Y%a FM%os t+megszám$ o;igénatom, mel#nek "elatív atomt+mege A" U F,11C1 BO d vag#is az atomok P,PBOY%a A" U FM,111F FO%es t+megszám$ o;igénatom, mel#nek "elatív atomt+mege ?PC d vag#is az atomok P,?PCY%a FG%as t+megszám$ o;igénatom, mel#nek "elatív atomt+mege A" U FO,111? a% 5ien asonlítanak eg#másoz, és mien kl+n+znek ezek az atomokJ Készíts leltá"t a tálázat segítségével!
( "endszám (z atom p"otonszáma (z atom elekt"onszáma (z atom t+megszáma (z atom neut"onszáma (z atom "elatív t+mege
@%FM
@%FO
@%FG
G G G FM G F,11C1
G G G FO 1 FM,111F
G G G FG FP FO,111?
"% :ogalmazd meg eg# mondatan a d+nt eg#ezséget és kl+nséget! 0"oton és elekt"onszám azonos, neut"onszám kl+n+z. &% Aog#an nevezzk az o;igén elem vizsgált atomjaitJ 4zotópatomok, nuklidok. d% 5enn#i az o;igén "elatív atomt+megeJ Hzámold ki! :ol#tasd a számítást! 2( szo"zatokat nég# tizedesjeg#"e ke"ekítsd!3 A" U 2F,11C1 Z P,11O13 < 2 FM,111F [ P,PPPBO3 < 2 FO,111? [ P,PP?PC 3 A" U F,1MB < P,PPM?1F < P,PBMOF A" U F,111B
10
e3 5ié"t nincs mé"tékeg#sége a kapott "elatív atomt+megnekJ 2Wondolj a "elatív kifejezés jelentésé"e!3 5e"t viszon#ított é"ték, a viszon#ítás alapja is g% an megadott szám, íg# „eg#sze"*sítetnk vele”.
6. ,öltsük ki a tá:lázat hián1z= a+atait;
Hegítségl asználd a tank+n#vet és a pe"iódusos "endsze"t! kémiai jel veg#jel képlet 8l > (g > :e
> 8l? > 8@? >
"elatív atomt+% molekulat+% meg meg B, > > OF FPG > > CC M >
4 2g\mol3
m 2g3
n 2mol3
B, OF FPG CC M
B, B, FP,G CCP FC
F P, P,F FP P,?
da"a atom molekula M ] FP ?B M ] FP?B M ] FP?? F,G ] FP? F, ] FP?B
> B ] FP ?B > M] FP?C >
. F0 :ölén1 esete Lalaa, $g# FC PPP évvel ezeltt, eg# +lén# legelészett a p"é"in. ( f*, amit megevett, a 8%F? mellett 8% FC%izotópot is ta"talmazott. 9g# a 8%FC%atomok a +lén# sze"vezetée, t+ek k+z+tt a csontjaia is eépltek. (míg élt és legelészett, a táplálékáól a 8%FC%atomok fol#amatosan pótlódtak, a +lén# testéen a 8%FC menn#isége állandó volt. Aossz$ évek m$ltán azonan +lén#nk kim$lt, és a testének 8%FC%ta"talma nem pótlódott t+é, anem eg#"e cs+kken menn#iséget mutatott. a% 5ajon hová tűnik a 6('7 egy része az idők olyamán8 ( 8%FC%atom a szén eg#ik "adioaktív > azaz nem stail atommag$ > izotópja, amel# kls atás nélkl is "adioaktív átalakulást szenved. (z átalakulás so"án eg# másik elem, a nit"ogén eg#ik izotópja keletkezik. Hzámold ki, án# elemi "észecske van a kiindulási és a keletkezett állapotan! 8%FC N%FC < M p ... O p< G nP ... O nP Lálaszd ki, og# mil#en változás t+"ténetett a magot felépít elemi "észecskék szempontjáólJ (. /g# p"oton neut"onná alakult 6. /g# neut"on p"otonná alakult (z átalakulást nag# ene"giáj$ sugá"zás kísé"i, mel#nek eg#ik +sszetevje eg# "észecske kisugá"zása. 2Kitalálatjuk, og# mel# "észecskék "+pletnek ki a 8%FC%atomok magjáól az átalakulás k+zen, a mé"legeljk, og# mil#en t+ltés* elemi "észecske mil#en t+ltés*vé alakult át!3 5el#ik "észecskét ocsátják ki a FC8 atommagokJ Ka"ikázd e a et*jelét! (. semleges neut"ont 6. pozitív, a%"észecskének nevezett Ae?<%t 8. negatív, ^% "észecskéknek is nevezett e > t &. pozitív "észecskét, p"otont Aová „t*nik” teát az elpusztult sze"vezeteken az eg#ko" táplálékkal pótolt 8%FCJ :oglaljuk +ssze néán# mondatan! "% onnan lehet tudni, hogy a "ölény!nk k". '7 ezer évvel ezelőtt élhetett8 ( mag#a"ázat a "adioaktív átalakulás seességéen "ejlik. 5inden "adioaktív izotóp"a jellemz eg# felezési id, az az idta"tam, amel# alatt az átalakulást szenved izotóp adott menn#iségének fele elomlik. ( 8%FC esetéen ez az é"ték MMG év, azaz k+zelítleg OPP év. Wondoljuk át a tálázat segítségével, og# az idk fol#amán az e"edeti 8%FC menn#iségének án#ad "észe ma"adt meg a leleten! _"ázoljuk g"afikonon is az atomok számának változását az id fggvén#éen! az atomok száma 2N3
11
/"edetileg volt OPP év elteltével FF CPP m$lva FO FPP m$lva ?? GPP m$lva
N d 8%FC atom `N N F\G N F\FM N
id 2év3 ( tudósok eg#"észt isme"ik az él sze"vezetek"e jellemz 8%FC menn#iségét, más"észt megatá"ozzák a leleten talált menn#iségét, és ennek isme"etéen k+vetkeztetni tudnak az eltelt id"e. 2:eltételezzk, og# a 8%FC keletkezésének mé"téke ug#anakko"a volt a lelet lét"ej+ttének idején, mint ma.3
3.
3. lektronok az atom:an /l
4inden munka!zeti egység elején találunk olyan eladatot, amely az előző órán megtanultak számonkérése, ismétlése. $nnek az ismétlésnek mutatja "e nem a sa"lonos, hanem *jszerű, a tanulók számára érdekese"", szórakoztató"" ormáját az alá""i játék. $z a orma a késő""iek"en is alkalmazható, kipró"álta, rendszeresen alkalmazza a munka!zet szerzője, "evált. A :;- kérdés jó példa arra, hogyan lehet az órán )játékosan megtanulni+, sőt kiegész#teni 2:;6% az alapvető, már ismert, néha unalmasan ismételgetett alapogalmakat. A 7. eladat az élethez közel#ti az energetikai ismereteket. A tankönyv nem nevezi meg a
/. 0z atom felép'tése kér+éscsoport F. 5el#ek a legisme"te elemi "észecskékJ ?. 5el# elemi "észecskék a nukleonokJ B. 5ié"t semleges elekt"omosan az atomJ C. 5i adja meg az atomok "endszámátJ . 5i atá"ozza meg az atom kémiai minségétJ M. 5i alkotja a kémiai elemeketJ O. 5it neveznk izotópatomoknakJ
2p<, nP, e > 3 2p<, nP3 2p< U e > 3 2p< szám3 2p< szám3 2azonos "endszám$ U p"otonszám$ atomok3 2azonos p"otonszám$, de kl+n+z neut"onszám$ atomokat3
12
G. 5it neveznk nuklidnakJ
2eg#%eg# megatá"ozott "endszám$, és megatá"ozott t+megszám$ izotóp változatot 3
1. Aán# nP%t ta"talmaz a F?%es "endszám$ és ?%+s t+megszám$ izotópatomJ
2FB3
2. Gelat'- atomtömeg< m=l< moláris tömeg kér+éscsoport F. Aatá"ozd meg a "elatív atomt+meg fogalmát! 2( "elatív atomt+meg viszon#szám, mel# megmutatja, og# eg# elem eg# atomjának t+mege án#szo" nag#o az atomi t+megeg#ségnél, a szén%F?% nuklid t+megének F\F? "észénél.3 ?. 5i az an#agmenn#iség mé"tékeg#ségeJ 2mól3 B. 5ekko"a az (vogad"o%állandó é"tékeJ 2M [ FP?B3 C. Aán# d atom van P, mól vasanJ 2B [ FP?B3 . 5ekko"a a t+mege ? mól víznekJ 2BM g3 < M. Aán# p találató a nit"ogénatomanJ 2O3 O. Aán# mól 1 g vízJ 2P, mól3 G. 5ié"t nem egész szám a "elatív atomt+megJ 2( t+megszám egész szám, de a "elatív atomt+meg és a molá"is t+meg nem egész szám, me"t fig#eleme veszik az izotópok elfo"dulási a"án#át is.3 1. 5ekko"a a molá"is t+mege a 8@?%nekJ 2CC g\mol3 3. 0z elektronr=l ... A. /i edezte el '>9?("en az elektront8 ( sz"ke sávól megtudatod, a megoldod a "ejtvén#t! a -
(
H " : d / e K
=. a% ?.( "% 3. (&% '. d% @.(e% 7.(% :.(g%
I / & ( S 4
9 S / 8 L
A @ 5 H @ g N
_ b 5 4 4 N /
H 5
(
W
I W
_ (
H -
9
L
/lekt"on és elekt"on k+lcs+natása. (z atomnak az a "észe, amel#et az elekt"onok +sszessége alkot elekt"on%... (z atomnak een a "észéen eg#általán nem találatók meg az elekt"onok. ( p"otonokkal és a neut"onokkal eg#tt ee a "észecskecsopo"ta ta"toznak az elekt"onok. (z elekt"on t+mege a p"otonoz viszon#ítva. ( p"oton és az elekt"on k+lcs+natása. 4l#en t+ltés* az elekt"on.
-. ellemezz!k az elektrontB &zámozással "endezd logikus so"a az elekt"on ke"eszt"ejtvén#en felso"olt jellemzit! 2( felso"olás váza leet' felfedezése, elel#ezkedése, jellemzi, k+lcs+natásai.3 ( sz+veget letaka"va mondd el az elekt"on jellemzit! ( 8. pontan továi info"mációkat olvasatsz az elekt"on"ól, és ezt is eleszeted az eladása.
13
6 1Amiről az elektron mesél... Eészecske vag#ok, ug#anakko" a fén#ez asonlóan ullámként viselkedem. /z a pa"án#i "észecskék világáan nem szokatlan, a nag#o tá"g#aknál ug#anakko" nem „divatos”, vag#is nem ol#an n#ilvánvaló tulajdonság. Qellemz "ám, og# állandóan mozgok. (z autó mozgásának leí"ásá"a például a v C s;t +sszefggést tanultuk. (z én mozgásomat csak sokkal on#olulta +sszefggések segítségével leet leí"ni.
4. nergia (z elekt"on szaadon is elfo"dul, például, az elekt"onmik"oszkóp sugá"n#alájának "észecskéjeként, de kedvez, a az atoman ta"tózkodik, aol az atommag vonzóe"eje ta"tja fogva. Seginká azonan az atommag k+zeléen „sze"et lenni”, me"t itt a legkise az ene"giája. Aog# mié"t, megé"teted, a eg# vízesés"e gondolsz! (og# a lez$duló víz is veszít az ene"giájáól 2az íg# felszaaduló ene"giát alakítják villamos ene"giává3, az elekt"on is eg#"e staila el#"e, eg#"e mél#e"e, eg#"e kise ene"giaszint"e jutat, minél k+zele ke"l az atommagoz. a% 5i a legkedvez el# az elekt"onok számá"aJ (z atommagoz k+zel. "% 5ié"tJ 5e"t itt legnag#o a p"otonok vonzása. &% 5ié"t nem ta"tózkodat itt minden elekt"onJ 5e"t taszítják eg#mást. d% Aova ke"l a t+i elekt"onJ ( magtól távola. (z a té""ész, aol az elekt"on a legvalószín*en megtalálató, az atompál#a. /g# atompál#át eg# vag# legfelje két elekt"on mozgása jel+l ki. 2A kipontozott !res helyek a nyomtatás"an lemaradtak.% 6. 8hemoring ( 8emo"ingen a nag#tekintél#* Eendez 0"otonok kijel+lik azokat a pál#ákat, aol a f"ge Le"sen#z /lekt"onok mozogatnak, a „ve"sen#szaál#zatnak” megfelelen. 5ersenysza"ályzat F. /ne"gia 5inden elekt"on a legkise ene"giáj$ el#"e t+"ekszik. ?. /lekt"onok száma /g# pál#án legfelje két elekt"on leet. B. 0á"osítottság %(z azonos ene"giáj$ pál#ákon 2pl. p;, p#, pz3 az elekt"onok $g# el#ezkednek el, og# minél t+ leg#en pá"osítatlan. A pályák száma és sorrendje 2nyomdahi"a, kimaradt a kipontozás% Fs, ?s, ?p;, ?p#, ?pz, Bs, Bp;, Bp#, Bpz, Cs ... 5el#ik a legkise suga"$ pál#a a 8emo"ingenJ Fs ( foszfo"atoman án# Eendez 0"oton"a van szkség a ve"sen# szaál#os leon#olításáozJ F Eendez 0"oton Aán# Le"sen#z /lekt"on vanJ F Aol el#ezkednek el a legkise ene"giáj$, g#ztes Le"sen#z /lekt"onokJ (z Fs pál#án. _llapítsd meg a foszfo"atom minden Le"sen#z /lekt"onjá"ól, mel#ik pál#án el#ezkedik el! F. elekt"on' Fs M. elekt"on' ?p FF. elekt"on' Bs ?. elekt"on' Fs O. elekt"on' ?p F?. elekt"on' Bs B. elekt"on' ?s G. elekt"on' ?p FB. elekt"on' Bp C. elekt"on' ?s 1. elekt"on' ?p FC. elekt"on' Bp . elekt"on' ?p FP. elekt"on' ?p F. elekt"on' Bp 5el#ik pál#a telítettJ Fs, ?s, ?p, Bs Aol van még "es „el#”J 5el#ik pál#a telítetlenJ Bp ( foszfo"atom elekt"onsze"kezete teát Fs??s??pMBs?BpB.
14
4. 0 peri=+usos ren+szer Az '. 2ismétlő% eladat jó példa arra, hogyan gyakoroltassuk a vázlat alapján történő önálló előadás megtartását. 4ost még adott a kész vázlat, a késő""iek"en már a vázlatot is a tanulóknak kell megszerkeszteni!k. A :. és 7. eladat a rendszerezőképesség ejlesztését szolgálja, az =. pedig a mindennapi élet"en előorduló példák seg#tségével elképzelhető""é teszi a parányi méreteket.
/. Ismétlés a% (z itt látató vázlat alapján eszélj +nállóan az atom"ól! felfedezése 2g+"+g+k, -omson3 "észei 2atommag, elekt"onfel, nukleon, p<, nP, e > 3 jellemzk 2t+meg, t+ltés, izotópok3 k+lcs+natások 2vonzás, taszítás, az elekt"onfel kiéplése3 "% 5il#en t+"vén#sze"*ségek szaják meg az atoman az elekt"onok elel#ezkedésétJ 25el#ek a 8emo"ingen é"vén#es ve"sen#szaál#okJ3 &% _llapítsd meg a nát"ium p"otonszámát! 2_llapítsd meg, án# Eendez 0"otonja van a nát"iumnak!3 d% 9"d fel a nát"ium elekt"onsze"kezetét! 2_llapítsd meg, ol el#ezkednek el a Le"sen#z /lekt"onok!3 Fs??s??pMBsF 2. Ki -olt Meng1elee-C „5eng#elejevnek a k+n#vk+tés és a "+ndkészítés volt a oija. /g# alkalommal éppen an#agot vásá"olt, amiko" valaki megké"dezte az eladótól' > Ki volt ez az eme"J > Aát nem tudjaJ 0edig mindenki isme"i. /z 5eng#elejev, a í"es "+ndkészít meste".” 5i og#an válaszolnánk a ké"dés"eJ 5eng#elejev nevéez f*zdik a még ma is asznált pe"iódusos "endsze" megalkotása. 3. Hog1an készülhetett a peri=+usos ren+szerC 5eng#elejev szenvedél#es pasziánszjátékos volt. /nnek a szenvedél#ének a pe"iódusos "endsze" elkészítése k+zen is ódolt' az elemek neveit és jellemzit ká"t#ák"a í"ta, amel#eket eg#"e kise csopo"toka so"olt, majd a kémiai asonlóság alapján so"ok"a és oszlopok"a osztott szét. /lsz+" csak a ká"t#án olvasató tulajdonságok alapján "akd nag#o, majd eg#"e kise csopo"toka a k+vetkez ká"t#ákat! ( ká"t#ák jel+lésé"e a jo fels sa"okan lév et* szolgál. Készíts almazá"át! Légl a tank+n#v kísé"lete és isme"eteink alapján í"d fel a ká"t#ák"a az elemek veg#jelét, és a csopo"tosítás e"edmén#ét ellen"izd a pe"iódusos "endsze" segítségével!
15
Néán# leetség a csopo"tosítás elkezdésé"e' ( 8 : Q fémek, & / A gázok, ( 8 : Q "edukálósze"ek, ezen ell ( és Q lág#, feé", ezen ell a "edukálókészség elté", íg# má" a ? elem elkl+nítet. 8 és : sz"késfeé", vízontás elté"sége alapján azonosítatók. 6 és A o;idálósze"ek, ezen ell szilá"d és szulimál a 6 % azonosítató sá"gász+ld, mé"gez gáz a A % azonosítató & / W 4 %nek van id"ogénveg#lete, eg#é tulajdonságaik alapján elkl+nítetk, st.
4. Hasonl=ságok és külön:ségek A. /#sérlet Ael#ezznk fenolftaleines vizet ta"talmazó fzpoa"aka kis da"a nát"iumot, káliumot, magnéziumot és kalciumot! :ig#eljk meg a fol#amatokat, és asonlítsuk +ssze a "eakciók evességét 2és kémhatását ( kitörlendő% a k+vetkez tálázat kit+ltésével! ( "eakció evességét számokkal "angso"oljuk' F%legevese, st. nát"ium kálium magnézium kalcium ( kémiai "eakció evessége (z atom elekt"onsze"kezete (z atom veg#é"tékelekt"onjai ( "eakciók asonlóságának oka ( "eakciók kl+n+zségének oka
? F F NeBs ("CsF F F azonos +sszetétel* veg#é"tékéj a veg#é"tékelekt"onok atommagtól való kl+n+z távolsága
C B ? NeBs ("Cs? ? ? azonos +sszetétel* veg#é"tékéj a veg#é"tékelekt"onok atommagtól való kl+n+z távolsága
-. ltalános#tás az azonos csopo"ta ta"tozó elemek atomjainak elekt"onsze"kezete k+z+tti az azonos pe"iódusa ta"tozó elemek atomjainak elekt"onsze"kezete k+z+tti
asonlóság a veg#é"tékéjon azonos szám$ elekt"on a veg#é"tékéjuk azonos távolságan van az atommagtól
kl+nség a éjak száma kl+n+zik a veg#é"tékéjon elté" az elekt"onok száma
6. 7ag1ságren+ek Ke"esd ki a tank+n#vl az atomok mé"etének nag#ság"endjét! :ejezd ki az alái mé"eteket FP atván#aként, és "endelj a mé"etekez eg#%eg# példát! ?P méte" U ?P m U ? [ FPF m > kifejlett lucfen# %F F,G méte" U F,G m U FG [ FP m > eg# magas fé"fi %B milliméte" U mm U [ FP m > o"sszem átmé"je %M M mik"ométe" U M m U M [ FP m > a fst szemcséi %1 F nanométe" U F nm U F [ FP m > cuko"molekula átmé"je %F? CM pikométe" U CM pm U CM [ FP m > a id"ogénatom átmé"je
. 0tomméretek _"ázold g"afikonon > a pe"iódusos "endsze" segítségével > kék színnel az azonos csopo"ta, pi"os színnel az azonos pe"iódusa ta"tozó atomok mé"etének változását! atomsugá" 2pm3 atom veg#jele atom "endszáma
F Si B
atomsugá"
FG1 Na FF
FMP 5g F?
?BM K F1
FCB (l FB
FBP 0 F
FBC Hi FC
FPC H FM
FPP 8l FO
16
skála 50-250-ig
"endszám skála 0-20 6ecsld meg a kló" atomsuga"ának é"tékét! /llen"izd az adatot a Nég#jeg#* fggvén#tálázatok cím* k+n#vl!
. 7ézzünk körül a peri=+usos ren+szer:en; 5el# atomok veg#jelét "ejtik a nevekJ 2( nag#% és kiset*t ne vedd fig#eleme!3 S4S4 L(S4 K(-4 04H-4 K(-(S4N (--4S( (S64N 0(hS( S(S4 84S4 0(S4 /EN( H45@N L4N8/ 04E@H Sítium, vanádium, alumínium, kálium, asztácium, jód, foszfo", kén, titán, tantál, nit"ogén, lantán, st.
6. Ionok képz@+ése atomok:=l Dokkal vonzó"" a tanulók számára az ismétlés, a tudománytörténet, ha köz"en keresztrejtvényt is ejthetnek. Eermészetessé válik a periódusos rendszer állandó használata is. in&s em"er, aki a )vizi shoF+ eladat megoldása után nem nézné meg otthon az ásványvizes pala&k &#mkéjét. /öz"en gyakoroljuk a képletszerkesztést, ez volt a &élB A megigyelőképesség ejlesztését szolgálja a :. eladat.
/. Ki -ag1ok énC -aláld ki a pe"iódusos "endsze" segítségével, mel# elemek"l szólnak az info"mációk! Aa veg#jeleiket megke"esed, majd át$zod az á"áan, a megma"adt et*k +sszeolvasásával a tell$" felfedezjének, eg# mag#a" poliiszto"nak a nevét kapod. 2:e"enc3 n vag#ok a legkise. A ?. 0"otonszámom éppen F1. K B. ( neg#edik pe"iódus ?. csopo"tjának eleme vag#ok. 8a C. Nevem sá"gász+ld színem"l, a g+"+g clo"os szóól kaptam, mólom t+mege FOO, g. 8l . ( szén "okona vag#ok, míg a szén az élvilág kulcseleme, én a vulkanikus kzetek felépítéséen jeleskedem. Hi M. (z élet eleme vag#ok, kétatomos molekuláim vannak, fél mól molekulám FM g t+meg*. @ O. Nevemet átató szagom"ól kaptam. L+"+sa"na fol#adék vag#ok a p%mezen. 6" G. 5a"ie 8u"ie szlazájá"ól, Seng#elo"szág"ól kaptam a nevem. Eadioaktív elem vag#ok. Eokonom a kén, p"otonjaimnak száma azonan MG%cal t+. 0o 1. BB elek"on van semleges atomoman. Hzámos t+"ténelmi g#ilkosság f*zdik a nevemez. (s FP. ( „fén# vá"osá"ól”, 0á"izs"ól > latin megfelelje Sutetia > neveztek el. (z f%mez eleme vag#ok. Su FF. Nemes gáz vag#ok, nevem sze"int „idegen”. e F?. ( szódáól az óko" óta isme"nek, de mint csillogó, pua fém, csak az elekt"omosság felfedezését k+veten szlettem meg. Eelatív atomt+megem ?B. Na FB. Hzínem v+"+ses. vez"edek óta isme"t fém vag#ok. /g#ik gazdag lelel#em"l, 8ip"us"ól neveztek el. 8u FC. Névadóim a kooldok, mivel alaposan megkese"ítettem az é"cekl a "ezet olvasztók dolgát. ( d%mez lakója vag#ok. 8o 1.
17
F. ( legkise elekt"onegativitás$ elem vag#ok. Eadioaktív, nevem felfedezm azájának tiszteleté"e kaptam. :" FM. (tomjaim láncolatáól szletett az élet, az atomok végtelen álózata pedig eg# csillogó kemén# an#agot oz lét"e. 8 ( megma"adt et*kl a 5lle" név "akató +ssze, 5lle" :e"enc a -e felfedezje.
2. V'zi AshoB a3 (z ásván#víz a f+ld mél#él ke"l a palackoka. ( kzeteken találató ásván#i +sszetevk eg# "észét a "epedéseken szivá"gó víz oldotta. 5il#en ionok találatók az ásván#vízenJ 0á"osítsd az ionok nevéez a címkén találató jelket! szulfátion' H@C?T magnéziumion' 5g?< klo"idion' 8lT < id"ogén%ka"onát%ion' A8@B T káliumion' K kalciumion' 8a?< A8@B > FB,P mg\l 8a?< BM,F mg\l ?> H@C FG,F mg\l < Na ?,P mg\l
Hi@ ? 8l > 5g ?< K<
nát"iumion' Na<
1,F mg\l ?,O mg\l F?,G mg\l P,M mg\l
3 5i van a tenge"vízenJ 5egtudod, a a lomikan találató mintát veg#elemzed, azaz, megnézed, án#féle só k"istál#osítató ki elle! KN@B, K ?8@B, K8l, K B0@C, K6", K ?H@C , KA8@B, K4, NaN@B, Na?8@B, Na8l, NaB0@C, Na6", Na?H@C, NaA8@B, Na4
c3 _llítsd +ssze azoknak az ionveg#leteknek a képletét, amel#eket kalcium%ionnal képeznek a tenge"vízen lév anionok! Lig#ázz, og# a kétféle ion t+ltése éppen semlegesítse eg#mást! 8a2A8@B3? , 8aH@C, 8a8l? , 8aB20@C3? , 8a6" ?, 8a8@B ,8a2N@B3?, 8a4? 2á"ra helye%
3. A8sak a kezemet fig1elék;B A. 4egigyelés :ogjunk csipesze eg# kis da"a magnéziumszalagot, és ta"tsuk láng f+lé! a% ( kiindulási an#agok színe' sz"ke 2fémes3 színtelen almazállapota' szilá"d gáz képlete' ill. veg#jele 5g @? "% (z égéste"mék színe' feé" almazállapota' szilá"d képlete' 5g@ képzdésének eg#enlete' ? 5g < @? U ? 5g@ &% 5ondd el "észletesen, mil#en látató változásokat fig#eltél meg a kísé"let so"án! ( fémda"a evítés atásá"a megg#ulladt, vakító lánggal égett, az elégett "észén feé" égéste"mék keletkezett, mel#nek eg# "észe po" fo"májáan leullott. -. 4agyarázat a% 9"d fel a magnéziumatom és %ion, valamint az o;igénatom és az o;idion jel+lését és elekt"onsze"kezetét!
18
5g%atom' 5g Fs??s??pMBs? 5g%ion' 5g?< Fs??s??pM @%atom' @ Fs??s??pC @;idion' @?T Fs??s??pM "% 5ondd el "észletesen, og# az atomok szintjén mi a látott kémiai változás lén#ege! ( 5g atom ? elekt"ont leadott, o;idálódott, az elekt"onokat az o;igénatom vette fel, "edukálódott.
4. 7emesgázszerkezet a% 5el#ik nemesgáz elekt"onsze"kezete asonló a magnéziumionozJ Ne "% 5el#ik nemesgáz elekt"onsze"kezete asonló az o;idionozJ Ne &% ( magnéziumion és az o;idion $g#nevezett izoelekt"onos "észecskék. 9"j még ol#an ion%ion vag# ion%atom pá"okat, mel#ek ug#ancsak izoelekt"onosak! pl. 8lT és K < vag# Ne és Na< d% 9"d fel a k+vetkez ionok elekt"onsze"kezetét! B< ? ? (l ' Fs ?s ?pM vag# Ne :eB<' ("BdBCs? H?> ' Fs??s??pM Bs?BpM vag# (" 8u<' ("BdFP e% Lajon mindeg#ik ion nemesgáz%sze"kezet*J nem 6. Ionpár:eszé+ Kati, (ni és a -om eszélgetnek. ( k+vetkez mondatok angzanak el. Ki mondjaJ 9"d a mondatok után a eszél nevének a kezdet*jét! /g# állításoz t+ név is elképzelet. a% leadtam az elekt"onomat K 2de leet - is, a (%ól lett3 "% e"sen vonzódom az ellentétes t+ltés* ionokoz K, ( &% t+ltésem pozitív K d% p"otonszámomoz képest az elekt"onszámom ntt ( e% felvettem az elekt"onodat (, % p"otonszámomoz képest az elekt"onszámom cs+kkent K g% p"otonszámom nem változott K, (, h% t+ltésem negatív ( i% -omoz viszon#ítva én vag#ok a ka"cs$, te viszont jól kig+m+l#+dtél, van felesleged ven. K j% -ulajdonképpen „kik” k+z+tt zajlik a eszélgetésJ 5il#en kapcsolat van (ni és Kati k+z+ttJ 5indkett ion, eg#másnak átadatták elekt"onjukat.
. 0z atomok kapcsol=+ása A tankönyv elsőrendű kötéseket taglaló ejezeté"en kiemelt szerepet kapott az elektronegativitás, ezt a kon&ep&iót seg#tik a m. eladatai. Annak eldöntése, hogy milyen kötést#pus alakul ki az egyes atomok között, a tanulók számára az egyik legneheze""en megoldható eladat. Ealán elképzelhető""é teszik a könyv tr!kkrajzai és a munka!zet 3. eladata. A gyakorlati élethez kap&solja a kémiai kötés ogalmát az )aprópénzes+ 7. eladat.
/.
&za:a+on -ag1 kötötten 5egfejtetjk, a képzeleten elenéznk eg# éliummal és eg# id"ogénnel t+lt+tt lufi elsejée. 5it találunk enneJ -e"mészetesen valamil#en "észecskéket, de mien asonlít és mien té" el eg#mástól a két an#ag "észecskéjeJ ( válasz megadásáan segít a tálázat kit+ltése. lszóan is adj mag#a"ázatot! 5il#en típus$ "észecskék alkotják a gáztJ
id"ogéngáz A ?%molekulák
éliumgáz Ae%atomok
19
( "észecske felépítését szemléltet "ajz K+t+tt vag# szaad atomok vannak a gázanJ Eajzold fel ene"giadiag"amon a szaad és a k+t+tt atomok elekt"onjainak ene"giaszintjét!
Htail állapot jellemzi%e a "észecskétJ
"ajz, atomok kettesével molekulákan k+t+tt atomok "ajz, mel#en az látszik, og# a k+t+tt atomok veg#é"tékelekt"onjainak /%ja alacson#a, mint szaad állapotan a A?%molekuláan az atomok elekt"onjai stail k+tésen vannak
"ajz, atomok eg#esével szaad atomok
"ajz
a szaad atomok veg#é"ték elekt"onjai stailak
5i az ene"getikai mag#a"ázata annak, og# k+tések alakulnak ki az atomok k+z+ttJ (z atomok k+z+tti k+tés kialakulása ene"giafelszaadulással já".
2. 0z a retél1es elektronegati-itás... a% &efiniáld az elekt"onegativitás fogalmát! (z /N a k+t+tt atomok elekt"onvonzó képessége. "% _llapítsd meg a tank+n#v vag# a pe"iódusos "endsze" adatai alapján, og#an változik az atomok elekt"onegativitása a csopo"tokan' lefelé cs+kken. a pe"iódusokan' al"ól jo"a n. &% _"ázold eg#etlen n#íllal az alái, most a pe"iódusos "endsze"t jelent téglalapan az elekt"onegativitás n+vekedésének i"án#át!
3. g1e+ül nem meg1... ( tálázat kit+ltése után általánosíts! 5il#en elekt"onegativitás$ atomok képeznek ionokatJ 5il#en k+téssel kapcsolódnak a kationok az anionokkalJ 4onos k+téssel kapcsolódnak. kationképz atom anionképz atom
/N%a ionjának jele ionjának neve /N%a ionjának jele ionjának neve
P,1 Na < nát"iumion C :T fluo"idion
F,M In?< cinkion B,P 8l > klo"idion
P,G K < káliumion B, @?T o;idion
4. Mi:@l -an az apr=pénzC (z F :t%os pénzé"me +sszetétele OY "éz, ?FY cink és CY nikkel. ( ? :t%os pedig OY "ézl és ?Y nikkell áll. Nézd meg az é"méket alkotó fémek elekt"onegativitását, és állapítsd meg, mil#en k+tés alakul ki k+z+ttkJ /N' In UF,M 8u UF,1 Ni UF,G. K+téstípus' fémes 6. 0tomok szö-etség:en a% 9"d a felso"olt an#agok neve mellé kémiai jel+lésket 2veg#jel vag# képlet3! _llapítsd meg és í"d fel a "ájuk jellemz állítások et*jeleit! (. azonos atomok kapcsolódnak o;igén @? ' ( és 8
20
6. kl+n+z atomok kapcsolódnak szén%dio;id 8@?' 6 és 8 8. molekulák alakulnak ki g#émánt 8' ( és & &. ko"látlan száman kapcsolódnak az atomok szilícium%dio;id Hi@?' 6 és & "% 5i a kl+nség az ionveg#let és a kovalens k+tés* veg#letek +sszetételét jel+l képletek jelentése k+z+ttJ 5utasd e a k+vetkez példákon! Na?@' ( képlet az ion"ácsan lév ionok a"án#át jelzi. A?@' ( képlet a molekuláan lév atomok a"án#át jelzi. Hi@?' ( képlet az atom"ácsan lév atomok a"án#át jelzi.
. Mil1en kötést'pussal kapcsol=+hatnak eg1mással az atomokC ( ké"dés"e választ ad az alái á"a. /gészítsd ki! Aasználd a pe"iódusos "endsze" adatait! ( jel+lések mag#a"ázata' a jel 2g+"+g nag# delta et*3 a kl+nséget 2diffe"encia3 jelzi 2a !ggőleges tengelyen%, a 2g+"+g nag# szigma et*3 az +sszegezést 2szumma3 jelzi. ( Nég#jeg#* fggvén#tálázatan megtalálod a g+"+g áécé et*it! 0"óáld meg leí"ni a nevedet g+"+g et*k segítségével! pl. G $ ionos kötés Na> H Na> 0 Na> Hi
Na>(l Na>5g Na>Na 5g>5g (l> (l
Na>8l
5g >8l (l > 8l Hi> 8l 0>8l
Hi> Hi
émes kötés
0> 0
H>H
H>8l 8l>8l Σ/N kovalens kötés
4onos k+tés alakul ki a kis és nag# elekt"onegativitás$ atomok k+z+tt. :émes k+tés alakul ki a kis elekt"onegativitás$ atomok k+z+tt. Kovalens k+tés alakul ki a nag# elekt"onegativitás$ atomok k+z+tt. 2A G $ változását jelző !ggőleges és a Σ $ változását jelző vizsz#ntes vonalak egyértelművé teszik a rajzot.%
. Joszorkán1kon1ha< a-ag1 :epillantás a kon1has= titká:a Aonnan n#e"ik a sót, ami az asztalunk"a ke"lJ Qá"j utána! /g# izon#os, nem a lao"ató"iumok te"méke. Hót azonan más $ton is leet n#e"ni. Sao"ató"iuman elemeil is elállítató. 5i t+"ténik e fol#amat so"ánJ 9"d fel az eg#enletet! 5indeg#ik an#ag jele alá í"d le, "észecskéit mil#en k+téstípus jellemzi! ? Na < fémes
8l? kovalens
U
? Na8l ionos
Kép"egén# fo"májáan is á"ázolatod a fol#amatot! (dj a képeknek címet is! ko-alens köt
. 0 ko-alens kötés ellemz@i A kovalens kötés jellemzői kiválóan megtan#thatók, "egyakoroltathatók, ha az óra egészét a munka!zet kitöltésével tervezz!k meg. Hein#&iók megogalmazását gyakoroltathatjuk a @. eladat"an. A 1(gal jelzettek önálló eldolgozását, majd ismertetését rá"#zhatjuk az érdeklődő""ekre. 2A ?. órára már kider!l, ki vállal sz#vesen tö""letmukát, ki szeretne tö""letismeretekhez jutni.%
21
/. Kötés:en... a% (z an#agok része&skéit k+téstípusuk sze"int is csopo"tosítatjuk. (z atomok mil#en jellemzjét 2adatát3 kell fig#eleme vennnk, a a k+téstípus sze"int aka"unk csopo"tosítaniJ /lekt"onegativitást. "% 9"d a k+téstípus nevének kezdet*jét a képletek f+lé! 4 k k k i k i Na8l, @?, Hi@?, 8l?, 5g8l?, A?@, 8a@ &% (z eddig felasználtakon kívl még mil#en k+téstípust isme"szJ :émes k+tést. d% 9"j +t ol#an an#agot, amel#en ez a k+téstípus találató! :e, 8u, (l, Na, Ag.
2. 0 molekula kialakulása @lvasd el a tank+n#vl a kovalens k+tés kialakulásá"a vonatkozó "észt, és válaszolj a ké"dések"e! a% 5ié"t alakulnak ki az atomokól a molekulákJ 5e"t képzdésk ene"gia felszaadulással já", íg# kedvez állapota ke"lnek az atomok. "% Aatá"ozd meg az $j fogalmakat! I molekulapál#a' az atompál#ák k+lcs+natásával j+n lét"e. I k+t elekt"onpá"' a k+tés kialakításáan "észtvev veg#é"tékelekt"onok. I nemk+t elekt"onpá"' azok a veg#é"tékelekt"onok, amel#ek nem alakítanak ki k+téseket. I kovalens veg#é"ték' a kovalens molekuláan az atomoz kapcsolódó k+t elekt"onpá"ok száma. I elekt"onsze"kezeti képlet' jelzi a k+t és nemk+t veg#é"tékelekt"onokat. 2. Készítsd el a kló"molekula elekt"onsze"kezeti képletét, és jel+ld e "ajta az el megatá"ozott fogalmakat! rajz
22
3. Kötéspolaritás -+ltsd ki a tálázatot! +sszeg% képlet
elekt"onsze"kezeti képlet
A? @? N? A8l A?@ A?H H@B
"ajz "ajz "ajz "ajz "ajz "ajz "ajz
a kovalens k+tések száma F ? B F ? ? M
a nemk+t az eg#ik atom a másik atom a k+tés elekt"onpá"ok elekt"onegativi% elekt"onegativi% pola"itása száma tása tása P C ? B ? ? M
?,F B, B,P ?,F ?,F ?, ?,
?,F B, B,P B,P B, ?, B,
apolá"is apolá"is apolá"is polá"is polá"is polá"is polá"is
4. Kötéstá-olság< kötési energia a% Eendezd so""ende k+téstávolság sze"int a k+vetkez molekulákat! A? 8l? 4? N? legkise A? N? 8l? 4? legnag#o 4ndokold a so""endet! 5inél kise a k+tést létesít atomok mé"ete, annál kise a k+téstávolság. "% Eendezd so""ende k+tési ene"gia sze"int a k+vetkez molekulákat! 8l? @? N? 4? legkise 4? 8l? @? N? legnag#o 4ndokold a so""endet! ( á"mask+tés ene"giája a legnag#o, ezt k+veti a ketts%, majd az eg#sze"es k+tés. ( kise mé"et* atomok k+z+tt e"se a k+tés. 6. Molekulák önéletraza ( k+vetkez „+nélet"ajzi” leí"ásokól de"ítsd ki, og# mel# molekulák"ól szólat! Eajzold fel a molekulák elekt"onsze"kezeti képletét! Aasználatod a k+n#vet vag# a Nég#jeg#* fggvén#tálázatot is! a% Két azonos, B%as elekt"onegativitás$ atomól állok, mel#ek eg#mással eg#sze"es k+téssel kapcsolódnak. 8l? "% Két kapcsolódó atomom elekt"onegativitásának kl+nsége P,1, a nag#o elekt"onegativitás$ atomom k+"l á"om nemk+t elekt"onpá" van. A8l &% Két azonos atomomat á"omszo"os kovalens k+tés kapcsolja +ssze, és e két k+zponti atomoz kapcsolódik még eg#%eg# a legkise mé"et* atomól. 8?A? 2acetilén vag# etin3, de ezt a nevet még nem ismerik a tanulók. . F$at'- kötés ( datív k+tést dono"%akcepto" k+tésnek is nevezik. a% Aol allottad má" és mil#en vonatkozásan a dono" kifejezéstJ Lé"adásnál a dono" U 2a vé"t3 adó "% 5ié"t asználatjuk ezt a kifejezést a datív k+tés"eJ 5e"t a k+tésen "észtvev elekt"onok k+z+tt vannak ol#anok, amel#eket csak az eg#ik atom ad.
23
. Fsszetett ionok (z +sszetett ionok k+zl soknak delokalizált elekt"onsze"kezete van. -+ltsd ki a tálázatot! ( tank+n#vet is asználatod, és a munkafzeten is visszalapozatsz!
ka"onátion
(z +sszetett ion jele elekt"on%sze"kezeti képlete ? 8@B T "ajz
szulfátion foszfátion
H@C?T 0@CBT
neve
"ajz "ajz
( k+zponti atom kovalens k+téseinek száma B szigma, 2a delokalizált k+tések elekt"onjait nem véve fig#eleme3 C szigma C szigma
L. 0 molekulák ellemz@i $z az a tananyagrész, aminek a megtan#tását mindig el szoktuk h*zni az alakok részletes ismertetésével, "emutatásával. em sz!kséges az összes molekulageometriai variá&iót "emutatni, ezek mindegyike szerepel a égyjegyű !ggvénytá"lázatok"an, azt a tanulók "ármikor használhatják. A polaritás ogalmának megértése nagyon ontos. A molekulaalakok szemléltetése &sak modelleken lehetséges. A tanulók térszemléletének kialak#tásá"an, ejlesztésé"en nagy szerepe van a modellezésnek. Jrdemes olyan )tanulói munkáltató+ órát "eiktatni, amin a legismerte"" molekulák pál&ikamodelljét maguk a tanulók kész#thetik el, ha kéz"en van a modell, sokkal érthető"" a polaritás is. Klyen óra )orgatókönyvét+ tartalmazza a munka!zet >. egysége. 0ontos, hogy önálló megigyelésként az =;a% eladatot &soportmunká"an az órán, vagy házi eladatként elvégezzék. Az =;"% eladat"an le#rt k#sérlet a tankönyv"en le#rt k#sérlet kiegész#tése, a "!rettá"ól kiolyó "enzin olyadéksugarának *tja a tanári asztalon "emutatva jól látható.
/. Mo+ellezzünk! a% 5i jut eszede a modell"lJ K+nn#een é"tetvé tesz valamit. "% 5ié"t asználunk modelleketJ ( szemléletessé tétel é"dekéen. &% Készítsd el a víz%, az ammónia% és a metánmolekula pálcika% és kalottmodelljét! 2Aasználatjuk az iskolai modellkészletet is, de g#u"ma és fogvájó is segítet a molekulák sze"kezetének elképzeléséen.3 Ke"esd meg a qqq.sulinet.u onlapon ezeknek a molekuláknak a fo"gatató modelljeit! d% 5indeg#ik modelltípus"ól í"d le, og# a molekula mel# jellemzjét emeli ki! ( pálcikamodellen jól látszik az atomok kapcsolódása. ( kalottmodell mutatja a molekula alakját, pola"itását. e% Eajzold le a modelleket! ( tet"aéde"est legalá á"om kl+n+z nézeten á"ázold! "ajz % :oglald +ssze néán# szóan, og# mi jellemzi a tet"aéde"tJ 2Sásd tank+n#v ?P. oldali olvasmán#!3 @l#an test, mel#et nég# eg#evágó, eg#enl oldal$ á"omsz+g atá"ol. g% Aol találkozatunk tet"aéde"es sze"kezettelJ 0éldául épleteknél, $to"oknál. 2. Kötésszög a3 Aatá"ozzuk meg, mit neveznk k+zponti atomnak! (zt az atomot, mel#ez a t+i atom kapcsolódik. 3 5i a k+téssz+gJ (z atommagokat +sszek+t eg#enesek által ezá"t sz+g. c3 @lvasd el a tank+n#v megfelel "észét, majd isme"eteidet "endezd tálázata!
24
a k+zponti atom k+"l elel#ezked atomok száma ? B C
k+téssz+g FGPr F?Pr FP1,r
a molekulaalak neve lineá"is síká"omsz+g tet"aéde"es
d3 Aog#an és mié"t módosítja a k+téssz+get a k+zponti atom nemk+t elekt"onpá"jaJ Secs+kkenti, me"t nag#o té"igén#e miatt k+zele szo"ítja eg#másoz a k+t elekt"onpá"okat. 3. 0 molekulák polaritása ( molekula t+ltéseloszlásának megállapításáoz a k+tés pola"itását és az elekt"oneloszlást kell fig#eleme venni. a% 9"d e a tálázat megfelel "ovatáa a polá"is vag# az apolá"is szavakat! a k+tés apolá"is a k+tés polá"is
a molekula elekt"oneloszlása szimmet"ikus apolá"is apolá"is
a molekula elekt"oneloszlása nem szimmet"ikus apolá"is polá"is
"% :ogalmazd meg eg# mondatan, og# miko" polá"is eg# molekula! /g# molekula akko", és csakis akko" polá"is, a a k+tései polá"isak, és a t+ltéseloszlása nem szimmet"ikus.
4. ,er-ezzünk molekulákat; A. 0ejtsd meg a v#zmolekula )tervrajzát+B a% 9"juk fel a id"ogénatom és az o;igénatom elekt"onsze"kezetétJ A' FsF @' Ae?s??pC "% Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ A' F, @' ? c3 Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ A' F, @' ? d3 5i lesz a molekula +sszegképleteJ A?@ e% ( kovalens k+tések kialakulása után mel#ik nemesgázoz lesz asonló a molekuláan találató atomok elekt"onsze"kezeteJ A' Ae, @' Ne % 5il#en alak$ a molekulaJ L > alak$ K+téssz+ge k. FPr g3 0olá"is%e a molekulaJ igen Aa polá"is a molekula, akko" ol van a pozitív, és ol a negatív pólusaJ Ke"essk ki az elekt"onegativitások é"tékeit, és ennek isme"etéen válaszoljunk! <' id"ogéneknél, >' o;igénnél -. )Eervezd meg+ a hidrogén(klorid, a metán, a szén(tetraklorid, az ammónia, a kén(dioLid és a kén( trioLid molekulájátB (z elekt"onsze"kezeti képletek és az +sszegképletek elkészlte után állapítsd meg a molekulák alakját 2k+téssz+gét3 és pola"itását! Aasználatod a Nég#jeg#* fggvén#tálázat info"mációit is! A8l esetén' a3 9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! A' FsF, 8l' NeBs?Bp "% Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ A' F, 8l' F &%Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ /g#et. d%5i a molekula +sszegképleteJ A8l e% 5il#en alak$ a molekulaJ ? atomos molekulánál nem eszélnk alak"ól. % K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ nincs g%0olá"is%e a molekulaJ 4gen Aa igen, ol vannak a pólusaiJ <' A oldalán > ' 8l oldalán 5etán esetén
25
a3 "%
9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! 8' Ae?s??p? A' FsF , Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ A' F, 8' ? &% Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ C d% 5i a molekula +sszegképleteJ 8AC e% 5il#en alak$ a molekulaJ -et"aéde" % K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ FP1,r g% 0olá"is%e a molekulaJ Nem Aa igen, ol vannak a pólusaiJ Nincsenek 2A szén 7 kötésének kialakulását &sak tanári seg#tséggel tudják értelmezni tanulóink%. Hzén%tet"aklo"id esetén 9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! 8' Ae?s??p? a) 8l' NeBs?Bp "% Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ 8' ?, 8l' F &% Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ C. d% e% 5i a molekula +sszegképleteJ 88lC 5il#en alak$ a molekulaJ -et"aéde" % K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ FP1,r g% 0olá"is%e a molekulaJ Nem Aa igen, ol vannak a pólusaiJ%%% (mmónia a3 9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! N' Ae?s??pB A' FsF "% Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ A' F, N' B &% Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ Aá"mat. d% 5i a molekula +sszegképleteJ NAB e% 5il#en alak$ a molekulaJ 0i"amis alak$. % K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ FPOr g% 0olá"is%e a molekulaJ Aa igen, ol vannak a pólusaiJ < a A oldalán > a N oldalán Kén%dio;id a3 "% d% %
2ez is, és a kén(trioLid is tanári seg#tséget #génylő eladat.%
9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! H' NeBs?BpC @' Ae?s??pC Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ H' ?, @' ? &% Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ Nég#et. 5i a molekula +sszegképleteJ H@? e% 5il#en alak$ a molekulaJ L% alak$ K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ k. FF1r g%
0olá"is%e a molekulaJ 4gen Aa igen, ol vannak a pólusaiJ < a kénnél > az o;igéneknél
4gen
26
Kén%t"io;id a3 9"d fel a kiválasztott molekula atomjainak elekt"onsze"kezetét! H' NeBs?BpC @' Ae?s??pC "% Aán# pá"osítatlan elekt"onjuk vanJ @' ?, H' ? &% Aán# kovalens k+tést tudnak kialakítaniJ Aatot. d% 5i a molekula +sszegképleteJ H@B e% 5il#en alak$ a molekulaJ Híká"omsz+g %
g%
K+zelítleg menn#i a k+téssz+geJ F?Pr
0olá"is%e a molekulaJNem Aa igen, ol vannak a pólusaiJ%%
6. Eervezz *j molekulákatB a% 9"d fel a id"ogénatom, a szénatom, a nit"ogénatom, a fluo"atom elekt"onsze"kezetét! F A' Fs 8' Ae?s??p? N' Ae ?s??pB :' Ae ?s??p "% Kapcsold molekulává a k+vetkez atomokat, és t+ltsd ki a tálázatot! F. két 8% és nég# :% atomot ?. két 8% és két N% atomot 28N3? +sszeg% képlet
elekt"on% sze"kezet i képlet
a kovalens k+tések száma
a % k+tések száma
a π% k+tések száma
a datív k+tések száma
a nemk+t elekt"onpá"ok száma
F
a delokalizált elekt"onok száma P
8?:C
"ajz
M
P
F?
8? N?
"ajz
O
B
C
P
P
?
6. Vizsgáluk meg a molekulák polaritását; a% /g# ó"aveg"e cseppentsnk F csepp vizet, és eg# másik"a F csepp enzint! 5é"jk meg a pá"olgási idt! "% 6"ettáól engedjnk vékon# sugá"an vizet, majd enzint! 5indkét vékon# fol#adéksugá"oz k+zelítsnk m*szálas "uával megd+"zs+lt 2elekt"omosan felt+lt+tt3 m*an#ag vonalzót! pá"olgási id ossz$sága 2kise vag# nag#o3 a molekulák k+z+tti k+tés e"ssége 2jel+ljk < vag# > jellel3 a fol#adéksugá" viselkedése mel#ik an#ag molekulája polá"is, és mel#iké apolá"is
víz nag#o
enzin kise
<
kité" polá"is
eg#enes apolá"is
27
0 kémiai részecskék összefoglalása Az összeoglalásra szánt órán ismét az *jszerű lehetőséget, a játékot k#nálja a munka!zet. A játék sza"ályait tartalmazza a le#rás.
/. Veg1kresz Kiisme"ed%e magad a jelek világáanJ (ki az alái tá"sasjátékan el é" céla, izon#á"a igen! átéksza"ályok Lálasszunk két ap"ó tá"g#at áuként! _lljunk a H-(E-E(. (z a játékos kezdet, aki nag#oat do. 5á"is lépet. (menn#ien a játékos isme"i a mez feli"atának vag# jelének jelentését, ismét doat. Aa nem, ann#it kell visszalépnie, aán#at doott. Aa azonan eg# veszél#jel jelentését nem isme"i, vissza kell lépnie a sta"t"a. (z a játékos, aki eg# jel leí"ását találja, és eg# távolai mezen felisme"i ezt a jelet, a""a a mez"e ugo"at, amel#en ez a jel találató. 2. lemi részecskék -+ltsd ki a tálázatot! Aasználd a pe"iódusos "endsze"t! az atom 2!3 vegyjele
protonszám
neutronszám
K < 0
F1 F
?P FM
az elemi része&skék száma elektronszá nukleon m FG B1 F BF
rendszám
tömegszám
F1 F
B1 BF
2B% Az atom megjelölés nem pontos az ion miatt, jav#tsuk ki része&skéreB
3. Moláris tömeg Hegítségl asználd a tank+n#vet és a pe"iódusos "endsze"t! 5ié"t nem egész szám a molá"is t+megJ vegyjel 8 8l
relat#v atomtömeg F?,PF B,
4 2g;mol%
m 2g%
n 2mol%
dara" atom
F?,PF B,
F,? B
P,F FP
M Z FP ?? M Z FP ?C
4. 0z elektron ellemz@i és az elektronszerkezet kiépülésének sza:ál1ai a% /g# mondata s*"ítve fogalmazd meg az elekt"on legfontosa jellemzit! Negatív t+ltés* "észecske, t+mege a p"oton t+megének F\FGCP%ed "észe, száma a semleges atoman U a p"otonszámmal. "% 5i az atompál#aJ ( té"nek az a "észe, aol az elekt"on nag# valószín*séggel megtalálató. &% 5el#ek az elekt"onsze"kezet kiéplésének t+"vén#sze"*ségeiJ F. /ne"gia' 5inden eT 2az atommagoz k+zeli3 legkise ene"giáj$ el#"e t+"ekszik. ?. /lelekt"onok száma' /g# atompál#án legfelje két elekt"on leet. B. 0á"osítottság' (z azonos ene"giáj$ pál#ákon minél t+ eT „ig#ekszik pá"osítatlan lenni”. d% ( pál#ák felt+ltdésének so""endje' Fs, ?s, ?p, Bs, Bp, Cs, B st. e% 9"d fel a foszfo"atom elekt"onsze"kezetét! Fs??s??pMBs?BpB. 6. Ionok 9"d az atom, kation vag# anion szavakat a megfelel el#"e!
28
a% elekt"onleadással j+tt lét"e' kation "% t+ltése pozitív' kation c3 t+ elekt"on van enne, mint p"oton' anion
d% nincs t+ltése' atom e% mé"ete nag#o az atoménál' anion % t+ p"oton van enne, mint elekt"on' kation
. 0tomok szö-etség:en a% &efiniáld az elekt"onegativitás fogalmát! ( k+t+tt atomok elekt"onvonzó képessége. "% Ho"old e a k+vetkez atompá"okat a k+z+ttk kialakuló k+tés típusa sze"int! Hegítségl asználd a tank+n#vet és a pe"iódusos "endsze"t! 8 és 8, Si és Si, Si és 6", 6" és Na, Na és Na, 8 és H, Hi és @ kovalens k+tés' 8>8, 8>H, Hi>@ fémes k+tés' Si>Si, Na>Na ionk+tés' Si>6", Na>6"
. Ko-alens kötés és molekulák a% Ho"old fel a kovalens k+tés jellemzit! K+z+s 2k+t3 elekt"onpá"okkal j+n lét"e, a k+tést létesít atomok k+tésen "észt nem vev elekt"onjait nemk+t elekt"onpá"oknak nevezzk. "% Ho"old fel a molekula jellemzit! (tomokól áll, leet polá"is és apolá"is, képlettel jel+ljk, az atom veg#jele mellé í"t inde;szám azt jelzi, án# atom vesz "észt a molekula kialakításáan.
9. 0 halmazállapotok ellemz@i . ( $z a le&ke a halmazállapotok már általános iskolá"ól ismert legontosa"" jellemzőinek rendszerezése mellett az Avogadro(törvényt is tartalmazza. 5égezhetők egyszerű szám#tási eladatok is az osztály érdeklődésének és képességeinek igyelem"evételével. A munka!zet tá"lázatos eladatai elsősor"an az ismeretek k!lön"öző szempontok szerinti &soportos#tását seg#tik, kevés számolást igényelnek. A di*ziós k#sérletek elvégzésével nem&sak az önálló megigyelőképesség ejleszthető, hanem az is "e"izonyosodik, hogy a törvényszerűségek megogalmazását mindig megelőzik a k#sérleti tapasztalatok. $zek a k#sérletek a szerkezet és a tulajdonságok kap&solatának elismerését seg#tik, amit nagyon szeretnénk hang*lyossá tenni az egész évi kémiatanulás során. /. Mo+ellezzünk; -eg#nk gol#ókat 2vag# á"mel# ap"ó szemcséj* tá"g#at, kon#ai alapan#agot3 zá"ató vege! :ig#eljk meg a szemcsék elel#ezkedését, majd kezdjk el eg#"e e"seen "ázogatni! 5il#en jelenséget modelleznkJ Hzilá"d, fol#ékon# és gáz almazállapotokat. 5il#en atásnak felel meg a "ázásJ Amozgásnak. 5it tapasztalunkJ (z eg#"e e"se "ázás atásá"a a "endezettség cs+kken. 2. Halmazállapotok :oglald +ssze a tálázat segítségével a almazállapotok má" isme"t jellemzit! tulajdonság alak té"fogat +sszen#omatóság a "észecskék mozgási seességének változása 2n#íllal3 a "észecskék k+z+tti vonzóe" változása 2n#íllal3 a "észecskék k+z+tti taszítóe" változása 2n#íllal3
gáz változó változó nag#
&seppolyós változó állandó kicsi cs+kken V n V cs+kken V
szilárd állandó állandó kicsi
29
3. 0-oga+rotör-én1 Wondolatan veg#nk á"om eg#fo"ma té"fogat$ palackot. -+ltsk meg a palackokat kl+nféle gázokkal. ( gázok mindeg#ike leg#en ?o8%os, azaz ?1G K mé"séklet*, és FP 0a n#omás$. 5i jellemz ekko" a palackokan találató gázok té"fogatá"a, illetve molekuláik számá"aJ Az alá""i I nem szeren&sés "eosztás* ( tá"lázat annak a ténynek a me&hanikus "egyakorlására szolgál, hogy azonos hőmérsékleten és azonos nyomáson a k!lön"öző anyagi minőségű gázok azonos térogatá"an azonos a része&skék száma I anyagi minőségtől !ggetlen!l. p U FP 0a - U ?1G K ?C, dmB OB, dmB F?, dmB M,? dmB F??, dm B ?,C dmB
Ae M Z FP ?B d molekula B mol B Z FP ?B d molekula F, Z FP?B d molekula B Z FP ?C molekula P,F mol
@? M Z FP ?B d molekula B mol B Z FP ?B d molekula F, Z FP ?B d molekula B Z FP ?C molekula P,F mol
8@? M Z FP ?B d molekula B mol B Z FP ?B d molekula F, Z FP ?B d molekula B Z FP ?C molekula P,F mol
4. $iffNzi= A. Máz di*ziója gáz"an Aasonlítsuk +ssze az ammóniamolekula és a id"ogén%klo"id%molekula diff$zióseességét levegen! /g# ossz$ vegcs eg#ik végée teg#nk ammónia vizes oldatával, a másik végée pedig sósavval átitatott vattát! Készítsnk jeg#zk+n#vet, és mag#a"ázzuk meg a kapott e"edmén#eket! 5é"jk meg a feé" fst megjelenésének idejét és el#ét! ( mé"ési adatok atá"ozzák meg a kit+ltést. a% ( feé" fst megjelenésének ideje' másodpe"c. "% ( feé" fst megjelenésének el#e az ammóniaoldatos végtl' cm a sósavoldatos végtl' cm &% (z NAB diff$zióseessége' cm\sec. ( A8l diff$zióseessége' cm\sec. d% 5i leet az oka a molekulák kl+n+z vándo"lási seességénekJ ( molekulák elté" t+mege, mé"ete. e% ( fol#amat "eakcióeg#enlete' NAB < A8l NAC8l -. 0olyadék di*ziója olyadék"an 8s+ppentsnk t+mén#, lila kálium%pe"manganát%oldatól cseppet P cmB vizet ta"talmazó mé"enge"e! ( lila szín a pe"manganátion 25n@C > 3 színe, a káliumion 2K <3 színtelen. 5é"jk meg azt az idt, amel# szkséges aoz, og# a mé"enge"en találató oldat eg#enletesen alván# lilává váljon! ( mé"ési adatok atá"ozzák meg a kit+ltést. a% /g#enletessé vált a szín' másodpe"c alatti. "% ( mé"enge"en a fol#adékoszlop magassága' cm. &% (z ionok diff$zióseessége' cm\s. d% 5ag#a"ázzuk meg, mi leet az oka az elkeve"edési seesség kl+n+zségének a gázok és fol#adékok esetéen! ( almaz "észecskéi k+zti k+te"k ián#a, megléte.
6. 0z át-áltoz=m?-ész ( víznek fontos jellemzje, og# a f+ldi viszon#ok k+z+tt mindá"om almazállapotan elfo"dul. Aog# nevezzk a víz számokkal jel+lt almazállapot%változásaitJ (zonosítsd a számokat, és í"d e a tálázat megfelel el#é"e! ( tálázat továi kit+ltésével a dolgok legmél#é"e pillantatsz! ogyan változtassuk meg F. fo""ás, pá"olgás
vagy a hőmérsékletet8 n+veljk
vagy a nyomást8 cs+kkentjk
4i jellemző a molekulák közötti köl&sönhatásokra8 e"sen lecs+kken, megsz*nik
30
?. lecsapódás B. szulimáció
cs+kkentjk n+veljk
n+veljk cs+kkentjk
C. fag#ás . olvadás M. k"istál#osodás
cs+kkentjk emeljk cs+kkentjk
n+veljk cs+kkentjk n+veljk
megn :elszakadnak a k+tések, a továiakan nincs számottev k+lcs+natás. e"s lesz cs+kken megn
Qellemezd szóan a víz példáján az an#ag almazállapot%változásait! wnálló megfogalmazást igén#l feladat. /O.
/O. sszetart= er@k a halmaz:an I.
A molekulák közt kialakuló másodrendű kötések lényegének megértetése nem könnyű. A tankönyv"en lévő tréás magyarázó á"rákkal és a munka!zet mindennapi élettel kap&solatos eladataival talán elképzelhető""é válik a lényeg. 0ontos a szakirodalmi "*várkodáshoz és az internet &élirányos használatához való hozzászoktatás. Hiákjaink keveset olvasnak, nem ismerik a szakirodalmak"an használt gyakori"" idegen szavakat. asznos lehet jövendő élet!k"en, ha természetessé válik számukra, hogy utána lehet és kell is nézni, de meg"izható orrások"an, azoknak a ogalmaknak, amiket nem ismernek.
/.F Mi a titka...C 2Az alá""i kérdésekre nem könnyű válaszolniuk a tanulóknak. Ntánjárást igényel, a izikai ismeretek alkalmazását is megköveteli. Aa nem sejted, nézz utána isme"ette"jeszt k+n#veken, az inte"neten. ( megoldás kulcsa végs so"on mindig a vízmolekulák k+z+tti k+téseken "ejlik. a% 5i a titka annak, og# a szilá"d an#ag, a jég nem neeze a fol#adéknál, a víznélJ 5ié"t a C o8% os víz a legneezeJ
5ié"t mállik el a szikla, a a "epedéseie víz szivá"ogJ
31
( fag#ás so"án a id"ogénk+tések kiépléseko" a molekulák távolodnak eg#mástól, ezzel a megfag#ott víz té"fogata megn. ( megn+vekedett té"fogat$ fag#ott víz, azaz jég, szétfeszíti a "epedéseket, ezzel pusztítja a kzeteket. e% 5i a mag#a"ázata annak, og# a vízcsepp lepe"eg a szilvá"ólJ ( szilvát viaszos víztaszító "éteg o"ítja, ami apolá"is. ( víz polá"is molekulái nem tudnak vele k+lcs+natást kialakítani.
2. ss es@< ess... (z eme"iség si vág#a, og# efol#ásolja az idjá"ási viszon#okat. Aol kevésnek ta"tjuk az est, ol éppen soknak. -alán sze"encse, og# mindez tová"a is a te"mészet dolga ma"ad, de mié"t ne p"óálatnánk meg elkészíteni kl+nféle csapadékokat! Néán# „"eceptet” látunk. Lálaszd ki a "eceptek k+zl, mel#ik modellezi a dé", a a"mat és a z$zma"a kialakulását! a% -eg#nk néán# jégkockát eg# poá" víze, ekko" a poá" oldalán a"mat csapódik le. "% -eg#nk eg# vegpoá"a kon#asóval keve"t jeget. ( poá" falán dé" keletkezik. &% :o""aljunk vizet eg# teáskannáan, majd e"esszk a kanna cs+vén át kiá"amló gzt óvatosan > nem t$l k+zel"l > sóval keve"t jégkockával t+lt+tt poá" oldalá"a. /kko" zuzma"a alakul ki. 2/""l és asonló é"dekességek"l La"ga &omokos és La"ga (nd"ás' Ké"dések k+n#ve, g és :+ld cím* k+n#véen olvasatsz.3
5el# almazállapotól mel# almazállapota jut a vízJ Aog# nevezzk a almazállapot% változástJ 5il#en mé"sékleti viszon#ok szkségesek a csapadék keletkezéséezJ 5el# évszakan fo"dul el a csapadékJ
a3 a"mat légnem* % cseppfol#ós
3 dé"
c3 z$zma"a
légnem* > szilá"d
légnem* % szilá"d
lecsapódás
lecsapódás
lecsapódás
a mé"séklet nem cs+kken P o8 alá
a mé"séklet P o8 alá cs+kken
a mé"séklet P o8 alá cs+kken
tavasz, n#á" 2sz3
sz, tél
tél
3. 0 molekulák között kialakul= kölcsönhatások 9"juk az +sszefoglaló á"a megfelel el#é"e a k+vetkez molekulákól álló almazok képletét! 6" ? A8l NAB A: H@? A?@ másod"end* k+tések 2 $ U P,G>CP kQ\mol3 hi+rogénkötés +ip=lus+ip=lus +iszperzi=s 2 $ U G>CP kQ\mol 2 $ U ?>F,? kQ\mol3 2 $ U P,G>B kQ\mol3 NAB > NAB A?@ > A?@ 6" ? > 6" ? A: > A: H@? > H@? A?@ > A?@ 4. 0 -arázslatos -'z á"ra ( víz pá"atlan jelentség* veg#let a :+ld+n, mel#nek titka a vízmolekulák k+z+tti k+téseken "ejlik. 5il#en típus$ k+te"k é"vén#eslnek a vízmolekulák k+z+ttJ A$zd alá a jelentseet! &ipólus%dipólus k+lcs+natás és id"ogénk+tés . 6. a% "% &%
Hol találkoztunk már az alá::i kifeezésekkel< és mit elentenekC o"ientáció' tájékozódás, megatá"ozott i"án#t k+vet tevéken#ség. indukció' g#ako"i esetekl általános k+vetkeztetés levonása. /g#edil általánosítás. diszpe"zió' feé" fén# felontása +sszetevi"e, színszó"ódás.
32
. a%
K'sérletezzünk; -+"+ljk le a tálát vizes, acetonos majd enzines papí"zsekendvel, és mé"jk meg azt az idt, amenn#i alatt a fol#adék elpá"olog! :oglald tálázata az e"edmén#t! 25é"ési adatok alapján t+ltet ki a tálázat3 olyadék
a párolgás ideje
víz aceton enzin
5i leet a kl+nség okaJ ( pá"olgás annál az an#agnál a legg#o"sa, mel#nek "észecskéi k+z+tt a k+lcs+natások a legg#engéek' a enzinnél diszpe"ziós, acetonnál dipólus.dipólus, a vízmolekulák k+zt A%k+tés van. "% ( Lizsgáljuk meg a víz nag# felleti feszltségét és annak változását eg#%eg# kísé"lettel! Hzó"junk eg# poá" víz felszíné"e "+lt pi"ospap"ikapo"t! -apasztalat' a víz felszínén ma"ad. 5ag#a"ázat' a vízmolekulák k+zti e"s k+lcs+natás miatt nag# felleti feszltség alakul ki, mel# megakadál#ozza a pap"ikaszemcsék ejutását a vízmolekulák k+zé. Keve"jnk el eg# poá" vízen eg# csepp mosogatósze"t, majd szó"junk megint a felszíné"e pi"ospap"ikapo"t! -apasztalat' a pi"ospap"ika szemcséi keve"ednek a vízzel. 5ag#a"ázat' a mosogatósze" „felletaktív” molekulái eatolnak a vízmolekulák k+zé, a felleti feszltség lecs+kken, leetvé válik a pap"ikaszemcsék ejutása a víz molekulái k+zé. &% Aasonlítsuk +ssze a víz és a enzin felleti feszltségét a k+vetkez kísé"lettel! Készíts "ajzot! /g# poá" víz és eg# poá" enzin felszíné"e el#ezznk eg#%eg# szá"az zsilettpengét! -apasztalat' a penge a víz felszínén ma"ad, a enzinen elsll#ed. 5ag#a"ázat' ( víz felszínén u"alkodó nag# felleti feszltség +sszeta"tja a vízmolekulákat. /z a enzin esetéen nem é"vén#esl. 5ié"t kl+n+z a két fol#adék felleti feszltségeJ ( vízen e"s A%k+tés van, mel# +sszeta"tja a molekulákat, a enzinen pedig g#enge diszpe"ziós kapcsolat. 5i a mag#a"ázata a levélen megálló vízcsepp g+m alakjánakJ cse8sepp alén ( felleti feszltség a felletet cs+kkenti. ( g+mnek a legkise a té"fogatáoz viszon#ított fellete.
33
//. sszetart= er@k a halmaz:an II er@k a halmaz:an A rá&st#pusokról, azok jellemző tulajdonságairól már általános iskolá"an is tanultak, ezért a hosszas elméleti ejtegetés helyett hasznosa""ak a k#sérletek, valamint a tankönyvi képek tanulmányozása. Az egyszerűen elvégezhető k#sérleteken kereszt!l tová"" mély#thető a szerkezet I tulajdonságok kap&solata. Adatok, ismeretek rendszerezését tö""éle módon is el lehet végezni. A munka!zet"en lévő k!lönéle tá"lázatok elkész#tésének gyakorlása ontos, a rendszerező képességet ejlesztő tevékenység.
/. "l-a+eC Aasonlítsuk +ssze a kon#asó és a k"istál#cuko" olvadáspontját eg# eg#sze"* vizsgálattal! /g# kémcse teg#nk eg# veg#sze"eskanál kon#asót, a másik kémcse ug#anann#i k"istál#cuk"ot, majd mindkettt melegítsk eg#enletesen $g#, og# a két an#agot eg#fo"mán é"je a ! a% 5el#ik an#ag olvad megJ ( cuko" olvad meg. "% 5ié"tJ ( k"istál#cuko" molekula"ácsos an#ag. 5olekuláit jóval g#engé, másod"end* k+tések ta"tják +ssze a almazan. ( kon#asó ion"ácsának jóval magasa azolvadáspontja e"s els"end* ionk+tése miatt. e> lszálleC Lizsgáljuk meg a k"istál#os jód viselkedését evítés atásá"a! 5ag#a"ázd meg a tapasztaltakat! -apasztalat' a szilá"d almazállapot$ól megolvadás nélkl légnem*vé válik, iol#aszín* gz+k keletkeznek. 2( lomik vag# kémcs idege "észén a jódgz+k k"istál#os fo"máan lecsapódnak.3 5ag#a"ázat' viszon#lag k+nn#en felszakítatók a jódmolekulák k+zti diszpe"ziós másod"end* k+tések, alacson# a fo""áspont. 3. VezeteC a% Lizsgáljuk meg kl+n+z an#agok elekt"omos vezetését! _llítsunk +ssze vezetésvizsgáló e"endezést, és készítsnk "óla vázlatos "ajzot! Pajz helye a vizsgált anyag desztillált víz szilá"d nát"ium%klo"id nát"ium%klo"id%oldat cink
áramvezetés 2Q, R% P P < <
5i a tapasztaltak mag#a"ázataJ "% ( desztillált víz esetéen' nincs jelen elegend, a vezetést iztosító ion. &% ( szilá"d nát"ium%klo"id esetéen' az ionok k+t+tt állapotan vannak a k"istál#"ácsan. d% ( nát"ium%klo"id%oldat esetéen' van szaad id"atált ion, ami iztosítja a vezetést. e% ( cink esetéen' a fémes vezetés a fém"ácsan lév delokalizált elekt"onok mozgásával mag#a"ázató. (z an#agi almazok "észecskéit kémiai k+tés ta"tja +ssze. 0á"osítsuk 2vonallal k+ssk +ssze3 a 4. felso"olt kémiai k+téseket a megfelel an#agi almazzal! 2vonalak' (%e3, 6%c3, 8%a3, &%g3, /%3, c3, f3 és g3, :%d3 k+z+tt3 ( fémes k+tés a% szilá"d kálium%szulfát 6 dipólus%dipólus k+lcs+natás "% id"ogén%klo"id &% 8 ionk+tés kén%dio;id & id"ogénk+tés d% neon
34
e% nát"ium % szilícium%dio;id g% víz Ho"oljuk a fenti kémiai k+téseket az els"end* 2/3, illetve a másod"end* 253 k+tések csopo"tjáa! /' (, 8, / 5' 6, &, : / :
kovalens k+tés diszpe"ziós k+lcs+natás
6. a%
Ismereteink ren+ezése -+ltsd ki az els tálázat ián#zó "észeit!
rá&st#pus példa 2tetszleges3 a "ácspontokan elel#ezked "észecskék k+téstípus
ionrá&s Na8l ellentétes t+ltés* ionok els"end* ionk+tés
émrá&s :e fémes elemek atomjai els"end* fémes k+tés
+sszeta"tó e" olvadáspont, fo""áspont almazállapot 2? x8, FP 0a3 kemén#ség á"amvezetés
nag# magas szilá"d
nag# változó szilá"d kiv.' Ag változó jó vezetk 2elekt"onvezetés3
"%
nag# k"istál#' nem oldat' igen olvadék' igen 2ionos vezetés3
atomrá&s g#émánt 283 nemfémes elemek atomjai els"end* kovalens k+tés nag# magas szilá"d nag# "ossz vezetk
molekulará&s kén 2H G3 molekulák másod"end* k+tések kicsi alacson# gáz , csepp% fol#ós, szilá"d kicsi nem vezetk
(z els tálázat alapján készítsd el a második tálázatot! rá&st#pus
ion"ács
példa 2tetsző( leges% Na8l
része&skék a rá&spontok( "an ellentétes t+ltés* ionok
kötést#pus
összetartó erő
els"end* ionk+tés
nag#
magas
nag#
fém"ács
:e
fémes elemek atomjai
els"end* fémes k+tés
nag#
változó
változó
atom"ács
g#émánt 283
els"end* nag# kovalens k+tés
magas
nag#
"ossz vezetk
molekula"ács
kén 2H G3
nemfémes elemek atomjai molekulák
másod"end* k+tések
alacson#
kicsi
nem vezetk
kicsi
op., p.
kemény( ség
áramvezetés k"istál#' nem, oldat' igen olvadék' igen 2ionos vezetés3 jó vezetk 2elekt"onvezetés3
&% ( tálázatok alapján szóan felelj! > 5i jellemzi az eg#es "ácstípusokat! 2Hzaad válasz.3 > Aasonlítsd +ssze a kl+n+z "ácstípusokat a tálázatan sze"epl szempontok alapján! 5el#ik tálázat segített az eg#ik, és mel#ik a másik feladat megoldásáanJ Hzaad válasz. d% Ke"ess +sszefggést a k"istál#"ácstípusok felépítése és tulajdonságai k+z+tt! 5inél e"se a "ácspontokan lév "észecskék k+zti k+te", annál nag#o a kemén#ség, annál magasa az olvadáspont, fo""áspont.
35
/2. sszetett halmazok a körn1ezetünk:en $zzel a &#mmel nem nagyon #ródott még anyagrész 9. osztályos kémiakönyv"en. Ssszeáll#tását az indokolja, hogy sz!kséges az egy( és tö""komponensű, homogén és heterogén rendszerek elk!lön#tése, a diszperz rendszerek ogalmának "evezetése. Az oldódás, oldatok keletkezése is jo""an elképzelhető #gy. Kndokolta a le&ke megogalmazását a mindennapi élet!nk"en, környezet!nk"en előorduló sokéle összetett anyagi rendszer is. A tankönyvi ejezet a teljesség igénye nélk!l kész!lt, egyszerűs#tett ismertetés. A munka!zet a sok gyakorlati példával k!lönösen életközelivé teszi ezt a témát. 0eltétlen!l javasoljuk a kukta(kémia kedves, játékos eladatain k#v!l a szmoggal kap&solatos környezetvédelmi vonatkozások részletes meg"eszélését. $zek a eladatok megint "izony#tják azt, hogy nem&sak ismeretközpont*an lehet kémiát tan#tani.
/. &z=fetés ( diszpe"z "endsze"ek diszpe"gálással j+nnek lét"e. Ke"ess ol#an szavakat, amel#eken a latin disz% eltag sze"epel. :ejtsd meg a szavak jelentését és alkalmazási te"leteit! 2Hegítségl az 4degen szavak és kifejezések szótá"át asználatod!3 példa disza"mónia diszkontinuus diszk"imináció diszlokáció disszimiláció disszonancia dive"gens
jelentés az +sszang ián#a, eg#et nem é"tés ézagosság, szakadás megkl+n+ztetés, jogok cso"ítása átel#ezés, eltolódás asszimiláció ellntéte, kl+n+zvé válás két, vag# t+ +ssze nem illó ang eg#idej* angzása szétágazó, kl+n+z
alkalmazás zene matematika jog geológia, o"voslás iológia zene á"ol
2. Kuktakémia 6ukta > a kukta > kl+n+s módon osztál#ozta a kon#áan az ételeket, italokat és ízesítket. a% 5il#en feli"at illik az eg#es csopo"tokozJ '. sapka @. sapka :. sapka kolloid "endsze" du"va diszpe"z "endsze" valódi oldat "% 5i jutna esznke az epe"puding"ól más, mintog# "ózsaszín* és finom. 6ukta azonan ez$ttal másként jellemezte az ételeit és italait a vendégei számá"a. (z el említettek k+zl mel#ik ételeket vag# italokat "ejtetik az eg#es mondatokJ Lálaszolj a számokkal! > / menn#ei eledel eg# gél állapot$ kolloid "endsze"' F , ?, B > /en az ételen eg# fol#adék van szétoszlatva eg# másikan' G > -essék ké"em eg# kis fol#adékan diszpe"gált gázt fog#asztani! /z a M. > Nag#on finom ez a t+komponens*, FP >1 m%nél kise "észecskéket ta"talmazó "endsze"! 1. > 4tal atá"felletekkel M. &% @lvasd el fig#elmesen a kukta "eceptjét, és jellemezzk a to"ta "észeit a tálázat segítségével!
36
-ukta re&eptje D!ss egy szép kerek tortalapotB 0őzz, majd kenj rá van#liapudingot és "or#tsd "e málnaszemekkelB Tldj el egy &somag zselatint 2'@ g% v#z"en, édes#tsd kissé, őzd el a &somagon található utas#tásoknak megelelően, majd hagyd kissé hűlni, m#g el nem kezd ko&sonyásodni. Sntsd óvatosan a torta tetejéreB agyd néhány órát a hűtő"en állniB Jdes#ts meg egy adag tejsz#nt, majd verd el ha""á, és d#sz#tsd vele a tortátB ó étvágyat k#vánokB zselatin pudingpor
5it mien oszlattunk szétJ 5ekko"ák a szétoszlatott "észecskékJ
kemén#ít, színezékek, só kl+n+z mé"et*ek' a só "észecskék a legkiseek
Lan%e az +sszetevk k+z+tt igen atá"felletJ Aomogén, ete"ogén vag# ete"ogén kolloid "endsze"t kaptunkJ Aog# nevezzk ezt a "endsze"tJ po"keve"ék
az elkész!lt van#liapuding
őzés előtt
tejsz#nha"
őzés és hűtés után
kemén#ítt vízen
feé"jét vízen
FP >1 d FP >M
nag#ok, =FP >M
koll., FP >1 d FP >1 d FP >M FP >M
nincs
van
nincs
„omogénX
ete"ogén
gél
szuszpen% zió.
omo% gén gél
levegt vízen
van ete"ogén a
(z eg#es elnevezések a diszpe"z "endsze"ek más%más tulajdonság sze"inti csopo"tosításán alapulnak
3. Hozzáren+el@ ren+ez@ ( felso"olt jellemzket "endeld ozzá az an#agokoz! 9"d a számokat a vonalak"a! F. eg#komponens* ?. t+komponens* "endsze" B. du"va diszpe"z "endsze" C. kolloid "endsze" . valódi oldat M. gázan diszpe"gált gáz O. gázan diszpe"gált fol#adék disco%„fst” ?, C, O G. gázan diszpe"gált szilá"d an#ag ma"ga"in ?, C, FP 1. fol#adékan diszpe"gált gáz 2a3 felve"t tojásfeé"je 1 FP. fol#adékan diszpe"gált fol#adék 2emulzió3 doán#fst ?, C, G FF. fol#adékan diszpe"gált szilá"d an#ag 2szuszpenzió3 zaccos feketekávé ?, B, FF 4. a%
&zmog 6udapesten mind télen, mind n#á"on kialakulat szmog. Nézz utána az inte"neten a téli és a n#á"i szmog kialakulási feltételeinek! Seetséges válasz' n#á"i szmog szá"az „fst” kialakulásának feltételei' e"s autófo"galom, csekél# szél, e"s napstés
téli szmog nedves „k+d” kialakulásának feltételei' P r8 k+"li mé"séklet, nag# pá"ata"talom, szélmentesség
37
"% 5el# sze"vnket ká"osítja leginká a szmogJ A$zd alá! vese, td, máj, lép, légcs, szív &% 5il#en megetegedéseket okozatJ Ho"oljuk fel a g#ako"iakat! Neéz légzés, asztmás "oamok, fulladás, szív%és td elégtelenség, st.
/3. 0z ol+=+ás fol1amata Az általános kémia tananyagának eldolgozása során nem t*l sok lehetőség van tanulói k#sérleteztetésre, ezeket ki kell használni. in&s egyszerű"" k#sérlet, mint néhány oldat elkész#tése. 4inimális előkész#tést igényel, önálló megigyelésre kiválóan alkalmas, meg tudunk minden változást magyarázni. 4eg"eszélj!k közösen a tapasztaltakat, eköz"en észrevétlen!l megtanulják diákjaink a tankönyvi le&két, még a legneheze""et, az oldódás energiaviszonyait á"rázoló diagramokat is áttanulmányozzák, sőt, le is tudják rajzolniB Jrdemes az órán a munka!zeti eladatok alapján haladni.
/. K'sérletezzünk; A. Dz#nes oldatok Lizsgálj meg szaad szemmel és kézi nag#ítóval eg# kis "éz%szulfát%k"istál#t 28uH@C ] A?@3. /g# kémcse t+lts vizet, és tedd ele a k"istál#t! /zt a kísé"letet kálium%pe"manganát%k"istáll#al 2K5n@C3 is elvégezeted. a% 5il#en "észecskék találatók a "éz%szulfát%oldatanJ 8u?<2ay3, H@C?T2ay3, A?@, A<2ay3, @AT2ay3 "% 5il#en k+lcs+natás alakul ki a víz és a "ézgálic "észecskéi k+z+tt az oldódás so"ánJ Aid"atáció k+vetkezik e, a "éz%ionok és víz dipólusmolekulák k+z+tt másod"end* k+lcs+atás alakul ki. &% Lajon oldódik%e a "éz%szulfát enzinenJ 5ié"t gondolodJ Nem oldódik, me"t az ion"ácsos an#agok nem oldódnak apolá"is oldósze"eken, a enzin pedig apolá"is. Nem tudnak másod"end* k+téseket létesíteni. d% Aog#an kapatod vissza az oldott an#agotJ ( "éz%szulfát vizes oldatának epá"lásával. -. 4olekulák vagy ionok Wondolatan eg# kémcsen lév víze vezess id"ogén%klo"id%gázt! a% 5il#en "észecskék találatók a id"ogén%klo"id%gázanJ A8l dipólus molekulák. "% 5il#en "észecskék találatók az oldatanJ AB@<, 8lT2ay3, A?@, @AT2ay3 &% 5i a kl+nség az els és a második oldatan kialakuló k+lcs+natás k+z+ttJ (z F. oldatnál id"atáció játszódik le, a ?. oldatnál kémiai "eakció. d% 6epá"lással visszakapatjuk%e az oldott an#agotJ Nem kapatjuk vissza. 6. Tldódik(e a ém v#z"en8 Wondolatan teg#él víze eg# kis da"a nát"iumot! a% ( változást a kiegészítend kémiai eg#enlettel is felí"atjuk. ? Na < ? A?@ U ? Na@A < A? "% 5il#en "észecskék találatók az oldatanJ Na<2ay3, @AT2ay3, A?@, 2kevés AB@<3 &% 6epá"lással visszakapatod%e az oldott an#agotJ ( nát"iumot nem, de a nát"ium%id"o;idot az oldat epá"lásával elállítatjuk . d% 5i a kl+nség az A., a -. és a 6. pontan lét"ej+tt oldatok keletkezése k+z+ttJ (z oldósze" és az oldott an#ag k+zt kialakuló k+lcs+natás fo"mája, a 6. és 8. k+z+tt a kémiai "eakció is elté" mecanizmus$.
2.
Hián1os ,",5
38
F. 5el#ik apolá"is oldósze"J ?. 5il#en k+tés alakul ki a víz és az etil%alkool molekulái k+z+ttJ B. ( kon#asó nem oldódik C. ( g#émánt oldódik . ( kálium és a víz k+lcs+natása
F tea
? ételecet
; enzin
F kovalens ? id"ogénk+tés ; diszpe"ziós F enzolan ? teáan ; desztillált vízen F enzolan ? olajan ; semmien sem F oldódik ? "eakcióa lép ; nem oldódik
Hajnos a t+i ké"dés elveszett, de te tudod fol#tatni, ug#eJ Hzaad válasz, például M. 5el#ik polá"is oldósze"J F enzin ? etil%alkool ; olaj O. ( "éz%szulfát nem oldódik F vízen ? etil%alkool ; enzolan G. 5il#en kapcsolat j+n lét"e a Na< %ion és a víz k+z+ttJ F diszpe"ziós ? A%k+tés ; ion%dipólus st.
3. Mit fig1elünk meg eg1 á:ránC -anulmán#ozd a tank+n#ven az oldódás ene"giaviszon#ait emutató á"át, majd a k+n#vet ecsukva, "ajzold le az e;ote"m és endote"m oldódást emutató ene"giadiag"amokat! ( diag"amok csak a feli"atokkal eg#tt el#esek! /llen"izd az e"edmén#t! Qavítsd a iákat! _llapítsd meg, mil#en eljel*ek az oldásk, és og#an változik az oldat mé"séklete! 2Sásd tank+n#v B. oldal!3 _llapítsd meg, mil#en eljel*ek az oldásk, és og#an változik az oldat mé"sékleteJ példa az oldás eljele az oldat mé"séklete
e;ote"m oldódás Na@A oldódása
endote"m oldódás NAC N@B oldódása
>
<
emelkedik
cs+kken
4. ,eázgassunk< a-ag1 az ol+=+ás se:essége Kellemes elfoglaltság délután a meleg szoáan teázgatni, és eszélgetés k+zen nézni, aog# a cuko" „elolvad”, azaz feloldódik a o"ost#ánszín* fol#adékan. ( kémiaó"án alakítsatok kétsze" nég# csopo"tot, és két%két csopo"t végezzen el eg#et%eg#et a k+vetkez mé"ések k+zl! a% FPP cmB ideg víze doj eg# da"a kockacuk"ot, és mé"d meg, menn#i id alatt oldódik fel teljesen! Hzaad válasz. "% FPP cmB ideg víze doj eg# da"a kockacuk"ot, keve"gesd, és mé"d meg, menn#i id alatt oldódik fel teljesen! 2Hzaad válasz 2pl. ama"a.3 &% FPP cmB meleg víze doj eg# da"a kockacuk"ot, és mé"d meg, menn#i id alatt oldódik fel teljesen! Hzaad válasz 2pl.az a3%nál "+vide id alatt33 d% FPP cmB ideg víze szó"j elpo"ított kockacuk"ot, és mé"d meg, menn#i id alatt oldódik fel teljesen! Hzaad válasz 2pl. "+vide id alatt, mint a kockacuko"3 a% 5ag#a"ázd meg a tapasztaltakat! (z oldódás seességét megn+veletjk az oldandó an#ag felletének megn+velésével, n+veli a seességet a keve"és és a cuko" oldásánál a mé"séklet emelése is. //4. 0z ol+atok összetétele /edvelik a diákok a szerepjátékot és a &soportmunkát, itt, az '. eladat"an van rá lehetőség. $gymás teljes#tményének értékelésé"ől is sokat proitálhatnak. a van rá idő és eszközök, az oldatkész#tést, mint tanulók#sérleti órát eltétlen!l meg kell tartani, még leegyszer!s#tve is tanulságos, *gy, hogy előre kimért sómennyiséget kapnak. Az oldatkész#tés eszközeinek megismerése, az oldatok elkész#tésének
39
lépései, végrehajtása az átlagos képességű középiskolásnak sokkal hasznosa"", mint a "onyolult oldatos szám#tási eladatok megoldása. a sz!ksége lesz 2néhány tanulónak% a eladatmegoldásokra, majd szakkörön, érettségi előkész#tőn megtanulja. Tldatot viszont mindenkinek kell kész#tenie az élete során.
/. *átsszunk tel'tett ol+atot; /g# vállalkozó diák "endezze meg az általa választott sze"eplkkel a k"istál#"ács oldódását és a telített oldat kialakulását! 5utassák meg a "ácsot +sszeta"tó e"ket, a id"atációt, az oldódás és a kiválás fol#amatát! ( nem játszók é"tékeljék a p"odukciót! Qáték el#ett í"atunk néán# jellemz mondatot is az oldódás, telítetlen oldat, telített oldat és kiválás szavak felasználásával! Hzaad válasz, például' "l+=+ásko" k+lcs+natás alakul ki az oldósze" és az oldandó an#ag "észecskéi k+z+tt. ( tel'tett ol+at an eg#ens$l# alakul ki az oldódás és kiválás k+z+tt, adott mé"sékleten t+ an#ag nem tud feloldódni. ( tel'tetlen ol+at még képes továi an#agot feloldani. Aa a magas mé"sékleten telített oldatot le*tjk, az adott 2alacson#a3 mé"sékleten nem oldódó an#ag oldatól való ki-álása k+vetkezik e. 2. ,ömén1ség -+ltsk ki a tálázatan , og# mil#en fizikai menn#iség"en 2m, 5%, mil#en mé"tékeg#ségen 2 g, &m: , mol 3 adjuk meg a k!lön"öző töménységű oldatok összetevőitB 2
tömegU m2g3 m2g3
térogatU L 2cm B3 L 2cm B3
kon&entrá&ió2mol;dm: % n 2mol3 L 2dmB3
3. !on+olat:an -ag1 g1akorlat:an kész'tsünk a% FMP g"amm t+meg Y%os Na8l%oldatot! számítás' FMP ] P,P U G szkséges' G g Na8l és F? g víz mé"és' Na8l mé"ése' tá"amé"legen A?@ mé"ése' mé"enge"en az oldás eszk+zei' fzpoá", vegot, a címke feli"ata' Na8l oldat 2 q Y3 B "% PP cm P,? mol\dmB%es Na8l%oldatot! számítás' P,? ] P, U P,F? mol U O,BF g , me"t 52Na8l3 U G, g\mol szkséges' O,BF g Na8l és g víz 2!!3 mé"és' Na8l mé"ése' tá"amé"legen A?@ mé"ése' mé"enge"en az oldás eszk+zei' fzpoá", vegot, mé"lomik a címke feli"ata' Na8l oldat 2c U P,F mol\dmB3 2!!3 5egjeg#zés' ( szkséges víz t+mege 2té"fogata sem3 nem számolató ki az oldat s*"*ségének isme"ete nélkl. PP cmB >es mé"lomikan készítet el a legpontosaan a P,? mol\dmB koncent"ációj$ oldat. :eloldjuk a O,BFg pontosan kimé"t menn#iség* Na8l%ot fzpoá"an kevés vízen 2keve"getve3, majd át+ntjk 2át+lítéssel eg#tt3 PP cmB >es mé"lomika, és azt pontosan jelig t+ltjk vízzel. 4. &zám'tási fela+atok ( Nég#jeg#* fggvén#tálázat BFO. oldalán kezdd oldatósági adatok felasználásával oldjuk meg a k+vetkez feladatokat!
40
Aán# g"amm oldott an#agot ta"talmaz a ?P 8%on telített oldat ?PP g%jaJ a% az NAC8l oldatósága ?P 8%on' ?O,?O , ?PP g oldatan C,C g NAC8l van "% a KN@B oldatósága ?P 8%on' ?C,? , ?PPg oldatan CG,C g KN@B van Aán# mól adott an#agot ta"talmaz FP g MP 8%on telített oldatJ &% az NAC8l oldatósága MP 8%on' B,C1 qY, FP g oldatan B,?C g NAC8l van, azaz P,11 mól NAC8l van 25U B, g\mol3 d% a KN@B oldatósága MP 8%on' ?,? qY, FP g oldatan OG,B g KN@B van, azaz P,OO mól KN@B van 2 5U FPF g\mol3
6. F"l+atkész'tés kristál1-izes s=:=l Aán# cmB P,? mol\dmB koncent"ációj$ oldat készítet M g k"istál#os "éz%szulfától 28uH@C ] A?@3J 528uH@C3 U F1, g\mol 528uH@C ] A?@3 U ?C1, g\mol P,? mol 8uH@C UBF,1P g M g k"istál#os só CF, g vízmentesnek felel meg. BF,1P g vízmentes sóól FPPP cmB oldat készítet CF, g vízmentes sóól FBP?, cmB oldat készítet. .
FMit -isz a -'zC A8@B > FB,P mg\l 8a<< BM,F mg\l ?> H@C FG,F mg\l Na< ?,P mg\l
Hi@? 1,F mg\l 8l > ?,O mg\l ?< 5g F?,G mg\l K< P,M mg\l
5i minden, és fleg mil#en menn#iségen jut a sze"vezetnke eg# poá" ásván#vízzelJ Qá"j utána! 24ivel a eladat megoldása elég hosszadalmas, jelölhetj!k 1(gal.% a% Aán# t+megszázalékos az ásván#víz 8a?<%"a nézveJ -ekintsd a s*"*ségét F g\cmB%nek. 29g# F lite", azaz F dmB ásván#víz FPPP g%nak adódik. Ne felejtkezz meg a""ól, og# az ásván#víz +sszetétele mg% an van feltntetve!3 FPPP g oldatan BM,F mg 8a?< , azaz P,PBMF g U B,MF ; FP%? g FPP g oldatan B,MF mg, azaz P,PPBMF g UB,MF ; FP %B g "% Aán# mól 8a?< van F lite", azaz F dmB ásván#vízenJ 2( pe"iódusos "endsze"en megtalálod a szkséges adatokat!3 P,PBMF\CP U P,PPP1P? mól U 1,P? ; FP >C mól &% Aán# mol\dmB az ásván#víz koncent"ációja 8a?<%"a nézveJ 1,P?; FP >C mol\dmB d% Aán# mól és án# d 8a?< van eg# poá" 2azaz ? dl U P,? dmB U ?PP ml U ?PP cmB3 ásván#vízenJ FPPP cm B vízen P,PPP1P? mól U 1,P? ; FP%C mól, ez ,CF ; FP?P d ?PP cmB vízen P,PPPFGP mól U F,GP ; FP >C mól, ez F,PGB ; FP?P d e3 Aán# poá" il#en +sszetétel* ásván#víz fedezné napi 8a?<%szkségletnket, a csak ásván#vízl iztosítanánkJ 2Napi 8a?<%szkségletnk F g.3 ?PP cmB vízen P,PPPFGP mól U P,PPO?? g 8a?< F poá" vízen F,P g 8a?< szkségletet FBG, poá" víz fedezné. /l is látszik, og# csak ásván#víz nem elegend a sze"vezet napi kalcium%szkségletének iztosításáoz. f3 Készítsnk magunk is eg# feladatot az ásván#víz más +sszetevjé"e! 2Hzaad válasz3
41
0 halmazok összefoglalása $zt az összeoglalást életszerű""é tehetj!k konkrét anyagok "emutatásával, a tá"lázatok, kipontozott eladatok megelelő helyére "e#randó anyagok jelenlétével. 0 z =. eladat szövegértésen alapul, alkotó gondolkodást igényel, a tankönyv utolsó harmadá"an lévő hétköznapi anyagok jellemzésének szempontsorát tartalmazza. Jrdemes oglalkozni vele.
/. 0 kötések ren+szerezése ( „eljeezéssel” tagolt „puska” segítségével készíts vázlatá"át! els"end* k+tések k+téstípusok ionk+tés fémes k+tés els"end* másod"end* kovalens k+tés másod"end* k+tések diszpe"ziós ionos kovalens diszpe"ziós dipólus%dipólus dipólus%dipólus fémes id"ogénk+tés id"ogénk+tés 2( „eljeezés” jelzi az eg#es alpontok távolságát a so" szélétl, elejétl.3 2. 0 rácst'pusok áttekintése 0illantás a cseppke, a pénzé"mée, az ametisztmedála és a levege! rá&st#pus ion"ács fém"ács atom"ács molekula"ács
példa cseppk 2kalcium% ka"onát3 pénz 2pl. k"óm3 ametiszt 2színezd+tt szilícium%dio;id3 leveg 2o;igén3
a rá&spont"an ta(lálható része&skék ionok 28a?< és 8@B?> 3 fématomok Hi és @ atom @? molekulák
összetartó erő
halmazállapot 2@= V6, 'Q=
elekt"osztatikus
szilá"d
fémes k+tés kovalens k+tés
szilá"d szilá"d
diszpe"ziós k+lcs+natás
gáz
( molekula"ács"a ozott példa kissé pontatlan, a levegen lév o;igéngáz"a vonatkozik.
3. $iszperz ren+szerek csoportos'tása a% almazállapot sze"inti csopo"tosítás Nevezd meg a diszpe"z "endsze"ek típusait! gáz"an olyadék"an szilárd"an
gáz gázeleg# a szilá"d a
olyadék k+d emulzió szilá"d emulzió
"% mé"et sze"inti csopo"tosítás 9"j két%két példát az alái diszpe"z "endsze"ek"e! Hzaad válaszok. du"va diszpe"z "endsze"' ag#agos víz, "ostos g#m+lcslé kolloid "endsze"' szappanoldat, tojásfeé"je oldat, kemén#ít%oldat valódi oldat' kénsav%oldat, ezst%nit"át%oldat
4. a%
"l+atok -+ltsd ki a tálázatot!
szilárd fst szuszpenzió +tv+zet
42
oldószer polá"is apolá"is
például mi8 víz etil%alkool enzin
oldott anyag ion"ácsos k"istál#os an#ag polá"is molekulák apolá"is molekulák
például mi8 kon#asó víz jódk"istál#
"% Aog# nevezzk az alái +sszetételeketJ O,B g oldott Na8l ?PP g oldatan t+megszázalékos oldat B FC,? cm oldott alkool 2etil%alkool3 FP cmB oldatan té"fogatszázalékos oldat B P,? mol Na@A F dm oldatan an#agmenn#iség koncent"áció
6.
Mi kér+ezünk – az an1ag -álaszol< a-ag1 8ourtois Nr macskáa
8ou"tois $", eg# kis salét"omfzde tulajdonosa, aki tenge"i moszatok amuját dolgozta fel, FGFF%en, eg# szép napon { enézett a színe, aol a moszatok elégetése után keletkez amut tá"olták. sz"evette, og# a amuval telt kádak k+z+tt gg+sen lépeget eg# macska. Lalószín*leg ez a gg osszantotta fel 5onsieu" 8ou"tois%t {, aki adonászva és kiaálva a pimasz vendég felé t+"tetett. ( macska megveten p"szk+lt, és eddigi kimé"tségével ellentéten, vá"atlan g#o"sasággal ke"eket oldott. /k+zen azonan feld+nt+tt eg# veg kénsavat. ( kénsav a amu"a +ml+tt, és n#oman siste"egni kezdett. { ( szín megtelt iol#aszín* gzzel, és ol#an fu"csa, semmiez nem asonlítató szaggal, og# 5onsieu" 8ou"tois azonnal elfelejtkezett a pimasz macská"ól. Kísé"leti edén#eien megismételte és $j"a megfig#elte a kénsav és a amu eg#más"aatásának "eakcióját. (z átató szag$, iol#aszín* gz ismét megjelent. Kide"lt, og# ez a gz ideg felleten, pici, fén#es k"istál#ok fo"májáan csapódik le. Eészlet Qu"ij :ialkov' 6eszédes Qelek a kémiáan c. k+n#vél
a% 5el#ik elem felfedezésé"l szól a t+"ténetJ Hegítséget jelent az an#ag színe! Qód"ól van szó. "% Aog#an ke"letett a n+vén#ek égetésével kapott amua a szóan fo"gó elemJ 0éldául a tenge"en él moszatokan jelents menn#iség* jódta"talm$ veg#let van. &% 5el# "okon elemeket leet még a tenge"i n+vén#ek amujáól kin#e"niJ 6"ómot és kló"t is. d% Készítsd el az elem névjeg#ét a t+"ténet, a pe"iódusos "endsze" és a má" elvégzett kísé"letek segítségével! ( kémiai névjeg#en pe"sze nem lakcím és telefonszám sze"epel, anem a pe"iódusos "endsze"en elfoglalt el#, az elekt"onsze"kezet, a almaztulajdonságok, a kémiai "eakciók, az elfo"dulás, az elállítás és az esetleges iológiai sze"ep. (z elem neve' jód Eácstípusa' molekula"ács Leg#jele' 4 Aalmazáll. k+z+ns. k+"lmén#ek k+z+tt' szilá"d 0e"iódusos "endsze"en elfoglalt el#e' "endszáma B /lekt"onegatívitása' ?, /lekt"onsze"kezete' K" CdFPs?p @ldódása vízen' nag#on kicsit, inká nem 5olekulájának képlete' 4? (polá"is oldósze"en' jól oldódik 5olekulájának pola"itása' apolá"is Kémiai viselkedése' sóképz Hzíne' s+tétsz"ke /lfo"dulás' tenge"i moszatok amuja Hzaga' szilá"dan szagtalan Seetséges elállítási módsze"e' jodidokól o;idációval Hze"epe, jelentsége' pl. alkotó"észe a pajzsmi"ig# o"monjának, a ti"o;innak.
/6. 0 kémiai reakci=kat k'sér@ h@-áltozások Dokkal vonzó"" egy tizenéves diák számára, ha az egyenlet#rás sza"ályait, és a termokémia lényegét egy számára nem érdektelen, sőt, igenis )kellemes+ gyakorlati példán kereszt!l tanulja meg. 4ég a reak&ióhő kiszám#tása is érdekes lehet számára, hiszen állandóan látja a E5("en, olvassa az
43
*jságok"an a k!lön"öző diétás étrendeket, re&epteket. ó lehetőségeket ad ez a le&ke a "iológiával való kap&solat kihasználására.
/. AKal=ria:om:aB /g# dessze"t doozán a k+vetkez feli"atot olvasatod. -ápé"ték FPP g te"méken' ene"gia' ?BFB kQ 2F kcal3, zsí"' BB,1 g, szénid"át' M,1 g, feé"je' ,C g. /zek az adatok lao"ató"iumi vizsgálatok e"edmén#ei, mel#eken azt vizsgálták, og# menn#i ene"gia szaadul fel a FPP g csokoládéan "ejl, ene"giát adó tápan#agok elégetése so"án. /lemezd, majd asonlítsd +ssze a lao"ató"iumi e"endezésen és a sejtjeinken végemen fol#amatot! A. /émiai reak&ió a% 5ivé ég el mindkét eseten a csokoládé szénveg#leteinek 2a zsí"oknak, a szénid"átoknak, a feé"jéknek3 a szén%, illetve id"ogénta"talmaJ 8%ta"talom < @? V 8@? , A%ta"talom < @? V A?@ "% /meld ki a szénid"átok k+zl a szlcuk"ot! 9"d fel F mól szlcuko" égésének eg#enletét! 8MAF?@M < M @? U M 8@? < M A?@ ( "utinos eg#enletí"ók k+nn#en kiegészítetik az eg#enletet. (kinek még nem meg#, k+vesse az alái „játékszaál#okat”! > Aán# mól szén%dio;id keletkezik F mól szlcuko"ólJ 2pp ann#i, aán# mól szénatom van enne.3 > Aán# mól víz képzdikJ 2( víz a szlcuko" id"ogénta"talmáól j+n lét"e az o;igén segítségével. 9g# pontosan ann#i lesz elle, amenn#i a szlcuko"an találató A%atomok menn#iségének a fele.3 > 5enn#i @? szkséges enn#i te"mék keletkezéséezJ 2/zt eg#"észt a te"mékeken találató @ menn#isége atá"ozza meg. Hzámoljuk +ssze a vízen és szén%dio;idan találató @%atomokat. (zonan a szlcuko"an is van @, íg# ezt a menn#iséget má" nem kell a leveg o;igénjének iztosítania. Lonjuk ki a te"mékekez szkséges @ menn#iségél a szlcuko"an találató @ menn#iségét! 5ivel eg# molekulát két atom alkot, éppen fele menn#iség* @ ?%"e lesz szkség.3 > Légl ellen"izzk, og# azonos%e az eg#enlet két oldalán az an#agok menn#isége!
&% 5i a neve annak a t+"vén#nek, amel#nek alapján a kémiai eg#enlete eg#enlségjelet í"atunkJ (n#agmegma"adás t+"vén#e
-. Peak&ióhő a% ( fol#amat so"án ene"gia szaadul fel. Aog# nevezzk az il#en kémiai fol#amatokatJ Eajzold meg a fol#amat ene"giadiag"amját! Qel+ld e "ajta a kiindulási és végállapotot, a sze"epl an#agokat és a "eakció so"án felszaaduló t! rajz "% Aonnan szá"mazik a "eakció so"án felszaaduló J ( els ene"giáól. &% 5enn#i szlcuko" elégetése so"án mé"et eg#ezik meg éppen a "eakció számé"tékévelJ F móln#i d% 5i a "eakció mé"tékeg#ségeJ kQ\mol 5i a jeleJ Wr e% 5it mivel osztunk a "eakció kiszámítása so"ánJ ( változást osztjuk az an#agmenn#iség változással. % (lá$zással válaszd ki, mel#ik jel+lés fejezi ki a szlcuko" égésének "eakciójét! Ne felejtsd el, og# megállapodás sze"int a fol#amatot a "endsze", vag#is a szlcuko" szempontjáól nézzk! Wr = P Wr P 6. A termokémia őtétele a% 5indkét eseten > a lao"ató"iuman és a sejteken > a szénveg#letek „égésének” ug#anazok a kiindulási és keletkezett an#agai. (z an#agok azonan egészen más $ton alakulnak át. Aasonlítsd +ssze a FPP g csokoládé átalakulásának módját!
44
a la"oratórium "erendezései"en
a sejtjeink"en
5il#en mé"sékleten meg# vége a fol#amatJ
magas
5i teszi leetvé a fol#amat végemenetelétJ
magas mé"séklet
Aán# lépésen ke"esztl zajlik a fol#amatJ 5il#en seességgel szaadul fel a csokoládéan "ejl ene"giaJ
eg#etlen lépésen
enzimek, iokatalizáto"ok számos lépésen
g#o"san
lassaan
k. BOo8
"% Aog#an leetséges mégis, og# a két $t so"án +sszességéen felszaadítató ene"gia menn#isége megeg#ezikJ (zé"t leetséges, me"t a "eakció csak a kezdeti és végállapottól fgg, nem fgg a k+zees fol#amatoktól. &% Ki fedezte fel ezt a t+"vén#sze"*ségetJ Aess. H. Eermokémiai egyenlet a% 9"juk le ismét a szlcuko" égésének kémiai eg#enletét, és tntessk fel az an#agok almazállapotát! 8MAF?@M 2sz3 < M @? 2g3 U M 8@? 2g3 < M A?@ 2f3 5ié"t van szkség a almazállapotok feltntetésé"eJ b) 5e"t nem azonos ug#anazon veg#let két kl+n+z almazállapot$ változatának képzdésje. &% ( te"mokémia ftétele alapján a "eakciót a képzdésk 2Wk % segítségével is kiszámolatjuk. Hzámítsuk ki íg# a "eakciót, majd í"juk az eg#enlet mellé! Wk 28MAF?@M, sz3 U > F?OF kQ\mol Wk 2@?, g3 U P kQ\mol Wk 28@?, g3 U >B1B, kQ\mol Wk 2A?@, f3 U >?G,G kQ\mol Wr U M ; 2%?G,G3 < M ; 2%B1B,3 % % F?OF U % FOFC,G % ?BMF % % F?OF U U % CPO,G < F?OF U % ?GPC,G kQ\mol d% 5i mutatja meg "eakció é"tékéen, og# a fol#amat so"án +sszességéen ene"gia n#eldik el vag# szaadul felJ ( "eakció eljele. Aa e;ote"m a "eakció, % 2negatív3 az eljel, a endote"m a fol#amat, , <2pozitív3 az eljel. $. $nergiasz!kséglet!nk a% /g# tizenéves fiatal átlagos napi ene"giaigén#e 1MPP kQ 2lán#ok3, illetve FF CPP kQ 2fi$k3. (z adatok segítségével állapítsd meg án# százalékát fedezi FPP g csokoládé elfog#asztása eg# tizenéves lán# ene"giaigén#énekJ FPP g csokoládé ?BFB kQ ene"giát jelent. /z a lán#ok napi ene"giaszkségletének ?C,P1 Y%a. 2( fi$k ene"giaigén#ének kevese, ?P,?1Y%át fedezi ez a csokoládé menn#iség optimális k+"lmén#ek k+z+tt.3 "% 5i t+"ténik, a valaki a napi szkséges á"omszo"i táplálkozás mellett "endsze"esen édességet fog#aszt, kl+n+sen, a nem végez "endsze"es testedzéstJ /lízik. ( "aktá"ozódott szénid"átok átalakulnak zsí""á, a zsí"pá"nák dagadnak, mozgás ián#áan ott is ma"adnak.
2. nergia+iagramok 5it jel+lnek az á"ák számaiJ 9"d a megfelel el#"e! 9"d az á"ák alá, og# mel#ik az e;ote"m, illetve az endote"m fol#amat diag"amja, majd t+ltsd ki a diag"amok alatti tálázatot! a%
"% 2.
45
1.
F. kiind. an#agok els enegiája ?. te"mékek ene"giája B. "eakció
3. 2.
e;ote"m fol#amat a k+"n#ezet mé"sékletének változása a k+"n#ezet ene"giája a "endsze" ene"giája a "eakció eljele példa
endote"m fol#amat
n
cs+kken
n cs+kken negatív id"ogéngáz égése
cs+kken n pozitív mészégetés
3. Igaz< hamis – azért< mert... a% ( A?@2f3 képzdésje > ?GM kQ\mol. ( A?@2g3 képzdésje > ?C? kQ\mol 4gaz, me"t a cseppfol#ós víz légnem*vé alakításáoz is szkséges ene"gia, íg# een az eseten kevese szaadul fel. "% ( képzdés a kémiai "eakció so"án ek+vetkez változás. Aamis, me"t a képzdés adott veg#let ?r8%on elemeil való képzdését kísé" változás.
46
/. 0 kémiai reakci=k se:essége $zt az eléggé elvont, nem könnyű le&két akkor tudjuk igazán elképzelhetővé, megjegyezhetővé tenni, ha sok gyakorlatias példát hozunk, és k#sérletek"en mutatjuk "e a k!lön"öző se"ességű reak&iókat.
/. Mo+ellezzünk ütközéseket; a% /g# poá"an FPP d gol#ó van' 1G d feé", F d pi"os és F d sá"ga. 5ekko"a a valószín*sége annak, og# a FPP d gol#óól eg# feé"et veszel kiJ 1G\FPP%ad a FPP d gol#ó k+zl az eg# pi"osat veszed kiJ F\FPP a FPP d gol#ó k+zl az eg# sá"gát veszed kiJ F\FPP a FPP d gol#ó k+zl két feé"et veszel ki eg#sze""eJ 1G\FPP ] 1G\FPP a FPP d gol#ó k+zl eg# feé"et és a pi"osat veszed ki eg#sze""eJ 1G\FPP ] F\FPP a FPP d gol#ó k+zl eg# feé"et és a sá"gát veszed ki eg#sze""eJ 1G\FPP ] F\FPP a FPP d gol#ó k+zl a pi"osat és a sá"gát veszed ki eg#sze""eJ F\FPP ] F\FPP "% Lizsgáld meg gondolatan a leveg ol#an almazát, amel#en FP d @?% és C [ FP d N?% molekula van. 5ekko"a a valószín*sége annak, og# eg# @?% és eg# N?%molekula tk+zik a almazanJ 2. nergia+iagramok -ntesd fel az aktivált állapotot az elz leckéen megisme"t ene"giadiag"amok kiegészítésével! :eli"atozd az á"ákat, majd t+ltsd ki a diag"amok alatti tálázatot! a%
"%
F kiind. an#agok / ? te"mékek / B. "eakció C. aktiválási / e;ote"m "eakció kémiai példa k+znapi példa a kiindulási an#agok ene"giája az aktiválási ene"gia nag#sága a "eakció eljele a "eakcióte"mékek ene"giája
endote"m "eakció
A? < 8l? U ? A8l a enzin égése nag#o
? A?@ U ? A? < @? mészégetés kise
kicsi
nag#
> kise
< nag#o
em látszik a nyomtatott munka!zet á"ráján, az aktiválási $ vonalát 27% "e kell rajzolniB B. 5ié"t szkséges a "eakciók lejátszódásáoz az aktiválási ene"giaJ (zé"t szkséges az aktiválási ene"gia, me"t segítségével n a atásos tk+zések száma, a "eakcióseesség. C. Aog#an változtatja a kémiai "eakciók feltételeit a katalizáto"J N+veli a "eakcióseességet, de a "eakciót nem efol#ásolja. 9"junk le eg# isme"t és látott, pillanatsze"*en lejátszódó ion"eakciót "eakcióeg#enlettel! 6. Hzaad válasz, pl. (gN@B < A8l U (g8l < AN@B Aog#an változik a "eakcióseesség az ammóniagáz elállítása so"án, .
47
N? < B A? ? NAB Wr U > 1F,G kQ\mol a% a cs+kkentjk a mé"sékletet' ( *tés az ammónia keletkezésének kedvez, mivel az felszaadulással já"ó, e;ote"m fol#amat. "% a n+veljk a mé"sékletet' 8s+kken az ammóniakeletkezés, me"t a melegítés a omlásnak kedvez. &% a vaskatalizáto"t alkalmazunk' N+veli a "eakcióseességet 2mindkét i"án#an3, az eg#ens$l#t nem efol#ásolja.
. Vig1ázat< csalok; 9"j 4 vag# A et*t az állítások elé! A % a katalizáto"ok cs+kkentik a "eakció é"tékét 4 % a katalizáto"ok n+velik a "eakcióseességet A % a katalizáto"ok n+velik az aktiválási ene"giát
4 % iokatalizáto"ok az enzimek 4 % a víz is leet katalizáto" 4 %az iniíto"ok cs+kkentik a "eakciók seességét
/. 0 kémiai eg
/. 0 kémiai eg1ensNl1 A 6ola(kémia &#mű eladat nem&sak az egyens*lyi reak&iók magyarázatát oldja meg, hanem talán elgondolkodtatja a mértéktelen 6ola ogyasztókat a szervezetre gyakorolt hatásokon is. Jrdemes mind a szódav#z, mind a 6ola példáján kipró"álni az egyens*ly tan#tását. A gyakorlati élet"ől vett példák rendszeres alkalmazásával nem lesz olyan népszerűtlen tantárgy a kémia, amilyennek ma egyesek kikiáltják.
/. 71itott -ag1 zártC 9"d a megfelel "ajzok alá a n#itott "endsze", zá"t "endsze" és elszigetelt "endsze" fogalmakat! E
E R
A
R
A
R
A
A
E
E
Aol találkoztál má" és mil#en n#itott "endsze""el' szaad válasz, pl. eg# poá" szénsavas dít zá"t "endsze""el' eg# csésze fo""ó kávé elszigetelt "endsze""el' zá"t te"moszan lév fo""ó kávé
2.
8olakémia< a-ag1 eg1 :u:orék élete
( feladat megoldásáoz feltétlenl kell a taná"i i"án#ítás. ( leí"tak inká eg#fajta vázlatot, vezé"fonalat adnak, nem képezik az +nálló tanulói munka alapjait. ( sze"z a feladatan a n#omás változásának atását sze"etné megvizsgáltatni a tanulókkal. -apasztalata sze"int a g#e"ekeknek k+nn#e eg# adott uo"ék"a koncent"álni, ezé"t ké"dez eg# „kiszemelt” uo"ék"a. ( uo"ék kémiai szempontól, vag#is az eg#ens$l# szempontjáól kétféle viselkedést mutatat' felf$vódik 2U képzdik, azaz a szénsav omlik3 vag# lee"eszt 2U elt*nik, megsz*nik, „zsugo"odik”, azaz a szén%dio;id "eakcióa lép a vízzel, szénsav keletkezik3. 0e"sze a uo"ék „élete” fizikai szempontól is é"telmezet, a szemnk láttá"a "endkívl g#o"san el is távozat, szétpukkadat, és a ta"talma még a palackot is elag#atja. ( t+"ténet színel#e eg# veg f"issen kin#itott kóla, de választatsz málnasz+"ppel, vag# a nem fog#asztod el, á"mel# festékkel színezett, e"seen szénsavas ásván#vizet is. A. A "u"orék sz!letése és eltűnése
48
a% 5el# fol#amat f$jja fel a uo"ékotJ 9"d le a uo"ék képzdésének eg#enletét! A?8@B V 8@? < A?@ "% 5el# fol#amatnak k+sz+net, a a uo"ék „lee"eszt”J 9"d le az á"á"ól a megfelel eg#enletet! 8@? < A?@ V A?8@B &% 9"d az á"án látató n#ilak"a, mel# fol#amat a szénsavvá eg#eslés, s mel#ik a szénsav omlásának fol#amata! Qel+lés az á"án. :ent, az eg#eslés mellett a uo"ék lee"eszt kifejezést is javasoljuk, lent, a omlás mellett a uo"ék felf$vódik kifejezést is, esetleg más színnel. d% N#isd ki a palackot! Aog#an viselkednek a uo"ékokJ 5i t+"ténik éppen a kiszemelt uo"ékunkkalJ :elf$vódik éppen, vag# lee"esztJ :elf$vódik, 2keletkezik a gáz3. e% 5el# fol#amat seességn+vekedése okozza eztJ ( omlásé. % K+vesd n#omon, mi t+"ténik, a ecsukjuk az veget! Aog#an viselkednek most a uo"ékokJ ( ecsukás után eg#"e kiseek lesznek, eg# id m$lva elt*nnek. g% Aová t*nik a 8@?J 6izon#á"a elfog#asztja eg# kémiai fol#amat. 5el#ik kémiai fol#amat seességének n+vekedése felels a 8@?%koncent"áció cs+kkenéséé"tJ ( szénsavvá alakulás, az eg#eslés. h% wsszegezd a tapasztalataidat a tálázat segítségével!
%o!yan &islk"nk a #u#or'kok
a palack kinyitásakor (a kinyitás utáni pillanatokra kll !on"olni) l*&+"nak
%o!yan &álto$ik a / 2 koncntráci+a a folyadék felett %o!yan &álto$ik a s$'nsa& koncntráci+a
a$ &! l'!tr'#n cskkn cskkn, i&l #olik s$'n "ioi""á %o!yan &álto$ik a #olás s#ss'! n %o!yan &álto$ik a$ !ysl's cskkn s#ss'!
a palack #$árásakor
2a ezá"ás utáni pillanatok"a kell !on"olni) lrs$tnk, lt-nnk a$ &! l'!tr'#n n n, i&l a s$'n "ioi" s$'nsa&&á alakul cskkn n
-. 5áltozatlanság N#isd ki, majd ismét csukd e a palackot! :ig#eld pá" pe"cen ke"esztl a t+"ténéseket, mindig addig, amíg „mozdulatlanságot” nem tapasztalsz. 5i jellemz ekko" uo"ékunk"aJ Lajon felf$vódik vag# lee"esztJ Lag# talán eg#ik semJ Lag# mindkettJ a% Aog#an változott a „mozdulatlanság” kialakulásáig a palack ecsukását k+veten a omlás seessége' nag# volt, cs+kken, az eg#eslés seessége' minimum"ól ntt. "% Lajon mi jellemz a „mozdulatlanság” állapotáan a két fol#amat seességé"eJ 5egeg#ezik. &% (kko" mi is t+"ténik teát éppen a kiszemelt uo"ékkalJ ppen ol#an mé"téken „f$vódik fel”, mint amel# mé"téken „lee"eszt”, látszólag ezé"t nem változik meg. d% Aog#an nevezzk az ekko" kialakult állapototJ /g#ens$l#, eg#ens$l#i állapot. 6. Az egyens*ly "eolyásolása (z eg#ens$l# valójáan csak látszólagos mozdulatlanságot jelent. 0"óáld ki, és azt is megtudod, og# mi i"án#ítja a uo"ék so"sát! N#isd ki az veget, és fig#eld a ezá"ás atását! a% Aog#an i"án#ítja ekko" a n#omás változása a uo"ék so"sátJ kinyitás atására %o!yan &álto$ik a nyoás a palack#an ly olyaat k'ps toptani nnk a
cskkn #olás
#$árás atására n !ysl's
49 &álto$ásnak a atását lyik olyaat s#ss'! n ! kkor %o!yan &álto$ik ! a$ 'pp na!yo## s#ss'!- olyaat atására a palack#an a nyoás Pontosítsuk a kérdést! Milyen irányba változtatja az éppen nagyobb sebességű folyamat a nyomást avítsuk a kérdést! %o!yan &álto$ik ! a /2 nyoása, a$ ol"ott / 2 koncntráci+a i trt'nik #u#or'kunkkal nnk atására (l*&+"ik &a!y 'ppn lrs$t) i ll$ a #u#or'kok o$!ására ""i! tart a s#ss'!n&k"'s
n&li
cskknti
cskkn.
n
l*&+"ik
lrs$t
!yorsul, ll' áralanak, kipukka"nak a tls #olási!
lassul, a" !áll, lt-nnk a #u#or'kok a$ !yns*ly l'r's'i!
( eavatkozás atásá"a teát ismét eg#ens$l#a jutott a "endsze". "% :ogalmazd meg szóan is, og#an tudta a n#omásváltoztatás atását tompítani a "endsze"! ( atás"a mindig ellentétes fol#amattal válaszol a "endsze". &% Aog# nevezzk a kls atások"a válaszolni képes eg#ens$l#i "endsze"eketJ &inamikus. H. 4i minden van egy liter kólá"an8 ( címkén a k+vetkez +sszetételt olvassuk. FPP cmB dítital 2(3 ene"giata"talma' BM kQ 2G,C kcal3 263 AB0@C' P,O g, 283 cuko"' FF,? g"amm, 2&3 koffein P,? g, 2/3 8@?' P, g 5il#en atása van ezeknek az +sszetevknek a sze"vezetnk"eJ ( ké"dés fig#elmet é"demel, iszen a spo"tolók esetéen két lite" kóla má" doppingsze"nek számít! Lálaszolj az +sszetevket jelz et*kkel! 2/g# állítás mellé t+ et* is ke"let.3 F. Kl+n+sen fiatalok esetén e"s szívdoogást idéz el. & F. :ogszuvasodást okoz. 8 ?. Qelenléte miatt a kólafog#asztás ozzászokásoz vezet & C. Aozzájá"ul a sze"vezet sav%ázis eg#ens$l#ának "omlásáoz /, 6 . Eendsze"es fog#asztás esetén alvászava" alakul ki &
M. @ldja a fogzománcot 6 , / O. /lsegíti a sze"vezet "aktá"ainak ki"lését & G. (”f"issesség” é"zését idézi el & 1. -áplálékul szolgál a száj"eg tejsavakté"iumainak 8 FP. /lízást okoz 8 FF. N#ugtalanságot okoz &
/L. 0 kémiai reakci=k csoportos'tása A nehéz reak&iókinetikai ejezetek után megint lehet ki&sit )laz#tani+játékkal. A kémiai reak&iókról ugyan sok előismerete van már a tanulóknak, a témakör eldolgozása mégis alapos rendszerezést igényel. 4inél tö"" kémiai reak&ió elvégzésével, k#sérleti "emutatásával élvezetessé tehető az óra, de a végén érdemes időt szánnuk játékra is. A játék eladatainak megoldása, azok ellenőrzése kiváló lehetőség az ismeretek elmély#tésére. Azok a kérdések, amelyek megoldására nin&s idő az órai játék során, eladhatók házi eladatként. 2$z minden játék esetén alkalmazható megoldás.%
50
(z ó"án tanultak kiké"dezése eg#éni munkával, csopo"tos játékkal vag# taná"i ké"dezéssel is megoldató. 8sopo"tos játék leet a tálás ama. ( játékszaál#ok a játszók megeszélése sze"int változtatatók. /g# leetség az alái. (lkossunk C% fs csopo"tokat! ( csopo"ton ell két csapat fog ve"sen#ezni eg#mással. Lálasszuk ki, mel#ik csapat kezdjen, és mel#ik jele leg#en a @, illetve az . (z alái ké"déscsopo"t eg#ik 2tetszleges, og# mel#ik3 ké"dését felteszi az eg#ik csapat, a másik csapat válaszol. ( válaszadó csapat te"mészetesen nem nézeti a megadott válaszokat. (menn#ien jól válaszoltak, az általuk kiválasztott meze eke"l a csapat jele. Aa nem volt jó a válasz, akko" nincs leetségk a jelk elel#ezésé"e. /zután a másik csapat k+vetkezik. (z a csapat g#z, amel#iknek a jele el ke"l +t eg#más melletti meze 2vízszintes, fggleges és átlós i"án# leet3.
ls@ kér+éscsoport F. Aog#an csopo"tosítjuk a kémiai "eakciókat atásuk alapjánJ ?. 5il#enek leetnek a kémiai "eakciók i"án#uk sze"intJ B. Aog#an jel+ljk a megfo"dítató fol#amatokatJ C. 5it neveznk omogén "eakciónakJ . M. O.
5it neveznk ete"ogén "eakciónakJ 5il#en csopo"toka so"olatók a kémiai "eakciók seességk alapjánJ 5it neveznk eg#eslésnekJ
G. 1.
9"j fel eg# példát az eg#eslés"e! 5il#en kémiai "eakciót neveznk omlásnakJ
FP. FF. F?. FB.
9"j fel eg# omlási eg#enletet! 5iko" eszélnk disszociáció"ólJ 9"j fel eg# példát disszociáció"a! 5il#en fol#amat játszódik le csapadékképzdés k+zenJ
FC. F.
9"j fel eg# példát csapadékképzdés"e! 9"d le a vas24443%ka"onát%csapadék képletét!
FM. FO. FG. F1.
9"j fel eg# gázfejldéssel já"ó kémiai "eakciót! 9"j fel eg# o;igéngáz fejldésével já"ó kémiai "eakciót! 5il#en i"án#$ak a gázfejldéssel já"ó "eakciókJ 9"d fel eg# "osszul disszociáló molekula képzdésével já"ó kémiai "eakciót! Aog#an leet csopo"tosítani a kémiai "eakciókat a "észecskeátmenet alapjánJ 9"d fel a magnézium és az o;igén "eakciójának eg#enletét! 5il#en fol#amat a A ? és az @ ? "eakciójaJ 5il#en gáz képzdik a Na ?8@B%oldat és a sósav "eakciójako"J 5il#en szín* az (g8l%csapadékJ 5it jelent a képlet mellé í"t 2ay3 jel+lésJ
?P. ?F. ??. ?B. ?C. ?.
FMáso+ik kér+éscsoport
/;ote"m, endote"m /g#i"án#$, megfo"dítató, eg#ens$l#i Két, ellentétes i"án#a mutató n#íllal (z azonos fázis 2gáz, fol#adék3 elsejéen lejátszódó fol#amatokat. Aatá"felleten lejátszódó "eakciókat. Sass$, k+zepes, g#o"s "eakciók (zt a kémiai "eakciót, amel#en két vag# t+ an#agól mellékte"mék képzdése nélkl eg# te"mék keletkezik. pl.' :e < H U :eH (zt a kémiai "eakciót, amel#en eg# an#agól két vag# t+ an#ag keletkezik. pl.' ? Ag@ U ? Ag < @ ? 5egfo"dítató omlási fol#amat esetén. A ?8@B 8@? < A?@ (z oldatokan lev ionok k+zl kettl vízen "osszul oldódó szilá"d almazállapot$ veg#let, csapadék képzdik. (gN@ B2ay3
51
F. 5il#en kémiai fol#amatok játszódnak le a „szódás% vegen”, a eleengeded a 8@ ?%gáztJ ?. B. C. . M. O. G. 1. FP. FF. F?. FB. FC.
F. FM.
9"d fel a kalcium%o;id és a víz eg#eslésének eg#enletét! 9"d fel a szén és az o;igén eg#eslésének eg#enletét! 9"d fel a kalcium%ka"onát omlásának "eakcióeg#enletét! 9"d fel a igan#%o;id omlásának eg#enletét! 9"d fel az ólom2443%nit"át% és a kálium%jodid%oldat +ssze+ntéseko" végemen csapadékképzdés eg#enletét! 5il#en szín* a 8u2@A3 ?2sz3 csapadékJ 5il#en oldatok +ssze+ntéseko" képzdik 8u2@A3?%csapadékJ ( tank+n#ved oldatósági tálázatát asználva, í"d fel eg# ol#an 5g%só képletét, amel# csapadék! ( tank+n#ved oldatósági tálázatát asználva, í"d fel eg# ol#an (l%só képletét, amel# csapadék! ( tank+n#ved oldatósági tálázatát asználva, í"d fel eg# ol#an 8u%só képletét, amel# csapadék! ( tank+n#ved oldatósági tálázatát asználva, í"d fel eg# ol#an 0%só képletét, amel# csapadék! 9"d fel a magnézium és a kénsavoldat "eakciójának eg#enletét! Aa a "éz ave" sten kissé megecetezed a tojásfeé"jét, og# k+nn#een fel tudd ve"ni, és kemén#e aot kapj, akko" mil#en mé"gez "ézveg#let képzdikJ ( mészéget kemencéen mil#en kémiai fol#amat játszódik leJ ( cink és kénsavoldat "eakciója mil#en "eakció% típusoka so"olatóJ
FO.
( Na@A és a sósav "eakciója mil#en "eakciótípusoka so"olatóJ
FG.
5il#en típus$ "eakciók játszódnak le a szódásszifonanJ
F1.
5il#en gázfejldést tapasztalunk a #pó és a sósav +ssze+ntéseko"J 5il#en gáz fejldik az alumínium és a sósav "eakciójako"J 5il#en fol#amatan és mil#en mé"téken disszociál a vízJ 5il#en gáz képzdik a nit"ogén és a id"ogén "eakciójáólJ 5il#en "eakció az ammóniagáz képzdéseJ 5il#en "eakciótípusoka so"olató a szén égéseJ 5il#en típusoka so"olató a id"ogéngáz és az o;igén% gáz "eakciójaJ
?P. ?F. ??. ?B. ?C. ?.
Hzénsav képzdik eg#esléssel, ami disszociál is. A?8@B 8@? < A?@ 8a@ < A ?@ U 8a2@A3? 8 < @ ? U 8@ ? 8a8@ B U 8a@ < 8@? ? Ag@ U ? Ag < @ ? 02N@ B3?2ay3< ? K42ay3U 04?2sz3 < ? KN@ B2ay3 világoskék 8uH@C% és Na@A%oldatok 5g B20@C3? 5g8@ B 5gHi@ B (l2@A3 B (l0@ C (l?2Hi@B3B 8u2@A3 ? 8uH 8uH@ B 8u B20@C3? 02@A3 ? 0H 0H@C 0B20@C3? 5g2sz3 < A ?H@C2ay3 U 5gH@ C2ay3 < A?
8u28AB8@@3? omlás, 8a8@ B U 8a@ < 8@? gázfejldés, ete"ogén, e;ote"m, g#o"s, eg#i"án#$, "edo;i sóképzdés, omogén, k+z+m+sítés, g#o"s, eg#i"án#$ eg#eslés, omlás, megfo"dítató, e;ote"m, endote"m, ete"ogén, g#o"s, gázképzdés, disszociáció 8l?%gáz A ?%gáz ? A ?@ AB@< < @A > , csekél# mé"téken NA B%gáz eg#eslés, e;ote"m, omogén, g#o"s eg#eslés, ete"ogén, e;ote"m, g#o"s, eg#i"án#$. eg#eslés, g#o"s, omogén, e;ote"m, eg#i"án#$, neezen disszociáló molekula keletkezik, "edo;i.
/9. &a-:ázis reakci=k A m. elég sok, 'Q kiváló, a mindennapi élettel kap&solatos eladatot tartalmaz. 5annak között!k neheze""ek is. Az óra menetelének munka!zettel történő megoldására talán legalkalmasa""nak a &soportmunkát tartom, #gy lehetővé válik egymás ismereteinek, tudásának kiegész#tése. A tanárnak nagyon végig kell gondolnia a orgatókönyvet, de érdemes, mert jó szervezéssel mozgalmas, hatékony órát tarthat. 0ontos a tevékenységek jól szervezett "eosztása, a munka összehangolása, az egyes
52
&soportok munkájának értékelése, az ammóniás szökők*t k#sérlet megelelő pillanat"an történő tanári "emutatása. $z a tan#tási egység a készségejlesztés számtalan lehetőségét adja. $""en a ejezet"en k!lönösen érzékelhetővé váik a tanulók számára, hogy a kémiai ismeretekre a mindennapi élet"en sz!kség!k van.
/. H?< +e sa-an1N; a% Ki ne é"ezte volna kissé vag# éppen e"sen savan#$nak > azaz savasnak > az ásván#vizet, a salátalét, a cit"om levét. 5i okozza a vizes oldatok savas kémhatását J Lizsgáljuk meg elsz+", og# mi t+"ténik, a a savan#$ oldata kématást jelz festéket > valamel# sav% ázis indikáto"t > tesznk, vag# a savan#$ oldatot unive"zális indikáto""al átitatott papí""a cseppentjk! 5itl fgg az, og# eg# an#ag savként viselkedikJ 2pontosa""anO savas kémhatást mutat% Qá"j utána! Nézz ele a A8l íg vizes oldatáa! 5i t+"tént, mi a fol#amat lén#egeJ ételecet ásván#víz cit"omlé sósav
az unive"zális indikáto" színe pi"os pi"os pi"os pi"os
"%
Hze"keszd meg a molekulate"vezésnél alkalmazott módon a A8l% és a A?@%molekulát! 9"d le a fol#amat eg#enletét, és jel+ld az an#agok 2része&skék 3 k+z+tt a p"otonátmenetet! 9"d a sze"eplk "ajza alá a nevket, illetve a „p"otont adott le” vag# a „p"otont vett fel”, illetve a „savként viselkedett” vag# a „ázisként viselkedett” kifejezést! rajzok A > 8l < A?@ AB@< < 8lD < < p %t ad le p %t vesz fel sav ázis &% 5el#ik "észecske koncent"ációjának megn+vekedése okozta a színváltozástJ AB@< ion d% Aog# nevezzk a kémiai fol#amatoknak ezt a típusátJ Hav%ázis fol#amat
2. ,e a sa-< én a :ázis... a% 8seppentsnk unive"zális indikáto"papí""a l$gos, ammóniás tisztítósze"eket! 5il#en színt látszJ kék "% 5egadjuk az NAB és a víz kémiai "eakciójának eg#enletét! NAB < A?@ NAC< < @A > Eajzold le az F. 3 pontoz asonlóan, mi t+"ténik a "észecskékkel a fol#amat so"án! 9"d az eg#enlet alá a megfelel kifejezéseket is! rajz NAB < A?@ NAC< < @A > p<%t vesz fel p<%t ad le ázis sav &% 5el#ik "észecske koncent"ációjának megn+vekedése okozta a l$gos kématás"a utaló színváltozástJ @AD d% Aasonlítsd +ssze a két fol#amatan a víz sze"epét! 5il#en sze"epet t+lt+tt e az els, illetve a második fol#amatanJ (z elsen ázis volt, a másodikan sav volt. d% Aog# nevezzk a vízez asonlóan viselked an#agokatJ (mfote", ketts jellem*. 3. V'z a -'zzelC a% :elvetdik a ké"dés, képes%e eg# vízmolekula p"otont átadni eg# másiknakJ ( válasz' igen!9"d fel az eg#ens$l#i fol#amat eg#enletét! A?@ < A?@ AB@< < @AD "% /g# adott idpillanatan P millióól F vízmolekula ad át éppen A <%t eg# másiknak. ( keletkezett o;óniumionok koncent"ációjaJ AB@< U FP >O mol\dmB
53
( keletkezett id"o;idionok koncent"ációjaJ @A > U FP >O mol\dmB &% 5i jellemz a savas, a semleges és a l$gos kématás$ oldatokan a vízl is keletkez ionok koncent"ációjá"aJ 9"d e a megfelel "elációjelet! savas oldatan' AB@< = @A > semleges oldatan' AB@< U @A > l$gos oldatan' AB@< @A >
3. 0 titokzatos pH ( kozmetikumok"ól, ázta"tási sze"ek"l g#ak"an k+zlik a pA%é"tékket. 5i"e szolgál a pAJ 5i atá"ozza meg eg# oldat pA%é"tékétJ (z á"á"ól leolvasatod! 4gazak%e az állításokJ Ki talál el t+etJ 9"d az 4 vag# az N et*t az állítás után! F. Havas kématás$ oldatokan AB@<%ionok keletkeznek az adott an#ag és a víz "eakciójáól. 4 ?. 5inél nag#o a AB@<%ionok koncent"ációja, annál savasa az oldat. 4 B. 5inél nag#o a AB@<%ionok koncent"ációja, annál nag#o a pA. A C. Hemleges oldatokan csak a vízl szá"mazó ionok találatók. A . 5inél savasa eg# oldat, annál kise enne az @A > %ionok koncent"ációja. 4 M. ( semleges kématás$ kon#asó pA%ja P. A O. Hemleges kématás$ oldatokan nincsenek ionok. A G. 5inél savasa eg# oldat, annál nag#o enne az AB@<%ionok koncent"ációja. 4 1. Havas oldatokan a @A > %ionok koncent"ációja a semleges állapotoz képest cs+kken. 4 FP. 5inél l$gosa az oldat, annál nag#o a pA é"téke. 4 FF. ( 1%es pA%j$ oldat l$gosa, mint a pA U G. 4 F?. ( legsavasa oldat pA%ja P. 4 FB. ( tiszta vízen nincs AB@<%ion és @A > %ion. A FC. ( tiszta víz pA%é"téke O. 4 F. Aa pA U M é"téket mé"nk, az oldat e"sen savas. A 6. Különféle in+ikátorok Lizsgáld meg a kl+n+z oldatokat kl+n+z indikáto""al, és í"d e a színeket!
antocián lakmusz fenolftalein unive"zális indikáto"
ázta"tási sósav
ételecet
csapvíz
pi"os v+"+s színtelen v+"+s
pi"os v+"+s színtelen na"ancssá"ga
kék lila színtelen z+ld
szódaika"óna % oldat z+ld kék v+"+s z+ldeskék
szalmiákszesz z+ld kék v+"+s kék
. pH a kon1há:an Nag#i a kon#áan tevéken#kedik. (z általa készített oldat és M k+z+tti pA%t mutat. 5el#ik állítás leet igazJ a% Hósavval eltávolítja a vízk+vet. 2pontosa"" ogalmazással% Nem, kise a pA. "% Hzódaika"óna 2NaA8@B3 ta"talm$ stpo"t tesz a stemén#e. Nem, nag#o a pA. &% 5osogat eg# "a"át pA%j$ mosogatósze""el. 4gaz leet. d% ( szék ká"pitját tisztítja ammóniata"talm$ 2NAB3 oldattal. Nem, nag#o a pA. e% /cetes salátalét készít. Nem. 26á" nag#on íg ecetes oldat pA%ja leet % M3 % -eát készít, amit cit"omlével ízesít. Nem, de nag#on íg oldat esetén ez is leet. . *ancsi< *uliska és a pH ( mese sze"epli Qancsi kiszaadítása után ettek a mézeskalács ázól. (z elvitt mézeskalácsot Quliska állandóan majszolgatta. ( g"afikon azt mutatja, og# og#an változik Qancsi 2fels g"afikon3 és Quliska
54
2alsó g"afikon3 szájáan a fogzománcot o"ító lepedék pA%ja a nap fol#amán. (z ,C%es, k"itikus pA% szint alatt a fogzománc oldódik. Sássuk, igazak%e az állítások! 9"d a so" végé"e a megfelel et*t! @ á"ra helye a% Qancsi és Quliska fogán a pA%é"ték cs+kken az étkezéseket k+veten. 4 "% tkezéseket k+veten a fogak felszínének kématása l$gos lesz. A &% ( foglepedék kedveztlen kématását a tejsavakté"iumok elszapo"odása miatt felalmozódó tejsav okozza. 4 d% Quliska fogzománca "endsze"esen oldó atásnak van kitéve. 4 e% Qancsi fogai valószín*leg épeek, mint Quliskáé. 4 % Qancsi és Quliska fogait a "endsze"es fogmosás megvédi a fenti fogetegségtl. 4 g% 5i a vélemén#ed a két kisg#e"ek étkezési szokásai"ólJ Ki a to"kosaJ 5i ennek a k+vetkezmén#eJ 5il#en fogetegség alakul ki, amenn#ien a fogzománc ta"tós oldó atásnak van kitéveJ 5it tanácsolatnálJ :ogalmazd meg szóan! Quliska a to"kosa, t+sz+" is eszik, íg# fogzománca nag#o veszél#en van. 5inden étkezés után, teát naponta t+sz+"i fogmosást és cuko"mentes "ágó fog#asztását javasolatjuk.
L. a%
pH a szer-ezetünk:en 5il#en ionkoncent"ációt jelent az eme"i sze"vezet néán# pA%é"tékeJ -+ltsk ki a tálázatot! pA vé" " g#omo"nedv vizelet
O,C , F G
AB<@ mol\dmB FPDO,C FPD , FPDF FPD G
%@A mol\dmB FP >M,M FP >G, FP >FB FP %M
kématás savas en#én savas savas l$gos
"% 9"juk a pA%skála megfelel el#é"e sze"vezetnk eg#es "észeit! ", száj, g#omo", vékon#él, vé", vel# 2tejsavakté"iumok3, ondó 2pA U G3, vizelet pA é"tékek' g#omo"'F, vel#' C, "' ,, vé"' O,C, száj, vékon#él' O%G, ondó és vizelet 'G
9. pH f?:en< fá:an ... /l tudod képzelni, mil#en lenne a világ k+"l+ttnk, a a n+vén#ek nem volnának színesekJ ( fák, vi"ágok, g#m+lcs+k, z+ldségek > és íg# az ételeink is > sz"kék lennének! ( n+vén#i festékek eg#ike pA%é"zéken#, a kématástól fggen pi"osas, lilás vag# kék színt mutat. /z a színan#ag adja a megg#, a cse"eszn#e, a v+"+so", a v+"+skáposzta, az iol#a, a fokf+ldi iol#a színét. Aog# mel#ik ez a nevezetes festékJ 5egtudod a "ejtvén#l! rejtvény á"ra F. 9g# nevezzk a savként és ázisként eg#a"ánt viselkedni képes an#agokat % amfote" ?. Aeln#eléssel végemen kémiai fol#amat % endote"m B. Hav%ázis fol#amat, másként % p"otolitikus C. 4l#en a szóda 2Na?8@B3 vizes oldatának kématása % l$gos . 9g# nevezzk az oldatan lejátszódó kémiai "eakció so"án keletkez szilá"d an#agot % csapadék M. @l#an "eakció, amel#en a vízen oldott só kationja vag# anionja a vízzel "eakcióa lép % id"olízis O. ( A<%t felvev an#ag a p"otonátmenettel végemen fol#amat so"án % ázis G. Qelzan#ag > indikáto" ( megfejtés' antocián
/O. pH az es@:en... @lvasd el fig#elmesen a sz+veget, és isme"eteid is felasználva válaszolj a ké"dések"e!
55
„4mmá" 5ag#a"o"szágon is elé"et az /u"ópai Hzenn#ezés Kiocsátás Eegiszte" 2/0/E3, a K+"n#ezeti 5anagement és Qog /g#eslet 2/5S(3 $j onlapján 2qqq.emla.u\epe"3. /nnek segítségével á"ki kike"eseti, og# lakók+"n#ezetéen mil#en nag#vállalatok ocsátanak ki nag#o menn#iség* szenn#ez an#agot. (z uniós "endsze" eg#el"e nem teljes, íg# itt csak alig száz vállalat"ól kapatunk adatokat. ( &una>&"áva 8ement Et. váci zeme évente F?CP tonnán#i kl+nféle nit"ogén%o;idot, FPOP tonnán#i szén%mono;idot, BFF tonnán#i kénta"talm$ veg#letet enged a levege > de"l ki, a egépeljk a Lác vag# a &&8 ke"esszókat. hg#anott az o"szág eg#ik legszenn#ezette levegj* teleplésé"l, Hzázalomattá"ól az olvasató, og# a 5ol Et. olajfinomítója GO? tonnán#i nit"ogén%o;iddal és ?FP tonnán#i, a savas eské"t felels kénveg#lettel szenn#ezi a levegt. /z azonan nem minden, iszen a vállalat szomszédságáan m*k+dik a &una menti Ae"m* is, amel# ?CP tonna szén% mono;id, MP tonna nit"ogén%o;id és ? CPP tonna kénveg#let te"elésével 5ag#a"o"szág eg#ik legá"talmasa zeme. /ez képest a -iszai Leg#i Kominát tisza$jvá"osi olefing#á"ának OM tonnás, az ideg"endsze"t ká"osító nit"ogén%o;id% kiocsátása sze"én#nek mondató, igaz, ott a fol#ót te"el fenol% és más veg#letek atása a jelents.”
a%
Készíts tálázatot az adatok áttekintet "endezésé"e!
W#á" neve &&8 Et. 5ol Et. &una menti Ae"m* -LK
N@ kiocsátás tonna F?CP GO? MP OM
8@ kiocsátás tonna FPOP nincs adat ?CP nincs adat
H >ta"talm$ veg#let kiocsátás tonna BFF ?FP ?CPP nincs adat
( felso"oltak k+zl mel#ik a legá"talmasa zemJ &unamenti Ae"m* "% 5el# an#agok levege jutása okozza a savas es képzdésétJ 5il#en "észecske képzdik a vízl a fenti an#agok atásá"aJ Segalá eg# kémiai eg#enlettel igazold! N%o;idokól salét"omsav, H%o;idokól kénessav, kénsav. H@? < A?@ A?H@B &% 5ekko"a pA%é"téket mutat a savas es vizsgálata so"án az indikáto" 2k. % M 3 d% 5il#en ká"os atásai vannak a savas esnekJ Hzo"ok, épletek pusztulása, n+vén#ek ká"osodása, veszél#es az állatok"a és eme""e is.
2O. 0 s=k keletkezése és tula+onságai em gyakori az ehhez hasonló &#mű és tartalm* le&ke az általános kémia tankönyvek"en. A sók keletkezése, összetétele, a közöm"ös#tés, semleges#tés és hidrol#zis ogalmak tisztázása elengedhetetlen. A m. számszerű adatokat is tartalmazó, de nem nehéz eladatai nagy seg#tséget ny*jtanak a tankönyv"en le#rtak mélye"" megértéséhez. Mimnázium"an javaslok egy+ titrálós+ gyakorlati órát, szaközépiskolá"an pedig egy sav("ázis titrálás "emutatását.
/. &a-< :ázis< s= a% Lizsgálj meg F dmB P,? mol\dmB%es só savat ! 5il#en az oldat kématásaJ Havas. 5il#en ionok találatók az oldatan, és mil#en menn#iségen a id"ogén%klo"idól' A<%ion P,? mol és 8lD %ion P,? mol "% Lizsgálj meg F dmB P,? mol\dmB%es nát"ium%id"o;id%oldatot! 5il#en az oldat kématásaJ S$gos. 5il#en ionok találatók az oldatan, és mil#en menn#iségen a nát"ium%id"o;idól' Na<% ion P,? mol és @AD% ion P,? mol &% Lizsgáld meg az a3 és a 3 pontan említett két oldat +ssze+ntésével kapott ? dmB oldatot! 5il#en ionokat tartalmaznak az összeöntött oldatok J a id"ogén%klo"idól' A<% ion P,? mol és 8lD% ion P,? mol a nát"ium%id"o;idól' Na<% ion P,? mol és @AD %ion P,? mol ( id"ogénionok 2v. o;óniumionok3 és a id"o;idionok vízzé kapcsolódtak +ssze.
56
9"d fel a sósav és a nát"ium%id"o;id%oldat "eakciójának eg#enletét! A8l < Na@A U Na8l < A?@ 5il#en ionok találatók a ? dmB oldatanJ Na<% ion' P,? mol és 8lD %ion' P,? mol 5il#en az oldat kématásaJ Hemleges. /z a fol#amat sóképzdés, és eg#en semlegesítés is. d% Lizsgáld meg az a3 pontan említett sósav teljes menn#iségének és a 3 pontan említett nát"ium%id"o;id%oldat felének +ssze+ntésével kapott F, dmB oldatot! 5il#en ionokat +nt+ttnk +sszeJ a id"ogén%klo"idól' A<% ion P,? mol és 8lD %ion P,? mol a nát"ium%id"o;idól' Na<% ion P,F mol és @AD% ion P,F mol ( id"ogénionok 2o;óniumionok3 fele és a id"o;idionok vízzé kapcsolódtak +ssze. 5il#en ionok találatók az F, dmB oldatanJ A<% ion' P,F mol, Na<% ion' P,F mol és 8lD% ion' P,? mol 5il#en az oldat kématásaJ Havas. /z a fol#amat sóképzdés, de nem semlegesítés.
2. &=képz@+és< semleges'tés 5il#en kématás$ lesz a keletkez oldat, a a% FP cmB P,F mol\dmB%es A8l%oldatot és FP cmB P,F mol\dmB%es Na@A%oldatot +ssze+ntnkJ kématás' semleges pA' O "% FPP cmB P,F mol\dmB%es AN@B%oldatot és FP cmB F mol\dmB%es K@A oldatot +ssze+ntnkJ kématás' semleges pA' O &% FP cmB P,F mol\dmB%es A?H@C%oldatot és ?P cmB P,F mol\dmB%es Na@A%oldatot +ssze+ntnkJ kématás' semleges pA' O d% ?P cmB P,F mol\dmB%es AN@B%oldatot és FP cmB P,F mol\dmB%es Na@A%oldatot +ssze+ntnkJ kématás' savas pA O 2nem tudja a diák ezt még pontosan kiszámolni% e% 5el#ik fol#amat volt ol#an sóképzdés, amel# nem já"t semlegesítésselJ ( d3 feladat 3. Hi+rol'zis a% /gészítsd ki a mondatokat! (z e"s savak és az e"s ázisok vizes oldatukan teljesen ionjaik"a disszociálnak. például A?H@C2ay3 V? A<2ay3 < H@C?> 2ay3 vag# K@A2ay3V K <2ay3 < @A > 2ay3 ( g#enge savak és a g#enge ázisok vizes oldatukan nem disszociálnak teljesen ionok"a, anem "észen molekula fo"májáan vannak jelen. például A?8@B2ay3 ? A<2ay3 < 8@B?> 2ay3 vag# NAB2ay3 < A?@ NAC<2ay3 < @A > 2ay3 7g# is mondatjuk, og# a g#enge savak és g#enge ázisok ionjai "eakcióa lépnek a vízmolekulákkal. például 8@B?> < ? A?@ A?8@B < ? @A > vag# NAC< < A?@ NAB < AB@< ( sók vizes oldatukan teljesen ionjaik"a disszociálnak, de az íg# keletkezett ionok > amenn#ien g#enge sav vag# g#enge ázis ionjai > "eakcióa lépnek a vízmolekulákkal, vag#is id"olizálnak. ( sók oldódása so"án a víz nemcsak oldósze", anem "eakciópa"tne" is. "% Lizsgáld meg a kálium%szulfát%oldatan lév ionokat! a só oldódásáól keletkezett ionok' K <2ay3 és H@C?> 2ay3 a A?H@C e"s sav, 2ezé"t3 a H@C?> 2ay3 nem lép "eakcióa a vízzel a K@A e"s ázis, 2ezé"t3 a K <2ay3 nem lép "eakcióa a vízzel a K ?H@C%oldat kématása semleges &% Lizsgáld meg az ammónium%szulfát%oldatan lév ionokat! a só oldódásáól keletkezett ionok' NAC< 2ay3 és H@C? D 2ay3 a kénsav e"s sav, ezé"t a H@C?> 2ay3 nem lép "eakcióa a vízzel az ammónia vizes oldata g#enge ázis, 2ezé"t3 az NAC<2ay3 "eakcióa lép a vízzel' NAC< < A?@ NAB < AB@< az 2NAC3?H@C%oldat kématása savas d% Lizsgáld meg a kálium%ka"onát%oldatan lév ionokat!
57
a só oldódásáól keletkezett ionok' K < és 8@B?> a A?8@B g#enge sav, 2ezé"t3 a 8@B?> 2ay3 "eakcióa lép a vízzel' 8@B?> < ? A?@ A?8@B < ? @A > a K@A e"s ázis, 2ezé"t3 a K <2ay3 nem lép "eakcióa a vízzel. az K ?8@B%oldat kématása l$gos.
4. &= – párkeres@ – sho (lkosd meg az +sszes sót az ionokól, és a B. feladat 3%d3 pontjai alapján állapítsd meg az oldatok kématását! 2$zt a eladat 1(gal jelölt, nem szeren&sés összeáll#tás% @AD A< Na< 5g?< NAC<
A?@ semleges Na@A e"s ázis 5g2@A3? e"s ázis NAC@A g#enge ázis
8lD A8l e"s sav Na8l semleges 5g8l? semleges NAC8l savas
H@C? D A?H@C e"s sav Na?H@C semleges 5g H@C semleges 2NAC3? H@C savas
N@B D AN@B e"s sav Na N@B semleges 5g2N@B3? semleges NAC N@B savas
8@B? D A?8@B g#enge sav Na?8@B l$gos 5g8@B nem oldódik 2NAC3?8@B semleges
4egjegyzésO a 4g2T: %@ kémhatása savas, de a tanulóknak ezt nem eltétlen kell tudniuk. 5alójá"an a 4g2T%@ nem erős "ázis, nem is oldódik jól. em vehetj!k nagy hi"ának azt sem, ha a 4g6T : esetén kémhatásról "eszélnek, és azt l*gosnak mondják.
2/. Ge+oEireakci=k A m. első = eladata az általános iskolá"an tanult redukálósor eleleven#tésével nagyon alaposan magyarázza és "egyakoroltatja a nehéz ogalmakat. A -eszter&e"ányai példa elemzése megmozgatja a tanulók antáziáját, van mihez kötni!k a redoLi átalakulásokat. A 3. eladat *jszerű, le#rása tartalmazza a megoldás lényegét. $lengedhetetlen az órán néhány mutatós redoLi átalakulás k#sérlet"en történő elvégzése, majd közös elemzése.
/. a%
Ge+oEireakci= -+ltsd ki a tálázatot!
k+znapi é"telemen a kémiai "eakciók lén#ege sze"int
o;idáció o;igénfelvétel elekt"onleadás
"edukció o;igénleadás elekt"onfelvétel
"% 5ié"t é"telmetlen +nmagáan o;idáció"ól vag# "edukció"ól eszélniJ (zé"t, me"t a két fol#amat mindig eg#sze""e fo"dul el. &% (z az an#ag, amel# maga o;idálódik, az a másik an#agot "edukálja, teát "edukálósze". (z az an#ag, amel# maga "edukálódik, az a másik an#agot o;idálja, teát o;idálósze". d% Aatá"ozd meg a k+vetkez fogalmakat!
58
o;idáció' elekt"onleadással já"ó fol#amat. "edukció' elekt"onfelvételt jelent. o;idálósze"' elekt"ont vesz fel, más an#agot elekt"onleadás"a, azaz o;idáció"a késztet. "edukálósze"' elekt"ont ad le, más an#agot elekt"onfelvétel"e, "edukció"a késztet.
2. a3 &%
,ermitreakci= -anulmán#ozd a tank+n#ven találató fén#képet! 5ásold le a tank+n#vl a "eakcióeg#enletet! ? (l < :e?@B U (l?@B < ? :e d) ( fol#amat kémiai lén#ege' a vas veg#letél t+"tén "edukciója, k+zen az alumínium o;idálódik. az alumínium szempontjáól' (l > Be > U (lB< ( "észfol#amat neve' o;idáció, az alumínium teát een a "eakcióan "edukálósze". a vas 2vasion3 szempontjáól' :eB< < Be > U :e ( "észfol#amat neve' "edukció, a vas2ion3 teát een a "eakcióan o;idálósze". e% ( fémek "edukálóso"áan teát az alumínium el van, e"seen "edukáló atás$, mint a vas. 3. Getél1es történet... A. 4i történhetett a vasszerszámokkal -eszter&e"ányán a -o&skai(elkelés idején8 a% 5il#en an#agnak kellett lenni a án#avízen, a a "ézán#áa "ejtett vastá"g#ak el#ett nag#"észt "ézda"aokat és "ézt+"meléket találtakJ Eézionokat kellett ta"talmaznia a án#avíznek. "% Aová lett a vas a vassze"számokólJ Lasveg#let fo"májáan feloldódott. -. A nyomozás... Sopózz e eg# képzeleteli idutazás segítségével eg# alkimista m*el#ée, és ellen"izd a feltevéseidet eg# kísé"lettel! ( látottak alapján egészítsd ki a "ajzot a ián#zó feli"atokkal! @ rajz helye :eli"atok' kék "ézszulfát% oldat, enne sz"ke vas, a második képen a vas felletén kivált v+"+ses "éz látató, mel# a "eakció után má" z+ld vas%szulfát oldata me"l, a kék oldat z+ldes lesz, majd eg# id m$lva a levegn mega"nul 2:eB ? e > U :e?< ( "észfol#amat neve' o;idáció , a vas teát een a "eakcióan "edukálósze". d% a "éz2ion3 szempontjáól' 8u?< < ? e > U 8u ( "észfol#amat neve' "edukció, a "éz teát een a "eakcióan o;idálósze". e3 ( fémek "edukálóso"áan teát a vas el van, e"seen "edukáló atás$, mint a "éz.
4. 7em min+ ezüst< ami fén1lik; a% ( k+zépko"i pénzváltók k+nn#edén leleplezték a amis pénzé"mékkel p"óálkozókat. Aog#an készítetnénk olcsón ezstnek látszó pénztJ /g# olcsó féml készlt é"mét kellene ezsttel evonni! "% /gészítsd ki a "eceptet az elkóo"olt szavak 2"éz, "éz%szulfát, ezst, ezst%nit"át3 megke"esésével! Lég# eg# "ézl készlt pénzé"mét! Qó, a megcsiszolod a felletét. rajz helye Ael#ezd ezst%nit"át oldata! Lá"j t"elemmel, és az é"méken ama"osan ezstevonat képzdik. &% ( fol#amat kémiai lén#ege... a "éz szempontjáól' 8u > ? e > U 8u?< ( "észfol#amat neve' o;idáció, a "éz teát een a "eakcióan "edukálósze". az ezst2ion3 szempontjáól' ? (g< < ? e > U ?(g ( "észfol#amat neve' "edukció, az ezst teát een a "eakcióan o;idálósze".
59
d%
( fémek "edukálóso"áan teát a "éz el van, e"seen "edukáló atás$, mint az ezst.
6. Ge+ukál=sor ( ?., B. és C. feladat 2e3 pontjai alapján í"d fel az említett nég# fém "edukálóso"át! e"seen "edukáló atás$ (l = :e = 8u = (g g#engén "edukáló atás$ . g1 re+oEifol1amat története Lálaszd ki a á"om megisme"t "edo;ifol#amat eg#ikét, és meséld el a t+"ténteket! a% (z eg#ik leetség az, og# valaki elkezdi, és a k+vetkez fol#tatja! 5indenki csak eg# mondatot mond. "% ( másik leetség a csopo"tmunka. ( csopo"t í"jon k+z+sen eg# t+"ténetet a taná" által kijel+lt "edo;i"eakció"ól! &% Légl ázi feladatként eg#énenként is megí"ató a t+"ténet. . FMenn1i a kén oEi+áci=s száma a kö-etkez@ molekulák:anC %? P
22. !al-ánelemek
Az a legontosa"", hogy azt a nem könnyű tényt siker!ljön megértetn!nk, hogy megelelő kör!lmények között végzett kémiai átalakulásokkal elektromos energia termelhető. A eltételek megértéséhez seg#tséget ad a tankönyvi á"ra alapos elemzése, a megerős#tés, rögz#tés viszont akkor lesz eredményes, ha a tanulók az órán láthatnak működő galvánelemet. Dokat seg#t a megértésen, ha önállóan tudják rajz"an á"rázolni a galvánelem működésének lényegét.
/. Hétköznapi elemek a% 5el# asználati tá"g#akat m*k+dtetnk ce"uzaelemmel, és mel#eket gomelemmelJ 8e"uzaelemmel a "ádiót, magnót, gomelemmel a számológépet, ó"át. "% 5il#en veszél#jelzést alkalmaznánk a szá"azelemek an#agaival kapcsolatanJ (z elekt"ódok an#aga a cink 2In3 t*zveszél#es 2:3, a mangán%dio;id 25n@?3 á"talmas 2n3, az ammónium%klo"id 2NAC8l3 is á"talmas, mel# az elekt"olit an#aga. d% 5ié"t jelentenek veszél#t a ulladéka ke"lt asznált elemekJ /lsso"an a neézfém ta"talmuk miatt. ( neézfémveg#letek emosódnak a talajvíze, ez komol# k+"n#ezeti veszél#.
2. ,alálkoz= #uciferrel< a-ag1 g1Ntsunk fén1t< termelünk áramot; 6izon#á"a sokan +"d+ginek tekintették az elekt"omos világítás felfedezését. 5indeneset"e fo""adalmi változásokat ozott az eme" életmódjáan. A. ramtermelésre a redoLireak&iók használhatók. Nézzk például a k+vetkez "edo;i"eakciót! In < 8uH@C U InH@C < 8u a% 5i t+"ténik a "eakcióan a cinkkelJ 9"d fel a fol#amatot! In > ? eD U In?< @, o;idáció 5i t+"ténik a "eakcióan a "ézzel2"ézionnal3J 9"d fel a fol#amatot! b) ?< 8u < ? eD U 8u E, "edukció &% 5el#ik eseten t+"tént o;idáció, és mel#iken "edukcióJ 9"d a fol#amat mellé az @ és az E et*ket! -. ogyan gy*jthatunk ényt az elektronok áramlásával8
60
(z elekt"oná"am munká"a fogása é"dekéen válasszuk szét té"en a "eakció sze"eplit, vag#is állítsuk el a &aniell%elemet! ( fémet és a saját fémionokat ta"talmazó oldatot nevezzk elekt"ódnak. ( fémionokat eg# fémes vezetvel, az oldatokat pedig a keve"edést megakadál#ozó, de az ionok diff$zióját leetvé tev fallal választjuk el. á"ra a% Qel+ld e az á"án, og# mel# fol#amat játszódik le a cinkelekt"ódan, illetve a "ézelekt"ódanJ Aa nincs +tleted, gondold át $j"a az A. feladatan elemzett "eakciót! @;idáció 2elekt"onleadás3 játszódik le, a In atomok In?< %ion fo"májáan oldódnak, elekt"ont át"aag#va. "% (zt az elekt"ódot, amel#en o;idáció meg# vége, anódnak nevezzk. (zt az elekt"ódot, amel#en "edukció meg# vége, katódnak nevezzk. -ntesd fel az á"a megfelel el#én a katód és az anód szavakat! Eajzon In az anód, 8u a katód. &% Qel+ld e az elekt"oná"amlás i"án#át! 2( In anód"ól a fémes +sszek+ttetésen át a 8u i"án#áa3. d% Lizsgáld meg a fémlemezeket! cinklemez "ézlemez e% – – –
>
5il#en lesz a t+ltéseJ negatív pozitív
Aog#an változik a t+megeJ cs+kken n
5i t+"ténne, a megszntetnénk a fémes +sszek+ttetést a lemezek k+z+ttJ : áralanának a$ lktronok. !s$nttn'nk a$ ss$kttt'st a$ ol"atok k$tt : áralanának a n!at& ionok. a a r'$l$t cinkl$r csr'ln'nk ;$&tlnl nn &'!# a r"oirakci+.
a a cinklemezt "ézlemez"e cse"élnénkJ Hemmi nem t+"ténne, nem menne vége kémiai "eakció.
3. a% "%
0 :ékacom: titka @lvasd el a tank+n#v M. oldalának ma"góján találató olvasmán#t! Sapozz vissza a munkafzeten a Eedo;i"eakciók"ól szóló leckéez 2C. oldal3, és í"d fel a fémvas és a "ézionok "eakcióját! :e < 8u?< U :e?< < 8u &% 9"d fel a két "észfol#amatot, és d+ntsd el, mel#ik az anódfol#amat, és a mel#ik a katódfol#amat! (nódfol#amat' :e2sz3 > ? eD U :e?<2ay3 o;idáció Katódfol#amat' 8u?<2ay3 < ? eD U 8u2sz3 "edukció d% Eajzold le az $g#nevezett „Walvani%elemet| 28u%elekt"ód és :e%elektód3! Sásd tank+n#v M. oldali á"a In el#ett :e anóddal. e% Qel+ld a "ajzon az elekt"ódok t+ltését, és add meg az elem jel+lését 2celladiag"amját3! anód > :e2sz3 :e?<2ay3 < 8u?<2ay3 8u2sz3 < katód 4. FKész'ts gal-ánelemet ( k+vetkez I rendezendő I "edo;ifol#amat alapján í"d le, og#an készítetnél galvánelemet! (l < B (gN@B U (l2N@B3B < B (g (l fémet me"ítek (lB< iont ta"talmazó oldata, (g fémet me"ítek (g< ion ta"talm$ oldata, iztosítom a fémek és kl+n az elekt"olitoldatok k+zti +sszek+ttetést. "észfol#amatok' anódon' (l2sz3 > B eD U (lB<2ay3 o;idáció katódon' (g<2ay3 < eD U (g2sz3 "edukció
61
anód
> (l2sz3 (lB<2ay3 <(g<2ay3 (g2sz3 < katód
23. 0 re+oEireakci=k irán1a Ealán ez a le&ke az, aminek megértése az egész tanév"en a legneheze"" a tanulók számára. A tankönyv anyaga igyekszik minél egyszerű""en, a émek már általános iskolá"an is megismert redukálósorának logikáját követve, de a standardpoten&iál "evezetésével magyarázni a redoLi olyamatok vég"emenetelét. A leegyszer!s#tés mindig pontatlanságokat eredményez, de a mélye"" magyarázatokat hagyjuk meg a tová""tanulni szándékozók ismereteinek kiegész#tésére. A munka!zet eladatainak elvégeztetése a "egyakorlást szolgálja.
/. Ju:orék-ersen1 Aá"om kémcsen azonos koncent"ációj$ A8l oldat van. (z else 5g da"aot, a másodika :e da"aot, a a"madika In da"aot tesznk. 25indá"om fém azonos mé"et* és alak$.3 a% Eajzold le, mi t+"ténik a kémcs+veken! rajzok Wázfejldés, legevese a 5g, kevésé eves a In és leglassa a :e esetéen. &% Képaláí"ásként > annak é"dekéen, og# Qapánan is é"tessék, mi t+"ténik a képen > í"d le a "eakcióeg#enletet! 5g < ? A8l U 5g8l? < A? :e < ? A8l U :e8l? < A? In < ? A8l U In8l? < A? d%
5el#ik fol#amat g#z a ve"sen#enJ 25el#ik kémcsen a legg#o"sa a fol#amatJ3 5ié"tJ 5ag#a"ázd a tank+n#v G. oldalán találató standa"dpotenciál%tálázat segítségével! ( 5g g#z a ve"sen#en, me"t a legnegatíva a standa"dpotenciálja 2/P25g\5g?<3U >?,BM L3. ( kise 2negatíva3 standa"dpotenciál$ "edo;i"endsze" "edukáló képessége a lege"se, a á"om fém k+zl a 5g fém "edukálja legk+nn#een a sósav id"ogénionjait 2/P2A?\?A<3 U P L3
2. Ki -an a képenC Hatí"ozd e azokat a foltokat, amel#eken a végemen "eakciók so"számát látod! ( megma"adó, számmal "endelkez et*ket megfelel so""ende "endezve, megkapod az elekt"okémia alapvet t+"vén#eit feltá"ó tudós nevét. 2megfejtés' :(E(&(R3 á"ra 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
=2> > u n = > u2> i!n u2> > Al i!n Al3> > u n Al > A!> i!n u > =2> n u > Al3> n =2>>A! n = > A!> i!n u >A!> i!n Al3> >=2> n A!> > u i!n
62
13. 14.
Al3> > = n A!> > Al i!n
3. Min+en -iszon1'tás kér+éseC a% Aasonlítsuk +ssze a vas sze"epét az elz feladat ?. és a FB. "eakciójáan! 5ié"t nem el#es azt mondani, og# a vas "edukálósze"J 5e"t leetnek ol#an "edo;i "eakciók, amel#eken nem a vas a "edukálósze". 0éldául minden ol#an fol#amat, amel#en a a vasionok náluk negatíva 2kise3 standa"dpotenciál$ fémmel "eagálnak 2K, Na, 8a, 5g, (l, In3 "% ( tank+n#v G. oldalán találató standa"dpotenciál%tálázat alapján indokold, og# mié"t mondatjuk' a kálium "edukálósze"! 5e"t a K\K < "endsze" standa"dpotenciálja a legnegatíva, íg# a K fém atomjai minden kevésé negatív standa"dpotenciál$ fém ionjait képesek "edukálni. &% ( tank+n#v G. oldalán találató standa"dpotenciál%tálázat alapján indokold, og# mié"t mondatjuk' a kló" o;idálósze"! 5e"t a 8l?\8lD "endsze" standa"dpotenciálja elég nag# 2/PU F,BM L3, a kló"atom o;idálni képes a nála kevésé pozitív 2negatíva3 standa"dpotenciál$ elem ionját 2anionját3, mik+zen klo"idionná 28lD3 "edukálódik. /z a fol#amat csak akko" meet vége, a a kló"atom fel tudja venni az elekt"ont, a kise 2negatíva3 standa"dpotenciál$ pa"tne" anionja pedig elekt"onleadással o;idálódat. d% 4gazak%e a k+vetkez mondatokJ 9"j a mondat után 4 vag# A et*t! ( "edukálóso" elején lev fémek inká ionosan, a "edukálóso" végén lév fémek pedig inká atomosan „sze"etnek lenni|. 4 ( "edukálóso" elején lev fémek mindig ionossá alakulnak, a "edukálóso" végén lév fémek pedig mindig atomos fo"máan vannak. A 2
24. lektrol'zis
A tankönyv az elektrol#zis magyarázatát a galvánelem oldaláról közel#ti meg, az á"ra is ennek megelelően kész!lt. A megértés az órán valóság"an lejátszódó elektrol#zis látványa nélk!l nem megy. A tankönyv"en elvégzendő k#sérletként a &ink(jodid elektrol#zise szerepel, mert ez talán a legkönnye""en kivitelezhető elektrolizálási orma, és veszélytelen 2klórmentes% az alapanyag is. A galván&ella és elektrolizáló &ella működésének összehasonl#tása 2m. :. eladat% az óra legontosa"" része, eltétlen!l oglalkozni kell veleB
/. a%
lektrolizálunk; Qellemezd a In8l? vizes oldatának elekt"olízisét a tálázat segítségével! a$ lktr+" n& an+" kat+"
tlt's po$it& n!at&
a láts$+"+ k'iai olyaat ll! !ynlt oi"áci+ 2 l? @ l 2 > 2 ? r"ukci+ n 2> > 2 ? @n
"%1 Qellemezd a Na?H@C vizes oldatának elekt"olízisét! Hegítségként asználd a tálázatot, majd fogalmazd meg szóan is! A eladat 1( osB 6sak tanári magyarázattal és seg#tséggel oldható megB 4eg kell magyarázni, miért nem a aR és DT7@X ionokkal történik a változás, és azt is, hogy az elektrol#zis során tulajdonképpen v#z"ontás történik. a$ lktr+"ok
a láts$+"+ k'iai olyaat
k'atás( a)
63 a$ ol"at#an találat+ ionok
n&
tlt's
ll!
!ynlt
B/42 ?, /%?
an+"
po$it&
:a>, %3/>
kat+"
n!at&
oi"ác i+ r"ukc i+
2%2/ C 4? @ / 2 >4%> 4%2/> 4?@2%2 >2/%?
(lktrol$i s során a$ lktr+"ok krl) sa&as l*!os
20elogás kérdése, hogy az elektród olyamatoknál v#z"ől vagy oLónium( és hidroLid(ion"ól indulunk(e ki.%
2. 0z elektrol'zis menn1iségi -iszon1ai -+ltsd ki a ián#zó adatokat! az elektr"dokon átalakul" ionok (a$ anya!) l t! anya!nnyis ionok '! s$áa (!) (ol) ("#) 2> ! 48 2 1,2D1024
a sl!st lktronok anya!nnyis '! (ol)
"# 2,4D102
4
tlt's nnyis'! 3,86D105
4
l? Al3> B2 ?
3,55 135 8
0,1 5 0,25
6D 1022 3D 1024 1,5D1023
6D 1022 9D 1024 3D 1023
0,1 15 0,5
9,65D103 1,45D106 4,8D 104
3. !al-ánelem -ag1 elektrolizál= cella Aasonlítsd +ssze a galvánelemeket és az elekt"olízist a tálázat segítségével! s$pontok asonl+sá!ok
!al&ánl
a láts$+"+ rakci+k tpusa
an+" kln#s'!k
kat+"
lktrol$is
r"oirakci+
tlt's a olyaat tpusa a olyaat !ynlt #példa) tlt's
C oi"áci+
> oi"áci+
n @ n 2> > 2 ?
l? @ l > ?
>
C
a olyaat tpusa a olyaat !ynlt #példa)
r"ukci+
r"ukci+
u2> > 2 C @ u
n2> > 2 C @ n
#$z an"don lejátsz"d" o%idá&i" és a kat"don lejátsz"d" reduk&i" ' mint változás ' szintén (asonl"ság ír(atnánk a (asonl"ságok k*zé+)
64
0 kémiai reakci=k összefoglalása $zt az összeoglalást akár gyakorlásnak is tekinthetj!k, hiszen a számolási eladatok megoldására eddig nem sok példát hozott a munka!zet. /evés"é érdeklődő osztályt nem eltétlen!l sz!kséges neheze"" szám#tási eladatok megoldásával terhelni.
/. 0 kémiai reakci=k csoportos'tása 9"j le á"om kémiai "eakciót, és so"old minél t+ szempont alapján kl+n+z csopo"toka! Hegítséget ad az áttekint tálázat. a tá"lázat ( válaszok tetszlegesek, F%F példa' F. kémiai eg#enlet' In < H U InH 8sopo"teso"olás' eg#eslés, g#o"s, eg#i"án#$, e;ote"m, ete"ogén "edo;i "eakció. ?. kémiai eg#enlet' (gN@B < Na8l U (g8l < NaN@B 8sopo"teso"olás' csapadékképzdéssel já"ó, eg#i"án#$, ete"ogén, g#o"s "eakció B. kémiai eg#enlet' ? K < ? A?@ U ? K@A < A? 8sopo"teso"olás' "edo;i "eakció, eg#i"án#$, e;ote"m, g#o"s, ete"ogén.
2. &zámol< g1akorol; a% Aog# leet semleges kématás$vá tenni azt az oldatot, amel#en AB@< = @A > J (nn#i l$gos kématás$ oldat ozzáadásával, og# éppen k+z+m+sítse. "% 5enn#i ene"gia szaadul fel C1 dmB standa"d n#omás$, ? 8%os A?%gáz égéseko"J 2( keletkez víz cseppfol#ós.3 ( cseppfol#ós víz képzdésje }k U > ?G,G kQ\mol ? A?2g3 < @?2g3 U ? A?@2f3 C1 dmB standa"d n#omás$, ? 8%os A?%gáz ? mól, az égéseko" felszaaduló ene"gia OF,M kQ &% 5enn#i a pA%ja a P,P mol\dmB koncent"ációj$ kénsavoldatnakJ ( P,P mol\dmB koncent"ációj$ A?H@C oldatan lév A< koncent"áció' P,F mol, azaz FP%F mol\dmB, a pA U F. d% ?P cmB Na@A%oldatoz CP cmB F,PP mol\dmB koncent"ációj$ A8l%oldatot kell adni, og# az oldat kématása semleges leg#en. 5enn#i a Na@A%oldat koncent"ációjaJ ( "eakcióeg#enlet alapján isme"t, og# F mol Na@A%ot F mol A8l k+z+m+sít. Aa az F,PP mol\dmB koncent"ációj$ sósav oldatól CP cmB k+z+m+sít ?P cmB Na@A%oldatot, akko" a Na@A oldat koncent"ációja a sósavénak duplája, azaz ?,PP mol\dmB. Hzámolással' CP cmB F,PP mol\dmB koncent"ációj$ A8l%oldatan P,PC mol A8l van. 5ivel F'F a"án#an "eagálnak, a ?P cmB Na@A%oldat is P,PC mol Na@A%t ta"talmaz, a Na@A oldat F dmB >éen ? mol oldott Na@A van. e% W"afitelekt"ódok k+z+tt Na8l%oldatot elekt"olizálunk. ( katódon 1,P dmB standa"d n#omás$ és ? 8%os A?%gáz fejldik. Aán# coulom t+ltés aladt át az elekt"olizáló cellánJ Aán# dmB azonos állapot$ 8l?%gáz képzdik az anódonJ Katódfol#amat' ? A?@ < ? eD U A?2g3 < ? @AD (nódfol#amat' ? 8lD U 8l?2g3 < ? eD ( feladat eg# "észe számolás nélkl is megoldató, me"t a katód% és anódfol#amatokól látató, og# azonos t+ltésmenn#iség atásá"a azonos menn#iség* gáz keletkezik mindkét elekt"ódon, teát az anódon is 1,P dmBgáz keletkezik.
65
?C, dmB standa"d n#omás$ és ? 8%os gáz leválasztásáoz F1BPPP 2F,1B Z FP3 8 szkséges 1,P dmB standa"d n#omás$ és ? 8%os gáz leválasztásáoz OPG1G 2O,P1 Z FPC3 8 kell. % 5inimum án# volt feszltséget kell az elekt"ódok"a kapcsolni aoz, og# a &aniell%elem elekt"olizáló cellává alakuljon átJ /lméleten a &aniell%elem elekt"omoto"os e"ejénél 2F,FP L3 nag#o feszltséget, de a g#ako"latan ennél nag#o feszltséget szoktak elekt"olízisez az elekt"ódok"a kapcsolni.
A tankönyv utolsó, étköznapi anyagok &#mű ejezeté"en minden kémiai anyag 2elemek, vegy!letek% rövid jellemzésénél a szerkezet és tulajdonságok kap&solata a vezéronal. Azt kell tudatos#tanunk diákjaink"an, hogy az előző ejezetek"en elsaját#tott elméleti ismeretek alapján "ármely elem vagy vegy!let jellemzőit I kis gondolkodással, k!lön tanulás nélk!l( meg tudják határozni. a elsaját#tják e )logikai játék+ alkalmazását, számukra is világossá válik, miért volt értelme az általános kémia tanulásának. A munka!zet következő ejezetei *gy seg#tik ezt a tevékenységet, hogy eleinte minden lépésen végigvezetik a tanulókat, késő"" egyre nagyo"" önállóságot követelnek meg a eladatok, a végén már &sak utalások találhatók a kap&solatokra. A hangulatos, mindennapi élettel kap&solatos munka!zeti eladatok megoldása köz"en számtalan olyan dolgot gyakorolnak diákjaink, amit nem&sak a kémiá"an tudnak alkalmazni, hanem "ármilyen tan#tási órán, de k!lön"öző élethelyzetek"en is. 2Klyenek példáulO rajzos á"rák kész#tése, tá"lázatszerkesztés, tudományos vagy általuk megogalmazott áll#tások "izony#tásának módjai, ta"lótervezés, összehasonl#tások, szövegértelmezés, ogalmak jelentésének elkutatása, környezetvédelmi inormá&iók, szakirodalom gyűjtés, elkész!lés kiselőadás megtartására, rejtvényejtés st". A @=.(:=. le&kéig terjedő ejezet anyagának eldolgozásához k!lönösen javaslom a m. kitöltéssel zajló órákat, ugyanis a rendelkezésre álló rövid 2'(' tan#tási órai% idő alatt nem is lehetne rontális ormá"an, tanári magyarázattal az egyes le&kék anyagát ismertetni. Az előző órai anyag átismétlése, az esetleges számonkérés, a )munkáltatás+ irány#tása, a k#sérletek elvégeztetése vagy "emutatása, a eldolgozott *j anyag, vagyis a munka!zet kitöltött eladatainak közös meg"eszélése, vég!l az órán végzett tanulói munka értékelése éppen elegendő eladat ezeken az órákon. Sr!lj!nk, ha mindezekre jut időB Eermészetesen, gondolni kell arra is, hogy ha sz!kséges az órán, álljon a tanulók rendelkezésére megelelő szakirodalom, k#sérleti eszközök, vagy internet hozzáérési lehetőség. A )névjegyeket+ tartalmazó tá"lázatok kitöltését változatossá lehet tenniO eleinte egy!tt, aztán önállóan, ezt meg"eszélés követi, de lehet (ként is adni, az órán akár elelésre is alkalmazhatók a tá"lázatok. $zeken az órákon eltétlen!l időt kell szánnunk a mindennapi élet"en elhasznált anyagok tulajdonságainak, előnyeinek, veszélyeinek, szakszerű használatának meg"eszélésére. agyon ontos, hogy "eszélgess!nk tan#tványainkkal a környezetvédelmi pro"lémákról. e &sak a tömegkommuniká&iós eszközök közlései"ől tájékozódjanak, hanem kémiai alapokkal megerős#tve érzékeljék a veszélyeket, közösen ogalmazzuk meg a tennivalókat. angs*lyozzuk, hogy mindenki tehet valamit a környezet megóvásáért.
66
26. 7emes an1agok /. 7em min+ aran1< ami fén1lik Nevesincs ki"ál# udva"áan az a szóeszéd já"ta, og# a szép fén#es, szína"an# ki"ál#i ko"onát valaki titokan kicse"élte eg# sá"ga"éz amisítván#"a. ( ki"ál# +sszeívta udva"i tanácsot, akik a k+vetkez +tletekkel álltak a ki"ál# elé. F. tanácsos' ( ko"ona ki"ál#i, asználjunk teát ki"ál#vizet! ?. tanácsos' :enség, engedje meg, og# a ko"oná"a választóvizet cseppentsnk! B. tanácsos' /ngedje meg :elséged, og# sósavval vizsgáljuk! a% 5it látna a ki"ál#, a minden +tletet megfogadnaJ ( tank+n#v M?. oldalának neg#edik ekezdését elolvasva és az G. oldalon lév standa"dpotenciál%tálázatot is tanulmán#ozva, t+ltsd ki a tálázatot! 5el#ik eseten van pezsgésJ 2p U pezseg, np U nem pezseg3 B A8l < AN@B AN@B A8l
"%
(u p np np
8u p p 2cc. savan3 np
In np p p
5el#ik tanácsos +tlete volt jóJ ( ?. tanácsosé.
2. JN-árko+ás Nézznk ele a $vá" palackjáa! 5it találunk enne a nit"ogén el#ettJ Aéliumot. Lizsgáljuk meg ezt a gázt! Lálaszoljunk szóan a ké"dések"e! Hzaad válaszok, itt csak néán# válaszleetséget villantunk fel. Aol találató ez az elem a pe"iódusos "endsze"enJ ( FG. csopo"tan, a nemesgázok k+z+tt. 5il#en típus$ "észecskéi vannakJ 5ié"tJ (tomok alkotják, me"t stail elekt"onsze"kezetk miatt nem lépnek els"end* k+tése, csak diszpe"ziós k+lcs+natás j+n lét"e atomjai k+z+tt. 5il#en színeJ 5ié"tJ Hzíntelen, nincs k+nn#en ge"jesztet elekt"onja. 5ásnak é"zi%e a palackleveg szagát a $vá"J Hzagtalan. 5ié"t mutat ?o8%on, FP 0a n#omáson gázalmazállapototJ 5e"t a kis elekt"onfelj* atomok k+z+tt csak nag#on g#enge diszpe"ziós kapcsolat alakul ki. Aog#an leetne cseppfol#ósítaniJ Nag# n#omáson le*tik. 5il#en k+lcs+natás alakul ki a "észecskék k+z+tt a fol#adékanJ /"se diszpe"ziós k+lcs+natás. .5i t+"ténik a nemesgázzal, a a vízen kiá"amlik a palackólJ 5ié"tJ Nem oldódik, nem lép kémiai "eakcióa a vízzel, apolá"is atomjai miatt. 5ié"t kell el#ettesíteni a levegen találató nit"ogént, és mel# tulajdonsága miatt el#ettesítet éppen ezzel a gázzal a nit"ogénJ ( légzési gázok sze"vezeten t+"tén oldódása fgg a kls légn#omástól. Aa a kls légn#omás n 2pl. $vá"oknál, f+ld alatti építkezéseken dolgozóknál3, a elégzésko" sze"vezete jutott nit"ogén joan oldódik. Aa cs+kken a légn#omás, amiko" a felszín"e j+nnek, lét"ej+et a Xkeszonetegség”. Ségk+"i n#omás"a ke"lve, a vé"en oldott N? kis gázuo"ékok fo"májáan válik ki, ami emóliát, a vé"e"ek elzá"ódását okozatja. ( nit"ogéngáz el#ett éliumot ta"talmazó Xmeste"séges leveg” megakadál#ozza a keszonetegség kialakulását, k+nn#een elviseli a sze"vezet a i"telen n#omáscs+kkenést. ( Ae kevésé oldódik a vé"en, mint a N?. Aol fo"dul el ez a gáz a te"mészetenJ ( leveg magasa "étegeien. Aonnan n#e"ték a palacka t+lt+tt nemesgáztJ ( id"ogén atommagok nag# ene"gia felszaadulás mellett éliummagokká eg#eslnek a légk+" t+ száz kilométe" magasságáan, és ott megn az elfo"dulása. ( leveg cseppfol#ósításával elállítató. 5i"e asználják mégJ :én#cs+vek, gázléze"ek t+ltésé"e. 3. Kész'ts+ el a nemesfémek és a nemesgázok né-eg1ét; Qeg#ezd meg a leí"ás szempontjait! :oglald a szempontokat és a jellemzket tálázata! Aasonlítsd +ssze a nemesfémeket és a nemesgázokat! ( asonlítás akko" jó, a szempontonként asonlítod a két csopo"tot! 2( tálázatan a vízszintes so"ok sze"int aladj!3
67
4inden ilyen eladatnál az a &élunk, hogy a tanulók elismerjék a szerkezet és tulajdonságok elválaszthatatlan kap&solatát, és a késő""i eladatoknál már természetes legyen számukra, milyen szempontokat vegyenek igyelem"e. nemesfémek nemesgázok mel# elemek ta"toznak ide (u, 0t, (g Ae, Ne, (", K", e, En elel#ezkedésk a pe"iódusos a d%mez elemei pe". "endsze" FG. oszlop "endsze"en, elekt"onsze"kezetk (u' eCf FCdFPMsF elekt"onsze"kezet stail, 0t' e Cf FCd1MsF kls éj s?, ill. s ? pM (g' K"CdFPsF az atomok kapcsolata, fémes diszpe"ziós k+téstípusa almaztulajdonságok 2szín, szag, (u sá"ga, 0t és (g ezstfeé", szintelen, szagtalan, alacson# o op., fp., almazállapot 2? 8%on, 0t op. magas, (u és (g alacson#, op., fp., vízen nem oldódó FP 0a n#omáson3, vezetés, szilá"dak, vezetnek, (g a legjoan gázok oldatóság3 eg#másan oldódnak 2+tv+zet3 kémiai "eakciók, veg#letek (u és 0t csak ki"ál#vízen nem "eakcióképesek, oldódnak, kl+nleges eatás"a néán# (g t+mén# o;idáló savakan, A ?H% veg#let elállítató el szulfidot képez, (g%veg#letek' pl. alogenidek elfo"dulás elemi állapotan is elemi állapotan a levegen elállítás felasználás
elemi állapotól tisztítással veg#letekl "edukcióval (g' el.vezetés , fén#képezés 2(g6"3, (u és 0t' katalizáto"ok, dísztá"g#ak, éksze"ek
leveg cseppfol#ósításával Ae' légg+mt+ltés, $vá"ok, Ne, ("' fén#cs+vek, gázléze"ek, K", izzólámpák, e' lámpák
2. 0 -'z és alkot=i 2. 0 -'z és alkot=i /. ,?z< ami -izet szül – Jemutatkozik a hi+rogén Qellemezd a id"ogénatomokat! 5ié"t és og#an kapcsolódnak +ssze molekuláváJ Eajzold le a a) ko"áan alkalmazott „molekulate"vezési” módsze"ekkel! rajz "% Lizsgáljuk meg a molekulák almazáól keletkez uo"ékot! 5il#en a színe, szagaJ Hzíntelen, szagtalan. 5ié"t lesz éppen a id"ogén gáz almazállpot$ ?o8%on, FP 0a n#omásonJ ( kismé"et* apolá"is molekulák k+z+tt csak nag#on alacson# mé"sékleten alakulat ki g#enge diszpe"ziós k+lcs+natás, ezé"t a fo""áspont nag#on alacson#, az il#en an#agokat ?o8%on, FP 0a n#omáson gáz almazállapot jellemzi. 5il#en módsze""el tudnánk elle cseppet, majd kockát készíteniJ Nag#on alacson# mé"séklet"e való le*téssel. ( id"ogén fp' ?B 8, op' ?1 8. 5el# k+tés ta"tja +ssze ezt a cseppet, vag# a kockátJ &iszpe"ziós k+lcs+natás. Aog#an fogjuk fel a id"ogéngáztJ Líz alatt. 5ié"t uo"ékol ki a vízlJ 5e"t k+nn#*. Aol el#ezkedne el a szoáan az a lufi, amel#et megt+ltenénk veleJ 5ié"tJ 5agasan, me"ta id"ogéngáz FC,%sze" k+nn#e a levegnél. &% 5i keletkezik, a a id"ogén nit"ogénnel, kló""al, fémek o;idjaival találkozikJ Nit"ogénnel ammónia, kló""al id"ogénklo"id, némel# fémo;idokkal 2pl. 8u@3 elemi fém és víz keletkezik.
68
Lízzé válat és vízl szletet. Aog#anJ Qavasolj kísé"letet! Eajzold le, mondd el és é"telmezd a t+"ténéseket! 6izon#íts eg#enlet és ene"giadiag"am segítségével! Aa a tiszta2!!3 id"ogéngázt megg#$jtjuk, vízzé ég el. ? A? < @? U ? A?@ e;ote"m fol#amat, jelents fejldéssel já". rajz d% -e"vezz talót a id"ogén elfo"dulásának, elállításának és felasználásának emutatásá"a! 5il#en képeket "agasztanál, "ajzolnál "á, mié"tJ 5ié"t leet a id"ogén a j+v ene"giafo""ásaJ /lfo"dulásoz' víz, világeg#etem 2csillagok, Nap3, az éllén#ek testének alkotói 2feé"jék, zsí"ok, szénid"átok3, savak komponense, st. /lállítás' f+ldgázól, vízl, savakól. :elasználás' fémek elállításáoz, egesztés"e, zeman#agként. gése nem szenn#ezi a levegt, ezé"t leet a j+v ene"giafo""ása.
2. Házi +olgozat :oglald +ssze az o;igén iológiai sze"epét, jelentségét! (z o;igén létfontosság$ elem, az eme" testének MF t+megszázalékát adja. (z él sze"vezet sejtjeien végemen iológiai o;idációoz elengedetetlen o;igén a légk+" ?FY%át adja. ( légk+"l, vag# a vízen oldott o;igénl veszik fel az éllén#ek légzésk so"án. Aa cs+kken a koncent"ációja, vag# más gáz ke"l el#ette a sze"vezete, fulladás, alál k+vetkezik e. 3. Kész'ts+ el a hi+rogén< az oEigén és a -'z né-eg1ét; Aasonlítsd +ssze a id"ogént és az o;igént! Aasonlítsd +ssze az o;igént és a vizet! 2(z alái tálázat a késieken elvégzend +sszeasonlítások"a is minta.3
atomsze"kezet, molekulasze"kezet, k+tések almaztulajdonságok, fizikai tulajdonságok
kémiai "eakciók
id"ogén Fs , kovalens k+tés*, apolá"is kétatomos molekulák, k+ztk diszpe"ziós másod". k+tés F
szintelen, szagtalan, alacson# op., fp., gáz, nem vezet, vízen "osszul oldódik ? A ? < @ ? U ? A? @ N? < B A? ? NAB A? < 8l? U ? A8l 8u@ < A? U 8u < A?@
elfo"dulás
lásd F\d válasz
elállítás
lásd F\d válasz
felasználás
lásd F\d válasz
o;igén Ae?s ?pC, apolá"is kétatomos molekulák ketts k+téssel, diszpe"ziós k+lcs+n. allot"óp mód. @ B ózon szintelen, szagtalan, alacson# op., fp., gáz, nem vezet, vízen "osszul oldódik ?
@B U @? < )@) 8 < @? U 8@? H < @? U H@? C:e < B @? U ? :e?@B f+ldké"eg t+megének fele, légk+" ?F tfY%a o;idálósze"ekl levegl, vízl lásd ?. feladat válasza, egesztés"e
víz B atomól álló, eg#sze"es kovalens k+tés*, L%alak$ dipólusmolekulák, dipólus% és A%k+téssel kapcsolódnak szintelen, szagtalan, op., fp. magas, fol#adék, nem vezet, polá"is oldósze", amfote" "eagens legnegatíva st.pot.%$ fémekkel pl. ?K < ? A ?@ U? K@A < A?, 8a@ < A?@U 8a2@A3?, H@? < A?@U A?H@B, st. tenge"en, éllén#ek testéen tenge"l, esvízl létfontosság$ az éllén#ek számá"a, oldósze", kémiai alapan#ag
4. P5z>online 0"óáld ki a tudásod! "telmezd a feladatok segítségével a cikk ta"talmát! _"talmas ózon (z ózon a szt"atoszfé"áan létfontosság$, iszen ián#áan az ult"aiol#a sugá"zás eatol a légk+"e. hg#anez a gáz a felszínez k+zel azonan, fu"csa módon, jelenlétével okoz gondokat, má"pedig az el"ejelzések sze"int eg#"e s$l#osaakat.
69 (z ózon a szt"atoszfé"áan létfontosság$ gáz, jelenlétével az ult"aiol#a sugá"zástól védi a f+ldi éllén#eket, a ol#gó felszínén azonan pa"ado; módon mé"gez gáznak számít. ( felszínk+zeli ózon t+n#i"e meste"séges e"edet*, a kipufogó gázok nit"ogén% o;idjainak és illékon# sze"ves +sszetevinek fotokémiai "eakcióian keletkezik. 7ja kutatások sze"int az ózon izon#os koncent"áció felett ele"vasztja a n+vén#eket, i""itálja a tdt, sokakan asztmát váltva ki. (z eg# évszázaddal ezeltti felszínk+zeli ózonszintet ma má" csak a déli félteke eldugott el#ein mé"etjk. /k+zen az ipa"osodott o"szágokan a ká"tékon# gáz menn#isége megaladja a atá"é"téket, szmog idején aká" annak á"omszo"osát is elé"eti. (z el"ejelzések sze"int a k+vetkez évtizedeken ezek az é"tékek állandósulni fognak. /g#esek $g# fogalmaznak, og# ezek a jelek legalá ol#an jelentsek, mint az ózonl#uk állapota, és k+vetkezmén#eik is asonlóan s$l#osak leetnek. ( felszínk+zeli ózonnak a n+vén#ek"e g#ako"olt atása "endkívli módon efol#ásolja a vízciklust, ezzel is s$l#osítva mind az á"adásokat, mind az aszál#okat. :"ed 0ea"ce eszámolója n#omán qqq.pipacs.u pa"ado; U látszólag ellentmondó fotokémiai "eakcióUa fén# atásá"a ek+vetkez kémiai átalakulás
a% 5it jelentenek az alái kifejezésekJ Hzt"atoszfé"a, ult"aiol#a sugá"zás, i""itál, szmog. Hzt"atoszfé"a' a légk+" magasa "étege, k. FG% GP km magasságig hlt"aiol#a sugá"zás' a látató fén#nél "+vide ullámossz$ság$ suga"ak., mel#eknek ene"giája nag#o s látató fén#énél. 4""itál' inge"el Hzmog' fstk+d. Ká"os atás$ szilá"d és cseppfol#ós szenn#ez "észecskék a levegen. 5i a feladata a cikk sze"int szt"atoszfé"áan elel#ezked ózonnakJ 5i a jelentsége ennek a f+ldi élet szempontjáólJ Lédi a f+ldi éllén#eket az hL sugá"zástól. &% Aog#an „m*k+dik| az „ózonpajzs|J 5ié"t nem pontos ez k+znapi kifejezésJ /g#"észt megsz*"i a :+ld"e é"kez hL suga"akat, más"észt cs+kkenti a :+ld"l kisugá"zott menn#iségét. ( pajzs csak eg# izon#os te"letet véd. d% Aog# nevezi a cikk "+viden az ózon"éteg elvékon#odásátJ ~zonl#uknak. &% 5il#en fol#amat seességn+vekedése miatt k+vetkezik ez eJ 5il#en k+"n#ezeti atások felelsek a fol#amat felg#o"sulásáé"tJ ( légk+"e ke"lt nit"ogén%o;idok és illékon# sze"ves +sszetevk 2alogenidek3 fotokémiai "eakciói. % 5it teetsz te magad ennek cs+kkentése é"dekéenJ 0l. keveseet autózunk, nem juttatunk alogénatomokat ta"talmazó ajtógázokat a levege, amel#ek elontják az ózont. g% ( cikken olvasatjuk, og# a felszín k+zeléen is jelentssé válat az ózonkoncent"áció. 5il és minek atásá"a keletkezik ózonJ ~zon 2@B3 az o;igén allot"óp módosulata, az ult"aiol#a sugá"zás atásá"a keletkezik a légk+"i o;igénl. h% 5el# te"leteken mé"ik a legmagasa koncent"ációé"tékeketJ (z e"sen ipa"osodott o"szágokan. i% 5i jellemzi ezeken a el#eken az ózonkoncent"ációtJ 5agas. j3 5el#ik mag#a" szót asználatnánk a szmog el#ettJ :stk+d. k3 5i kl+n+zteti meg a klasszikus, londoni típus$ szmogtól az ózon keletkezésével eg#tt já"ó légszenn#ezettségetJ N#á"on k+vetkezik e, amiko" az e"s napstés, az ult"aiol#a sugá"zás atásá"a az o;igénl ózon j+n lét"e, és eg#é, az egészség"e ká"os szaad g#+k+k keletkeznek a kipufogógázokól. Aog# nevezik a szmognak ezt a mode"ne, ?P. századan kialakult típusátJ N#á"i, o;idáló vag# Sos (ngeles típus$, vag# fotokémiai szmog. l% 5il#en atással van az éllén#ek"e az „ózond$s| levegJ 5é"gez, i""itálja a n#álkaá"t#ákat. m% Aog# nevezetnénk más szóval a „vízciklust|J 5el# k+"n#ezeti kataszt"ófák ozatók kapcsolata a f+ldfelszíni ózon koncent"ációjának n+vekedésévelJ ( víz k+"fo"gása. (z á"adások és az aszál#ok k+zvetve az ózonkoncent"áció n+vekedésével ozatók kapcsolata. n% 5el# kémiai tulajdonsága okozza ezeket a atásokatJ (z ózon e"él#es o;idálósze", a n+vén#ek"e pusztító atás$, s ez efol#ásolja a vízciklust. o% (z el"ejelzések sze"int mi"e számítatunk az ózonnal kapcsolatos két k+"n#ezeti p"olémát illetenJ ( p"olémák állandósulnak, "+vid idn ell nem oldódnak meg.
70
2. Qehér't@ és fert@tlen't@szerek . Qehér't@ és fert@tlen't@szerek /. g1 kis házimunka... /g# „H*"*, fe"ttlenít atás$ tisztítósze"| címkéjén a k+vetkezket olvastuk. wsszetétel' Y Na%ipoklo"it, nem ionos felletaktív an#ag, szappan. F kupak U ?P ml. Nag#o felletek 2pl. padlók, csempék3 tisztításá"a' ígítva 2FP ml tisztítósze"\FP l víz3. :eé" te;tíliák áztatásáoz' FP ml tisztítósze"\ lite" víz. _ztassa C pe"cig, majd alaposan +lítse ki. /gész éjszakán át való áztatásoz ml tisztítósze"\ lite" víz. 2F lite" U FPPP ml, F ml U F cmB3 a% 4sme"sz%e ol#an tisztítósze"t, amel#"e illik a fenti isme"tetésJ 4gen, a &omestos. "% 4sme"ed%e a fe"ttlenít atásé"t felels veg#let képletétJ Aa igen. 9"d le! Na@8l &% 5ossuk le a csempét a f"dszoáan! Aog#an készítjk az oldatot, a lite" oldat"a van szkségnkJ Aán# té"fogatszázalékos oldatot készítettnkJ l oldata ml%t +ntnk, ami neg#ed kupakn#i. 9g# F l 2FPPP cmB3 oldatan F ml 2F cmB3 oldott an#ag van. FPP ml U FPP cmB oldatan P,F cmB az oldott an#ag, teát P,F té"fogatszázalékos az oldat. d% _ztassunk "uát! 5it teg#nk, a k. FP lite" oldatot sze"etnénk készíteni eg# C pe"ces áztatásozJ Aán# százalékos oldatot asználunk a "+vid ideig ta"tó áztatásozJ FP lite" oldatoz ?P ml, azaz eg# kupakn#i &omestos szkséges. FP l oldat FPPPP cmB , een ?P cmB az oldott an#ag. FPP cmB oldatan P,? cmB oldott an#ag van, ez az oldat P,? té"fogatszázalékos. e% 5i a kl+nség az egész éjszakán át ta"tó áztatásoz szkséges oldat és a "+vide áztatási id+z készített oldat t+mén#sége k+z+ttJ /g# egész éjszakai áztatásoz fele t+mén#ség* oldat szkséges, azaz P,F téfogatszázalékos % 5i a teendnk, a a szemnke ke"l a asznált fe"ttlenítsze"J 5el#ik jel fig#elmeztet ennnket e""eJ (zonnal e"s vízsugá""al ki kell +líteni. (z i jel utal e""e, i""itatív, inge"l. Aa tová"a is csípne, o"vosoz kell menni. g% 5i"e kell g#elnnk, a ki"lt a palackJ 5il#en jel utal e""eJ Ne teg#k a ázta"tási ulladékot ta"talmazó szemétg#*jte, szelektíven g#*jtsk. 2. 7é-eg1ek a% Készítsd el a id"ogén%pe"o;id, a #pó és a sósav névjeg#ét! Készítet tálázatan 2Sásd ?M. fejezet B. feladat!3 "% Készítsd el a kló" névjeg#ét, és asonlítsd +ssze szóan a kló"t a nemesgázokkal és a id"ogénnel! 2lásd ?M\B.3 4. F g1 kis számtan 5enn#i a kló" o;idációs számaJ %F P %F %F
2L. &a-as es@k 2L. &a-as es@k /. Kész'ts+ el a kén és a nitrogén né-eg1ét; -álázat készítet az elieken má" taglalt szempontok alapján.
71
2. 8sak azért is... ( H@? o;idációja eg#ens$l#i fol#amat. ? H@?2g3 < @?2g3 ? H@B2g3 Wr U >B1M kQ\mol 5il#en válasz"eakciót váltanak ki a fenti fol#amatan a eavatkozásokJ a% ( H@?%gáz koncent"ációjának n+velése' ( te"mék 2kén%t"io;id3 keletkezésének i"án#áa tolja el az eg#ens$l#i "eakciót. "% ( H@B%gáz elvezetése a "eakcióté"l' hg#anol#an atást vált ki, az átalakulás i"án#áa való eltolódást e"edmén#ez. &% ( "endsze" melegítése' ( mé"séklet emelése az endote"m fol#amatnak, a omlásnak kedvez. d% ( n#omás n+velése' (z eg#ens$l# a kén%t"io;id keletkezésének i"án#áa tolódik el. e% Katalizáto" alkalmazása' ( katalizáto" nem efol#ásolja az eg#ens$l#i "eakciót, csupán az aktiválási ene"giát cs+kkenti, ezzel a "eakcióseességet n+veli, de mindkét i"án#an. 3. Hog1an kerülnek a nitrogénoEi+ok és a kénoEi+ok a sa-as es@k:eC (z ene"giao"dozókól, a szén, kolaj, f+ldgáz égéseko", a "oanómoto"ok, "eplgépek, autók zemeléseko" a levege ke"lnek a nit"ózus gázok és a kén o;idjai. ( leveg pá"ata"talmával és az esvízzel "eagálva kénessavat, salét"omsavat alkotnak. 4. Gazol+ le< hog1an hig'tuk a kénsa-atC "ra 6.
Qémek kénsa--al és salétromsa--al a3 :ejezd e az eg#enleteket! 8u < cc. ? A?H@C U 8uH@C < H@? < ? A?@ 2melegítve % 8u < cc. C AN@B U 8u2N@B3? < ? N@? < ?A?@ 5g < íg A?H@C U 5gH@C < A? 5g < íg ?AN@B U 5g2N@B3? < A? #) 5i az alapvet kl+nség a "eakciók k+z+ttJ 5ié"tJ (z o;idáló savak 2cc. kénsav és salét"omsav3 a pozitív standa"d potenciál$ "ezet oldják 2o;idálják3, s k+zen a sav k+zponti atomjának 2H és N3 "edukciója so"án képzd gázok 2H@? ill. N@?3 keletkeznek. ( negatív standa"d potenciál$ 5g képes "edukálni a íg savakan jelenlév id"ogénionokat, ezé"t A? gáz fejldése k+zen oldódik.
. F&zámol; 5ekko"a a k+zponti atom o;idációs száma a k+vetkez veg#letekenJ
29. M?trág1ák és alkot=ik /. Hasonl'tás a% ( tank+n#v megfelel "észeinek elolvasása után néán# mondatan asonlítsd +ssze a nit"ogén% o;idokat és az ammóniát! (z +sszeasonlítás szempontjai"a a ko"ái feladatokan van példa. wsszeasonlítató az elekt"onsze"kezet, almazsze"kezet, a almazan lét"ej+v k+lcs+natások, fizikai tulajdonságok, 2op.
72
fp. standa"d almazállapot3, "eakciókészség, kémiai "eakciók, elfo"dulás, elállítási módok, élettani atás, felasználás. "% Aasonlítsd +ssze a kénsavat, a salét"omsavat és a foszfo"savat! ( fenti szempontokon kívl a save"sség is +sszeasonlítató.
2.
Dár-álasztás a kationok és az anionok között kationok k'p$" ion&!yltk l n& l n& R 7H4 a+niu :%4:/3 a+niu nitrát 2+ kalciu a3(/4)2 kalciu Ca os$át 3+ aluniu Al(:/2)3 aluniu Al nitrit R 7H4 a+niu :%4%/3 a+niu i"ro!'nkar#o nát
l :/3 ?
anionok n& nitrát
/43 ?
os$át
:/2 ?
nitrit
%/3 ?
i"ro!'nkar#on át
3. Házi +olgozat a% Készlj fel otton a g#ufag#á"tás t+"téneté"l, 4"in#i Qános munkásságá"ól, a zajtalan g#ufa m*k+désé"l! -a"ts eladást vag# készíts ázi dolgozatot! :elasználató a tank+n#v+n kívl &". 6alázs Só"ánt' ( kémia t+"ténete 4. és 44. 2COB. % CO. oldal.3 "% -a"ts kiseladást az eut"ofizáció"ól! 2(n#ag' a tank+n#v OO. oldal ma"góján lév "+vid sz+veg, a iológiáól tanultak, inte"neten is leet ke"esni.3
3O. Sp't@an1agok O. Sp't@an1agok /. 7é-eg1ek (lkossatok á"om csopo"tot! (z eg#ik csopo"t az a%, a másik a "%, a a"madik a &% pontot végezze el, majd számoljon e mindá"om csopo"t! a% Készítsd el a szén és a szilícium névjeg#ét, és asonlítsd +ssze a két elemet! Hzempontok' el#e a pe". "endsze"en, elekt"onsze"kezet, k+tések, almazsze"kezet, allot"óp módosulatok, fizikai jellemzk, kémiai tulajdonságok, "eakciók, elfo"dulás, elállítás, felasználás. ( szén esetén te"mészetes, meste"séges szén fogalma, példák. "% Készítsd el a szén és a szilícium o;idjainak névjeg#ét, és asonlítsd +ssze a két veg#letet! ( k+tések kl+n+zségével indokold a tulajdonságok elté"ését! /nnél az +sszeasonlításnál nag#on szépen igazolódik, og# a k+tések elté"sége miatt jelentsen kl+n+znek a tulajdonságok. "demes ezt az +sszeasonlítást "észletesen megeszélni. &% Készítsd el a szénsav névjeg#ét, és asonlítsd a tulajdonságait +ssze valamel#ik má" tanult e"s savéval! ( lén#eg' a szénsav tulajdonságai jelzik g#enge sav mivoltát. 2. Hog1an készül a házC @lvasd el a tank+n#v GP. oldalának utolsó nég# ekezdését, majd mag#a"ázd el szóan, og#an lesz a mészkeg#l vakolat és meszelt fal! 2( feladat aan segít, og# má" az ó"án "endsze"ezetk, elmél#ítetk leg#enek azok a lén#eges g#ako"lati isme"etek, amel#ekkel má" az általános iskoláan, és a mindennapi életen is találkoztak a tanulók.3
73
3. KVarcok ( kva kva"cc "ccal al sokfél sokfélee fo"má fo"máan an talál találkoz kozat atsz. sz. Aán Aán## 2kv3a"c 2kv3a"cát át isme isme"ed "edJJ (z alá alái iak aka ann né néán án## kva"cváltozatként számon ta"tott ékk nevének et*it keve"tk +ssze. 5el#ek ezekJ Lannak kl+nféle színeken pompázók, mint a vi"ágok' a sá" sá"ga' N 4 E 8 4 -, a lila' - 4 H I - ( / 5, 5, a "ózs "ózsas aszzín' (IH~E H~E L(E8K. cit" cit"in in amet ametis iszt zt "ózsak "ózsakva va"c "c Lannak, La nnak, akik szem akik szemfles fles állatok"ól állatok"ól kapták a nevket' a K ( 8 H 5 ( szem s zem 2macskaszem 2macskasz em a macská"ól, a E 4 H - 4 W szem 2tig"isszem pedig a tig"is"l. s még még még van számos más más a"c is... is... Naát! /z az -(8A_. -(8A_. 2(cát3 4. ManufaktNra 5i a asonlóság a k+vetkez an#agok felépítéséenJ Kva"c, veg, omok, ag#ag, kaolin. 5indeg#ik Hi ta"talm$, szilikát. 5ióta asználunk veget és po"celántJ 5il és og#an készltek "égen és készlnek ma az veg% és a po"celántá"g#akJ po"celántá"g#akJ 5i a te""akotta és a majolikaJ majolikaJ Aol g#á"tanak ma veget és po"celánt 5ag#a"o"szágonJ Nézz utána, u tána, és állíts állíts +ssze kiseladást! 2:elasználató 2:elasználató az inte"net, ( kémia t+"ténete 4. 2FMG.% FM1. oldal3, le;ikonok, isme"ette"jeszt k+n#vek. 3
3/. Qémek és korr=zi= 3 korr=zi= /. Qémtörténelem (z eme"iség eme"iség t+"ténete szo"osan +sszefonódott +sszefonódo tt a fémek megisme"éséve megisme"ésével.l. 5it gondolszJ 5el# fémeket isme"te meg elsz+" az eme"J 5i ennek a kémiai mag#a"ázataJ 5el# t+"ténel t+"ténelmi mi ko"szakok ko"szakok kapták kapták nev nevke kett az épp éppen en jele jelent ntségg séggel el í"ó í"ó fémek" fémek"l lJJ 5i volt volt ezekne ezeknekk a fémeknek fémeknek sze"epe a tá"sadalmak tá"s adalmak életéenJ életéenJ 5i a mag#a"ázata annak, og# eg#es fémeket csak az elm$lt évszázadan isme"etett meg az eme"J 6iztosan sok minden eszede jutott. Aa alaposaan utánanézel ennek a témának, és az 4nte"net"l képeket is g#*jtetsz, má"is kész eg# kiseladás! 2/g#éni válasz g#*jtés alapján3 2. Qémkém ( pe"iódusos "endsze" elemeinek d+nt án#ada fém. Hze"etnél t+et tudni a fémek világá"ólJ Ke"esd fel a -e"més -e"mészet zet Lilága lága cím* cím* $jság $jság onlapjá onlapjánn 4nzelt 4nzelt W#+"g# W#+"g# cikkét, vag# a k+n# k+n#vtá"a vtá"ann a sze"z Kalandozások Kalandozások a kémia m$ltjáan m$ltjáan és jelenéen jelenéen cím* k+n#vét, n#isd n#isd ki a Nég#jeg#* Nég#jeg#* fggvén#tálázatok fggvén#tálázatok cím* k+n#vet, és játssz velnk! F. 5el 5el#ik fém tipikusa kusann fémszín*J F. a"an# ?. " é z B. ezst ?. 5el 5el#ik fém fém al almazál azálllapota pota kivé kivéte tellesJ esJ F. vas ?. nikkel B. igan# B. B. 5el#ik k+nn#*fémJ F . "é z ?. alumínium B. igan# C. 5el# 5el#ik ik a „le „legn gne eez eze e” ”,, ponto pontosa sa an an a leg legs* s*"* "* 2legnagyo"" 2legnagyo"" sűrűségű 3 elemJ F. volf"ám ?. ólom B. ozmium . 5el 5el#ik a leg legjo jo an an n#$jta jtató tó fém fémJ F. alumínium ?. a"an# B. ezst M. @ldódnak%e a fé fémek vízenJ F. igen ?. nem B. kémiai "eakcióa lépetnek a vízzel O. 5el# 5el#ik ik fém fém vez vezet etii leg legjo jo an an szo szoa am mé" é"sé sékl klet eten en az az á"am á"amot otJJ F . "é z ?. a"an# B. ezst G. 5il 5il#en #en fo"m fo"má áan an talá talál lat atók ók a te"m te"més észe zet ten en a fém fémek ekJJ
74
F. által általáa áann vveg# eg#let leteik eiken en ?. kivéte kivétell nélkl nélkl veg# veg#le letei teiken ken B. elem elemii állapot állapotan an 1. 5el 5el#ik fém fém talá talál lat atóó a mészk észk eg eg##eke ekenJ nJ F. al alumínium ?. ka kalcium B. ká kálium FP. 5el# 5el#ik fém fém tal talál ála ató tó a legna legnag# g#o o menn menn##iség iségen en a f+ldké f+ldké"eg "egen enJJ F. al alumínium ?. ka kalcium B. ná nát"ium FF. FF. 5el# 5el#ik féme fémett asz aszná nálj lják ák a g#óg# g#óg#ász ászat atan an impl implan antát tátum umkén kéntJ tJ F . "é z ?. platina B. nikkel F?. 5el# 5el#ik ik fém fémnek nek a leg legna nag# g#o o a vi világp lágpia iaci ci á"aJ á"aJ F. a"an# ?. platina B. volf"ám FB. 5el# 5el#ik fém féml l a leg legnag nag#o #o az éves éves fém fémel elá áll llít ításJ ásJ F. alumínium ?. vas B. " é z
3. Korr=zi=-é+elem a% 5i t+"ténik, a vaslemezt és cinklemezt eg#mástól távol A8l%oldata el#eznkJ 5indkét fémen gázfejldés észlelet. 5el#ik fol#amat meg# vége nag#o seességgelJ ( cinklemez oldódása. "% "intsk "intsk +ssze a A8l%old A8l%oldata ata el#ezett el#ezett In% és :e%lem :e%lemezt! ezt! 5it látunkJ látunkJ ( gázfejl gázfejldés dés a vas felletén felg#o"sul, a cinken megsz*nik. 5i a mag#a"ázatJ Aol alkalmazzák a jelenséget a g#ako"latanJ Walvánelem, el#i elem j+n lét"e. ( cink o;id o;idál álód ódik ik,, oldó oldódi dik, k, a vas vas vált változ ozat atla lann ma"a ma"ad, d, amíg amíg van van cink cink,, ami ami oldód oldóda at. t. /z a katódo katódoss ko""ózióvédelem, mel#et mel#et a g#ako"latan csvezetékek, víz alatti ta"tál#ok védelmé"e asználnak. asználnak.
32. 8seppkö-ek fémei 32. 8seppkö-ek /. Hasonl'tás tás sz szélté:en :en< ho hosszá:an :an... ... 5á" isme"t{. 2. 7em zsák:amacska; Lálassz "eakciópa"tne"t, és í"j fel minél t+ "eakcióeg#enletet! az els zsák ta"talma' Na, K, 5g, 8a a második zsák ta"talma' @?, H, 8l?, 4?, 8@?, 8uH@C ( válaszok válaszok szaadok, ve"sen# is sze"vezet, ki tud legt+ eg#enletet eg#enletet megsze"keszteni. 3. Hol -olt< hol nem -olt... Hzámos példát találatunk a te"mészeten és a mindennapi életnken a 8a8@B oldódásá"a és oldatól való kiválásá"a. ( kis uo"ékokan lév képletekl í"j fel két, eg#mással ellentétes fol#amatot! 8sopo"tosítsd a nag# uo"ékan lév fol#am fol#amatokat atokat az eg#enletek mellé, mellé, és mag#a"ázd mag#a"ázd ket! á"ra helye ( "eakciók' 8a8@B < A?@ < 8@? V 8a2A8@B3? 8a2A8@B3? V 8a8@B < A?@ < 8@?
a"langképzdés, ásván#víz ásván#víz képzdés vízképzdés, cseppkképzdés, csigaáz,
75
ko"allzáton# építés 5il#en atást g#ako"ol a két fol#amat"a a 8@?%koncent"áció változásaJ Aa n a szén%dio;id szén%dio;id koncent"ációja, az oldódás fokozódik.
4. Kész'tsetek házi +olgozatot; 5il# 5il#en en sze"ep sze"epee volt volt a 8u"ie 8u"ie%cs %csal aládn ádnak ak a kémia kémia tudomá tudomán# n#án ának ak fejl fejldé désé séen enJJ /g#tt /g#tt k+n k+nn# n#e e vála válasz szol olni ni!! @ssz @sszát átok ok meg meg a munk munkát át eg# B%C fs fs csopo" csopo"t tan an!! Aa Aasz szná nálj lját átok ok az inte" nte"ne nete tett és a tudomán#t+"téneti k+n#veket! Készítsetek Készítsetek munkate"vet, majd vázlatot vázlatot a dolgozat ta"talmá"ól! ta "talmá"ól! Hzaad válaszok. Aasználató pl. /ve 8u"ie' 5adame 8u"ie, a Kémia t+"ténete, st. s t. 3334. 8so+afém és menn1ei fém
3334. 8so+afém és menn1ei fém /. Haso Ha sonl nl''ts+ ts+ össz összee a két két legfo egfont ntos osa: a:: : ipa iparri fé fémet; met; ( asonlítás szempontjai' elekt"onsze"kezetl k+vetkez stailizálódási leetségek, "eakcióképesség o;igénnel, savval, vízzel, l$ggal, felasználási eln#+k. ( feladatot vázlattal, mondatokkal és tálázattal is megoldatod! /g# leetséges megoldás' tulajdonságok (l :e sta stail iliz izál álód ódás ásii lee leet tség ség o;id o;id"ét "éteg eg vas vasta tagí gítá táss 2el 2elo; o;ál álás ás33 aktí aktívv vag# vag# pass passzí zívv ko""ózióvédelem "eakcióképesség @?%vel C (l < B @? V ? (l?@B C :e :e < B @? V ? :e?@B eves e;ote"m "eakció savakk savakkal al o;id"é o;id"éteg teg nélk nélkl l "eakció "eakcióa a lép lép t+mén# o;idáló sav passziválja ? (l (l < M A8l U ?(l8lB < B A? íg savakan oldódik íg savakan oldódik :e < ? A8l U :e8l? < A? vízzel l$ggal gal fel felas aszn znál álás ásii eln eln#+ #+kk
o;i o;id"ét "éteg nélkl "ea "eagál nedves levegn "ozsda keletkezik ? (l < M A?@ U? (l2@A3B
2. Haso Ha sonl nl't 'ts+ s+ össz összee az az alu alum' m'ni nium umg1 g1ár ártá tást st és a -as -asg1 g1ár ártá tást st;; Seetséges Seetséges válasz' válasz' Aasonlí Aasonlítana tanakk aan, aan, og# mindke mindkettnél ttnél "edukciót "edukciót alkalm alkalmazna aznakk a veg# veg#let letekl ekl t+"tén t+"tén színf színfém ém elál elállí lítá tásá" sá"a. a. Kl+n Kl+nsé ségek gek'' ( vasg vasg##á"tás á"tás olcs olcsó ó, , a "eduk "edukci cióó szén szénne nell vag# vag# szénmono;iddal is végemeg# a nag#olvasztóan, míg az alumínium elállítása so"án elsz+" timf+ldet kell n#e"ni a au;itól, majd el elekt"omos á"ammal 2d"ága!3 "edukálják az alumíniumot. 3. !1ön1örkö+tet@ g1?t@munka; 5ié"t színesek a d"ágak+vekJ 5il#en szín* a "uin, a zafí", a sma"agd, az akvama"inJ ( "uin v+"+s, a zafí" kék, a sma"agd, z+ld, akvama"in kék. 5i okozza a színtJ ( szenn#ezdések. Nézz utána, ta"ts eladást vag# p"ezentációt! Hzaad, eg#éni válaszok. 4. Késsz'ts házi +olgoza Ké ozatot tot -a -ag1 ta: ta:l=t;
76
4sme"kedj meg joan a vas tulajdonságaival! Aasználd ki az inte"net és a k+n#vtá" által n#$jtott leetségeket! Nézz utána, og# mié"t munkálató meg jól az izzás mé"sékletén a vas! 5i a fe""omágnesesség és mié"t alakul ki ez a tulajdonságJ Aol és mil#en módsze""el állítanak el 5ag#a"o"szágon vasat, illetve acéltJ Aog#an változtatják meg az acél tulajdonságait az +tv+zan#agokJ 5il#en módsze""el leet megelzni a vastá"g#ak "ozsdásodásátJ Hzaad válaszok, ol#an g#ako"lati jelleg* ké"dések, amik"e a választ k+nn#* megadni. (z általános iskoláan is tanulták má", a tank+n#ven is sze"epel a válaszok nag#"észe.
0 nemfémek összefoglalása /. Veg1eskereske+és 5el# 2veg#i3 an#agok ozatók kapcsolata a listáan felso"olt tá"g#akkal, jelenségekkelJ /lsz+" ismétlésképpen nézz utána a leetséges válaszoknak, majd p"óáld ki az alái játékan, og# emlékszel%e! 5inél joan emlékszel, annál nag#o i"odalmat foglalatsz el a játékté"en. Lálassz eg# számot $g#, og# csak a pál#át nézed! Aa meg tudtad mondani, mel# veg#sze" ozató kapcsolata a tá"gg#al vag# jelenséggel, esatí"ozatod a ké"dés so"számának megfelel mezt. Aa eg# mezt idegenek vesznek k+"l, akko" a k+"ezá"t mezt az ellenfél elfoglalatja. (z n#e", aki t+ mezt i"tokol. F. ?. B. C. . M. O. G. 1. FP. FF.
Aajfestés > A?@? W#e"mekág#iláz > 8l ? Hzemveg % Hi@ ? 4vóvízfe"ttlenítés % 8l ? -intafolt eltávolítás % alkool Lízktelenítés % A8l -eáscsésze % ag#ag 2(l%szilikát3 ksze"amisítás % ki"ál#víz Ao"dófe"ttlenítés > H@ ? 5ézeskalácsstés NA CA8@B ~"a > Hi@?
F?. FB. FC. F. FM. FO. FG. F1. ?P.
Kóla > AB0@C, cuko" Havases % H@?, N@? W#ufa% 0 5é"egan#ag és gázmegk+tés % aktív 8 Hziksó > Na?8@B Lízlág#ítás % Na ?8@B és NaB0@C Hzámítógép % Hi Euafeé"ítés% Na@8l 5*t"ág#ázás% NAC N@B
2. 0llotr=pok 5el# nemfémes elemek"l tanultunkJ A$zd alá azokat, amel#eknek vannak allot"óp módosulatai! Lálassz ki eg# il#en elemet, és jellemezd a módosulatokat! A?, @?, Ae, Ne, (", K", 8l?, 4?, HG, , N?, 0, 8, Hi (z allot"óp módosulatok jellemzése szaad válasz.
3. Körn1ezet-é+elem 5il#en elemekez vag# veg#letekez kapcsolató a Kiotói eg#ezmén#, a gloális felmelegedés, a savas es, az eut"ofizáció, az ózonl#ukJ ( Kiotói eg#ezmén# a szén%dio;id kiocsátással kapcsolatos, a szénez kapcsolató. ( gloális felmelegedésen asonlóképpen sze"epet játszik a szén%dio;id. ( savas es a nit"ogénez és a kénez, az eut"ofizáció a nit"ogénez és a foszfo"oz k+tet, az ózonl#uk az o;igénnel, és a alogénekkel is kapcsolata ozató. 4. gészség-é+elem Ho"old fel a doán#zás ká"os k+vetkezmén#eit, atását! /g#éni válasz, a vá"t legfontosa jellemzk' fizikai e", állóképesség cs+kken, a " kiszá"ad, megsá"gul, a fogak is esá"gulnak, é"sz*klet lép fel, k"ónikus légcsu"ut, állandó k++gés,
77
tdtágulás, gége%, td"ák, a daganatos megetegedések kockázata n, a ag# teljesítképessége lecs+kken, st.
0 fémek összefoglalása 0 fémek összefoglalása /. &z'nes kémia ( k+vetkez kémiai fol#amatok k+zl vannak ol#anok, amel#ek a lejátszódnak, színes veg#let képzdik. 5el#ek ezekJ :ejezd e az eg#enleteket! a% 8u2sz3 < ? A?H@C2cc3 U 8uH@C2ay3 < H@?2g3 < ? A?@2f3 kék "% 8u2sz3 < ? 8AB8@@A2ay3 U 28AB8@@3?8u2ay3 < A?2g3 kék &% :e2sz3 < ? A8l2ay3 U :e8l?2ay3 < A? z+ld, de a levegn "+gt+n megsá"gul, :e8lB%má alakul. d% In2sz3 < ? A8l2ay3 U In8l?2ay3 < A?2g3 nem színes e% 8a2sz3 < ? A8l2ay3U 8a8l?2ay3 < A?2g3 nem színes 2.F &zámolunk; A szám#tási eladatok megoldását ne tegy!k kötelezővé, &sak azok ogják tudni a megoldást, akiknek van némi eladatmegoldási rutinja. a% ( pe"metezésez asznált „o"dói lé” eg#ik an#aga a "éz%szulfát oldat. Aog#an kell készíteni lite" G t+megszázalékos pe"metezsze"t k"istál#os "éz%szulfát felasználásával 28uH@C Z A?@3J 5 28uH@C3 U F1, m g\mol 5 28uH@C Z A?@3 U ?C1, g\mol ( G t+megszázalékos 8uH@C oldat s*"*sége' F,PGB g\cmB (z l oldat U PPP cmB, a t+mege CF g een CF Z P,PG g U CBB,? g vízmentes só van, ami MOO,MC g k"istál#vizes "éz%szulfátnak felel meg. /lkészítés' tá"amé"legen lemé"jk a "éz%szulfátot, kevés vízen feloldjuk, az oldatot fel+ntjk vízzel l >"e. c3 /g# "onzszoo" FP kg t+meg*. ( felasznált "onz +sszetétele OPY "éz és BPY ón 2Hn3. (z atomok án# százaléka "ézatom, és án# százaléka ónatomJ 528u3 U MC g\mol 52Hn3 U FF1 g\mol FP kg +tv+zeten O kg U OPPP g 8u van, ez FP1,BG mol 8u atom B kg U BPPP g Hn van, ez ?,?F mol Hn atom +sszesen FBC,1 mol atom van az +tv+zeten GF,?O Y 8u atom és FG,OB Y Hn atom c3 5a má" nem g#á"tják, de az ottonokan még megtalálató a igan#os lázmé". Aa +sszet+"ik, a szétgu"uló igan#cseppeket +ssze kell s+p+"ni és szaad f+lde el kell ásni, me"t a igan#gz+k mé"gezk. ( atástalanítás legjo módja, a kénpo""al eszó"juk, me"t a igan# és a kén szoamé"sékleten is "eagál, igan#%szulfid keletkezik. ( lázmé" igan#ta"tál#áan P,? cmB igan# van. 5ekko"a t+meg* és mekko"a an#agmenn#iség* ez a igan#J Segalá án# g"amm ként kell "ászó"nunk, og# az +sszes igan# "eakcióa lépessenJ 5 2Ag3 U ?PP,M g\mol •2Ag3 U FB,M g\cmB 52H3 U B? g\mol P,? cmB Ag U ?,O? g U P,PFBM mol Ag < H U AgH eg#enlet alapján P,PFBM mól H k+z+m+síti, ami P,CB? g. -eát legalá P, g kénpo"t kell "ászó"nunk. d% 1(os eladatB ( szá"azelemek negatív pólusa 2anódja, aol a fém oldódik3 cinkl van. Aa az elem teljes m*k+dési ideje alatt ? PPP 8 2(3 teljesítmén#t ad le, akko" án# mól és án# g"amm cink meg# oldataJ Aán#
