Doświadczenia: Chromatografia Zjawisko dyfuzji Badanie wpływu różnych czynników na metale Badanie właściwości gleby „Oddychanie” gleby Krystalizacja soli kuchennej Wykrywanie dwutlenku węgla w wydychanym powietrzu KONIEC

Badanie właściwości gleby Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam szklankę z roztworem atramentu, szklankę z glebą, pustą szklankę, patyczek do mieszania oraz lejek z bibułą filtracyjną.

Do szklanki z glebą wlewam roztwór atramentu.

Zawartość szklanki dokładnie mieszam.

Powstałą zawiesinę przesączam.

Sorpcja polega na zatrzymaniu przez dane ciało stałe jonów lub cząstek rozpuszczonych w gazie lub cieczy. Za właściwości sorpcyjne gleby odpowiadają jej najmniejsze cząstki, tj. próchnica i materiały ilaste. Skład gleby Ciecz po przesączeniu jest bezbarwna. Cząstki barwnika atramentu zostały zatrzymane przez cząstki gleby. Gleba ma więc właściwości sorpcyjne. KONIEC

GLEBA część stała zawiera kompleks sorpcyjny gleby: cząstki zwietrzałych minerałów i próchnicę część ciekła zawiera roztwór glebowy: wodę z rozpuszczonymi solami mineralnymi część gazowa zawiera powietrze, które wnika w głąb gleby KONIEC

Badanie wpływu różnych czynników na metale W pięciu pojemnikach umieściłam po jednym gwoździu. Do pierwszego pojemnika wlałam wodę, do drugiego roztwór chlorku sodu, do trzeciego olej, a do czwartego ocet. Piąty gwóźdź pozostawiłam na powietrzu. Doświadczenie prowadziłam przez pięć dni. Wpływ wody na żelazo Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Wpływ oleju na żelazo Wpływ octu na żelazo Wpływ powietrza na żelazo

Wpływ wody na żelazo Dzień 1.

Wpływ wody na żelazo Dzień 2.

Wpływ wody na żelazo Dzień 3.

Wpływ wody na żelazo Dzień 4.

Wpływ wody na żelazo Dzień 5.

Obserwacje i wnioski Już następnego dnia po rozpoczęciu doświadczenia żelazo pod wpływem wody zaczęło rdzewieć. Proces ten przebiegał dopóki woda całkowicie nie wyparowała z pojemnika. PODSUMOWANIE KONIEC

Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Dzień 1.

Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Dzień 2.

Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Dzień 3.

Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Dzień 4.

Wpływ roztworu chlorku sodu na żelazo Dzień 5.

Obserwacje i wnioski Drugiego dnia gwóźdź w roztworze pokrył się nalotem z rdzy. Czwartego dnia można zaobserwować kryształki chlorku sodu, które skrystalizowały się po wyparowaniu części wody. PODSUMOWANIE KONIEC

Wpływ oleju na żelazo Dzień 1.

Wpływ oleju na żelazo Dzień 2.

Wpływ oleju na żelazo Dzień 3.

Wpływ oleju na żelazo Dzień 4.

Wpływ oleju na żelazo Dzień 5.

Gwóźdź pozostawiony w oleju nie uległ żadnym zmianom. Obserwacje i wnioski Gwóźdź pozostawiony w oleju nie uległ żadnym zmianom. PODSUMOWANIE KONIEC

Wpływ octu na żelazo Dzień 1.

Wpływ octu na żelazo Dzień 2.

Wpływ octu na żelazo Dzień 3.

Wpływ octu na żelazo Dzień 4.

Wpływ octu na żelazo Dzień 5.

Obserwacje i wnioski Drugiego dnia gwóźdź pokrył się czarnym nalotem, ponieważ jest ze stali, która jest stopem żelaza z węglem (ok. 2%) oraz innymi metalami w śladowych ilościach. Trzeciego dnia w roztworze pojawiło się brunatne zabarwienie rdzy. PODSUMOWANIE KONIEC

Wpływ powietrza na żelazo Dzień 1.

Wpływ powietrza na żelazo Dzień 2.

Wpływ powietrza na żelazo Dzień 3.

Wpływ powietrza na żelazo Dzień 4.

Wpływ powietrza na żelazo Dzień 5.

Gwóźdź pozostawiony na powietrzu nie uległ żadnym zmianom. Obserwacje i wnioski Gwóźdź pozostawiony na powietrzu nie uległ żadnym zmianom. PODSUMOWANIE KONIEC

Podsumowanie Korozja jest to niszczenie metali lub stopów metali pod wpływem tlenu znajdującego się w powietrzu, innych czynników atmosferycznych oraz roztworów kwasów, zasad i soli. Korozja rozpoczyna się na powierzchni metalu i postępuje w głąb, zmieniając jego właściwości. Jedynie metale szlachetne są odporne ma korozję. Istnieją specjalne dodatki chroniące metale przed korozją. Dzięki nim otrzymuje się np. stal nierdzewną, kwasoodporną. Dodatek niklu lub chromu do żelaza, krzemu do glinu, glinu do cynku umożliwia uzyskanie stopów odpornych na korozję. Korozja to bardzo szkodliwy proces, który przyczynia się do niszczenia wielu konstrukcji i przedmiotów użytkowych. Metody ochrony metali przed korozją: powłoki ochronne czyli pokrywanie metali cienką warstwą np. cynku (cynkowanie), chromu (chromowanie), niklu (niklowanie), lub malowanie farbą, emalią czy lakierowanie osłabienie agresywności środowiska stosowanie stopów odpornych na korozję np. stal nierdzewną uzyskuje się przez dodanie do stali chromu, manganu lub niklu KONIEC

Cała materia, którą obserwujemy, robi wrażenie ciągłej Zjawisko dyfuzji Cała materia, którą obserwujemy, robi wrażenie ciągłej i litej. Aby się upewnić czy tak jest rzeczywiście wykonam następujące doświadczenia: Mieszanie się dwóch cieczy Rozchodzenie się atramentu w kredzie

Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam szklankę, czystą wodę oraz nabój do pióra z granatowym atramentem. Do szklanki nalewam wody, a następnie powoli wkraplam atrament z naboju. Obydwie ciecze samorzutnie mieszają się ze sobą. Najpierw można zaobserwować niebieskie smugi, a po kilkunastu sekundach już cała woda ma niebieskie zabarwienie.

Na spodek wylewam całą zawartość naboju. Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam plastikowy spodek, białą kredę oraz nabój do pióra z granatowym atramentem. Na spodek wylewam całą zawartość naboju.

Koniec kredy zanurzam w atramencie, który momentalnie się wchłania.

Efekt po upływie kilku minut.

Efekt po upływie godziny i następnego dnia.

Podsumowanie Wykonane doświadczenia wykazały, że drobiny materii są w ciągłym ruchu, a ruch ten jest możliwy nie tylko w gazach i cieczach, lecz również w ciałach stałych. Gdyby materia miała jednolitą strukturę, zjawiska te nie mogłyby zachodzić. Dyfuzja to zjawisko fizyczne, które polega na samorzutnym mieszaniu się stykających się substancji, np. rozchodzenie się zapachu pieczonego ciasta, mieszanie się mleka z herbatą, rozpuszczanie się soli kuchennej w wodzie. Dyfuzja jest dowodem na ziarnistą budowę materii. Najszybciej zachodzi w gazach, wolniej w cieczach, a najwolniej w ciałach stałych. KONIEC

Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam szklankę z wodą wapienną oraz rurkę. Przez rurkę wydycham powietrze z płuc. Po chwili woda wapienna zmętniała.

Podsumowanie Zmętnienie wody wapiennej jest dowodem na to, że z płuc wydychamy dwutlenek węgla, który reaguje z wodą wapienną powodując wytrącanie się białego osadu węglanu wapnia. Reakcję przedstawia równanie: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O W powietrzu, które wdychamy, jest ok. 0,03 % dwutlenku węgla. W wyniku wymiany gazowej, zachodzącej w płucach, wydychamy ponad 130 razy więcej tego gazu, czyli ok. 4-5 % objętości. zasada wapniowa (woda wapienna) tlenek węgla (IV) węglan wapnia woda KONIEC

Krystalizacja soli kuchennej Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam słoik z roztworem soli kuchennej (chlorku sodu NaCl) oraz biały sznurek przywiązany do patyczka. Aby efekty były bardziej widoczne, do roztworu dodałam kilka kropel granatowego tuszu.

Koniec sznurka włożyłam do słoika i zanurzyłam go w roztworze. Od razu sznurek nasiąka wodą z solą ze słoika, która w miarę upływu czasu posuwa się w górę, co dokładnie widać dzięki niebieskiemu zabarwieniu roztworu.

Efekt po upływie trzech dni Woda, która wsiąknęła w sznurek, po pewnym czasie wyparowała, zostawiając kryształki soli.

Efekt po upływie dwóch tygodni Po dwóch tygodniach na sznurku osadziło się bardzo dużo soli kuchennej w postaci niebieskich kryształków o różnych kształtach.

Roztwór soli dotarł aż do patyczka i końca sznurka, gdzie również utworzyły się kryształki.

Podsumowanie Krystalizacja to proces, który polega na wydzielaniu się kryształów, najczęściej z roztworów lub stopionych ciał stałych. Krystalizację z roztworów wodnych można przeprowadzić na kilka sposobów: przez odparowanie rozpuszczalnika – substancje mają ograniczoną rozpuszczalność, więc zmniejszanie ilości rozpuszczalnika spowoduje powstawanie krystalicznego osadu przez obniżenie temperatury roztworu nasyconego – rozpuszczalność większości substancji stałych rośnie wraz z temperaturą, a więc jeśli obniży się temperaturę roztworu nasyconego, wówczas nastąpi wydzielanie się kryształów danej substancji. Krystalizacja jest bardzo popularną metodą oczyszczania i rozdzielania mieszanin. KONIEC WIĘCEJ ZDJĘĆ

Chromatografia Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam szklankę, spirytus salicylowy, czarny pisak oraz pasek bibuły przymocowany do patyczka.

Do szklanki nalewam spirytus salicylowy do wysokości 1 cm Do szklanki nalewam spirytus salicylowy do wysokości 1 cm. Na bibule rysuję kropkę pisakiem w odległości 2 cm od końca paska.

W miarę jak spirytus salicylowy wsiąka w bibułę, unosi ze sobą tusz.

Czarny tusz rozkłada się na kolorowe składniki: fioletowy, niebieski i pomarańczowy.

Podsumowanie Różne związki chemiczne wędrują z rozmaitymi prędkościami. Dlatego substancje chemiczne, z których składa się tusz, rozdzielają się, tworząc barwne wzory. Chromatografia to metoda rozdzielania mieszanin uwzględniająca różnice w szybkości ich wędrowania po pasku bibuły nasyconej odpowiednim rozpuszczalnikiem. Ma ona bardzo duże znaczenie, np. w oczyszczaniu leków oraz w różnych dziedzinach chemii. Do rozdzielania gazów lub oznaczania zanieczyszczeń powietrza można również stosować tę metodę. KONIEC

Do małej szklanki nalewam wody wapiennej. Do wykonania tego doświadczenia przygotowałam wodę wapienną, glebę oraz kawałek folii. Do małej szklanki nalewam wody wapiennej.

Do większej szklanki wsypuję trochę wilgotnej gleby.

Małą szklankę wstawiam do większej.

Szklankę nakrywam folią, aby powietrze nie miało dostępu do środka.

Po kilku dniach woda wapienna uległa zmętnieniu.

Podsumowanie i wnioski Dwutlenek węgla wydzielił się na skutek oddychania mikroorganizmów żyjących w glebie i spowodował zmętnienie wody wapiennej. Mikroorganizmy są głównym ogniwem cyklu przemiany materii organicznej w przyrodzie na lądzie, gdyż głównie one są destruentami, czyli odpowiadają za rozkład i mineralizację zarówno szczątków organizmów, jak i ich produktów przemiany materii. Są jednocześnie najważniejszym z biotycznych czynników glebowych. Ich obecność jest drugim najważniejszym obok erozji czynnikiem glebotwórczym, a w wytworzonej już glebie są odpowiedzialne za utrzymanie się jej charakteru. Wpływają na cechy fizyczno-chemiczne gleby, a więc na jej strukturę, zdolność zatrzymywania wody opadoewj, przewiewność. Natomiast w podstawowym znaczeniu odpowiadają za jej żyzność, gdyż to właśnie obecność mikroorganizmów warunkuje rozkład związków organicznych i przyspiesza uwalnianie składników mineralnych, a także powstawanie próchnicy glebowej. KONIEC

Bibliografia Podręcznik „Chemia w gimnazjum” klasy 1-3 , wydawnictwo WSiP Podręcznik dla gimnazjum „Chemia Nowej Ery” klasa 2 , wydawnictwo Nowa Era Słownik szkolny „Chemia” , wydawnictwo Zielona Sowa „Szkoła Eksperymentów” , Oficyna Wydawnicza „Delta W-Z” Podręcznik dla szkół średnich „Chemia ogólna i nieorganiczna” część 1. zakres rozszerzony, wydawnictwo Nowa Era