kemia 7 jav2 - gov.hu · 2020. 2. 3. · j. balázs katalin kÉmia tanÁri kÉzikÖnyv 7. évfolyam...

J. Balázs Katalin

KÉMIA TANÁRI

KÉZIKÖNYV7.

évfolyam számára

Celldömölk, 2011

7.

KEMIA_7_JAV2 11/6/22 15:44

Szakmailag bíráltaRajkányi Lajosnéországos szaktárgyi szakértô

AP–071531

ISBN 978-963-464-595-5

A kiadó a kiadói jogot fenntartja. A kiadó írásbeli hozzájárulásanélkül sem a teljes mû, sem annak része semmiféle formábannem sokszorosítható.

Kiadja az APÁCZAI KIADÓ Kft.9500 Celldömölk, Széchenyi utca 18.Telefon: 95/525-000, fax: 95/525-014E-mail: [email protected]: www.apaczai.huFelelôs kiadó: Esztergályos Jenô ügyvezetô igazgató

Tördelés és nyomdai elôkészítésKAJT-ART KFT.

Terjedelem: 21, 63 A/5 ív

KEMIA_7_JAV2 11/6/22 15:44

Több évtizedes gyakorlógimnáziumi tanítási tapasztalatainkat felhasználva szemléletformáló, a gyakorlatiélethez szorosan kapcsolódó tankönyvvel igyekeztünk a kerettantervi követelményeknek eleget tenni.A tankönyv egyes fejezetei hozzávetôlegesen eeggyy--eeggyy lleecckkéének (egy tanóra anyagának) felelnek meg. A lec-kék óraszám szerinti pontos felosztását a ttaannmmeenneett tartalmazza, mely a tanári kézikönyvben találhatómeg részletesen (heti másfél, évi 56 órára tervezve). Az általános iskola kémia tananyagában a követke-zôket tartottuk szem elôtt:– a fizikai és kémiai változásokat megfigyelés után elsôsorban jelenség szintjén értelmezzük (a szerke-

zeti változásokkal történô magyarázatok inkább csak a kiegészítô tananyagban szerepelnek);– a kémiai ismereteket a mindennapi élethez szeretnénk közelebb hozni, így a háztartásban elôforduló

anyagok, illetve gyakorlati vonatkozások sok helyen szerepelnek a tankönyvben;– elôtérbe kerülnek a környezetvédelmi és egészségvédelmi szempontok is.

Ezeket az irányelveket figyelembe véve igyekeztünk minél több tudásszintre tagolni a tankönyvet, ezzelis biztosítva azt, hogy a tanár a tanulócsoport igényeihez, érdeklôdéséhez igazíthassa a megtanítandó ké-mia tananyagot:– a ttöörrzzssaannyyaaggban kiemelten szerepelnek a legfontosabb fogalmak, definíciók;– a szorosabban vett törzsanyagtól elkülönítve találhatók a **--ggaall jjeellöölltt kkiieeggéésszzííttôô ttaannaannyyaaggrréésszzeekk.. Ezek

tanításával magasabb tudásszint érhetô el, illetve külön felkészítéssel, kizárólag az érdeklôdô diákok szá-mára egy kicsit bôvebb ismeretanyagot lehet nyújtani (versenyre való felkészítés);

– sok egyszerûen kivitelezhetô kísérlet leírását tartalmazza a tankönyv, amelyekhez lehetôleg a háztar-tásban is megtalálható anyagokat használják. Minden kísérlethez színes fotók tartoznak, melyekrôl jóllátható a kiindulási állapot, és a változás utáni állapot is. Ez azt a célt szolgálja, hogy a tanuló otthonkönnyebben felidézhesse az órán látott kísérleteket, illetve ha valamely kísérletet valamilyen oknálfogva nem tud bemutatni a tanár, a tanuló akkor is kapjon róla képet;

– a törzsanyagtól jól felismerhetô módon elkülönítve szerepelnek az eeggyyéébb kkiieeggéésszzííttôô rréésszzeekk is: a tu-dománytörténeti ismeretek; a környezetvédelmi, egészségvédelmi vonatkozások; a praktikumra, agyakorlatra vonatkozó megjegyzések. Ezek között szerepelnek olyan kísérletek is, amelyeket ottho-ni elvégzésre javasol a tankönyv, de természetesen ezeket szakkörön is el lehet végezni;

– a fejezetek, leckék végén az azokra vonatkozó ffeellaaddaattookk találhatók;– elôtanulmányok és tapasztalatok hiányában a hetedikes tanulóknak nincs még anyagismeretük. A kü-

lönbözô anyagok ismeretét alapozzák meg az aannyyaaggiissmmeerreettii kkiieeggéésszzííttôôkk.. A kísérletekhez használtvagy az órán bemutatott fontosabb kémiai anyagokról rövid leírást, jellemzést találhatnak a megfelelôtananyagrész mellett;

– a tankönyv tartalmaz egy kkiisslleexxiikkoonntt és egy nnéévvmmuuttaattóótt,, hogy könnyebb legyen az eligazodás akönyvben, ezenkívül minden rövid fejezet után külön szerepelnek az új fogalmak is.

A tankönyv egyszerû stílusával, érthetô nyelvezetével igyekeztünk alkalmazkodni a tanulók életkorához.Legfôbb célunk, hogy a gyerekek meglássák az egyes kémiai változások (kísérletek) gyakorlati jelentôsé-gét, illetve a jelenség természetben való elôfordulását és értelmezését.

Nagyon sok színes fotó és ábra gazdagítja a tankönyvet a megértés megkönnyítésére. Szeretnénk, ha a tan-könyvet egyaránt szívesen forgatná tanár és diák, közös munkájuk során. Ezt a munkát segíti a tankönyvhöztartozó mmuunnkkaaffüüzzeett és ttéémmaazzáárróó ffeellaaddaattllaappookk,, a ttaannáárrii kkéézziikköönnyyvv,, illetve a ddiiggiittáálliiss iinntteerraakkttíívv ttaannaannyyaagg is.

3uKÉMIA 7. tanári kézikönyvu

Röviden a tankönyvrôl

KÉMIA 7.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A munkafüzet

A tankönyvhöz kapcsolódóan a munkafüzet is lleecckkéékkrree vvaann oosszzttvvaa.. Az egyes munkafüzeti leckék és attaannkköönnyyvv kkaappccssoollaattáátt aa ttaannmmeenneett ttaarrttaallmmaazzzzaa részletesen. Minden egyes lecke hét feladatot tartalmaz, me-lyek a következô feladattípusokból állnak:

11––55.. ffeellaaddaattookk:: hhaaggyyoommáánnyyoossnnaakk mmoonnddhhaattóó ffeellaaddaattookk– tesztek,– igaz-hamis állítások,– kísérletelemzés,– rajzos feladatok, ábraelemzés,– mondatok kiegészítése,– számolási feladatok.

66.. ffeellaaddaatt:: sszzöövveeggéérrttééssii ffeellaaddaattookk– szakszöveg,– kísérlet leírása,– irodalmi szöveg (szakmai tartalommal),– ismeretterjesztô szöveg,– lexikoncikkely,– folyamatábra.

77.. ffeellaaddaatt:: rreejjttvvéénnyyeess ffeellaaddaattookk– labirintus,– keresztrejtvény,– képrejtvény,– szókép.

**--ggaall azokat a feladatokat jelöltük, melyek nem kapcsolódnak közvetlenül a szorosabban vett tananyaghoz(KK = kiegészítô feladatok, kiegészítô óra).

Újszerûnek mondhatók a munkafüzetben található sszzöövveeggéérrttééssii ffeellaaddaattookk,, melyek mindig az adott óraanyagához kapcsolódnak (irodalmi szemelvény, szakszöveg, ismeretterjesztô irodalom stb.). Fontosnakgondoljuk, hogy a tanulók elsajátítsák a kémia tudományának azt a nyelvezetét, mely szükséges példáulegy tudományos ismeretterjesztô mû megértéséhez. Regények, irodalmi mûvek szintén tartalmazhatnaktermészettudományos utalásokat, amelyek megértésében segíthetnek a szövegértési feladatok. A kémiát kicsit játékosabb formában is lehet gyakorolni a rreejjttvvéénnyyeekk segítségével. A lecke végén lévôrejtvény mindig kapcsolódik a lecke tananyagához.

A témazáró feladatlapok

A tankönyv törzsanyaga négy témakörre van felosztva, és mindegyikhez A, B, C feladatlap tartozik. Ezek afeladatlapok megkönnyítik a tanár munkáját a számonkérésben, de használhatók gyakorlásra vagy össze-foglalásra is. Egy témakör számonkérésénél vagy gyakorlásánál nem fontos kizárólag csak az egyik feladat-lapot felhasználni, lehet „mazsolázni” a különbözô feladatokból, akár több feladatlap felhasználásával is.

4uKÉMIA 7. tanári kézikönyv

A tankönyvhöz tartozó segédletekrôl

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A tanári kézikönyv

Segítséget kíván nyújtani a tanárok napi munkájához. Megtalálható benne az iskolai kémiai laboratóriumokmunkájának megszervezésével, a mérgek kezelésével kapcsolatos teendôk rövid leírása, a balesetvéde-lemmel és elsôsegélynyújtással kapcsolatos tudnivalók. Tartalmazza a részletes tanmenetet, valamint a tan-anyag feldolgozását leckékre lebontva. Az egyes leckéknél megtalálhatók:– az óra céljának meghatározása, néhány praktikus ötlettel, tanáccsal;– a kísérlet elvégzéséhez szükséges anyagok és eszközök felsorolása;– hhááttttéérr:: a tananyagon túlmutató szakmai anyag, szakmai kiegészítés, ami a tanár számára fontos lehet

az adott órán;– a tankönyvi feladatok megoldása;– a leckéhez tartozó munkafüzeti feladatok megoldása.Ezen kívül tartalmazza még a nagyobb tananyagrészek összefoglalására és számonkérésére szolgáló té-mazáró feladatlapok megoldásait is.


Kerettanterv a 7. osztályos kémiához

A kémia tantárgy az általános iskola 7–8. évfolya-maiban elsôsorban az Ember a természetben mû-veltségi területhez, de bizonyos vonatkozásokbana Földünk – környezetünk mûveltségi területhez iskapcsolódik.

Figyelembe véve a NAT ajánlását az egyes mû-veltségi területek százalékos arányára vonatkozóan,a kémia tantárgy 7. és 8. évfolyamon 1,5 óra/hétidôben tanítható az iskola pedagógiai programja,helyi sajátossága szerint (ez megfelel 55 tanításiórának egy tanév alatt).

Alapelvek, célok

Legfôbb cél, hogy a tanulók egészséges személyi-ségükkel mûködjenek a saját életterükben.

Legyenek kíváncsiak környezetükre, figyeljékmeg a körülöttük zajló változásokat. A látott jelen-ségeket képesek legyenek leírni és a megfelelôszinten értelmezni. Fontos, hogy észrevegyék a sa-ját mindennapi környezetükben bekövetkezô ter-mészeti – kémiai változások, és a laboratóriumbanmodellezett kísérletek közötti összefüggéseket.Hasonló jelenségek megfigyelésekor észrevegyék ahasonlóságokat és a különbségeket, képesek legye-nek az általánosításra. Egyszerû, mindennapi anya-gokkal végzett kísérleteket képesek legyenek önál-lóan, leírás (recept) alapján elvégezni, értelmezni.

Ismerjék meg a környezetükben és a termé-szetben leggyakrabban elôforduló szervetlen

anyagokat, és tudják ezeket különféle szempontokszerint csoportosítani. Legyen bepillantásuk abba,hogy az anyag szerkezete meghatározza az anyagtulajdonságait. Az anyagi világ szemlélésében le-gyen alapvetô a részecskeszemlélet. Érzékeljék a„kézzel fogható” világunk méreteihez képestrendkívül parányi mikrovilág méretviszonyait. Le-gyenek tisztában a részecskéket és a halmazt jel-lemzô tulajdonságok közötti különbségekkel.

Értsék a fizikai és kémiai változások közötti kü-lönbségeket. A legegyszerûbb kémiai reakciókategyenlettel is fel tudják írni, annak alapján végez-zenek mennyiségi viszonyokra vonatkozó, egysze-rû számításokat.

A különféle, háztartásban is használt oldatokgyakorlati alkalmazását ismerjék meg. Végezzenekaz oldatok összetételére vonatkozó számításokat,minél több gyakorlatból vett példán keresztül.

A tanulók sokféle feladattípuson keresztül el-lenôrizhessék tudásukat. Legyenek képesek az ön-fejlesztésre, önálló tanulásra, a különbözô ismere-tek megtalálására, szelektálására, megértésére. Vé-leményalkotásukban vegyék figyelembe tudomá-nyos ismereteiket.

Kapjanak képet a vegyipar jelentôségérôl, a sok-féle vegyipari termék megjelenésérôl a hétközna-pi életünkben. Átfogó cél a tanulók környezettu-datos magatartásának kialakítása. Szemléletükbenváljon meghatározóvá a természet tisztelete, a fe-lelôsség, a környezeti károk megelôzésére való

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


törekvés. Szerezzenek ismereteket az emberiségközös, globális problémáiról. Ismerjék meg a ve-szélyes anyagok helyes kezelését, a laboratóriumimunka biztonságos követelményeit. Magatartásuk-ban alakuljon ki és erôsödjön meg a személyes biz-tonságra való törekvés.

Igazodjanak el a tanulók a legegyszerûbb kémiaireakciótípusok között (égés, közömbösítés, egyesü-lés, bomlás). Ismerjék fel a kémiai jeleket, és tudjákmegfelelô módon használni, értelmezni.

Ismerkedjenek meg a témához kapcsolódóan akémia tudománytörténetével, kiemelkedô tudósok,feltalálók tevékenységével, munkásságával, kiemelvea magyar vonatkozásokat.

Fejlesztési feladatok

A kémia tantárgy nemcsak a tantárgyhoz tartozótudományos ismereteket közvetíti, hanem alkalmatad a tanulók képességeinek fejlesztésére, ismere-teik rendszerezésére, alkalmazására, természettu-dományos gondolkodásmódjuk alakítására.

Fontos, hogy a tanulók képessé váljanak arra,hogy megfigyeléseiket szavakkal kifejezzék. Észrekell venniük, ha hasonló jelenségeket, változásokatlátnak. Meg kell tudniuk fogalmazni saját szavaikkala hasonlóságokat és különbségeket, és ezt táblázat-ba foglalni. Tudjanak levonni következtetéseket ésáltalánosításokat. A tanult szervetlen anyagokbanészre kell venniük a közös sajátságokat, és csopor-tosítaniuk kell különbözô szempontok szerint.

Gyakorlatot kell szerezniük a kísérletezésben, a precíz, balesetmentes laboratóriumi munka elsajátí-tásában. Ehhez a fokozott figyelmen és a szabálykö-vetésen túl a tanulók manuális képességeire is szük-ség van. Ugyancsak a manuális készséget és térábrá-zolást fejleszti a kísérleti berendezésrôl készített egy-szerû ábra, metszeti kép, illetve a molekulamodellekkészítése. Ismereteiket az iskolán kívül is tudják alkal-mazni (otthoni, önálló kíséletek, megfigyelések).

Jártasságot kell szerezniük a kémiai jelek felisme-résében, alkalmazásában. A jelenségeket és ma-gyarázatukat a tanult szakkifejezésekkel írják le. Is-merniük kell a környezetünk és a természet leg-gyakoribb anyagainak jellemzô sajátságait. Ismerjékfel a veszélyes anyagokat környezetükben, és járja-nak el körültekintôen.

Tudásukat többféle feladattípus segítségével kellellenôrizni, amelyek segítik a kreatív, asszociatívgondolkodásmódot.

Érteniük kell a tanulóknak, hogy a modell a va-lóságnak csak egy jellemzô részletét, egy meghatá-rozó tulajdonságát ábrázolja. Érzékelniük kell amodell és a valóság méretarányait is. A modellal-kotás egyik lehetséges formája a dramatizált sze-repjáték, mely szintén közelebb viheti a tanulókata jelenségek megértéséhez.

Fejleszteni kell a szövegértést. Tudományos is-meretterjesztô szakirodalmat, szakmai szöveget(az adott szinten) érteniük kell a tanulóknak, és aszöveggel kapcsolatos kérdésekre tudniuk kell vá-laszolni. A tantárgyhoz kapcsolódó információkat amegfelelô módokon (könyvtár, internet) képeseklegyenek beszerezni, a multimédiás oktatási anya-gokat pedig tudják használni.

El kell sajátítaniuk azt a képességet, hogy táblá-zatokat tudjanak használni, grafikonokat tudjanakértelmezni, illetve megadott adatok alapján grafi-konokat tudjanak készíteni.

Gyakorlatot kell szerezniük egyszerû kémiai szá-mítási feladatok elvégzésében. Érteniük kell a mólfogalmát, tudniuk kell számolni az Avogadro-szám-mal. Érzékelniük kell, hogy az a hatalmas mennyisé-gû részecske, amit az Avogadro-számmal kifejezünk,éppen mérhetô mennyiségû anyagot jelent.

A tananyag lehetôséget ad arra, hogy folyamato-san használják a tanulók a már elsajátított szakkife-jezések többségét, így elvárható, hogy hosszabb tá-vú tudást eredményezzenek a kémiai ismeretek.

Értékelés

SSzzóóbbeellii ffeellaaddaattookkAz alapfogalmak lényegének és a köztük lévôösszefüggések megértésének ellenôrzésére irányu-ló frontális beszélgetés és feleltetés.

ÍÍrráássbbeellii sszzáámmoonnkkéérrééss ffeellaaddaattllaappookk sseeggííttssééggéévveellEgyszerû feleletválasztásos feladatok megoldása,rajzok részeinek felismerése, ábrák-folyamatábrákelemzése, egyszerû rajzok (pl. kísérleti berende-zés) készítése, fogalmak önálló megfogalmazása,jelenségek leírása, a megszerzett ismeretek alkal-mazása egyszerûbb problémák megoldására.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Rövid összefoglaló írása ismeretterjesztô cikkekés/vagy könyvek alapján.

A tanulók önálló és csoportos tevékenységénekértékelése a tanulócsoport bevonásával. Az érté-kelés alapját képezhetik a kiselôadások, a megfi-gyelésekrôl, kísérletekrôl készült jegyzôkönyvek ésposzterek, a számítógépes prezentációk bemuta-tása, valamint az ismeretterjesztô irodalom alapjánkészített rövid esszék stb.

Követelmény

A tanulók sajátítsák el a biztonságos kísérletezésszabályait, ismerjék a vegyszerek csomagolásán ta-lálható veszélyességi jelek értelmét! Lássák át a ta-nult kísérletek elvégzésének menetét!A jelenségeket saját szavaikkal tudják leírni, a meg-figyeléseket ne keverjék össze a magyarázattal!Anyagszerkezeti ismereteik legyenek részecske-szemléletûek! Értsék, hogy az anyagok részecskék-bôl épülnek fel, a halmazállapot-változásokat és atanult szerkezeti változásokat le tudják írni a ré-szecskék mozgásával, energiájával, egymáshoz vi-szonyított helyzetével! Értsék a modell és a valóságközötti különbséget! Legyenek ismereteik az ato-mok szerkezetérôl, ennek alapján tudjanak tájéko-zódni a periódusos rendszerben: ismerjék fel a ta-nult kémiai elemek helyét, vegyjelét, értelmezzék arendszám jelentését!Tudjanak különbséget tenni kémiai és fizikai válto-zás között, tudják értelmezni a kémiai és fizikai vál-tozásokat kísérô energiaváltozásokat! Ismert anya-

gokból álló keveréket tudjanak fizikai módszerek-kel szétválasztani! A tanult kémiai reakciókat cso-portosítsák a tanult reakciótípusokba!A megismert anyagokat jellemezzék összetételük,fizikai és kémiai tulajdonságaik szerint, tudják, me-lyek közülük a környezetre és az élô szervezetreveszélyesek!Legyenek tisztában a környezetvédelem legége-tôbb kérdéseivel! Ismerjék a légkört sújtó legfonto-sabb környezeti problémák okait, természettudo-mányos magyarázatát! Tudatosan törekedjenek azegészséges környezet kialakítására, illetve fenntar-tására!Legyenek képesek munkalapok alapján egyszerûkísérletek és megfigyelések elvégzésére, az ígynyert adatok áttekinthetô összefoglalására (pl. táb-lázat, grafikon), a mérési eredmények és egyébadatok értelmezésére és egyszerû következteté-sek levonására!Értsék az anyagmennyiség jelentését, tudjanak egy-szerû, arányosságon alapuló kémiai számításokatvégezni!Legyenek képesek az életkoruknak megfelelônyomtatott és elektronikus sajtótermékek, köny-vek és egyéb ismerethordozók értelmes használa-tára: az információk megszerzésére, rendszerezé-sére és alkalmazására! Legyenek képesek megszer-zett ismereteiket a mindennapi jelenségek magya-rázatában alkalmazni!Ismereteiket a szaknyelv használatával szóban ésírásban világosan, nyelvileg igényesen fogalmazzákmeg!

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

8uKÉMIA 7. tanmenet

II. A

lapis

mere

tek

Az a

nyagok r

észecskékbôl épüln

ek f

el

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

I.1.

1.M

ivel

fogl

alko

zik

a ké

mia

?Kí

sérle

tezé

sa

kém

iai

labo

rató

rium

-ba

n

A k

émia

min

t tu

do-

mán

yág.

Ba

lese

tvéd

elem

. A

kísé

rlete

zés

mód

szer

e.*A

lkim

isták

Tanu

lókí

sérle

t: M

ûany

ag

hulla

dék

meg

sem

misí

tése

.Ké

mia

i kísé

rlet

kivi

tele

zése

,a

meg

figye

lés

szem

pont

jai.

Öná

lló ir

odal

maz

ás

az a

lkim

isták

ról,

körn

yeze

tsze

nnye

zôdé

srôl

.

Az

alki

mist

ák e

lhel

yezé

-se

a t

örté

nelm

i ko

rokb

an

(→ tö

rtén

elem

)

Kém

iatö

rtén

et,

körn

yeze

tvéd

elem

Tud

omán

ytör

téne

ti be

veze

tô.

A k

émia

i kísé

rlete

k m

ódsz

erén

ekm

egism

erés

e, a

fegy

elm

ezet

tm

unka

font

ossá

ga.

Bizt

onsá

gos

kísé

rlete

zés

I.2.

2.La

bora

tóriu

mi

eszk

özök

és

hasz

nála

tuk

Külö

nböz

ô es

zköz

ökne

vei.

Világ

ító lá

ng, s

zúró

láng

Tanu

lókí

sérle

t:A

láng

sze

rkez

etén

ek v

izsg

álat

a.A

Bun

sen-

égô

hasz

nála

ta

Az

eszk

özök

any

ag é

s ha

szná

lat

szer

inti

csop

orto

sítás

a. B

unse

n-ég

ô ha

szná

lata

I. A

kém

ia t

árg

ya. B

ale

setv

édele

mA

röv

idíté

sek

jele

: TZ

: tém

azár

ó fe

lada

tlap,

MF:

mun

kafü

zet,

*K: k

iegé

szítô

óra

, FG

Y: f

elad

atgy

ûjte

mén

y (m

f-ben

) N

em t

art.:

nem

tar

talm

az

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

I.3.

3.M

ekko

ra e

gyat

om?

Ato

m, d

iffúz

ió,

atom

töm

eg, r

elat

ívat

omtö

meg

,*f

üst

Kísé

rlet:

Káliu

m-p

erm

anga

nát

oldá

sa

vízb

en(d

iffúz

ió).

Am

món

ia é

s hi

drog

én-k

lorid

egym

ásra

hat

ása

Tíz

nek

a ha

tván

yai:

rend

kívü

l kis

men

nyisé

-ge

k m

atem

atik

ai k

ifeje

-zé

se( →

mat

emat

ika)

Kém

iatö

rtén

et.

Any

agism

eret

: hi

perm

angá

n,

amm

ónia

, hi

drog

én-k

lorid

, am

món

ium

-klo

rid

Az

atom

ok m

éret

ének

ér

zéke

lteté

se.

A r

észe

cské

k m

ozgá

sána

kkí

sérle

ti ig

azol

ása

és e

nnek

gy

akor

lati

köve

tkez

mén

yei

4.4.

Ato

m, e

lem

,ve

gyje

lKé

mia

i ele

m,

vegy

jel

Kém

iai e

lem

ekbô

l kés

zült

tárg

yak

bem

utat

ása.

Ö

nálló

fela

dat:

vegy

jele

k ke

resé

se

Nye

lvúj

ítás

kori

kém

iai

szak

kife

jezé

sek

( → m

agya

r iro

dalo

m)

Kém

iatö

rtén

et:

mag

yar

vona

tkoz

ások

Az

atom

és

az e

lem

, a r

észe

cske

és a

hal

maz

köz

ötti

össz

efüg

gés.

A v

egyj

elek

has

znál

ata,

írás

a

I.

Tanm

enetja

vasla

t

Kémia_7_Tanmenet_JAV2 8/14/09 9:40

9uKÉMIA 7. tanmenetu

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

I.5.

5.A

kém

iai

elem

ek

csop

orto

sítás

a

Fém

ek, n

emfé

mek

.R

ideg

, meg

mun

kálh

a-tó

, fém

fény

û, h

ô- é

sel

ektr

omos

áram

-ve-

zeté

s

Tanu

lókí

sérle

t:Ké

mia

i ele

mek

viz

sgál

ata.

A v

egyj

elek

gya

korlá

sa.

Hôv

ezet

és v

izsg

álat

a

Hôv

ezet

és (

→ fi

zika

)Ké

mia

tört

énet

: az

ele

mek

ren

d-sz

erez

ése,

mag

yar

vona

tkoz

ások

.A

nyag

ismer

et:

fém

ek, n

emfé

mek

(kén

, jód

, kló

r,br

óm,o

xigé

n,gr

afit)

Ismer

kedé

s a

perió

duso

s re

ndsz

er-

rel.

Tul

ajdo

nság

és

felh

aszn

álás

közö

tti ö

ssze

függ

és.

Az

anya

gism

eret

bôv

ítése

.Is

mer

kedé

s m

inél

töb

b el

emm

elkö

zvet

len

tapa

szta

lat

útjá

n.Fé

mek

és

nem

fém

ek t

ulaj

dons

á-ga

inak

meg

külö

nböz

teté

se

6.6.

Mib

ôl á

ll eg

ym

olek

ula?

M

olek

ula,

ve

gyül

et, k

éple

t

Mol

ekul

a, e

lem

mol

e-ku

la, v

együ

letm

olek

u-la

, kép

let.

Kém

iaila

g tis

zta

anya

-go

k, ö

ssze

tett

any

a-go

k cs

opor

tja. M

o-de

ll

Mol

ekul

ák m

odel

lezé

se,

külö

nböz

ô m

olek

ulam

odel

lek

szem

lélte

tése

Játé

k a

mol

ekul

amod

el-

lekk

el.

A r

észe

cske

és

a ha

lmaz

közö

tti ö

ssze

függ

ésgy

a-ko

rlása

Any

agism

eret

: sz

én-d

ioxi

d,m

etán

Mol

ekul

ák m

odel

lezé

se (

a té

rbel

ivi

szon

yok

való

ságh

û m

odel

lezé

se,

a kö

vete

lmén

y az

onba

n cs

ak

néhá

nym

olek

ula

össz

etét

ele)

. N

éhán

y el

emm

olek

ula

(H2,

N2,

O2)

és

vegy

ület

mol

ekul

a(H

2O, C

O2)

. A m

odel

l és

a va

ló-

ság

kapc

sola

ta

I.

*K*K

*Ját

ék

a m

olek

ulák

kal

((kkiieeggéésszz

ííttôô,,

ggyyaakk

oorrllóó

óórraa )

Mol

ekul

amod

elle

kké

szíté

se é

s ra

jzol

ása

Játé

kos

mod

elle

zés

Mun

ka g

yurm

ával

stb

.( →

rajz

, → k

ézim

unka

)T

érlá

tás,

térb

en g

ondo

lkod

ásfe

jlesz

tése

, esz

tétik

us m

unka

.G

yako

rlás

nem

tart

.

Öss

zefo

glal

ásA

mun

kafü

zet

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.Sz

ámon

kéré

s A

fela

datla

pok

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.

A f

izik

ai és k

ém

iai v

ált

ozás

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

I.7.

7.A

víz

hal

maz

ál-

lapo

t-vá

ltozá

sai.

Olv

adás

-fagy

ás

Kém

iai k

ötés

ek, b

elsô

ener

gia,

olva

dásp

ont,

fagy

áspo

nt.

Krist

ályr

ács

Tanu

lókí

sérle

t: A

jég

olva

dásp

ontjá

nak

mér

ése.

Olv

adás

pont

-fagy

áspo

nttá

bláz

atok

has

znál

ata

Az

ener

gia-

hôm

érsé

klet

graf

ikon

érte

lmez

ése

( → fiz

ika)

.Kô

zete

k m

állá

sa, ó

ceán

okég

hajla

t-m

ódos

ító s

zere

pe( →

föld

rajz

)

*A v

íz fa

gyás

akor

meg

növe

kede

ttté

rfoga

tána

k sz

er-

keze

ti m

agya

ráza

taés

köv

etke

zmén

yei

A h

alm

azál

lapo

tok

és a

hal

maz

ál-

lapo

t-vá

ltozá

sok

mod

elle

zése

, be-

mut

atás

a dr

amat

izál

t sz

erep

hely

-ze

tekk

el, a

már

tan

ult

rész

ecsk

e-sz

emlé

let

felh

aszn

álás

ával



8.8.

Páro

lgás

, for

rás,

szub

limác

ióPá

rolg

ás, f

orrá

s, fo

r-rá

spon

t, sz

ublim

áció

;*g

ázok

nyo

más

a

Kísé

rlet:

Jód

szub

limál

ása.

A p

árol

gás,

forr

ás é

rtel

mez

é-se

a m

olek

ulák

moz

gásá

val

A lé

gnyo

más

, nyo

más

.A

forr

áspo

nt fü

ggés

ea

külsô

nyo

más

tól

( → fi

zika

)

Any

agism

eret

: jód

.*A

nyo

más

ért

elm

e-zé

sea

mol

ekul

ákm

ozgá

sáva

l.A

forr

áspo

nt fü

ggés

ea

külsô

nyo

más

tól,

és e

nnek

gya

korla

tikö

vetk

ezm

énye

i

A p

árol

gás

és a

forr

ásfo

lyam

ata

közö

tti k

ülön

bség

érte

lmez

ése.

A fo

rrás

ért

elm

ezés

ea

mol

ekul

ák m

ozgá

sáva

l.

I.

9.9.

Lecs

apód

ás,

desz

tillá

ció

Lecs

apód

ás,

lepá

rlás,

desz

tillá

ció,

desz

tillá

lt ví

z, p

árla

t

Kísé

rlet:

A v

íz d

eszt

illác

iója

,fo

rrás

pont

mér

ése.

Táb

láza

tok

felh

aszn

álás

a eg

yan

yag

halm

azál

lapo

tána

km

egál

lapí

tásá

ra

A fo

rrás

-lecs

apód

ásen

ergi

adia

gram

ért

el-

mez

ése

( → fi

zika

)

Kém

iatö

rtén

et.

Egés

zség

véde

lem

.*A

mér

éshi

ba fi

gye-

lem

bevé

tele

. A

nyag

ismer

et:

dena

turá

lt sz

esz

A d

eszt

illál

ás m

int

szét

vála

sztá

sim

ûvel

et.

Ener

giav

álto

zás

forr

ásko

r

I.

10.

10.

Fizi

kai v

álto

zá-

sok,

ene

rgia

-vál

-to

záso

k

Fizi

kai v

álto

zás,

fizik

aitu

lajd

onsá

gok.

Endo

term

és

exo-

term

foly

amat

ok.

*Ren

dsze

r és

kör

-ny

ezet

Otth

oni k

ísérle

t az

exo

term

-en

dote

rm fo

lyam

atok

ra.

Fizi

kai v

álto

záso

k a

körn

ye-

zetü

nkbe

n

Ener

giav

álto

zás

( → fi

zika

)*R

ends

zer

és k

örny

ezet

.*A

z en

ergi

avál

tozá

-so

k el

ôjel

e

Fizi

kai v

álto

záso

k ér

telm

ezés

e.En

ergi

avál

tozá

sok

a ha

lmaz

álla

pot-

válto

záso

k so

rán,

gra

fikus

ábr

ázo-

láss

al. A

gra

fikon

ok é

rtel

mez

ése.

Foly

amat

ok ö

ssze

haso

nlítá

sa,

beso

rolá

sa, e

xote

rm, e

ndot

erm

foly

amat

ok

I.

11.

11.

A v

íz b

ontá

saké

mia

i rea

kció

-va

l. A

kém

iai

válto

zás

Mol

ekul

ák k

özöt

tiké

mia

i köt

ések

, m

olek

ulák

on b

elül

iké

mia

i köt

ések

, ké

mia

i vál

tozá

s (k

émia

i rea

kció

).D

urra

nógá

z.*E

lsôre

ndû

és m

á-so

dren

dû k

émia

i kö

tése

k

Kísé

rlet:

Víz

bont

ás.

Ott

honi

kísé

rlet:

Kém

iai v

álto

zás

a ko

nyhá

ban

(kar

amel

lizác

ió)

A fi

zika

i és

kém

iai v

ál-

tozá

s ös

szeh

ason

lítás

a( →

kém

ia)

Any

agism

eret

:hi

drog

éngá

z, o

xigé

n-gá

z

A fi

zika

i és

a ké

mia

i vál

tozá

s kö

-zö

tti k

ülön

bség

tisz

tázá

sa. A

ké-

mia

i vál

tozá

s lé

nyeg

e

I.

Öss

zefo

glal

ásA

z ös

szef

ogla

ló t

áblá

zato

k és

a m

unka

füze

t fe

lada

tain

ak fe

lhas

znál

ásáv

al.

Szám

onké

rés

A t

émaz

áró

fela

datla

pok

felh

aszn

álás

ával

.I.TZ

MF

Óra

Az ó

ra cí

meÚj

foga

lmak

Kísé

rlet,

mode

llezé

s, sz

emlél

teté

s,gy

akor

lati v

onat

kozá

sok,

alkalm

azás

Konc

entrá

ció m

ás ta

ntárgy

akka

l,ké

miáb

ól má

r tan

ult an

yagg

alKi

egés

zítô a

nyag

része

k.M

otivá

ció. A

nyag

ismere

tAz

óra

célja



Kev

eré

kek

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

12.

Keve

réke

kKe

veré

k, e

legy

, ol

dat,

oldó

szer

, ol-

dott

any

ag

A m

inde

nnap

i éle

tbôl

vet

t pé

l-dá

kon

a ke

veré

k, e

legy

, old

at,

oldó

szer

, old

ott

anya

g sz

emlé

l-te

tése

A k

ever

ék, e

legy

meg

külö

nböz

te-

tése

a v

együ

lett

ôl.

Az

eddi

g m

egism

ert

anya

gok,

ill. a

ház

tart

ásbó

l ism

ert

anya

gok

csop

orto

sítás

a13

.A

kev

erék

eksz

étvá

lasz

tása

Szûr

és, s

zûrle

t, be

párlá

sÖ

nálló

fela

dat:

külö

nböz

ôke

veré

kek

szét

vála

sztá

sána

km

egte

rvez

ése.

Tanu

lókí

sérle

t: Só

és

hom

ok k

e-ve

réké

nek

szét

vála

sztá

sa.

Ott

honi

kísé

rlet:

Mák

és

cuko

rsz

étvá

lasz

tása

Gya

korla

ti vo

nat-

kozá

sok

Prob

lém

a m

egol

dásá

rane

velé

s (a

szé

tvál

aszt

ás m

egte

r-ve

zése

)

12.

13.

II.II.

*KAA

kkeevv

eerréékk

eekksszz

ééttvváá

llaasszz

ttáássaa

(kieg

észítô

tan

ulókís

érleti

óra)

*ads

zorp

ció,

*k

rom

atog

ráfia

*Tan

ulók

ísérle

t:*F

esté

kele

gyek

(filc

toll,

klor

ofill

fest

ékan

yaga

inak

)sz

étvá

lasz

tása

.*É

gô c

igar

etta

any

agai

nak

ad-

szor

pció

ja

Egés

zség

véde

lem

.G

yako

rlati

vona

t-ko

záso

k

Érde

kes

kísé

rlete

k. M

inim

ális

anya

gszü

kség

lett

el e

lvég

ezhe

tôsz

étvá

lasz

tási

mûv

elet

ek

*Kne

mta

rt.

14.

A le

vegô

A le

vegô

álla

ndó

ésvá

ltozó

öss

zete

vôi.

*Csa

padé

k (k

émia

iér

tele

mbe

n)

Kísé

rlet:

A le

vegô

öss

zeté

telé

-ne

k vi

zsgá

lata

.Kör

diag

ram

ér-

telm

ezés

e.Ta

nuló

kísé

rlet:

A k

iléle

gzet

t le

vegô

viz

sgál

ata

A lé

gkör

(→

föld

rajz

)Fö

ldtö

rtén

et,

kém

iatö

rtén

et.

Any

agism

eret

:ni

trog

éngá

z,

szén

-dio

xid-

gáz,

nem

esgá

zok,

m

esze

s ví

z

A le

vegô

öss

zeté

tele

, a t

anul

tm

olek

ulák

(O

2, N

2, C

O2,

H2O

)gy

akor

lása

14.

II.

*K*K

*A lé

gkör

rel

kapc

sola

tos

kör-

nyez

etvé

delm

ipr

oblé

mák

meg

besz

élés

e(kieg

észítô

forrá

sfel-

dolgo

zó ó

ra)

*Glo

bális

fe

lmel

eged

és,

*üve

gház

hatá

s, *C

O-m

érés

, *sz

mog

Ott

honi

kísé

rlet:

A le

vegô

por

tart

alm

ának

viz

s-gá

lata

.Lé

gsze

nnye

zett

ségi

ada

tok

fi-gy

elés

e a

méd

iába

n

Légz

ôsze

rvi m

egbe

te-

gedé

sek

( → b

ioló

gia)

Körn

yeze

tvéd

elem

,eg

észs

égvé

dele

mKö

rnye

zetv

édel

mi v

onat

kozá

sok

meg

besz

élés

e, a

dato

k ér

téke

lése

.A

tan

ulók

figy

elm

ének

rái

rány

ítá-

sa a

kör

nyez

eti k

érdé

sekr

e

nem

tart

.



16.

Az

oldé

kony

ság

Old

ékon

yság

, víz

old-

ható

, zsír

oldh

ató

Tanu

lókí

sérle

t: Kü

lönb

özô

anya

-go

k ol

dása

kül

önbö

zô o

ldós

ze-

rekb

en.

Köve

tkez

teté

sek

levo

nása

Vita

min

ok (

→ b

ioló

gia)

*„H

ason

ló a

ha-

sonl

óban

oldó

dik”

elv

érte

lmez

ése.

Gya

korla

ti vo

nat-

kozá

sok.

Kör

nye-

zetv

édel

em

(kôo

lajsz

enny

ezés

)

Az

oldé

kony

ság

min

ôség

i visz

o-ny

aina

k be

mut

atás

a

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

II.15

.15

.O

ldat

ok k

észí

-té

seO

ldód

ás, h

íg o

ldat

,tö

mén

y ol

dat.

*Hid

rátb

urok

Ism

erke

dés

a gy

akor

lati

élet

ben

hasz

nált

olda

tokk

al.

Tanu

lókí

sérle

t: R

ézgá

licol

dat

ké-

szíté

se.

Az

oldó

dás

foly

amat

ának

m

odel

lezé

se.

Kísé

rlet:

Az

oldó

dást

kísé

rô h

ô-vá

ltozá

sok

vizs

gála

ta

Exot

erm

, end

oter

mfo

lyam

atok

( → fi

zika

).Bi

zony

os o

ldós

zere

km

érge

zô h

atás

a (k

ábító

szer

ek)

( → b

ioló

gia)

Any

agism

eret

:ná

triu

m-h

idro

xid.

Egés

zség

véde

lem

Old

atok

kés

zíté

se.

Az

oldó

dás

jele

nség

ének

ért

el-

mez

ése

II.16

.

17.

Az

oldh

atós

ágés

függ

ése

ahô

mér

sékl

ettô

l

Old

ható

ság,

tel

ített

és t

elíte

tlen

olda

t.*O

ldha

tósá

gi g

rafik

on.

*Az

oldó

dás

sebe

s-sé

ge

Tanu

lókí

sérle

t:Ká

lium

-nitr

át, n

átriu

m-k

lorid

vízb

en v

aló

oldh

atós

ágán

ak v

ál-

tozá

sa a

hôm

érsé

klet

tel.

Gra

fikus

ábr

ázol

ás.

Ott

honi

kísé

rlet:

Átk

ristá

lyos

ítás

Gra

fikon

ok s

zerk

eszt

é-se

(→

mat

emat

ika)

Gya

korla

tivo

natk

ozás

okKü

lönb

özô

oldh

atós

ágú

anya

gok

vizs

gála

ta.

Gra

fikon

ok s

zerk

eszt

ése,

gra

fiko-

nok,

táb

láza

tok

érte

lmez

ése,

hasz

nála

ta

II.17

.

18.

Az

olda

tok

töm

énys

ége

Töm

egsz

ázal

ék m

/m%

,té

rfoga

tszá

zalé

k V

/V%

,g

(old

ott

anya

g)/d

m3

(old

at)

Két

külö

nböz

ô fo

lyad

ékös

szeö

ntés

ekor

a t

érfo

gato

kne

m a

dódn

ak ö

ssze

(m

odel

lezé

s)

%-s

zám

ítás,

arán

yoss

ág( →

mat

emat

ika)

.M

érté

kegy

sége

k és

át

szám

ításu

k ( →

fizi

ka)

A g

yako

rlati

élet

-bô

l vet

t fe

lada

tok

A p

onto

s ös

szet

étel

û ol

dato

k ké

-sz

ítésé

nek

jele

ntôs

ége.

Szá

mol

ási

fela

dato

k

II.18

.

*KKé

mia

i szá

mítá

-so

k (gy

akorlóó

ra)

Old

atok

öss

zeté

telé

nek

szám

ítása

%-s

zám

ítás,

arán

yoss

ág( →

mat

emat

ika)

.M

érté

kegy

sége

k és

át-

szám

ításu

k ( →

fizi

ka)

Kém

iatö

rtén

et.

Any

agism

eret

: só

sav,

ham

uzsír

A s

zám

ításo

kban

val

ó já

rtas

ság

kial

akítá

saFG

Y

19.

Az

olda

tok

kém

hatá

sa.

Indi

káto

rok

Sav,

lúg,

sav

as,

sem

lege

s, lú

gos

kém

hatá

s. In

diká

toro

k,pH

-ért

ék

Kísé

rlet:

Viz

es o

ldat

ok k

émha

-tá

sa.

Növ

ényi

indi

káto

rok

kész

ítése

.pH

-ská

la s

zem

lélte

tése

Növ

ényi

indi

káto

rok

( → b

ioló

gia)

*Viz

ek s

zenn

ye-

zôdé

se, v

ízta

karé

-ko

sság

Ism

erke

dés

a kü

lönb

özô

kém

ha-

tású

old

atok

kal.

Indi

káto

rok

hasz

nála

ta

II.19

.



III. A

nyagszerk

ezet

20.

20.

A t

erm

észe

tes

vize

kT

enge

rvíz

, éde

svíz

,iv

óvíz

, ásv

ányv

íz,

esôv

íz, t

alaj

víz;

*sav

as e

sôk

Cik

kek,

sza

kiro

dalo

m fe

lhas

z-ná

lása

Vize

k vé

delm

e, a

víz

körfo

rgás

a (→

bio

lógi

a).

Barla

ngok

, cse

ppkö

vek

kele

tkez

ése,

a v

íz k

ör-

forg

ása

( → fö

ldra

jz)

Ter

més

zete

s vi

zein

k vé

delm

e,en

nek

font

ossá

ga.

Old

at, v

együ

let,

foga

lmak

és

a h

alm

azál

lapo

t-vá

ltozá

sok

gyak

orlá

sa

II.

Öss

zefo

glal

ásA

z ös

szef

ogla

ló t

áblá

zato

k és

a m

unka

füze

t fe

lada

tain

ak fe

lhas

znál

ásáv

al.

Szám

onké

rés

A t

émaz

áró

fela

datla

pok

felh

aszn

álás

ával

.II.

Az

össz

efog

laló

táb

láza

tok

és a

mun

kafü

zet

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.Sz

ámon

kéré

sA

tém

azár

ó fe

lada

tlapo

k fe

lhas

znál

ásáv

al.

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

III.

21.

21.

Az

atom

felé

pí-

tése

Ato

m, a

tom

mag

,el

ektr

on e

– , pro

ton

p+ ,ne

utro

n no , v

iszon

yíto

tt(r

elat

ív)

töm

eg é

s tö

ltés.

*Ato

mm

odel

lek

Ato

mm

odel

lek

érte

lmez

ése

Elek

trom

os t

ölté

sek

kölc

sönh

atás

a,

atom

szer

keze

t ( →

fizi

ka)

Tudo

mán

ytör

téne

t,az

ato

mm

odel

lek

fejlô

dése

Az

atom

sok

irány

ú

szem

lélte

tése

.Han

gsúl

yozo

tt a

zat

om, a

z at

om-m

ag p

arán

yi v

olta

,a

töm

eg-

és t

érfo

gatv

iszon

yok

azat

omba

n

22.

Az

atom

mag

Ren

dszá

m, t

ömeg

szám

,iz

otóp

ok;

*deu

tériu

m, *

tríc

ium

,*m

ager

ôk

Izot

ópok

, rad

ioak

tivitá

s( →

fizi

ka)

Izot

ópok

gya

kor-

lati

alka

lmaz

ása.

A r

adio

aktiv

itás.

Mag

erôk

Az

atom

mag

, az

izot

óp a

tom

okm

egism

erés

e. H

angs

úlyo

zott

az a

tom

mag

ok v

álto

zatla

nság

a a

kém

iai r

eakc

iók

sorá

n

III.

22.

23.

Az

elek

tron

-sz

erke

zet

Tel

ített

és

telít

etle

nel

ektr

onhé

j, ve

gyér

ték-

elek

tron

, ato

mtö

rzs.

*Ger

jesz

tett

álla

potú

,*a

lapá

llapo

tú a

tom

Kísé

rlet:

Láng

fest

és.

Az

elek

tron

szer

keze

t kü

-lö

nböz

ô áb

rázo

lása

Elek

trom

os t

ölté

sek

kölc

sönh

atás

a, a

tom

okge

rjesz

tett

álla

pota

( →

fizi

ka)

Láng

fest

és é

rtel

-m

ezés

eA

z el

ektr

onsz

erke

zet

kiép

ülés

e,az

ele

ktro

nhéj

foga

lmán

ak b

eve-

zeté

séve

l, en

nek

érte

lmez

ése

III.

23.

24.

Az

atom

okel

ektr

onsz

erke

-ze

te é

s a

perió

-du

sos

rend

szer

Fôcs

opor

t, pe

riódu

s, pe

riódu

sos

rend

szer

, a

fôcs

opor

tok

kém

iai

neve

i, ne

mes

gáz-

elek

t-ro

nsze

rkez

et

A p

erió

duso

s re

ndsz

erha

szná

lata

Kém

iatö

rtén

et,

kieg

észí

tô é

rde-

kess

égek

A p

erió

duso

s re

ndsz

er e

gyes

csop

ortja

inak

eln

evez

ése,

az

ato-

mok

ele

ktro

nsze

rkez

ete.

A

per

iódu

sos

rend

szer

kié

pülé

siel

véne

k ér

telm

ezés

e

III.

24.

*K*A

nem

esgá

zok

(kieg

észítô

óra)

Tört

énet

i viss

zapi

l-la

ntás

, mag

yar

felfe

-de

zôk:

Bró

dy Im

re

A n

emes

gázo

k al

kalm

azás

ane

mta

rt.

*K

Öss

zefo

glal

ás



IV.

Kém

iai

kötések

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

III.

25–

26.

25.

Egys

zerû

iono

kke

letk

ezés

e I.

Ion,

egy

szer

û io

n, e

lekt

-ro

nlea

dás,

elek

tron

felv

é-te

l, an

ion,

kat

ion.

*Egy

szer

û io

nok

mér

ete

Kísé

rlet:

Nát

rium

és

klór

reak

ciój

a.A

tom

ok é

s io

nok

elek

tron

-sz

erke

zeté

nek

össz

ehas

onlí-

tása

*Egy

szer

û io

nok

mér

ete.

Any

agism

eret

:ko

nyha

só, k

ôsó

Az

iono

k ke

letk

ezés

ének

mag

ya-

ráza

ta a

nem

esgá

z-el

ektr

onsz

er-

keze

t al

apjá

n, g

rafik

onok

, ábr

ák,

mod

elle

k se

gíts

égév

el

26.

Egys

zerû

iono

kke

letk

ezés

e II.

Kísé

rlet:

Kalc

ium

égé

se.

Ato

mok

és

iono

k el

ektr

on-

szer

keze

téne

k ös

szeh

ason

lí-tá

sa

Ani

onok

, kat

iono

ktá

bláz

ata

Az

iono

k ke

letk

ezés

ének

mag

ya-

ráza

ta a

nem

esgá

z-el

ektr

onsz

er-

keze

t al

apjá

n, g

rafik

onok

, ábr

ák,

mod

elle

k se

gíts

égév

el27

.27

.Io

nrác

sos

krist

ályo

kIo

nköt

és, i

onkr

istál

y, io

n-kr

istál

yok

képl

ete

Kísé

rlet:

Mag

nézi

um é

gése

. M

agné

zium

és

jód

reak

ciój

a.Kr

istá

lyrá

csm

odel

l sze

mlé

l-te

tése

Elek

tros

ztat

ikai

von

zás

( → fi

zika

)A

nyag

ismer

et:

mag

nézi

um-o

xid

Ionv

együ

lete

k ké

plet

e a

tölté

s-eg

yenl

ôség

ala

pján

. A k

ristá

lyos

anya

gok

belsô

ren

djén

ek s

zem

lél-

teté

se. I

onve

gyül

etek

kép

leté

nek

szer

kesz

tése

. Ism

erke

dés

néhá

nyfo

ntos

abb

ionv

együ

lett

el

III.

28.

28.

Kova

lens

köt

ésKo

vale

ns k

ötés

, apo

láris

és p

olár

is ko

vale

ns k

ötés

,kö

tô e

lekt

ronp

ár,

*nem

köt

ô el

ektr

onpá

r,*t

öbbs

zörö

s ko

vale

nskö

tés,

*ele

ktro

nsze

rkez

eti k

éple

t,*e

lekt

ronv

onzó

kép

essé

g(e

lekt

rone

gativ

itás)

*Az

elsô

rend

û ké

mia

ikö

tése

k ( →

kém

ia)

*A k

oval

ens

köté

sm

int

elsô

rend

ûké

mia

i köt

és.

*Az

elek

tron

vonz

óké

pess

ég é

rtel

me-

zése

. *T

öbbs

zörö

s ko

vale

ns k

ötés

ekki

alak

ulás

a

A m

olek

ulák

kia

laku

lásá

nak

mag

yará

zata

a k

oval

ens

köté

slé

trej

ötté

vel.

A m

olek

ulák

ele

ktro

nsze

rkez

ete

III.

*K*K

**MMooll

eekkuull

áákk

ppoollaa

rriittááss

aa,, aa

mm

áássoodd

rreenndd

ûû kkéé

mmiiaa

iikköött

ééss..

**MMooll

eekkuull

aarráá--

ccssooss

kkrriiss

ttáállyy

ookk(sz

akma

i kieg

észítô

óra)

*Apo

láris

mol

ekul

ák

közö

tti g

yeng

e m

ásod

-re

ndû

köté

s, *d

ipól

us-d

ipól

us m

ásod

-re

ndû

köté

s, *h

idro

génk

ötés

, *m

olek

ular

ács

Mol

ekul

ák m

odel

lezé

seEl

ektr

oszt

atik

ai v

onzá

s( →

fizi

ka)

Mol

ekul

arác

sos

anya

gok

tula

jdon

-sá

gain

ak é

rtel

me-

zése

A h

alm

az é

s ré

szec

ske

tula

jdon

-sá

gain

ak ö

ssze

függ

ése.

M

odel

lezé

s

nem

tart

.

Az

össz

efog

laló

táb

láza

tok

és a

mun

kafü

zet

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.Sz

ámon

kéré

sA

tém

azár

ó fe

lada

tlapo

k fe

lhas

znál

ásáv

al.

Öss

zefo

glal

ás



TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

III.

29.

29.

Az

anya

gmen

y-ny

iség

mér

ték-

egys

ége

a m

ól

Any

agm

enny

iség,

mól

, Avo

gadr

o-sz

ám,

mol

áris

atom

töm

eg,

mol

áris

mol

ekul

atö-

meg

Mol

áris

töm

egek

bem

utat

ása

Tíz

hat

vány

ai

( → m

atem

atik

a)A

z A

voga

dro-

szám

nagy

ságá

nak

érzé

-ke

lteté

se

A m

ól m

int

az a

nyag

men

nyisé

gm

érté

kegy

sége

. A

töm

eg é

s a

mol

áris

töm

egm

egkü

lönb

özte

tése

A m

ól je

lent

ésén

ek (

nagy

szám

úré

szec

ske)

érz

ékel

teté

se

V.

Mennyis

égi

ism

eretek

VI. A

kém

iai

vált

ozások

Redoxireakció

k

30.

30.

A k

émia

i jel

ekm

enny

iségi

ér

telm

ezés

e

A v

egyj

el, a

kép

let

men

nyisé

gi je

lent

ése

Ará

nyos

ság,

%-s

zám

ítás

( → m

atem

atik

a)Ké

mia

i szá

mítá

sok

a m

olár

is tö

meg

ismer

ete

alap

ján

A k

émia

i jel

ek m

enny

iségi

jele

n-té

se. A

kém

iai s

zám

ításo

km

egal

apoz

ása

III.

IV.

FGY

KKéémm

iiaaii

sszzáámm

ííttáássoo

kk(kieg

észítô

, gyak

orlóó

ra)

Kém

iai s

zám

ításo

k a

mol

áris

tö-

meg

ism

eret

e al

apjá

nA

rány

ossá

g, %

-szá

mítá

s( →

mat

emat

ika)

Gya

korlá

s

Az

össz

efog

laló

táb

láza

tok

és a

mun

kafü

zet

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.Sz

ámon

kéré

sA

tém

azár

ó fe

lada

tlapo

k fe

lhas

znál

ásáv

al.

III.

Öss

zefo

glal

ás

TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

IV.

31–

32.

31.

A g

yors

égés

I.Ég

és, e

gyes

ülés

, ox

idok

Kí

sérle

t: A

szé

n ég

ése.

Veg

yjel

ek, k

éple

tek

hasz

nála

ta.

Mod

elle

zés.

A k

émia

i vál

tozá

sen

ergi

adia

gram

ja

Kém

iai v

álto

zás

( → k

émia

i)Ké

mia

tört

énet

, az

oxi

dáci

ós e

lmél

etek

tört

énet

e, L

avoi

sier.

Ener

giah

ordo

zók.

Az

égés

i fol

yam

atok

gyak

orla

ti je

lent

ôség

e

Az

égés

foly

amat

ának

sok

olda

lúvi

zsgá

lata

: ato

mok

kal é

s m

olek

u-lá

kkal

mod

elle

zve,

ene

rget

ikai

szem

pont

ból é

s ve

gyje

lekk

el is

je-

lölv

e. A

rea

kció

egye

nlet

írás

ának

elôk

észí

tése

32.

A g

yors

égés

II.

Tök

élet

es é

gés,

nem

tök

élet

es é

gés,

tûzo

ltás.

A g

yors

égés

felté

tele

i

Kísé

rlet:

A m

etán

égé

se.

Mod

elle

zés.

A v

álto

zás

ener

giad

iagr

amja

Any

agism

eret

: fö

ldgá

z, m

etán

Tûz

oltá

s, gy

akor

lati

útm

utat

ása

tûzo

ltásh

oz. A

rea

kció

egye

nlet

írásá

nak

elôk

észí

tése



TZM

FÓr

aAz

óra

címe

Új fo

galm

akKí

sérle

t, mo

delle

zés,

szem

lélte

tés,

gyak

orlat

i von

atko

záso

k, alk

almaz

ásKo

ncen

tráció

más

tantá

rgyak

kal,

kémi

ából

már t

anult

anya

ggal

Kieg

észít

ô any

agrés

zek.

Moti

váció

. Any

agism

eret

Az ó

ra cé

lja

IV.

33.

33.

A la

ssú

égés

.A

z ég

és m

int

redo

xire

akci

ó

Oxi

dáló

szer

, oxi

dá-

ció,

red

ukál

ósze

r, re

-du

kció

, red

oxire

akci

ó.*E

lekt

roná

tadá

s a

redo

xire

akci

ók s

orán

Roz

sdás

odás

*A r

edox

ireak

ciók

érte

lmez

ése

elek

t-ro

náta

dáss

al.

Any

agism

eret

:sz

én-m

onox

id

A g

yors

égé

s és

lass

ú ég

és ö

ssze

-ha

sonl

ítása

34.

34.

Egye

sülé

s és

bom

lás

Bom

lás

Kísé

rlet:

Cin

k és

kén

rea

kció

ja.

Hig

any-

oxid

bom

lása

.M

odel

lezé

s

Dur

ranó

gáz

( → k

émia

)T

ûzijá

téko

k.H

ômér

sékl

etje

lzô

fest

ékek

.*R

edox

ireak

ciók

mag

yará

zata

ele

kt-

roná

tmen

ette

l

Az

egye

sülé

s és

bom

lás

foly

ama-

tána

k ér

telm

ezés

e. A

z eg

yesü

lés

foga

lmán

ak k

ibôv

ítése

(ne

m c

sak

az é

gés

egye

sülé

s).

A r

eakc

ióeg

yenl

et ír

ásán

ak e

lôké

-sz

ítése

IV.

35.

35.

A k

émia

ieg

yenl

etKé

mia

i egy

enle

t és

rend

ezés

e.

A t

ömeg

meg

mar

adás

törv

énye

Mod

elle

zés

Ará

nyos

ság,

egy

enlô

ség

( → m

atem

atik

a)M

ól, m

olár

is tö

meg

,A

voga

dro-

szám

felh

asz-

nálá

sa (

→ k

émia

i)

Kém

iatö

rtén

etm

agya

r vo

natk

o-zá

sai

A k

émia

i jel

ek m

enny

iségi

jele

n-té

se é

s a

kém

iai e

gyen

lete

k al

ap-

ján

szám

ításo

k vé

gzés

e.M

inta

fela

dato

k m

egol

dása

. A

töm

egm

egm

arad

ás t

örvé

nye,

a

reak

cióe

gyen

let

rend

ezés

ének

sz

abál

yai

IV.

FGY

*KKé

mia

i szá

mítá

-so

k(gy

akorlóó

ra)

Ará

nyos

ság,

mér

téke

gy-

sége

k ( →

mat

emat

ika)

Kém

iai s

zám

ításo

k a

reak

ció-

egye

nlet

men

nyisé

gi je

lent

ése

és a

mol

-foga

lom

ala

pján



Sav

-bázis

reakció

kTZ

MF

Óra

Az ó

ra cí

meÚj

foga

lmak

Kísé

rlet,

mode

llezé

s, sz

emlél

teté

s,gy

akor

lati v

onat

kozá

sok,

alkalm

azás

Konc

entrá

ció m

ás ta

ntárgy

akka

l,ké

miáb

ól má

r tan

ult an

yagg

alKi

egés

zítô a

nyag

része

k.M

otivá

ció. A

nyag

ismere

tAz

óra

célja

IV.

36.

36.

A k

özöm

bösí-

tés

Közö

mbö

sítés

i rea

k-ci

ó, s

av-b

ázis

reak

ció,

bázi

s, só

Kísé

rlet:

Sav

és lú

g ké

mia

i rea

kció

ja(k

ísérle

tsor

ozat

)

Any

agism

eret

: nát

-riu

m-h

idro

xid,

lúg-

kô; m

esze

s ví

z;ka

lciu

m-k

lorid

;sz

ódab

ikar

bóna

A s

av-b

ázis

reak

ció

érte

lmez

ése

(pro

toná

tmen

et n

élkü

l)

*K(2

óra

)

*K*A

sav

-báz

isre

akci

ók a

tom

-sz

erke

zeti

érte

l-m

ezés

e.Sa

vak

(szak

mai

kiegészí

tô ó

ra)

Oxó

nium

ion,

pro

ton

lead

ása

Kísé

rlet:

Sósa

vszö

kôkú

t kí

sérle

t.M

odel

lezé

s

A B

røns

ted-

féle

sav-

bázi

s el

mél

etA

sav

-báz

is re

akci

ók a

tom

szer

ke-

zeti

érte

lmez

ése

(pro

toná

tmen

et)

nem

tart

.

*K*A

sav

-báz

isre

akci

ók

atom

-sze

rkez

eti

érte

lmez

ése.

Bázi

sok

(szak

mai k

iegész

ítôóra)

Hid

roxi

dion

, pro

ton-

felv

étel

. A s

av-b

ázis

reak

ciók

ról á

ltalá

ban.

A k

émha

tás

és a

pH

Kísé

rlet:

Am

món

ia-s

zökô

kút

kísé

rlet.

Mod

elle

zés

A B

røns

ted-

féle

sav-

bázi

s el

mél

etA

sav

-báz

is re

akci

ók a

tom

szer

ke-

zeti

érte

lmez

ése

(pro

toná

tmen

et)

nem

tart

.

Az

össz

efog

laló

táb

láza

tok

és a

mun

kafü

zet

fela

data

inak

felh

aszn

álás

ával

.

*KSz

ámon

kéré

sÉÉvv

vvéégg

ii öössss

zzee--

ffooggll

aallááss

A t

émaz

áró

fela

datla

pok

felh

aszn

álás

ával

.A

mun

kafü

zet

fela

data

inak

ala

pján

.IV

.V

II.

*VIII.

Öss

zefo

glal

ás Öss

zese

núj

any

agot

feld

olgo

zó ó

ra36

óra

+ *

8 ki

egés

zítô

óra

(ebb

ôl t

anul

ókísé

rlete

s 9

+ *

1 ór

a)

gyak

orlá

s2

óra

össz

efog

lalá

s, sz

ámon

kéré

s14

óra

52 ó

ra

heti

1,5

óra

össz

esen

56

óra

A k

iegé

szítô

órá

k kö

zül t

etsz

ôleg

esen

lehe

t vá

loga

tni a

tan

ulók

érd

eklô

désé

nek

meg

fele

lôen

. A

kiegé

szítô

órá

kat s

zakk

örön

, külö

n fo

glalko

zás k

eret

ében

, ver

seny

felké

szíté

sre is

fel le

het h

aszn

álni (

ld. sz

akkö

ri te

mati

kajav

aslat

).


1. Hulladékkezelés Plakátkészítés

2. Diffúzió A hidrogén diffúziósebességének vizsgálata egyszerû eszközökkel

3. Kémiai elemek Anyagismeret, játék. Kémiai elemek csoportosítása (interaktív)

4. Molekulák modellezése MMooddeellllkkéésszzííttééss ((MMFF.. **KK)), játék. Molekulapakoló (interaktív)

és molekulamemori (interaktív)

5. Olvadás Naftalin olvadáspontjának mérése

6. Olvasztás, ötvözés Ólomöntés, forrasztóón készítése

7. Illékonyság, párolgás Különbözô anyagok illékonyságának vizsgálata

8. Szublimáció Koffein vizsgálata kávéból

9. Energiaváltozás vizsgálata SSzzóóddaabbiikkaarrbbóónnaa,, iilllleettvvee kkrriissttáállyyccuukkoorr vvíízzbbeenn vvaallóó oollddáássaa ((TTKK.. 3311.. oo..))

Változások csoportosítása (interaktív)

10. Kémiai változás KKaarraammeellll kkéésszzííttééssee ((TTKK.. 3344.. oo..))

11. Anyagok csoportosítása Anyagdominó (interaktív)

12. Adszorpció ÉÉggôô cciiggaarreettttaa aannyyaaggaaiinnaakk aaddsszzoorrppcciióójjaa ((TTKK.. 4400.. oo..))

Tintaoldat elszíntelenítése aktív szénnel

13. Kromatográfia FFiillccttoollll sszzíínnaannyyaaggaaiinnaakk sszzééttvváállaasszzttáássaa ((TTKK.. 4400.. oo..))

ZZöölldd lleevvééll sszzíínnaannyyaaggaaiinnaakk sszzééttvváállaasszzttáássaa ((TTKK.. 4400.. oo..))

PPiirroossppaapprriikkaa sszzíínnaannyyaaggaaiinnaakk sszzééttvváállaasszzttáássaa ((TTKK.. 4400.. oo..))

14. A légkörrel kapcsolatos AA lleevveeggôô ppoorrttaarrttaallmmáánnaakk vviizzssggáállaattaa ((TTKK.. 4466.. oo..))

környezetvédelmi problémák Plakátkészítés

15. Oldatok Pontos összetételû oldatok készítése különbözô eszközökkel

16. Oldékonyság Vízben oldódó és zsírban oldódó anyagok vizsgálata

MMaajjoonnéézz ééss ttaarrttáárrmmáárrttááss kkéésszzííttééssee ((TTKK.. 5533.. oo..))

17–18. Oldhatóság hômérsékletfüggése ÁÁttkkrriissttáállyyoossííttááss mmiinntt ttiisszzttííttáássii mmûûvveelleett ((TTKK.. 5577.. oo..))

SSzzaalloonnccuukkoorr ééss cciittrroommmmáázz kkéésszzííttééssee ((TTKK.. 5577.. oo..))

19. Oldatok töménysége Érdekes számolási feladatok a gyakorlati életbôl

20. Az oldatok kémhatása. Indikátorok KKíísséérrlleetteekk iinnddiikkááttoorroollddaattttaall ((TTKK.. 6633.. oo..))

21. Természetes vizek vizsgálata Vízvizsgálat gyorstesztekkel

22. Kémiai fogalmak gyakorlása „„KKii vvaaggyyookk éénn??”” jjááttéékk ((TTaannáárrii kkéézziikköönnyyvv 111111.. oo..))

23. Elektromos kölcsönhatás TTaasszzííttóó ééss vvoonnzzóó hhaattááss vviizzssggáállaattaa

vizsgálata ((TTKK.. 111199.. áábbrraa,, TTaannáárrii kkéézziikköönnyyvv 9977.. oo..))


Szakköri tematikajavaslat

a tankönyv és a munkafüzet alapján

Vastaggal jelöltük azokat a gyakorlatokat, amelyeknek leírása megtalálható a tankönyvben, a munkafü-zetben vagy a tanári kézikönyvben. A többi kísérlet, feladat javaslatként szerepel.

Téma Kísérlet, módszerSzakkörióra

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

24. Atomszerkezet Atomjáték (interaktív)

25. Molekulaszerkezet Molekulák elektronszerkezeti modellezése (többszörös kötések,

molekulapolaritás)

DDrraammaattiizzáálltt sszzeerreeppjjááttéékk aa kkööttééssppoollaarriittáássookk kkiiaallaakkuulláássáárraa ((TTaannáárrii

kkéézziikköönnyyvv 112255.. oo..))

26. Ionvegyületek Ionképletíró (interaktív)

27. Kísérlet fehérfoszforral „Lidércfény” elôállítása (Kémia 8. TK.)

28. Gyors égés feltételei „Tûzoltási” kísérletek

29. Kémiai reakciók Színes csillagszóró és tûzijáték készítése

30. Kémiai reakciók SSzzöökkôôkkúútt kkíísséérrlleetteekk ((TTKK.. 111177..,, 112200.. oo..))

31. Közömbösítés Sav-bázis titrálás

32. Mit tanultunk eddig? Játékos vetélkedô. Társasjáték (interaktív)


A laboratóriumi munka megszervezése

2001. január 1-jén hatályba lépett a kémiai biztonságról szóló 2000. évi XXV. törvény és annak végre-hajtási rendeletei. A régi rendeleteket felváltja az európai uniós követelményekhez alkalmazkodó új tör-vény és a hozzá kapcsolódó 12 rendelet, nem kis változtatásokat jelentve a szabályozásban, jelentôsennövelve a tanárok és az igazgatók felelôsségét.

A törvény elôírja e jogszabályok beépítését a tantervekbe, kötelezôvé teszi érvényesítését az okta-tásban. Ez elsôsorban a kémiatanár feladata lesz.

Az alap – a 2000. évi XXV. törvény a kémiai biztonságról – általánosságban fogalmazza meg, hogyankell mûködni biztonságosan a kémiai anyagokkal, vegyszerekkel, kémiai eljárásokkal stb. Válogatás a ren-deletekbôl:– 189/2000. (XI. 8.) Korm. rendelet: A kémiai terhelési bírság alkalmazásának részletes szabályairól,– 188/2000. (XI. 8.) Korm. rendelet: A kémiai biztonság területén mûködô tárcaközi bizottság mûkö-

désének részletes szabályairól,– 44/2000. (XII. 27.) EüM rendelet: A veszélyes anyagokkal és a veszélyes készítményekkel kapcsola-

tos egyes eljárások, illetve tevékenységek részletes szabályairól,– 25/2000. (IX. 30.) EüM-SzCsM együttes rendelet: A munkahelyek kémiai biztonságáról,– 8004/2000. EüM rendelet: Az Európai Unióban osztályozott veszélyes anyagok jegyzéke (az iskolai

gyakorlathoz válogatott jegyzék a feliratozáshoz és a biztonsági adatlaphoz szükséges adatokkal).A rendeletek közül elsôsorban a 44/2000. (XII. 27.) EüM rendeletet szabályozza a veszélyes anyagok

kezelésével kapcsolatos eljárásokat. A rendelet az iskolai kémiai laboratóriumok mûködését külön nemszabályozza. Tartalmazza a veszélyes anyagok és veszélyes készítmények veszélyesség szerinti osztályo-zásának szempontjait, a veszélyszimbólumokat és jeleket, az R és S mondatok, valamint az R számok ésS számok körét, továbbá a rendelkezésre álló adatok alapján a veszélyesség megítélését fizikai, fizikai-ké-miai és kémiai, mérgezô (toxikológiai) és környezetkárosító tulajdonságaik szerint, illetve ezeknek a jel-lemzôknek a figyelembevételével a felcímkézés módját.

Téma Kísérlet, módszerSzakkörióra

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A) Veszélyszimbólumok és jelek

Értelemszerûen, ha egynél több figyelmeztetô veszélyjel van hozzárendelve egy anyaghoz, akkor a na-gyobb, erôsebb hatású veszélyjel feltüntetése szükségtelenné teszi a kisebb hatású jelet:→ a T+, illetve T veszélyjel mellett nem kötelezô az Xn, Xi és C veszélyjelek feltüntetése;→ a C veszélyjel mellett nem kötelezô az Xn, Xi veszélyjelek feltüntetése;→ az E veszélyjel mellett nem kötelezô az F+, F és az O veszélyjel feltüntetése.


T+erôsen mérgezô

(very toxic)

Tmérgezô(toxic)

Xngyengén mérgezô, ártalmas

(noxious)

Ckorrozív, maró

(corrosive)

Xiingerlô

(irritant)

F+rendkívül gyúlékony, tûzveszélyes

(extremely flammable)

Fkönnyen gyulladó, tûzveszélyes

(highly flammable)

Erobbanásveszélyes

(explosiv)

Ooxidálószer(oxidizing)

R1 Száraz állapotban robbanásveszélyesR2 Ütés, súrlódás, tûz vagy más gyújtóforrás rob-

banást okozhatR3 Ütés, súrlódás, tûz vagy egyéb gyújtóforrás rend-

kívüli mértékben növeli a robbanásveszélytR4 Nagyon érzékeny, robbanásveszélyes fémve-

gyületet képezR5 Hô hatására robbanhat

R6 Levegôvel érintkezve vagy anélkül is robba-násveszélyes

R7 Tüzet okozhat R8 Éghetô anyaggal érintkezve tüzet okozhatR9 Éghetô anyaggal érintkezve robbanásveszélyesR10 GyúlékonyR11 Nagyon gyúlékonyR12 Rendkívül gyúlékony

B) A veszélyes anyagok veszélyeire, kockázatairautaló R mondatok

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

R13 Rendkívül gyúlékony cseppfolyósított gázR14 Vízzel hevesen reagálR15 Vízzel érintkezve nagyon gyúlékony gázok

képzôdnekR16 Oxidálóanyaggal érintkezve robbanásveszélyesR17 Levegôn öngyulladóR18 A használat során robbanásveszélyes/gyúlé-

kony gáz-levegô elegy keletkezhetR19 Robbanásveszélyes peroxidokat képezhetR20 Belélegezve ártalmasR21 Bôrrel érintkezve ártalmasR22 Lenyelve ártalmasR23 Belélegezve mérgezô (toxikus)R24 Bôrrel érintkezve mérgezô (toxikus)R25 Lenyelve mérgezô (toxikus)R26 Belélegezve nagyon mérgezô (toxikus)R27 Bôrrel érintkezve nagyon mérgezô (toxikus)R28 Lenyelve nagyon mérgezô (toxikus)R29 Vízzel érintkezve mérgezô gázok keletkeznekR30 A használat során nagyon gyúlékonnyá válikR31 Savval érintkezve mérgezô gázok képzôdnekR32 Savval érintkezve nagyon mérgezô gázok

képzôdnekR33 A halmozódó (kumulatív) hatások miatt ve-

szélyesR34 Égési sérülést okozR35 Súlyos égési sérülést okozR36 Szemizgató hatásúR37 Izgatja a légutakatR38 Bôrizgató hatásúR39 Nagyon súlyos és maradandó egészségkáro-

sodást okozhatR40 Maradandó egészségkárosodást okozhatR41 Súlyos szemkárosodást okozhat

R42 Belélegezve túlérzékenységet okozhat (szen-zibilizáló hatású lehet)

R43 Bôrrel érintkezve túlérzékenységet okozhat(szenzibilizáló hatású lehet)

R44 Zárt térben hô hatására robbanhatR45 Rákot okozhat (karcinogén hatású lehet)R46 Öröklôdô genetikai károsodást okozhat

(mutagén hatású lehet)R47 Születési-fejlôdési rendellenességeket okoz-

hat (teratogén hatású lehet)R48 Hosszú idôn át hatva súlyos egészségkároso-

dást okozhatR49 Belélegezve rákot okozhat (karcinogén hatású

lehet)R50 Nagyon mérgezô a vízi szervezetekreR51 Mérgezô a vízi szervezetekreR52 Ártalmas a vízi szervezetekreR53 A vízi környezetben hosszantartó károso-

dást okozhatR54 Mérgezô a növényvilágraR55 Mérgezô az állatvilágraR56 Mérgezô a talaj szervezeteireR57 Mérgezô a méhekreR58 A környezetben hosszantartó károsodást

okozhatR59 Veszélyes az ózonrétegreR60 A fogamzóképességet károsíthatjaR61 A születendô gyermekre ártalmas lehet

Az R24, R26, R27, R39, R40, R41, R42, R43, R45,R46, R49, R60, R61 mondatokkal jellemzett veszé-lyes anyagok gyakorlatilag nem fordulnak elô isko-lai kémiai laboratóriumban (bár ezt nem tiltja arendelet).


C) A veszélyes anyagok biztonságos használatára utaló S mondatok

S1 Elzárva tartandóS2 Gyermekek kezébe nem kerülhetS3 Hûvös helyen tartandóS4 Lakóterülettôl távol tartandóS5 ... alatt tartandó (a folyadékot a gyártó határoz-

za meg)S6 ... alatt tartandó (az inert gázt a gyártó határoz-

za meg)S7 Az edényzet hermetikusan lezárva tartandó

S8 Az edényzet szárazon tartandóS9 Az edényzet jól szellôztethetô helyen tartandóS 10 –S 11 –S 12 Az edényzetet nem szabad lezárniS 13 Élelmiszertôl, italtól és takarmánytól távol

tartandóS 14 ...-tól/tôl távol tartandó (az összeférhetetlen

anyago(ka)t a gyártó határozza meg)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

S 15 Hôhatástól távol tartandóS 16 Gyújtóforrástól távol tartandó – Tilos a do-

hányzásS 17 Éghetô anyagoktól távol tartandóS 18 Az edényzetet óvatosan kell kezelni és kinyitniS 19 –S 20 Használat közben enni, inni nem szabadS 21 Használat közben tilos a dohányzásS 22 Az anyag porát nem szabad belélegezniS 23 A keletkezô gázt/füstöt/gôzt/permetet nem

szabad belélegezni (a gyártó határozza meg)S 24 A bôrrel való érintkezés kerülendôS 25 Kerülni kell a szembejutástS 26 Ha szembe kerül, bô vízzel azonnal ki kell

mosni, és orvoshoz kell fordulniS 27 A szennyezett ruhát azonnal le kell venniS 28 Ha az anyag a bôrre kerül, ...-val/vel bôven le

kell mosni (az anyagot a gyártó határozza meg)S 29 Csatornába engedni nem szabadS 30 Soha nem szabad vízzel keverniS 31 –S 32 –S 33 A sztatikus feltöltôdés ellen védekezni kellS 34 A rázkódás és súrlódás ellen védekezni kellS 35 Az anyagot és az edényzetét megfelelô mó-

don ártalmatlanítani kellS 36 Megfelelô védôruházatot kell viselniS 37 Megfelelô védôkesztyût kell viselniS 38 Ha a szellôzés elégtelen, megfelelô légzôké-

szüléket kell használniS 39 Szem-/arcvédôt kell viselniS 40 A padlót és a beszennyezôdött tárgyakat ...-

val/vel kell tisztítani (az anyagot a gyártó hatá-rozza meg)

S 41 Robbanás vagy tûz esetén a keletkezô gázo-kat nem szabad belélegezni

S 42 Füst- permetképzôdés esetén megfelelô lég-zésvédôt kell viselni

S 43 ...-val/vel oltandó (az anyagot a gyártó hatá-rozza meg). Ha a víz használata veszélyes,

„Víz használata veszélyes” mondatot is hozzákell tenni

S 44 Rosszullét esetén orvoshoz kell fordulni. Halehetséges, a címkét meg kell mutatni

S 45 Baleset vagy rosszullét esetén orvost kell hív-ni. Ha lehetséges, a címkét meg kell mutatni

S 46 Lenyelése esetén azonnal orvoshoz kell for-dulni, az edényt/csomagolóburkolatot és acímkét az orvosnak meg kell mutatni

S 47 ... °C feletti hômérsékleten nem tárolhatóS 48 ...-val/vel nedvesen tartandó (az anyagot a

gyártó határozza meg)S 49 Csak az eredeti edényzetben tárolhatóS 50 ...-val/vel nem keverhetô (az anyagot a gyártó

határozza meg)S 51 Csak jól szellôztetett helyen használhatóS 52 Nagy felületû, tartózkodásra alkalmas helyi-

ségekben nem használhatóS 53 Kerülni kell az expozíciót – használatához

külön utasítás szükségesS 54 Az üzemszerû szennyvízkezeléshez az illeté-

kes hatóság jóváhagyása kellS 55 Csatornába vagy felszíni vizekbe juttatása

elôtt a rendelkezésre álló jobb kezelési eljá-rást kell alkalmazni

S 56 Csatornába vagy a környezetbe juttatni nemszabad. Az anyagot a kijelölt gyûjtôhelyrekell vinni

S 57 A környezetszennyezés elkerülésére megfe-lelô edényzetet kell használni

S 58 Veszélyes hulladékként kell ártalmatlanítaniS 59 A hulladékanyag visszanyeréséhez/újrahasz-

nosításához a gyártótól/forgalmazótól kelltájékoztatást kérni

S 60 Az anyagot és/vagy edényzetét veszélyeshulladékként kell ártalmatlanítani

Az S4 mondattal jellemzett használati utasítás aziskolai gyakorlatban nem fordul elô (bár a rende-let ezt külön nem tiltja).


D) A veszélyes anyagok feliratozása, címkézése

A címkének fel kell hívnia a figyelmet a veszélyes anyagok elôírásszerû kezelésével járó valamennyi po-tenciális veszélyre, amíg ezek abban a formában vannak, amelyben forgalomba kerültek; ez azonbannem feltétlenül azonos azzal a formával, amelyben egy anyag végsô felhasználásra kerül (pl. higítva), ésilyenkor a címke nem feltétlenül nyújt az anyagról teljes körû tájékoztatást. A legnagyobb veszélyt jelentô

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

tulajdonságokat szimbólumokkal kell jelezni; ezekrôl és az egyéb veszélyes tulajdonságokból adódó ve-szélyekrôl a kockázatot jelzô mondatokkal (R mondatokkal), a szükséges óvintézkedésekrôl pedig a biz-tonságos kezelésre utaló mondatokkal (S mondatokkal) kell tájékoztatást adni.

E) Minden vegyszernek, veszélyes anyagnak van biztonságiadatlapja

A biztonsági adatlap tartalmazza:– az anyag nevét;– a veszélyességi jelét és szimbólumát;– a rá vonatkozó R és S mondatok sorszámát;– magyar azonosítási számát és EU-számát (csak veszélyes anyagoknál);– gyártó vagy forgalmazó nevét, címét;– baleset esetén az elsôsegélynyújtás módját;– az anyag leírását.

A veszélyes anyagok címkézéséhez szükséges adatok beszerezhetôk a biztonsági adatlapokról,melyek az interneten is hozzáférhetôek. Néhány elérési lehetôség:www.reanal.huwww.sulinet.hu

F) Az iskolai kémiai laboratóriumok törvényes mûködéséhez szükséges teendôk

11.. Minden vegyszeres edény ccíímmkkééjén jól látható módon fel kell tüntetni a vegyszer – pontos nevét;– veszélyességi jelét (biztonsági adatlap alapján);– ha oldat formájában tároljuk, akkor az oldat pontos összetételét és készítésének idejét (az elké-

szítés idejébôl következtethetünk arra, hogy mennyire megbízható adat a feltüntetett összetétel).22.. Minden vegyszert megfelelô módon kell ttáárroollnnii.. Néhány példa az iskolai gyakorlatból:

– a vízzel nem oltható gyúlékony anyagokat fémszekrényben elkülönítve kell tárolni (pl.: alkálifémek, ben-zin);

– a bomlékony savakat elkülönítve kell tárolni (pl.: sósav, salétromsav);– az illékony, tûzveszélyes szerves oldószereket szintén elkülönítve tároljuk (pl.: aceton, alkoholok, toluol

stb.);– illékony anyagokkal ne legyenek tartósan egy légtérben sem a diákok, sem a tanárok (a vegyszeres szek-

rény ne a tanulói vagy tanári teremben legyen elhelyezve), és jól megoldható legyen a szellôzés is.33.. Az iskolai kémiai laboratóriumokban célszerû kiakasztani a megfelelô helyre az RR ééss SS mmoonnddaattookk sor-

számozott listáját, hogy az anyag használata során ez mindenki számára elérhetô információ legyen.44.. Minden vegyszer bbiizzttoonnssáággii aaddaattllaappjának elérhetônek kell lennie. Érdemes ezeket a beszerzés után egy

külön dossziéban összegyûjteni.55.. Minden vegyszerrôl mméérreeggkköönnyyvvet kell vezetni. Ez azt jelenti, hogy az adott vegyszer használatakor a fel-

használt mennyiséget folyamatosan regisztrálni kell.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Savak, lúgok gyûjtése

10 literes polietilén tar-tály, melynek tartalmát a7-es pH beállítása utána lefolyóba lehet önteni(nehézfémsókat nemtartalmazhat)

Mérgezô szervetlen anyagokgyûjtése

Kisebb méretû polieti-lén tartály, melynek tar-talmát ártalmatlanítanikell (szakemberrel ve-szélyes hulladékként ellehet szállíttatni)

Halogénmentes szerves anyagok gyûjtése

Nagyobb üvegedény,melynek tartalma meg-felelô körülmények kö-zött elégethetô (akár aszertárban, fülke alatt)

Halogéntartalmú szerves anyagok gyûjtése

Kisebb üvegedény, mely-nek tartalmát szaksze-rûen kell megsemmisí-teni (veszélyes hulladék-ként elszállítható)

Minta a méregkönyv vezetéséhez:

66.. A veszélyes anyagokkal végzett tevékenység ÁÁNNTTSSZZ--hheezz ttöörrttéénnôô bbeejjeelleennttééssee kötelezô. A szertárban lévô összes veszélyes anyag számbavétele után a 44/2000. (XII. 27.) EüM rendelet 13. szá-mú mellékletének bejelentô lapján kell a veszélyes anyagokról az ÁNTSZ-hez bejelentést tenni.

77.. Gondoskodni kell a veszélyes hulladékok szakszerû kezelésérôl is. Az irányelv az legyen, hogy minél kevesebb veszélyes hulladék keletkezzen a kísérletezés során, te-hát célszerû ezt is figyelembe venni egy kísérlet megtervezésekor.

Olyan anyagok, melyek a vizet nem veszélyeztetik kis mennyiségben vagy higítva, a lefolyóba önthetôk.

A veszélyes hulladékokat megfelelô módon kell gyûjteni, tárolni és megsemmisíteni. Az alapelv az,hogy gyúlékony folyadékokat nem szabad mûanyag edényben tárolni, illetve figyelembe kell venni azegyütt nem gyûjthetô anyagokat. Ehhez célszerû négy gyûjtôedényt használni.


Anyag neve:………………………………….1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Sorszám Beszerzés Beszerzett Felhasználás Felhasznált Készlet Felhasználó Aláírás Megjegyzésideje mennyiség ideje mennyiség mennyiség neve

Nyilvántartás mérgezô hatású anyagokról(méregfajtánként)

A lefolyóba önthetô, a vizet nem veszélyeztetô anyagok

etanol,hidrogén-peroxid,a nátrium-, kálium-, kalcium- ésmagnéziumvegyületek többsége

Kis mennyiségben vagy higítva a lefolyóba önthetô, a vizet gyengén ve-

szélyeztetô anyagok

metanol, butanol, acetaldehid,dietil-éter, hangyasav, ecetsav,karbamid, szervetlen savak,foszfátok

A vizet és az élôvilágot veszélyeztetô anyagok,

a csatornába engedhetô mennyiségekrenézve be kell tartani a határértékeket

ammónia,klór,formaldehid,fenol,naftalin

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Az elsô kémiaóra lleeggffoonnttoossaabbbb ccéélljjaa,, hhooggyy ffeellkkeellttssüükk aa ggyyeerreekkeekk éérrddeekkllôôddéésséétt a tantárgy iránt. Az ilyen ko-rú gyerekeket legjobban a kísérletek érdeklik, különösen, ha ôk végezhetik. Ezért rövid, érdekes bevezetésután (meg fogjuk tanulni, hogy miért kísérleteztek annyit az alkimisták, miért cseppfolyós a víz, miért lesz vi-lágossárga a tea, ha citromot teszünk bele, hogyan mûködik a gázálarc stb.) térjünk rá a kísérletezésre.

Be lehet vezetni egy nagyon egyszerû, llááttvváánnyyooss ttaannáárrii kkíísséérrlleetttel, amely az év során majd egyébkéntis bemutatásra kerül, például: egy kémcsôbe fenolftaleines savoldatot, a másik kémcsôbe ugyanolyan tér-fogatú, töményebb lúgoldatot teszünk, a két színtelen oldat összeöntése után a keletkezô oldat ciklá-menpirosra változik. Elôre lehet a gyerekeknek vetíteni, hogy év végéig ezt a kísérletet meg fogják tud-ni magyarázni.

A tanulók kísérletezése elôtt beszéljünk a bbaalleesseettvvééddeelleemmrôl, amit kellô komolysággal adjunk elô, ígya tanulók is komolyan fogják venni.

Az elvégzendô ttaannuullóókkíísséérrlleett a kémiai megismerés módszerét szemlélteti a tejfölöspohár elégetésénkeresztül: a probléma felvetése, feltételezés, a kísérlet megtervezése, következtetések levonása. A mû-anyag égésének vizsgálatát borszeszégôvel is elvégezhetjük. Ha Bunsen-égôvel dolgoztatunk, célszerû, hanem a gyerekek gyújtják meg az égôt, hiszen a Bunsen-égô meggyújtásának módja a következô óránszerepel. Egy égônél akár 4 csoport is dolgozhat, mert a kísérlet legfeljebb 1 percig tart. A tejfölöspo-hárból csak nagyon kis darabokat gyújtsunk meg, mert kellemetlen szagú gázok és kormozó pernye ke-letkezik az égés során! Egy vízzel teli pohárba mártva elolthatjuk az égô mûanyagot.

A kísérlet elvégzése után bbeesszzééllggeessssüünnkk aa hhuullllaaddéékkkkeezzeellééss pprroobblléémmáájjáárróóll!! Tudják-e a gyerekek, hogymi lesz azzal a mûanyaghulladékkal, amit kidobnak otthon a szemétbe? (A mûanyagok nagy része a ter-mészetben nem bomlik le, vagy csak nagyon lassan, a hulladékégetôben megsemmisítve a levegôtszennyezô égéstermékek keletkeznek, így fontos a keletkezô füstgázokat is tisztítani.)

Az óra elôkészítése

Háttér

Alkímia, alkimistákAz ókorban és a középkorban a gazdagságot fôleg az arany jelentette, így nem csodálkozhatunk azon,ha az alkimistákat vonzotta az „aranycsinálás”. Az alkimisták gyakorlott kísérletezôk voltak, kémiai eljá-rásokat, módszereket tökéletesítettek. Sajnos, a korai idôk alkimistáitól kevés feljegyzés maradt fenn. Ritkakivételnek számítanak a leydeni és a stockholmi papiruszok. Ezeket a görög nyelvû dokumentumokat1828-ban találták Egyiptomban, egy thébai sírban. A papirusztekercsek egy része a leydeni, más része astockholmi múzeumba került, innen kapták a nevüket. Mindkét irat valószínûleg a III. századból származik,


A tananyag feldolgozása leckékre lebontva

1. óra: Mivel foglalkozik a kémia? Kísérletezés a kémiai laboratóriumban

Tanári kísérlethez, pl.:

Tanulókísérlethez (csoportonként)

Interaktív tananyag

Anyag

fenolftalein, sósavoldat, a sósavoldatnál töményebbNaOH-oldat

tejfölöspohár

Képek, ábrák: 1.

Eszköz

kémcsôállvány, 2 db kémcsô

olló, fémcsipesz vagy tégelyfogó,gyufa, Bunsen-égô vagy bor-szeszégô, vízzel teli fôzôpohár

6. ábra: Veszélyességi jelek (5. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

de feltehetôen korábbi leírások másolata. Festékek, drágakôutánzatok, különféle fémek elôállításával,megmunkálásával foglalkoznak. A leydeni papiruszon található egy aranyhamisítás leírása: „Ólmot és ara-nyat finom porrá dörzsölj el úgy, hogy két rész ólomra egy rész arany jusson, és keverd össze(…) Egyrézgyûrût a keverékkel fedj be, majd hevítsd. Ismételd néhányszor, míg a tárgy a kellô színt felveszi. Ne-héz a csalást észrevenni, mivel a próbakô tiszta aranyat jelez. A hô az ólmot elpusztítja, de az aranyat nem.”HulladékkezelésAz elszállított hulladék 90%-át hulladéklerakókban helyezik el, ahol szigorú szabványok szerint szabályoz-zák, hogy a környezetre ne váljon veszélyessé, a talajba, talajvízbe ne szivárogjanak el veszélyes, mérge-zô anyagok. Sajnos ma Magyarországon kevés olyan hulladéklerakó mûködik, amely minden elôírásnakmegfelel, így a hulladéklerakók veszélyeztethetik az ivóvízbázisokat. A „szemétégetés” a másik módszer,amivel a hulladéktól meg lehet szabadulni, de a keletkezô salak és pernye, illetve különbözô égéstermékekszintén veszélyeztethetik a környezetet. Az egyik legveszélyesebb égéstermék a levegôbe kerülô diox-ingáz, amely akkor is keletkezik, ha egyszerûen a szabadban elégetjük a háztartási hulladékot. A szerveshulladék kezelésére jó módszer a komposztálás, ez még nem terjedt el nagymértékben Magyarországon.A szelektív hulladékkezelés sem ismeretlen hazánkban, azaz a különgyûjtés és újrahasznosítás.

A tankönyvi feladatok megoldása

Kísérleti megfigyelések: Mûanyaghulladék megsemmisítéseMilyen színû lánggal ég? Világító lánggal ég.Megolvad-e égés közben? Megolvad, a széle pedig elszenesedik a tejfölöspohár-darabkának.Kormoz-e a láng? Kormozó lánggal ég.Valamilyen szag érezhetô-e égés közben? Kellemetlen szagú égéstermékek, gázok keletkeznek.Égés után milyen anyag marad vissza? Megolvadt, elszenesedett anyag.

A munkafüzet feladatainak megoldása (1.)

11.. Meg kell ismernünk az anyagok tulajdonságait, hogy felhasználhassuk azokat, és meg tudjuk ítélni, melyiket mire lehet fel-használni, melyik anyag tápláló, melyik mérgezô, melyik veszélyes stb.

22.. a) A kémiai kísérletezés közben azért fontos a rend és a fegyelem, mert a kémiai laboratóriumban maró, mérgezô, rob-banásveszélyes, tûzveszélyes anyagok is találhatók.

b) A kémiai laboratóriumban nem szabad enni, mert az élelmiszerre vegyszer kerülhet, ami különbözô mértékben, deveszélyes lehet.

c) Fontos, hogy megtanuljuk az egyszerû kísérletek elvégzésének módját, mert így balesetmentesen kísérletezhetünk.33.. 4. a mûanyag égéstermékének vizsgálata 1. a nagy mennyiségû mûanyaghulladék felhalmozódása problémákat okoz

3. meg kell vizsgálni, hogy elégethetô-e a mûanyaghulladék (pl. tejfölöspohár) 5. hogyan lehet megoldani, hogy a mû-anyag égéstermékében lévô káros anyagok ne jussanak a levegôbe 2. meg kell tervezni, hogy milyen körülmények kö-zött égethetô el a mûanyaghulladék (pl. tejfölöspohár)

44..

26uKÉMIA 7. munkafüzet

A tárgy rajza Anyaga Tulajdonságaitányér porcelán vízben nem oldódó szilárd anyag, törékeny, színezhetô,

hirtelen hôváltozásra elreped

fakanál fa faragható, vízben nem oldódik, merev (nem hajlítható),

a hôt nem vezeti (nem melegszik fel, ha forró ételbe

tesszük), éghetô szilárd anyag

rézhuzal réz szilárd, hajlítható, vízben nem oldódik, elektromos áram

vezetéséhez használják

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

55..

**66..

**77.. Vegyipar.

2. óra: Laboratóriumi eszközök és használatuk

Bemutatjuk a különbözô llaabboorraattóórriiuummii eesszzkköözzöökkeett,, és megbeszéljük, hogy mit mire lehet használni, milyenanyagból készült. A térfogatmérô eszközöket feltölthetjük vízzel (vagy színes oldattal), „jelre állítjuk”.

A gyerekek megtanulják a Bunsen-égô használatát. Nagyon fontos, hogy pontosan betartsák a meg-gyújtás sorrendjét. Ha nincs az iskolában Bunsen-égô felszerelésére alkalmas gázcsap, akkor használjunkbboorrsszzeesszzééggôôtt,, és annak mûködését beszéljük meg.

A láng szerkezetének vizsgálatára alkalmas ttaannuullóókkíísséérrlleetteett végzünk, tapasztaljuk, hogy a láng szélénmagasabb a hômérséklet, mint a láng magjában (rövid ideig tartsuk csak a lángba a hurkapálcát, mertkülönben teljesen elszenesedik.) Ennek alapján megbeszéljük, hogy a láng felsô egyharmadában érdemesmelegíteni valamit, nem a láng magjában.



Korszakok Az alkimistákmûködési helye Mûködésük ideje Mûködésükre jellemzô módszerek,

kutatásuk célja

1. korszak Görög alkimisták(Alexandria) i. e. IV. század

A kísérleti-gyakorlati ismereteket fejlesztették, eszközeiket

és módszereiket tökéletesítették

2. korszak Arab alkimisták VII–VIII. század Gyakorlati-technológiai ismereteket eredményezett

3. korszak EurópaRoger Bacon XIII–XIV. század A kísérletezô tudományt hangsúlyozva a gyakor-

lati megfigyelés fontosságára hívta fel a figyelmet

4. korszak Európa XIV–XV. századtól Az alkímia a fejlôdéshez már nem járult hozzá:mind misztikusabbá vált

Anyag EszközLaboratóriumi eszközök bemutatásához

víz vagy színes oldat kémcsô, kémcsôállvány, csipesz, tégelyfogó, kém-csôfogó, Bunsen-állvány, gömblombik, állólombik,vasháromláb, lángelosztó, fôzôpohár, Erlenmeyer-lombik, mérôlombik, mérôhenger, gázfelfogóhenger, üvegkád, Bunsen-égô, borszeszégô

Tanulókísérlethez hurkapálca Bunsen-égô vagy borszeszégô, gyufa

A vegyszer neve Veszélyességi jele A jel jelentéseHajlakk F+ rendkívül gyúlékony, tûzveszélyes

Fehérítôszer Xi ingerlô (irritant)

Vízkôoldó Xi ingerlô (irritant)

Dezodorspray F könnyen gyulladó, tûzveszélyes

Rozsdaoldó Xi ingerlô (irritant)

Interaktív tananyag Kísérletek: 1. Bunsen-égô meggyújtása2. Láng szerkezetének vizsgálata3. Borsszeszégô meggyújtása

Játékok, feladatok: 1. Eszközök csoportosítása2. Bunsen-égô meggyújtása

Képek, ábrák: 2–7. 12–17. ábra: Eszközök; A láng részei (9. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Háttér

Laboratóriumi eszközökA gömbölyû aljú üvegedények közvetlen lánggal is melegíthetôk, mivel a hô ebben az esetben mindenirányban egyformán, egyenletesen tud szétterjedni, így nem alakul ki nagyobb hômérséklet-különbség azüvegedény falában, ami a repedést okozza. Az üveg egyébként rosszul vezeti a hôt, és nincs meghatá-rozott olvadáspontja (amorf szerkezetû).

A térfogatmérô eszközöknél a „jelre állítás” során a víz meniszkuszát (görbült felületét) úgy állítjukbe, hogy a görbület legalsó része illeszkedjen éppen a vonalra. Ehhez szemmagasságban kell a jelre állí-tást végezni, apró cseppenként adagolva a vizet.

Vannak kifolyásra és betöltésre kalibrált (hitelesített) térfogatmérô eszközök. A kifolyásra kalibráltedény esetén akkor kapjuk az edényen feltüntetett térfogatot, ha belôle a folyadékot átöntjük valami-lyen más edénybe (a térfogatmérô edényben maradt pár csepp folyadékkal nem kell külön számol-nunk), pl.: térfogatmérô henger. A betöltésre kalibrált edény esetén akkor kapjuk az edényen feltünte-tett pontos térfogatot, ha éppen jelre állítjuk a folyadékszintet, pl.: mérôlombik.


Kísérleti megfigyelések: A láng szerkezetének vizsgálataHol perzselôdött meg a hurkapálca, amikor a láng csúcsába tartottuk? Ott perzselôdött meg, ahol a láng érte, egy helyen.Hol perzselôdött meg a hurkapálca, amikor a láng alsó egyharmadába tartottuk? Csak a láng két szélén perzselôdött meg.Feladatok 11.. A gömbölyû aljú üvegeszközöket (kémcsô, gömblombik).22.. Beosztással rendelkezô térfogatmérô edények (mérôhenger, mérôlombik) segítségével.33.. A kémcsô alja a láng felsô egyharmadánál legyen, mert ott a legmagasabb a láng hômérséklete. A kémcsövet „áthúz-

zuk” a lángon, nehogy hirtelen felmelegedve kiforrjon.44.. 2. Bunsen-égô világító lángja, 1. borszeszégô lángja, 3. Bunsen-égô szúrólángja!


11.. 4. megnyitjuk a gázcsapot 1. a levegônyílást elzárjuk 5. a levegônyílás eltekerésével beállítjuk a lángot 3. az égô gyufát agázkivezetô csôhöz tartjuk 2. meggyújtjuk a gyufát

22..

33.. Ha a Bunsen-égô levegônyílása el van zárva, akkor nem kormoz/kormoz a láng, ilyenkor világító lángnak/szúrólángnaknevezzük. A világító lánggal/szúrólánggal magasabb hômérsékletet lehet elérni.

44.. A láng részei:

55.. Melegíthetjük: a hôálló (pl. jénai) üvegbôl készült tálakat, edényeket.Nem szabad melegíteni: a vékony, nem hôálló üvegbôl készült üvegpoharakat, üvegtálakat, tányérokat.

**66.. Mely században élt Bunsen? A XIX. században.Mely egyetemeken tanított Bunsen? A boroszlói egyetemen, a heidelbergi egyetemen.Milyen kutatási témákon dolgozott Bunsen? A szerves kémiával is foglalkozott, ötletes laboratóriumi eszközeit ma ishasználjuk (pl. a Bunsen-állványok, Bunsen-égôk), az alkálifémek lángfestését is kutatta.Milyen újításokat vezetett be Bunsen? A gázvilágítás elterjedésével újfajta melegítô készüléket talált fel.Kivel kötött Bunsen szoros barátságot kutatói munkája során? A fizikus Gustav Kirchhoffal.

**77.. Térfogatmérô henger, borszeszégô, Bunsen-égô, csipesz, Erlenmeyer-lombik, talpas lombik, gömblombik, mérôlom-bik, kémcsô.


Üvegedények Fából készült eszközök Fémbôl készült eszközökErlenmeyer-lombik, fôzôpohár,gázfelfogó henger, mérôlombik, kém-csô, gömblombik, üvegkád

kémcsôfogó tégelyfogó, lángelosztó, Bunsen-állvány

köpeny (kb. 1000 ˚C) – a szénrészecskék égnekvilágító burok (kb. 900 ˚C) – a szénrészecskék izzanaka láng magja (800 ˚C)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

3. óra: Mekkora egy atom?

Az óra célja, hogy megértsék a tanulók, hogy az atomok világa (mikrovilág) más dimenzió, mint a mak-rovilág.

Az óra bevezetése olyan jjeelleennssééggeekk mmeeggffiiggyyeelléésséével kezdôdik, melyek felvetik a következô kkéérrddéésst: mi-vel magyarázhatjuk, hogy az oldott anyag látható módon keverés nélkül elôbb-utóbb elkeveredik az ol-dószerben, vagy kétféle gáz „magától” elkeveredve szilárd anyagot (füstöt) eredményez a gáztérben (hanyitott, tömény ammónium-hidroxidot tartalmazó edényt és nyitott, tömény sósavat tartalmazó edénytközelítünk egymáshoz, kellô közelségben már képzôdik füst). Kísérletezés közben figyeltessük meg a kí-sérletben használt anyagokat és jellemezzük (ld. Anyagismeret)! (Vigyázzunk, mert a tömény ammó-nium-hidroxidnak nagyon kellemetlen, köhögésre ingerlô szaga van, ha szükséges, szellôztessünk hasz-nálata közben!) A részecskék önkéntes elkeveredô mozgásának leírása (diffúzió jelensége).

Megbeszéljük a tanulókkal, hogy mivel nem láthatunk bele az anyagok szerkezetébe, így csak kköözzvvee--tteetttt mmóóddoonn tudunk következtetni a szerkezeti tulajdonságokra, változásokra, és a különbözô jelenségekmegfigyelései ezeket a feltételezéseinket visszaigazolhatják. (Ma már vannak olyan módszerek, amelyek-kel akár molekulákat, atomokat is „láthatóvá” tehetünk, ezzel még inkább megerôsítve tudományos el-képzeléseinket.) Az ókori Démokritosz is csak közvetett módon, gondolati úton jutott el a tovább márnem bontható, legkisebb részecske, az atom fogalmához. Dalton már kísérletezô tudós volt, és kísérle-teibôl vont le következtetéseket.

Érzékeltessük a tanulókkal, hogy mmeennnnyyiirree ppaarráánnyyii eeggyy aattoomm.. Az „atomi mérettartomány” nagyságrendek-kel kisebb méreteket jelent, mint amit mi valaha is megtapasztalhattunk, éppen ezért nehéz elképzelni. Né-hány példa az atomok méretének érzékeltetésére:– egy 1 cm hosszú vonalra 100 millió darab atom fér el;– ha annyi darab tojást vennénk, ahány szénatom elfér a markunkban, akkor nagyobb lenne a tojások

tömege, mint a Föld tömege;– egy kb. 2,2 cm élhosszúságú tömör alumíniumkockában (kb. 27 g) több alumíniumatom van, mint

ahány hajszála van a Földön jelenleg élô összes embernek.Ezek alapján az is beláttatható, hogy az atom tömege is rendkívül parányi, ezért számolunk relatív

atomtömegekkel. Hasonlítsuk össze a tankönyv táblázata segítségével, Dalton kísérleti mérései alapján ésa mai, pontosabb módszerekkel megállapított relatív atomtömegeket!



Anyag Eszköz

Kálium-permanganát oldása vízben

víz, kálium-permanganát gázfelfogó henger vagy fôzôpohár, vegyszeres kanál

Ammónia és hidrogén-kloridegymásra hatása

tömény ammónium-hidroxid-oldat, tömény sósavoldat

2 db gázfelfogó henger, üveglapa gázfelfogó hengerek lefedésére

Interaktív tananyag Kísérletek: 4. Kálium-permanganát oldása vízben5. Ammónia és hidrogén-klorid reakciója

Animációk: 1. Gázrészecskék diffúziója2. Részecskék diffúziója folyadékban (egyféle anyag)3. Részecskék diffúziója folyadékban (kétféle anyag)

Képek, ábrák: 8. 20. ábra: Démokritosz (11. o.)9. 22. ábra: Dalton (12. o.)10. 25. ábra: Atomok sora (13. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Kísérleti megfigyelések: Kálium-permanganát oldása vízbenMennyi idô elteltével lesz az egész folyadék egyenletesen egyforma színû? Mérési adat (ha óra elején végezzük el a kísér-letet, akkor óra végéig megközelítôen homogénné válik az oldat).Milyen lesz a színe? Rózsaszín-lila a beletett kálium-permanganát mennyiségétôl függôen.Kísérleti megfigyelések: Ammónia és hidrogén-klorid egymásra hatásaMilyen változást tapasztalsz? A két hengerben fehér füst képzôdik. (A fehér füstöt az ammónium-klorid (NH4Cl) mikrokris-tályai alkotják. A füsthöz többnyire a „fekete” füst képzete fûzôdik, ami lebegô korom (szén) részecskéket jelent.)Feladatok11.. A részecskéknek ezt, a külsô hatás nélkül, a mozgásuk következtében létrejövô elkeveredô mozgását diffúziónak nevezzük.22.. Nagy úrnak azért nem volt igaza, mert a diffúzió következtében idôvel a szennyezô anyag az egész tavat beszennyezte

(persze a diffúzió következtében hígul is a szennyezôdés).33.. A relatív atomtömeg eredetileg azt mutatta meg, hogy egyetlen atom tömege hányszor nehezebb egy hidrogénatom tö-

megénél (mai definíció szerint: a 12C-izotópatom 1/12-ed részénél), vagyis – mint az elnevezése is mutatja – egy vi-szonyszám (arányosságot fejez ki).


11.. a) Az araszom távolsága: ha 15 cm, az araszomon akkor 15 ·100 millió, azaz 1500 millió = 1,5 milliárd (1,5 ·109 ) dbatom fér el.b) Egy atom átmérôje: 15 cm/1500 000 000 vagy 1 cm/100 000 000 = 0,000 000 01 cm = 10-8 cm = 10-10 mc) 1 g/3,75 · 1022 = 2,66 · 10-23 g

22.. Az anyag részecskéinek mozgása következtében létrejövô elkeveredô mozgást, a diffúziót.33.. Hányszor nagyobb egy aranyatom tömege, mint egy hidrogénatomé? 197-szer nagyobb.

Hányszor nagyobb egy vasatom tömege egy szénatom tömegének 1/12 -ed részénél? 56-szor nagyobb.Hányszor nagyobb egy alumíniumatom tömege, mint egy hidrogénatomé? 27-szer nagyobb.Hányszor kisebb a hidrogénatom tömege a szénatoménál? 12-szer kisebb.Hányszor nagyobb egy oxigénatom tömege, mint egy szénatomé? 16––––

12 = 4––––3 -szor nagyobb az oxigénatom tömege.44.. a) A hidrogéné (Dalton mérési adata: 1,0, mai érték: 1,01), jele Daltonnál:

b) A foszfor (Dalton mérési adata: 9, mai érték: 30,97), jele Daltonnál:

**55..

**66.. Milyen jelenséget szemléltet ez az írás? A diffúzió jelenségét.Mit jelképeznek a táncosok? A táncosok a levegô, illetve a víz részecskéit/molekuláit (a közeg részecskéit) jelképezik.A szétguruló labdák a cigarettafüst, illetve tinta részecskéit (a diffundáló anyag részecskéit) jelképezik.Abban az esetben, ha tintát csepegtetünk vízbe, mik lennének a „táncosok”? A vízmolekulák.Mik lennének a „labdák”? A tinta festékszemcséi.

**77.. Elkeveredés, idegen kifejezéssel: diffúzió.


Háttér

Az ókori atomelméletekAz ókori görög rabszolgatartó társadalomban a fizikai munka alantasnak számított, így a kísérletezés is. A gö-rög filozófusok gondolati úton jutottak el „felfedezéseikhez”, például az atomelmélethez. A görögök által el-képzelt „atomok” azonban teljesen mások, mint a mai elképzelésünk, ôk úgy képzelték, hogy minden anyag-nak külön-külön atomjai vannak, például a húsnak hús-atomjai, a fának fa-atomjai stb. (Démokritosz). A kö-zépkorban az atomelmélet feledésbe merült, és csak a XVIII. században Dalton vizsgálatai mutattak rá újra,most már a mai elképzeléseinkhez közelebb álló elméletként.

Mikor alkotta meg atomelméletét? i. e. IV. sz. a XIX. század eleje

Milyen módszer segítségéveljutott el atomelméletéhez?

kísérletek nélkül, pusztán gondolatiúton jutott erre az eredményre

kísérleti adatokat és mérési ered-ményeket összegyûjtve

Hányféle atom létezésétképzelte el?

annyiféle atom van, ahányféle kémiai elem

oszthatatlan parányi részecskék

Dalton atomelméleteoszthatatlan parányi részecskék, melyeket

nem lehet egymásba átalakítaniAz atom oszthatatlanságánakszempontjából

ahányféle anyag van, és a különbözôanyagok atomjai különbözô méretûek

és változatos alakúak

Démokritosz atomelmélete

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

4. óra: Atom, elem, vegyjel

Az óra szakmai anyagának a lényege, hogy a tanulók megértsék az atom és az elem fogalma közötti kü-lönbséget: az atom az a parányi részecske, amely önállóan vagy molekulákká összekapcsolódva létezik, ré-sze az anyagi halmaznak. A kémiai elem pedig egy anyagi halmazt jelent. A periódusos rendszer részlete-sen csak az atomszerkezeti résznél szerepel, de már most használjuk, és a tanulóknak a leggyakrabban em-lített elemek vegyjeleit meg kell ismerniük, illetve meg kell találniuk a periódusos rendszerben.

A kémiai elemek kapcsán gyakorolhatjuk a legismertebbek nevét, vegyjelét. Bemutathatunk kémiai ele-mekbôl készült tárgyakat: alumíniumkanál, grafitrúd, vasszög, rézdrót, ólomsörét, kéndarabka, aranygyûrû,ezüstlánc, aktívszén-tabletta stb. (minden esetben elmondhatjuk, hogy ez a tárgy csak alumíniumatomokból,csak ezüstatomokból stb. áll; az elemek tulajdonságait csak a következô órán vizsgáljuk). A periódusos rend-szerben való eligazodást játékosan is gyakorolhatjuk: ki találja meg legelôször az adott elemet, mi a rendszá-ma (sorszáma), ki talál 1 perc alatt legtöbb A-val, H-val, T-vel kezdôdô vegyjelû elemet, mi ezeknek a ma-gyar neve stb.

Kémiatörténeti érdekességekkel kelthetjük fel a gyerekek érdeklôdését: régebben hányféle jelölést hasz-náltak a különbözô elemek jelölésére, Magyarországon a nyelvújítás során milyen neveket adtak a kémiaielemeknek, illetve a ma használatos elnevezéseket miért célszerû használni. Feladatként adhatjuk, írják összea gyerekek, hogy például a réznek mi volt a jele Daltonnál (tankönyv 23. ábra), az alkimistáknál (tankönyv30. ábra), és a mai jelrendszerrel; vagy mi a Zn vegyjelû elem latinul (tankönyv 2. táblázat), hogy hívták anyelvújításkor, illetve mi a mai neve.


Háttér

A vegyjel bevezetésének szükségességeAz alkimisták körében nem volt az anyagoknak egységes jelölése, ahány mûvelôje volt a kémiának,annyiféle jelet, nevet használtak. Látványos példája ennek a XIX. századi Magyarország, ahol a nyelvújí-tás korában törekedtek valamiféle rendet teremteni.

A ma használatos vegyjeleket 1814-ben Berzelius vezette be.


Feladatok11.. Az anyagok legkisebb, kémiai módszerekkel tovább már nem bontható parányi egysége az atom. Az elem az egyféle

minôségû atomok halmaza. (Az atomszerkezetrôl késôbb lesz csak szó, ezért próbáljuk pontosítani a fogalmat az „egy-féle minôség” szóval.)


Anyag EszközKémiai elemek bemutatásához

alumíniumkanál, grafitrúd, vasszög, rézdrót, ólomsörét, kéndarab-ka, aranygyûrû, ezüstlánc, aktívszén-tabletta (Carbo activatus)

Interaktív tananyag Képek, ábrák: 11. 31. ábra: Irinyi (15. o.)

Az elemek mai neve

1807Nyulas Ferenc

1829Schuster János

1829Bugát Pál, Irinyi János

1845Fuchs Albert

Arzén Maszlag Himany Mireny MirenyFoszfor Foszfortárgy Villó Vilany Vilany

Hidrogén Víztárgy Gyúló Köneny VizenySzilícium Kovaföld Kovó Kovany KovanyNátrium Széksó Szikany SzikenyVolfrám Farkasnyál Farkasnyál Seleny Volfrámany

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

22.. Az elemek nemzetközileg egységes jelölését tette lehetôvé és egyértelmûvé, így mindenhol ugyanazt az elemet értik egyvegyjelhez tartozónak.

33.. Cérium: Ce, cézium: Cs, kadmium: Cd, kalcium: Ca, kalifornium: Cf, klór (chlorum): Cl, kobalt (cobaltum): Co,króm: Cr, kûrium: Cm, réz (cuprum): Cu, szén (carboneum): C, antimon (stibium): Sb, kén (sulphur): S, ón (stan-num): Sn, stroncium: Sr, szkandium: Sc.


11.. Azt jelenti, hogy az arany csak egyféle minôségû atomok (aranyatomok) halmaza. 22.. hélium: He, berillium: Be, kalcium: Ca, lítium: Li, bór: B, kálium: K, fluor: F, bróm: Br, ón: Sn, nátrium: Na, bizmut: Bi,

ólom: Pb

33..

**55.. A foszfort azért nevezték régen „vilany”-nak, mert a finom eloszlású fehérfoszfor sötétben világít.Felhasznált szakirodalom: Balázs Lóránt: A kémia története I. 467. old. (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1996). 1829-benSchuster Jánosnál „villó” szerepel, 1829-ben Bugát, Irinyi, Nendtvich, majd 1845-ben Fuchs Albert „vilany”-nak nevezi.

**66..

**77.. Nátrium.

5. óra: A kémiai elemek csoportosítása

Az óra célja, hogy a gyerekeket a kémiai elemek tulajdonságaival ismertessük meg, vagyis az aannyyaaggiissmmee--rreettüket gyarapítsuk. Ezért jó, ha minél több elemet megnézhetnek, kézbe vehetnek, meghajlíthatnak stb.

MMiinnééll ttööbbbb kkéémmiiaaii eelleemmeett mmuuttaassssuunnkk bbee,, és adjunk meg különbözô szempontokat, ami szerint cso-portosíthatják ezeket a tanulók (színük, fényük, halmazállapotuk, megmunkálhatóságuk). A kémiai ele-mek sorába vehetjük pl.: a levegôben lévô oxigéngázt is (ezt ismerhetik a gyerekek, állandóan „körülöttünkvan”), és ennek tulajdonságait is besorolhatjuk. Az elemek bemutatásához jól használhatjuk az interak-tív tananyag óravázlatát.

Vizsgáljuk meg egy jó hôvezetô fém (alumínium) és egy szilárd nemfém (grafit) hhôôvveezzeettéésse közötti kü-lönbséget! A grafit a nemfémek között a legjobb hôvezetô, de az alumínium és a grafit hôvezetése közöttjól észlelhetô a különbség. Ha forró vízbe mártjuk ezeket, akkor egy ideig érzékelhetô, hogy az alumínium-huzal hamarabb és jobban felmelegszik. (Grafitrudat szerezhetünk egy „kibelezett” ceruzaelembôl is.)

Végül a megismert kémiai elemeket tulajdonságaik alapján osszuk két csoportra: fféémmeekkre és nneemmfféé--mmeekkre, és jellemezzük ezeket a csoportokat!


VegyjelAr

Au

Ag

As

Al

Névargon

arany

ezüst

arzén

alumínium

Rendszám18

79

47

33

13

VegyjelCr

Co

Cu

Ca

Cl

Névkróm

kobalt

réz

kalcium

klór

Rendszám24

27

29

20

17

A megnevezett elemek vegyjeleiMilyen szempont alapján nevezték el az adott elemeket?Co1. Néphit szerint

Ni2. Bányászattal kapcsolatos tapasztalat alapján

Ta, Ti3. Mitológiai eredetû

Ne, Br, Ag4. Tulajdonságok alapján

Am, Ga, Ge, Po5. A felfedezô hazájáról

Hf6. A városról, ahol felfedezték

Cm, Es, No7. Tudósokról

He, Pu, Se, Te, U8. Bolygók, csillagok után

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Háttér

Az elemek magyar elnevezéseiA tudomány nyelve sok évszázadon keresztül a latin volt. A nemzeti nyelveknek a tudomány különbözô te-rületein való térhódítását a polgári fejlôdés hozta magával. Boyle az angol polgári forradalmat követô évek-ben angolul írta kémiai munkáit. Lavoisier a francia forradalom elôtti években francia nyelven közölte kémiainézeteit. Magyarországon ez a folyamat viszonylag lassan indult meg. A természettudományok közül a kémiaaránylag késôn szólalt meg magyarul. A magyar kémiai szaknyelv megteremtésére az elsô jelentôs lépéseketNyulas Ferenc (1758–1808), illetve Kováts Mihály (1762–1851) orvosok tették 1800-ban. Késôbb, 1829-benSchuster János (1777–1838), a pesti egyetem kémiaprofesszora dolgozta ki egységes elvek alapján. A fémesés nemfémes elemeket elnevezésükben is élesen elválasztotta egymástól. A fémek mind „-any” szóvéget kap-tak, amit még az ôsi magyar elnevezések végére is rákényszerített. Így lett a rézbôl „rézany”, a vasból „vasany”,az ezüstbôl „ezüstany”. A nátrium neve a sziksóból „szikany”, a káliumé a hamuzsírból „hamany”, a telluré„földany” stb. Tôle származik a higany elnevezés is. A nemfémek nevét úgy alkotta meg, hogy azok „ó”-ravagy „ô”-re végzôdjenek. A szó alapját általában az elem sajátságára utaló melléknév képezte, pl.: a hidrogén„gyúló”, a klór „zöldlô”, a bróm „bûzlô”, a jód „iboló”, a foszfor „villó” stb. A XIX. század közepén Bugát Pál(1793–1865), Irinyi János (1817–1895) és Nendtvich Károly (1811–1892) módosította a magyar kémiai mû-nyelvet. Ôk nem tettek különbséget a fémek és a nemfémek elnevezésében, valamennyi elem nevének kép-zésénél az „-any”, illetve „-eny” végzôdést alkalmazták.

A tankönyvi feladatok megoldásai

Kísérleti megfigyelések: Hôvezetés vizsgálatac) az alumíniumkanál melegebb lesz rövid idô alatt: az alumínium jobban vezeti a hôt, mint a szén. Általában a fémek job-ban vezetik a hôt (és az elektromosságot), mint a nemfémek.


Anyag EszközKémiai elemek bemutatásához az elôzô órán bemutatott tárgyak,

higany, magnéziumszalag, jód

Hôvezetés vizsgálatához grafitrúd, alumíniumhuzal, forró víz fôzôpohárInteraktív tananyag Óravázlatok: 1. A kémiai elemek bemutatása és csoportosítása

Játékok, feladatok: 3. Kémiai elemek csoportosításaKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 1. 17. oldal megfigyelés táblázata

2. Munkafüzetbôl: 1. 13. oldal *7 feladatKépek, ábrák: 12. 35. ábra: Nemfémes elemek (17. o.)

13. 36. ábra: Fémes elemek (17. o.)

Vizsgálandó anyagokA megfigyelés szempontjai

színe fénye halmazállapota 25 ˚C-on hajlítható-eAlumínium ezüstfehér fémes fény szilárd igenGrafit (szén) sötétszürke kicsit fénylik szilárd nemVas sötétszürke fémes fény szilárd igenRéz vöröses fémes fény szilárd igenHigany ezüstös fémes fény folyékony –Magnézium szürkés fémes fény szilárd igenÓlom sötétszürke fémes fény szilárd igenKén sárga nem fénylik szilárd nemJód sötét kicsit fénylik szilárd nemArany sárga fémes fény szilárd igenEzüst ezüst fémes fény szilárd igen

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Feladatok11.. Pl. vasaló, kávéfôzô, rozsdamentes vagy alumínium fôzôedények, evôeszközök stb.22.. A jó hôvezetô képességét (és a kémiai ellenálló képességét, illetve az ötvözhetôséget is). 33.. Könnyû megmunkálhatóság, az arany és az ezüst különösen jól megmunkálható fémek. Ezenkívül az arany és az ezüst

nem korrodálódik (nemesfémek), tetszetôs a színük és a fényük.44.. Az alumínium kis sûrûsége miatt sokkal könnyebbek az alumínium alkatrészek. Leginkább azonban nem a tiszta alu-

míniumot, hanem ötvözeteit használják, amelyek kis sûrûségük mellett nagy szilárdságúak is.55.. A kén ez a nemfémes elem. Sárga, szilárd halmazállapotú, rideg anyag.


11.. Mindegyik kémiai elem azonos atomok halmaza.Periódusos rendszer.

22..

44..

55.. a) A „kakukktojás”: Hg. A szempont: halmazállapot (a Hg cseppfolyós).b) A „kakukktojás”: C (grafit). A szempont: nemfémes elem.c) A „kakukktojás”: Cu. A szempont: szín (a réz vöröses színû).

**66.. Melyik kémiai elem felfedezésében vett részt Hevesy? A hafnium. Ennek az elemnek a vegyjele: Hf. Melyik évben kapottNobel-díjat? 1943. Mikor vehette át? 1944. Melyik kémiai elem vizsgálatával foglalkozott még? Rádium. Ennek az elem-nek a vegyjele: Ra. Mely városokban, illetve mely országokban tanult, dolgozott? Tanulmányait Budapesten, Berlinben,majd Freiburgban végezte, Freiburgban, Dániában és Svédországban dolgozott.Nézz utána, hogy honnan származik a hafnium elnevezése! Koppenhága régi latin neve Hafniae.

**77.. Nemfémes elemek: C, S, N, Kr.


Megmunkálhatók RidegekFe, Cu, Al, Mg, Pb, Au, Ag C, S, I

Fémek NemfémekAz anyagok mely csoportjába sorolhatók?

a kémiai elemek csoportjába

Színük, fényük

Szobahômérsékleten milyen halmazállapot jellemzô rájuk?

szürke (kivétel a Cu és az Au) fémes fényûek

szilárd halmazállapot (kivéve a Hg)

különbözô színûek (kén: sárga, szén:fekete, bróm: barna stb.)

mindhárom halmazállapot elôfordul

Milyen a megmunkálhatóságuk? jól megmunkálhatók: nyújthatók, ka-lapálhatók, hajlíthatók ridegek

Milyen a hô- és elektromos vezetésük?

jól vezetik a hôt és az elektromos áramot

nem vezetik (kivéve a szén módosula-tát, a grafitot)

Néhány példa Fe, Ag, Al C, S, I

S NZ Á M

K É N T AN I T R O G É N

K R I PTO NK U ÉE M ZL I

UM

R Á N

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

6. óra: Mibôl áll egy molekula? Molekula, vegyület, képlet

Tisztázni kell, hogy a vegyületmolekula és a vegyület, illetve az elemmolekula és az elem között ugyanolyanviszony van, mint az atom és az elem között: a molekula önálló, parányi kémiai rréésszzeeccsskkee,, míg a vegyü-let anyagi halmaz, pl. a vegyületmolekulák hhaallmmaazza.

Ha a gyerekek megértették az elôzôek alapján az anyagok szerkezetét, felépítését, akkor világossá vál-nak az aannyyaaggookk ccssooppoorrttoossííttáássáára vonatkozó kategóriák is. Ezeket egy kis táblázatban össze is foglalhatjuk.

A másik fontos dolog, amit a tanulóknak tisztán kell látni, hogy mi a viszony a modell és a valóság kö-zött: a mmooddeellll soha nem a teljes valóságot mutatja, csak a valóság néhány kiragadott részletét, jellegzetes-ségét. A modellezés szemléleti kérdéseivel foglalkozó bemutatóóra látható az interaktív tananyagban, melynem csak egy részecske modellezését, hanem egy anyagi halmaznak, illetve egy jelenségnek (a víz halmaz-állapot-változásának) modellezését is értelmezi.


Háttér

A molekulák alakja, térszerkezeteA többatomos molekulák térszerkezetét igen egyszerûen írja le az elektronpár-taszítási elmélet, amely ki-mondja, hogy a központi atomtörzset körülvevô elektronpárok (kötô és nemkötô elektronpárokat is figye-lembe véve) egymástól a lehetô legtávolabb helyezkednek el. A kettôs kötést mint megnövekedett térigé-nyû egyszeres kötést kell figyelembe venni. Központi atomnak tekintjük azt az atomot, amelyhez a legtöbbkötô elektronpár tartozik (a legnagyobb vegyértékû atom, a molekulában a legtöbb kötést létesíti). A köz-ponti atomhoz kapcsolódó atomokat, atomcsoportokat ligandumoknak nevezzük. A molekula alakját azatomok egymáshoz viszonyított elrendezôdése adja. Kötésszögnek a kapcsolódó atomok kötésirányai általbezárt szöget nevezzük. A kötésszöget a kettôs kötés és a nemkötô elektronpárok nagyobb térigénye, eset-leg egyes atomok vagy atomcsoportok nagy térigénye szintén befolyásolhatja.

A táblázat összefoglalja a molekulák térbeli elrendezôdésének függését a kötô és nemkötô elektronpá-rok számától (X: a kötô elektronpárokat, E: a nemkötô elektronpárokat, A: a központi atomot jelöli):


Kémiailag tiszta anyagokEgyszerû anyagok Összetett anyagok

Kémiai elemekazonos atomok

építik felazonos elemmolekulák

építhetik fel

Vegyületekazonos vegyületmolekulák építhetik fel (amelyek különbözô atomokból állnak)

Anyag EszközMolekulák modellezéséhez molekulamodellek

(pálcika- és térkitöltôs modellek)H2, N2, O2, Cl2, S8, P4, H2O,CO2, NH3, CH4

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 4. Molekulapakoló (virtuális modellkészlet)Modellek: 5. MolekulamemoriKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 2–4. 21. oldal 4–6. fealdatok

2. Munkafüzetbôl: 2. 16. oldal 1. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 1. 3. táblázat: Molekulák áttekintése (19. o.)Kísérletek: 36. A víz halmazállapot-változásai – bemutatóóraKépek, ábrák: 14–17. 40–43. ábrák: Elem- és vegyületmolekulák (19. o.)Animációk: 21. Térkitöltéses molekulamodellek

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Molekula típusaAz elektronpárok térbeli

elrendezôdéseA molekula térszerkezete

(pálcikamodell)Példák

AX2 lineáris lineáris (bot alakú) BeCl2, CO2

AX3 síkháromszög síkháromszög BH3, SO3

AX2E síkháromszög V alak SnCl2, SO2

AX4 tetraéderes tetraéderes CH4, CCl4

AX3E tetraéderes háromszög alapú piramis NH3, PH3

AX2E2 tetraéderes V alak H2O, H2S

AX5 háromszög alapú bipiramisvagy négyzetes piramis

háromszög alapú bipiramisvagy négyzetes piramis

PCl5

AX3E2 háromszög alapú bipiramis síkháromszög ClF3

AX2E3 háromszög alapú bipiramis lineáris (bot alakú) XeF2

AX6 oktaéderes (négyzetes bipiramis)

oktaéderes (négyzetes bipiramis)

SF6

180˚

180˚

120˚

kb. 120˚

109,5˚

<109,5˚

<109,5˚

120˚

∝

∝: 120˚β β: 90˚

90˚-oskötésszögek

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


22.. a) a térkitöltôs molekulamodell valósághûen ábrázolja a molekula összetételét, az atomok kapcsolódási sorrendjét, azatomok egymáshoz viszonyított méretét, a molekula alakját.b) a pálcikamodell a valóságnak megfelelôen ábrázolja a molekula összetételét, az atomok kapcsolódási sorrendjét,az atomok kapcsolódásának irányát (a kémiai kötések irányát, a kötésszöget), utal a molekula alakjára.

33.. A molekulák képlete megmutatja, hogy milyen és hány atomból épülnek fel. 44..

55..

66.. szén-dioxid: c), 2., B) metán: f), 1., D) oxigén: b), 6., C)kén: e), 4., A) víz: a), 3., E) ammónia: d), 5., F)


11..

22.. Mi a különbség az elemmolekula és a vegyületmolekula között? Amelyben azonos atomok létesítenek egymással kémiaikötést, azok az elemmolekulák, ha különbözô atomok kapcsolódnak össze kémiai kötéssel, azok a vegyületmolekulák.Mit nevezünk kémiailag tiszta anyagnak? Kémiailag tiszta anyagok azok, amelyek halmazában csak egyféle, azonos ré-szecskék (atomok, elemmolekulák, vegyületmolekulák) találhatók, illetve bennük az összetevôk aránya mindigállandó.Milyen anyagok sorolhatók az összetett anyagokhoz? Amelyeket többféle elem épít fel, mint például a vegyületek.

33.. A vízmolekulát két hidrogénatom és egy oxigénatom építi fel, ez egy vegyületmolekula, halmaza összetett anyag.44.. A modellek néhány kiragadott szempontból a valóságnak megfelelôen, erôsen felnagyítva jelenítik meg a molekulákat.

Mit hangsúlyoz ki a molekulából a pálcikamodell? A molekulák pálcikamodellje a valóságnak megfelelôen ábrázolja amolekula összetételét, az atomok kapcsolódási sorrendjét, az atomok kapcsolódásának irányát (a kémiai kötések irá-nyát), a kötésszöget, utal a molekula alakjára.Mit nem ábrázol a pálcikamodell? Például az atomok egymáshoz viszonyított méretét.Mit hangsúlyoz ki a molekulából a térkitöltôs modell? A molekulák térkitöltôs modellje valósághûen ábrázolja a moleku-la összetételét, az atomok kapcsolódási sorrendjét, az atomok egymáshoz viszonyított méretét, a molekula alakját.Mit nem ábrázol a térkitöltôs modell? Például a molekulán belüli kémiai kötéseket.

55.. a) A „kakukktojás”: CO2. A szempont: a CO2 vegyületmolekula.b) A „kakukktojás”: CO2. A szempont: a molekulát alkotó atomok száma: a CO2 háromatomos molekula.c) A „kakukktojás”: I2. A szempont: halmazállapot (a jód szilárd halmazállapotú, a többi gáz).

**66.. A kísérlethez feltétlenül szükség van-e írásvetítôre? Nincs feltétlenül szükség.Milyen elôkészületet kell elvégezni a kísérlet bemutatásához? 50 g glicerint és 50 g folyékony mosogatószert keverjünkössze 1 dm3 vízzel.Milyen kémiai részecskét szemléltet egy buborék? Egy atomot szemléltet.Milyen molekulamodelleket ír le a kísérlet? Írd le a képletüket! A hidrogénmolekula (H2), vízmolekula (H2O), metánmo-lekula (CH4) modelljét.


ElemekBr2, S8, H2, Al

VegyületekMgO, FeS, NH3

ElemmolekulákCl2, O2, I2

VegyületmolekulákCO2, CO, CH4

A) IgazB) Hamis (két hidrogénatom és egy oxigénatom)C) IgazD) IgazE) Igaz

F) Hamis (CO2)G) IgazH) Hamis (Cl2 molekulák)I) Igaz

*J) Hamis (1:3)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Rajzold le az a) és b) feladatban leírt buborék-modelleket!

a) b)

**77..

*K óra: Játék a molekulákkal (kiegészítô, gyakorlóóra)

Az óra célja, hogy a gyerekek térszemléletét elmélyítsük. Látniuk kell, hogy a síkban rögzített ábrázolás-hoz képest a molekulák térben foroghatnak, nincs „alsó” és „felsô” részük. A molekulák a valóságban isállandóan mozognak.

Dolgozzunk a munkafüzet útmutatása alapján!


**11..

**22..


AB

E F

DC

GH

1.: G, d, (V)2.: A, a, (E)

3.: F, b, (V)4.: C, b, (E)

5.: D, f, (V)6.: B, e, (V)

7.: E, c, (E)

K ZL É V

A M M Ó N I AE R D Z RT I GÁ O ON X E N O N

IJ Ó D

S

Anyag EszközA molekulamodellek készítéséhez

színes gyurma, színes pingponglabda, hurkapálca, fogpiszkáló, ragasztó

kés, olló, vonalzó

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 4. Molekulapakoló (virtuális modellkészlet)5. Molekulamemori

ModellekKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 2. 16. oldal 1. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 1. 3. táblázat: Molekulák áttekintése (19. o.)Képek, ábrák: 14–17. 40–43. ábrák: Elem- és vegyületmolekulák (19. o.)Animációk: 21. Térkitöltéses molekulamodellek

A munkafüzet feladatainak megoldása (*I/K)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Összefoglalás

A munkafüzet segítségével ismételjük át a tanult eszközöket, anyagokat, fogalmakat!

A munkafüzet feladatainak megoldása

11..

22..

33..

44.. Csoportmunkára alkalmas feladat:

55..


Eszközök kémcsô, kémcsôállvány, csipesz, tégelyfogó, kémcsôfogó, Bunsen-állvány, gömb-lombik, álló lombik, vasháromláb, lángelosztó, fôzôpohár, Erlenmeyer-lombik, mé-rôlombik, mérôhenger, gázfelfogó henger, üvegkád, Bunsen-égô, borszeszégô

Anyagok alumínium, grafit, vas, réz, higany, magnézium, ólom, kén, jód, arany, ezüst*kálium-permanganát, *ammónia, *hidrogén-klorid, *szén-dioxid, *metán

Fogalmak atom, diffúzió, relatív atomtömeg, kémiai elem, vegyjel, fémek, nemfémek, molekula, elemmolekula, vegyületmolekula, képlet, kémiailag tiszta anyagok,egyszerû és összetett anyagok, modell*füst

A) 1.

A) 2.

C) 3.

A) 4.

A) 5.

B) 6.

C) 7.

A) 8.

D) 9.

B) 10.

Nemfémes elem Fém VegyületSzobahômérsékletengáz-halmazállapotú

Kétatomos molekulátképez

H2, Cl2, I2, Ne, Br2,C, P4, S8

Ca, Hg, AuCO2, HCl, NH3,

H2O, CH4

CO2, H2, Cl2, Ne,HCl, NH3, CH4

H2, Cl2, I2, Br2, HCl

atom •molekula •

elem •vegyület •

daltoni atommodell •

• kémiai részecske• azonos atomokból álló halmaz• oszthatatlan részecske• vegyjellel jelölhetjük• képlettel jelölhetjük• különbözô atomokból álló részecske lehet

Fémek Nemfémek

a) réz, vas, alumínium, ón, nikkel jód, oxigén, kén, nitrogén, hidrogén

b) Ag, Mg, Na Ar, Br, C

fôzôpohár kémcsô üvegkád Erlenmeyer-lombik talpas lombik

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

**66.. ANYAGISMERET

**77..

7. óra: A víz halmazállapot-változásai. Olvadás-fagyás

Az óra célja, hogy a tanulók megismerkedjenek a víz olvadásával és fagyásával jjeelleennsséégg szintjén, majd a vízpéldáján keresztül a gázok, a folyadékok és a kristályok sszzeerrkkeezzeettével általánosságban: a részecskék mozgá-sával, energiájával, a rendezettséggel, a részecskék között ható kölcsönhatások erôsséggével, illetve azolvadás és fagyás folyamatának a lényegével.

Hangsúlyozni kell, hogy a halmazállapot-változás során a vízmolekulákban nem történik változás, csaka vvíízzmmoolleekkuulláákk kköözzööttttii kkööllccssöönnhhaattááss változik, illetve a részecskék energiája, mozgáslehetôsége.

Minél többféle kristályrács mmooddeellllt mutassunk be, és tudatosítsuk, hogy mindegyikben szabályos rend ural-kodik, de hogy milyen a rend, az az adott anyagra jellemzô (más a jég kristályrácsa, mint a jód kristályrácsa)!

Játékosabb, kreatívabb gyerekekkel játékos formában dramatizálni lehet a halmazállapot-változásokatés az ezzel kapcsolatos belsô energiaváltozásokat (a kémiai szerepjáték is egyfajta modellezés; itt mostnem a molekulák összetétele, alakja a hangsúlyozni kívánt szempont, hanem a molekulák mozgása,energiatartalma). Az interaktív tananyagban szereplô bemutatóórában megtekinthetô.

Dramatizált játék(Réz Gáborné dr. nyomán)

Tanár: Én vagyok az energiaforrás, tôlem kapjátok a megfelelô mennyiségû energiát. Egy fontos sza-bályt jegyezzetek meg: ha felemelem a kezem, akkor minden energiát elvonok, amit a játék folyamánadtam! Ti modellezitek a vízmolekulákat, minden gyerek egy vízmolekula. (Lehet tisztázni azt is, hogya molekulák nem hangoskodnak.)

Most hideg vagyok (mondja „nagyon szigorúan”), kevés energiát adok, és rendet várok! Osztály vi-gyázz! (A gyerekek rendezett sorokban a padok mellett felállnak.) A helyét senki nem hagyhatja el, deazt megengedem, hogy ott „rezeghettek”!


• sárga, szilárd anyag• sötétszürke nemfémes elem, jól vezeti az áramot• barna színû folyadék• zöldessárga, szúrós szagú gáz• ezüst színû folyadék• fehéresezüst színû, jól megmunkálható, kis sûrûségû fém (könnyûfém)• sötétszürke színû, puha, nagy sûrûségû fém (nehézfém)• sárgás színû, jól megmunkálható fém• vizes oldata lila színû• színtelen, szúrós szagú gáz

higany •grafit •bróm •

klór •kén •

alumínium •ólom •

hidrogén-klorid •hipermangán •

arany •

22.

UA11..

NT S Ó

33..A44..

M O L E K U L AM N O K

R IMISTÁK

B

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58



Háttér

Folyadékokról és szilárd anyagokrólA folyadékmolekulák között viszonylag nagyobb mértékû kölcsönhatás lép fel, amely egymás mellett ké-pes tartani a részecskéket. A folyadékok térfogata meghatározott, összenyomhatatlanok (illetve rendkí-vül nagy nyomás hatására nyomhatók csak össze kis mértékben), felveszik az edény alakját. Az egyes ré-szecskék „gördülô” mozgást végeznek: az egyik részecske helyére (a molekuláris méretû „lyuk”-ba) be-legurul egy másik részecske.

A szilárd halmazállapotú anyagokban a részecskék között olyan erôs a kölcsönhatás, hogy nemcsak atérfogatuk állandó, hanem az alakjuk is. A szilárd anyagok lehetnek amorf és kristályos szerkezetûek.

Az amorf anyagokban a részecskék elrendezôdése nem szabályos, vagy csak kisebb szabályos körze-tek vannak. Az amorf anyagok olvadáspontja nem egy meghatározott hômérsékleti érték, hanem olva-dáspont-tartománnyal jellemezhetô. Ilyen amorf anyag pl. az üveg.

((AA ggyyeerreekkeekk ddüüllöönnggééllnneekk aa hheellyyüükköönn..)) MMoosstt tteehháátt sszzaabbáállyyooss rreennddbbee rreennddeezzôôddtteekk aa vvíízzmmoolleekkuulláákk,, ééss aahheellyyüükköönn rreezzggôô mmoozzggáásstt vvééggeezznneekk.. EEzz aa sszziilláárrdd jjéégg mmooddeelllljjee..

Tanár: Több energiát adok, gyorsabb mozgást engedélyezek, nagyobb kitéréssel dülöngélhettek. Mostolvad meg a jég. Még több energiát adok: az egész osztályteremben sétálhattok, de csak úgy, hogy mindigvalamelyik társadat megérinted. A terem falát is meg lehet érinteni. Hogy mindig meg tudj érinteni valakit,nem távolodhatsz el nagyon a többiektôl. (A gyerekek bejárják az egész osztálytermet, miközben mindigmás-más gyerekkel, illetve a fallal érintkeznek.) MMoosstt tteehháátt mmeegghhaattáárroozzootttt ttéérrffooggaattbbaann aa vvíízzmmoolleekkuulláákk eeggyy--mmááss mmeelllleetttt eellggöörrddüüllnneekk.. EEzz aa ffoollyyéékkoonnyy vvíízz mmooddeelllleezzééssee.. NNaaggyyoobbbb aa bbeellssôô eenneerrggiiáájjaa,, mmiinntt aa jjééggnneekk..

Tanár: Még több energiát adok ennek a vízmolekula-halmaznak. Még nagyobb mozgásteret engedé-lyezek: szabad futkosni, de csak egyenes vonalban, és ha valakivel ütközöl, akkor más irányban folytasd azutad egyenes vonalban, a következô ütközésig! Szabad a falhoz is ütôdni, sôt, akár a plafonra is fel lehetugrani! (A gyerekek követik az utasítást, valószínûleg a plafonra nem fog felugrani senki, de ugrálhatnak.)MMoosstt tteehháátt aa vvíízzmmoolleekkuulláákk eeggyyeenneess vvoonnaallúú mmoozzggáásstt vvééggeezznneekk aaddddiigg,, mmíígg eeggyymmáássssaall vvaaggyy aazz eeddéénnyy ffaalláávvaallnneemm üüttkköözznneekk,, kkiittööllttiikk aa rreennddeellkkeezzééssüükkrree áállllóó tteerreett.. EEzz aa ggáázzhhaallmmaazzáállllaappoott mmooddeelllljjee.. MMéégg nnaaggyyoobbbb aa bbeell--ssôô eenneerrggiiáájjaa,, mmiinntt aa vvíízznneekk.

A tanár felemeli a kezét. (Ha a gyerekek figyeltek, akkor erre mindenki szabályos rendbe rendezôd-ve a helyére megy.

Anyag EszközKísérlethez jég (desztillált vízbôl),

desztillált vízfôzôpohár, hômérô

Interaktív tananyag Óravázlatok: 2. A víz halmazállapot-változásai3. Fizikai változások (elsô rész)

Animációk: 4. Vízgôz molekuláinak diffúziója5. Folyékony víz molekuláinak diffúziója6. Jégkristály molekuláinak rezgése

Kísérletek: 36. A víz halmazállapot-változásai – bemutatóóraTáblázatok a tankönyvbôl: 2. 4. táblázat: Vegyületek olvadás- és for-ráspontja (23. o.)Képek, ábrák: 18. 48. ábra: Jég olvadása (22. o.)

19. 49. ábra: Olvadás energiadiagramja (22. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A kristályos anyagokban a részecskék szabályos rendben, „kristályrácsban” helyezkednek el, a rácsponto-kon lévô részecskék rezgômozgást végeznek. A rezgômozgás kilengése (amplitúdója) a hômérséklettôl függ.

A rácsenergia az az energia, amely szükséges ahhoz, hogy 1 mol kristályos anyagot szabad részecskék-re bontsunk. Mértékegysége: kJ/mol. Elôjele: pozitív. Például a NaCl rácsenergiája (Erács,NaCl) megegyezika NaCl(sz) = Na+(g) + Cl–(g) reakció reakcióhôjével.

A kémiai irodalomban a rácsenergiát az ellentétes folyamatra is definiálják: a rácsenergia az az ener-gia, amely felszabadul akkor, ha 1 mol kristályos anyag a szabad részecskékbôl keletkezik. Ilyenkor a rács-energia elôjele negatív.

Kristályos anyagokban, ha a rácsenergiát befektetjük (az olvadáspont hômérsékletén), a rezgômozgástvégzô részecskék akkora energiára tesznek szert, hogy összeomlik a kristályrács, az anyag folyadékká alakul.Mivel minden részecske azonos energiával rendelkezik, az olvadáspont elérésekor egyszerre omlik összea kristályrács, az olvadáspont adott hômérsékleti érték.

Olvadáshô: az a hômennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy 1 mol kristályos anyag, az olvadásponthômérsékletén, folyadékká alakuljon. Mértékegysége: kJ/mol. Amint a definícióból következik, ez a hô-mennyiség nem emeli az anyag hômérsékletét, hanem a belsô energiáját növeli, arra fordítódik, hogy akristályrácsban rendezetten elhelyezkedô molekulák elhagyják a rácspontot.

A víz molekularácsos kristályban kristályosodik, melynek rácspontjain molekulák vannak, és közöttükmásodrendû kötések hatnak.

A nemesgázok kristályrácsa is molekularácsnak tekinthetô, annak ellenére, hogy a rácspontokon atomokvannak, ugyanis a nemesgázatomok között gyenge diszperziós kölcsönhatás hat.

A víz „kirívó” fizikai állandóinak jelentôsége a természetbenA folyékony víz (óceánok, tengerek, tavak) az éghajlat szabályozásában is fontos szerepet játszik. Moláris hô-kapacitása ugyanis kiugróan nagy: 75 J/molK. Ez lehetôvé teszi, hogy nappal és nyáron jelentôs mennyiségûhôt vegyen föl, amelyet azután éjszaka és télen a levegôbe bocsát anélkül, hogy saját hômérséklete jelentô-sen megváltozna. A párolgási és fagyási hôje is nagyobb, mint a folyadékokra jellemzô szokásos értékek, en-nek következtében a trópusokon elpárolgott és a sarkok irányába áramló vízgôz nagy mennyiségû hôt szál-lít, amely azután a magasabb szélességeken keletkezô felhô- és csapadékképzôdéskor felszabadul.

A víz sûrûsége 4 ºC-on maximális, tehát a jég sûrûsége kisebb (térfogata nagyobb), mint a folyékonyvízé, ez lehetôvé teszi, hogy a tavak ne fagyjanak be fenékig.

A víznek nagy a felületi feszültsége, amely alapvetôen befolyásolja a felhôcseppek viselkedését is, és enagy felületi feszültséget egyes vízi élôlények ki is használják (pl.: a molnárka tud futni a víz felületén). A víznagy felületi feszültségébôl adódik az ún. hajszálcsövesség is (kapilláris hatás, a kapillárisban magasabbramegy fel a vízszint, nem mutatja a közlekedôedényekre jellemzô törvényszerûséget).

A víz említett „kirívó” jellemzôinek hátterében a vízmolekulák között fellépô viszonylag erôs hidro-génkötés áll (ld. késôbb).


Kísérleti megfigyelések: AA jjéégg oollvvaaddáássppoonnttjjáánnaakk mméérréésseeA leolvasott érték: 0 °C körüli érték. A pontatlanság okai (hibaforrások) lehetnek: nem desztillált vízzel dolgozunk, nemstandard körülmények között (25 °C, 0,1 MPa), a hômérôk nincsenek kalibrálva, nem pontosan szemmagasságban olvas-suk le a hômérôt stb.Feladatok11.. Az olvadásponton minden molekula éppen akkora mozgási energiára tesz szert, hogy kiszakad a kristályrácsból, így

az addig rendezett kristályrács összeomlik, a rezgômozgást a molekulák gördülô mozgása váltja fel.22.. A naftalinmolekulák között fellépô kémiai kötések nagyobb energiával rendelkeznek. Ez abból tûnik ki, hogy több

energiát kell befektetni (magasabb hômérsékletre kell felmelegíteni) a kristályrács felbontásához. (Molekulaszerkeze-ti okokkal magyarázva: a naftalinmolekula nagyobb méretû, lapos korong alakú molekula, mint a fenolmolekula,ezért az apoláris molekulák között fellépô diszperziós kötés a naftalinmolekulák között erôsebb.)


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

33.. Szilárd, kristályos halmazállapota. Mindegyik vízmolekulákból épül fel.44.. Rézedényben a vas nem olvasztható meg, mert a réz alacsonyabb hômérsékleten megolvad. (A réz olvadáspontja: 1083 °C,

a vas olvadáspontja: 1535 °C.) Mivel az alumínium olvadáspontja magasabb, mint az ólomé, megolvasztható alumí-niumedényben az ólom. (Az alumínium olvadáspontja 660 °C, az ólom olvadáspontja 327 °C.)

**55.. A jég sûrûsége valamivel kisebb, mint a vízé, ezért úszik ugyan a vízben, de csak nagyon kis része látszódik ki a vízbôl. Át-vitt értelemben az olyan jelenségekre használják a kifejezést, amirôl csak az információk kis része áll a rendelkezésünkre.

**66.. Mivel a víz fagyáskor kitágul, szétfeszítheti a vízvezetékcsöveket.Mivel a víz fagyáskor kitágul, ha tiszta vizet használunk, szétfeszítheti az autó hûtôjét.


11.. A) Igaz. B) Igaz. C) Hamis, a jég olvadása közben a belsô energiája nô, ehhez a környezetbôl vesz fel energiát (jelen eset-ben a szánkból), így a szánk lehûl. D) Hamis, a fagyáspont ugyanazt jelenti, mint az olvadáspont. E) Igaz. F) Hamis, me-legítéssel az anyag belsô energiáját növeljük, részecskéi gyorsabban, nagyobb energiával mozoghatnak, rezeghetnek.

22.. Milyen részecskék találhatók a rácspontokban? Vízmolekulák. Hogyan mozognak a rácspontokban lévô részecskék? Rezgômozgást végeznek a rácspont körül. Egy vízmolekulát hány másik vízmolekula vesz körül? 4 másik vízmolekula ve-szi körül. Hogy nevezzük ezt a térbeli elrendezôdést? Tetraéderes elrendezôdés. Hol vannak közelebb egymáshoz a víz-molekulák: a jégben vagy a 4 °C-os vízben? A 4 °C-os vízben, ezért ennek nagyobb a sûrûsége.

33.. a) a vas-oxid: szilárd; b) az égetett mész: szilárd; c) a nátrium-klorid: szilárd; d) a kvarc: szilárd.* Az aceton és az alkohol olvadáspontja 20 °C alatt van, ebbôl csak azt tudhatjuk, hogy nem szilárd halmazállapotúszobahômérsékleten, de lehetne folyékony vagy gáz-halmazállapotú is.* Az ecetsav olvadáspontja magasabb, tehát valószínûleg molekulái között erôsebb a kölcsönhatás (a metánmoleku-lák között – mivel ezek apoláris molekulák – diszperziós másodrendû kémiai kötés hat. Az ecetsav-molekulák között hid-rogénkötés is hat, ami lényegesen erôsebb másodrendû kötést jelent).

44.. C) amikor a vizet és jeget tartalmazó edénybe beletett hômérô higanyszála megáll egy adott értéken.Hogyan kell pontosan leolvasni a hômérôt? A hômérô higanyszálának magassága éppen szemmagasságba essen.

**55..

Hidegben a természetes vizeknek elôször a levegôvel érintkezô felülete hûl le. A hidegebb, nagyobb sûrûségû víz le-süllyed, lassan a víz egész tömegében +4 °C hômérsékletû lesz. A felszíni réteg 0 °C-on megfagy. A jég sûrûsége ki-sebb, mint a vízé, tehát a felszínen marad, és mivel jó hôszigetelô, védi a jég alatti vízrétegeket. Nagy hidegben ugyannô a jég vastagsága, de a nagyobb jégréteg jobban is védi az alsóbb rétegeket a további lehûléstôl. A mélyben meg-marad a +4 °C-os víz, amiben az élôlények áttelelhetnek.

**66.. Hány „leg”-et találsz a szövegben a Bajkál-tóról? Sorold fel ezeket! Legmélyebb tó, legtöbb édesvizet raktározó tó, benne éla legkülönösebb édesvízi fóka. Milyen évszakban vizsgálta az expedíció a Bajkál-tó állatvilágát? Tavasszal. A tó jegének mi-lyen változásait írja le Durrell? Sorold fel a megemlített változásokat! olvadás (…megkezdôdött a nagy olvadás, amely ha-marosan szikrázó víztükrû beltengerré változtatja a Bajkált...), fagyás (…majd friss jég fagy ki, amely – mint második bôra sebhelyet – eltünteti a rést…), a jég térfogat-növekedése (…a tóra boruló, roppant jégkabát nehézkes rándulásai…; …ahízó jég…). Hányféle hanggal jellemzi a Bajkál szimfóniáját? fülsiketítô ágyútûz, csilingel, mint a cimbalom, dorombol, mintegy kosár macska, ciripel, mint nyáron a tücsöksereg, és ketyeg, mint egy órásüzlet. Írd le szakkifejezéssel azt a jelenséget,amit Durrell így jellemez: „a tó jégkoporsójából kiszabadul”! A tó jege megolvad.

**77..

Megfejtés: fagy


Jégpáncél (hôszigetelés)

Tó0 °C

A víz sûrûségelefelé nô

4 °C

A levegô hômérséklete < 0 °C

a) belsô energia;

b) víz;

c) kristályrács;

d) dér;

e) olvadáspont;

f) H, O;

g) nulla;

h) egy;

i) W.

YGAF

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

8. óra: Párolgás, forrás, szublimáció

Az óra célja, hogy a tanulók megismerkedjenek a víz párolgásának, forrásának a vizsgálatán keresztül aggáázzookk ttuullaajjddoonnssáággaaiival általánosságban. Tovább mélyítjük a halmazállapot-változás jelenség szintjén valómegfigyelése és az anyag szerkezeti változásainak értelmezése közötti kapcsolat magyarázatát.

Bármilyen folyadék esetében tudniuk kell a gyerekeknek, hogy mit jelent az, ha a folyadék ffoorrrráássbanvan (adott nyomásviszonyok között képzôdô buborékok a folyadék belsejébôl felszállnak a felszínre, abuborékok nyomása egyenlô lesz a rá nehezedô nyomással, ami a folyadékoszlop és a külsô légnyomásösszege), és hogy forrás közben nem változik a folyadék hômérséklete, ez a folyadékra jellemzôhômérsékleti érték (forráspont). Ha ezt érti, akkor értelmezni tudja a kuktafazék mûködését (nagyobbnyomáson magasabb a folyadék forráspontja, magasabb hômérsékletû vízben gyorsabban fô meg azétel), illetve hogy kisebb nyomáson alacsonyabb egy folyadék forráspontja (pl.: magas hegységben, aholritkább a levegô, így alacsonyabb a légnyomás, alacsonyabb hômérsékleten forr a víz).

A forrás és a ppáárroollggááss közötti különbséget tisztázni kell (miszerint a párolgás minden hômérsékletenbekövetkezhet, és csak a folyadék felületérôl történik)!

A sszzuubblliimmáácciióótt csak jelenség szintjén tudjuk megbeszélni, mivel a szerkezeti értelmezéshez nincsenekmeg a tanulók szükséges ismeretei. A kísérletet tanulókísérletként vagy tanári kísérletként is elvégez-hetjük. Ügyeljünk, hogy csak rendkívül kevés jódkristálykát tegyünk a kémcsôbe (néhány mákszemnyit)!


Háttér

A gázokról: A gázok részecskéi egyenesvonalú mozgást végeznek, de mivel ütköznek egymással, ezcikcakkos pályát jelent. A részecskék között – ha eléggé kicsi a nyomás és alacsony a hômérséklet – el-hanyagolhatóan kicsi a kölcsönhatás (ideális gázok), de a valódi gázok (reális gázok) esetén ez nem el-hanyagolható. Ha a valódi gáz hirtelen kiterjed – a nyomása hirtelen lecsökken –, akkor a molekulákvonzásának a leküzdéséhez szükséges energiát a környezetbôl vonja el. Ezen alapul a hûtôk, a levegô-cseppfolyósító berendezések mûködése, illetve ennek a következményét figyelhetjük meg, ha szódásszi-fonba patront csavarunk, és a patronban lévô sûrített szén-dioxid gáz hirtelen kiterjedésének következ-tében annyira lehûl a patron fala, hogy a levegô páratartalma ráfagy.

A folyadékok felületérôl minden hômérsékleten távoznak el részecskék (párolgás vagy „illékonyság”jelensége), mert minden hômérsékleten akad olyan, nagy energiára szert tevô részecske, amely le tudjagyôzni a körülötte lévôk vonzását. Természetesen minél magasabb a hômérséklet (minél jobban megkö-zelíti a forráspontot), annál gyorsabb a párolgás. A párolgás sebességét megnöveli még a szél és a szárazlevegô is, mivel mindkét tényezô megakadályozza, hogy a folyadék feletti gôztér telítôdjön vízpárával.


Anyag EszközA jód szublimációjához jódkristály, vatta kémcsô, kémcsôfogó, Bunsen-

égô vagy borszeszégô, gyufa

Interaktív tananyag Óravázlatok: 3. Fizikai változások (második rész)Kísérletek: 6. Jód szublimációja

7. ForrásAnimációk: 7. Kristályos jód szublimációjaKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 5. 22. oldal *7. feladat

6. 23. oldal 3. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 2. 4. táblázat: Vegyületek olvadás- ésforráspontja (23. o.)Képek, ábrák: 20. 53. ábra: A forrás (25. o.)

21. 54. ábra: Párolgás és forrás (25. o.)22. 57. ábra: Jód szublimációja (26. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A molekularácsos kristályok olvadékának a forráspontja elsôsorban a másodrendû kötések erôsségétôl függ,meghatározza a moláris tömeg is, de a molekula alakja is befolyásolja. A gömb alakú (gömbszerû) molekulákkisebb energiabefektetéssel szakadnak ki szomszédos folyadékrészecskék közül, mint a hosszúkás, nagyobb fe-lületû molekulák, ezért az elôbbieknek alacsonyabb a forráspontja még akkor is, ha azonos a moláris tömege.

A tiszta folyadékok hômérséklete forrásuk közben állandó (forráspont), ekkor már a folyadék belse-jébôl is folyamatosan szállnak fel buborékok.


Kísérleti megfigyelések: A jód szublimálásaMilyen halmazállapot-változást észlelsz? Szilárdból gáz-halmazállapotú jódot kapunk.Milyen színû a szilárd, kristályos jód? Szürkés, fénylô.Milyen színû a jódgôz? Lila.A hevítés befejeztével a vattát kihúzva a kémcsôbôl mit észlelsz a vatta felületén? Barna színezôdést, apró, fénylô kristálykákat.(Finom eloszlásban a szilárd jód barnás színû. Ha a bôrre jut, azt is barnára színezi.)Feladatok11.. a) gáz-halmazállapotúak: amelyeknek az olvadáspontja és a forráspontja is alacsonyabb, mint 25 °C. b) folyadék hal-

mazállapotúak: amelyeknek az olvadáspontja 25 °C-nál alacsonyabb, forráspontja 25 °C fölött van. c) szilárd halmaz-állapotúak: mind az olvadáspontjuk, mind a forráspontjuk 25 °C fölött van.

22.. Mivel a párolgás a folyadék felületérôl történik, ezért minél nagyobb a folyadék felülete, annál rövidebb idô alatt pá-rolog el. Egy széles szájú edénybôl gyorsabban párolog el a folyadék.

33.. A „forró leves” a testhômérsékletünkhöz (36,5 °C) képest meleg (45 °C körül), ugyanígy a „forró fürdô” is. A forrás-ban lévô víz 100 °C hômérsékletû (normális nyomás mellett).

44.. A kámfor már közönséges hômérsékleten is szublimál.55.. Magas hegységekben a légnyomás kisebb, így a víz forráspontja alacsonyabb hômérsékleten van, mint 100 °C, ezért

nem fônek meg a hüvelyesek.Ha kuktában fôzzük, akkor a kuktában uralkodó nagyobb nyomáson a víz forráspontja is magasabban lesz, mint 100 °C,így a hüvelyeseket is meg lehet fôzni.


11.. A) Hamis, mert az olvadáspont fölé kell a hômérsékletet emelni, hogy megolvadjon az anyag, de azok az anyagok,melyek szublimálnak, kihagyják a folyadék halmazállapotot.

B) Igaz.C) Hamis, mert gördülô mozgást végeznek.D) Igaz állítás, párolgáskor a víz a környezetébôl vonja el a hôt (ebben az esetben a környezet a bôrünk).*E) Igaz.*F) Igaz.

22..

A párolgás és a forrás között tehát az a különbség, hogy párolgás minden hômérsékleten bekövetkezik, és a molekulák a folyadékfelszínérôl kerülnek a gáztérbe. A forrás csak a forrásponton következik be, és itt a folyadék belsejébôl is felszállnak buborékok.

33.. jégkocka készítése vízbôl • • szublimációjódgôzök lehûtése • • párolgásjégcsap csöpögése • • kristályosodás

kölnisüveget nyitva hagyunk, és érezzük az illatát • • lecsapódásjódkristályt melegítünk • • forrás

leves forralásakor a fedôn vízcseppek jelennek meg • • fagyásteavíz készítésekor a buborékok megjelenése • • olvadás


PPáárroollggááss FFoorrrrááss

Milyen halmazállapot-változást jelent? Folyékonyból gáz-halmazállapotúvá alakul

Folyékonyból gáz-halmazállapotúvá alakul

Milyen belsô energiaváltozással jár? Belsô energia növekedésével jár Belsô energia növekedésével jár

Honnan kerülhetnek folyadékmoleku-lák a gáztérbe?

A folyadék felületérôl A folyadék belsejébôl is kerülhetnekmolekulák a gáztérbe

Milyen hômérsékleten következhetbe (normál légköri nyomás mellett)?

Minden hômérsékleten (az olvadás- és forráspont között)

A forrásponton

**

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

44.. A tankönyv 58. ábrája alapján.**55. Magas hegységeknél alacsonyabb a légnyomás értéke, ezért a víz forráspontja is alacsonyabb (a buborékoknak ki-

sebb nyomást kell legyôzni, hogy fel tudjanak szállni). A kuktafazékban a nagyobb gôznyomáson magasabb hômér-séklet szükséges, hogy a buborékok a folyadék belsejébôl is felszállhassanak, vagyis magasabb a forráspont értéke,mint kisebb nyomáson. Az étel magasabb hômérsékleten gyorsabban fô meg.

**66..

A lombikban vizet forralunk A lombik felülre került alját hûtjük

Véleményed szerint miért csak forralás után szabad bedugaszolni a lombikot? Forralás közben nem szabad bedugaszolni alombikot, mert a zárt térben megnövekedett gôznyomás szétvetheti a lombik falát (robbanásveszély!).Mitôl függ egy anyag forráspontjának értéke? A forráspont függ az anyagi minôségtôl és a folyadékra nehezedô (gôz)nyo-más értékétôl.Magyarázd el saját szavaiddal, hogy a lehûtött lombikban miért csökken a vízgôz nyomása! (Magyarázatodban térj ki a gáz-térben lévô vízmolekulák számára!) A hûtés hatására a vízgôz egy része lecsapódik, vízzé alakul, így a gôztérben kevesebblesz a vízmolekulák száma, tehát a lombikban lévô gôznyomás csökken.Ha a folyadék fölötti térben csökken a nyomás, akkor vajon miért lépnek ki könnyebben a vízmolekulák a folyadéktérbôl agáztérbe? (Magyarázatodban gondolj arra a jelenségre, amikor egy zsúfolt tömeg elôtt kitárul egy nagy kapu, és a kapu mögöttnincs egy ember sem!) Ha a folyadék fölötti gôznyomás kisebb, ennek eredményeként a folyadéktérben lévô molekulákkönnyebben, azaz alacsonyabb hômérsékleten lépnek ki a gôztérbe, a víz tehát alacsonyabb hômérsékleten forr.

**77.. Forráspont.

A Lecsapódás, desztilláció címû órát – idô hiányában – öösssszzee lleehheett vvoonnnnii aa kköövveettkkeezzôô óórráávvaall,, a Fizikai vál-tozás, energiaváltozások címû órával, de két órában is meg lehet tartani, attól függôen, hogy tanulókísérletbenvégzik-e el a gyerekek a desztillálást, hogy mennyi kiegészítô, magyarázó, elmélyítô ismeretet közöl a tanár stb.

9. óra: Lecsapódás, desztilláció

Ha aa ttaannuullóókk vvééggzziikk aa ddeesszzttiilllláálláásstt,, akkor figyelmeztessük ôket a legfontosabb balesetvédelmi rendsza-bályokra, és a kísérleti berendezés pontos összeállítására: a hômérô tartálya ne érjen le egészen a kém-csô aljáig (az oldalcsô kimeneti magasságába célszerû állítani, így a távozó vízgôz hômérsékletét mutat-ja); a megfestett oldatot a kémcsô egyharmadánál magasabbra ne öntsük, mert átforr az oldalcsövönkeresztül a párlatba, és elszínezi! Ha nem pontosan 100 °C-ot mutat a hômérô, vegyük számba a hi-balehetôségeket a mérés során! Hasonlítsuk össze a kiindulási oldatot a kapott párlattal (szemmel lát-ható különbségek, összetételbeli különbségek)!



Anyag EszközTanulókísérlethez (desztilláció) színes oldat (pl.: halványlila

kálium-permanganát-oldat), hideg vizes papír zsebkendôvagy rongydarab (hûtéshez)

Interaktív tananyag Óravázlatok: 3. Fizikai változások (harmadik rész)

kémcsô, kémcsôfogó, Bunsen-égô vagy borszeszégô, gyufa

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Háttér

A desztilláció kémiatörténeti vonatkozásaiA desztilláció elsô leírásai az i. e. I. századból származnak, például a cédrusolaj lepárlásának módja olvasha-tó a munkafüzet *6. feladatának szövegében.

A IV–V. században Zozimosz alkalmazta elôször a ma is használatos desztilláció elvét: egy kemencébenhevítette a folyadékot, a gôzöket elvezette, és lehûtve lecsapódtak. Ezt a módszert fejlesztették tovább, ésa IX. században az arab alkimisták már komoly jártasságot szereztek. Abu Juszuf al-Kindi „A parfümök ésdesztillációk kémiájának könyve” c. munkájában az illatos olajok és vizek készítésére vonatkozó évezredesismereteket és desztillációs eljárásokat gyûjtötte össze.

A desztillált víz gyakorlati felhasználása Mivel a desztillált víz oldott anyagokat nem tartalmaz (a forralás során az oldott gázok eltávoznak, aszilárd anyagok pedig visszamaradnak), így minden olyan berendezésben célszerû használni, amelybenvizet kell melegíteni (pl.: gôzölôs vasaló); ezzel megakadályozzuk, hogy a vízkô (a vízbôl kiváló Ca-, Mg-vegyületek) lerakódjon a berendezésben, és azt tönkretegye. Gyakran használnak ún. ioncserélt vizet,mely helyettesítheti a desztillált vizet abból a szempontból, hogy nem válnak ki belôle vízben oldhatat-lan vegyületek (lágy víz).

Mérési hibák kiértékeléseHa desztillált víz valamely fizikai állandóját mérjük (pl.: olvadás- vagy forráspontot), mindig figyelembekell venni, hogy esetleg valamilyen módon szennyezôdhetett a vizsgált víz (pl.: az edény nem volt kel-lôen tiszta, az állás során a levegôbôl oldott anyagok jutottak a vízbe stb.). A „szennyezett” víz már va-lamilyen híg oldatnak tekinthetô, és a híg oldatok törvényszerûségei érvényesek rá: ilyen törvény az ún.forráspont-emelkedés (a híg oldat forráspontja mindig magasabb, mint a tiszta oldószer forráspontja),illetve az ún. fagyáspontcsökkenés (a híg oldat fagyáspontja mindig alacsonyabb, mint a tiszta oldószerfagyáspontja). A pontatlanság okai (hibaforrások) lehetnek még: nem desztillált vízzel dolgozunk, nemstandard körülmények között mérünk, a hômérôk nincsenek kalibrálva, nem pontosan szemmagasság-ban olvassuk le a hômérôt stb.

A desztillált víz hatása az élô sejtreAz élô sejt plazmája adott koncentrációban tartalmaz különbözô anyagokat (adott ozmotikus nyomássalrendelkezik). Ha a sejteket tartalmazó szövetet desztillált vízbe (vagy a sejtplazmánál kisebb ozmotikusnyomású oldatba) tesszük, akkor a sejthártya félig áteresztô tulajdonsága miatt (ami azt jelenti, hogy a kis-méretû oldószer-molekulákat, pl.: a vízmolekulákat átereszti, a nagyméretû molekulákat, pl.: fehérje-vagy szénhidrát-molekulákat pedig nem) a víz beáramlik a sejtekbe (diffúzió), a sejt térfogata megnô,szélsôséges esetben szétreped a sejt. Ez a jelenség az ozmózis, hajtóereje pedig a félig áteresztô hártyakét oldalán az ozmotikus nyomás kiegyenlítôdése; a vízmolekulák sejtbe való beáramlásával hígul a sejt-plazma koncentrációja, így csökken az ozmotikus nyomása. Megfigyelhetô ez a jelenség például nagyesôzések után, amikor az érett cseresznyeszemek megrepednek (az esôvíz lágy víz, jó megközelítésseldesztillált víznek is tekinthetô).


Kísérleti megfigyelés: AA vvíízz ddeesszzttiilllláácciióójjaaLeolvassuk azt a hômérsékletet, amelynél a buborékok felszállása folyamatossá válik: 100 °C körüli értéket olvasunk le.Milyen színû a párlat? A párlat színtelen.Feladatok11.. A levesbôl párolgás révén a gôztérbe, és onnan lecsapódással a fedôre kerülnek a vízcseppek.22.. A buborékok vízgôzt tartalmaznak.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

33.. Gôzölôs vasaló feltöltésénél, autók akkumulátorának a feltöltésénél, elektromos párologtató feltöltésénél stb.44.. A szennyezôdés és a tisztítandó folyadék forráspontja között viszonylag nagy különbség legyen, hogy a tisztítandó fo-

lyadékkal együtt ne párlódjon át.(Az 5–*7. feladatok a Fizikai változások, energiaváltozások címû órához tartoznak.)


11.. A) Igaz, mert ott a hômérséklet is alacsonyabb.B) A tinta festékanyaga nem lehet illékonyabb, mint a víz, mert akkor elég hamar „színtelenné” válna a tinta, így a

festékanyag nem desztillál át (forráspontja magasabb, mint a vízé), és a párlat színtelen. Az állítás hamis.C) Igaz (már tanultuk a diffúzió jelenségét).D) Igaz. (Az ilyenkor közölt energia, a forráshô a molekulák egymástól való eltávolodására fordítódik.)E) Hamis, mert a desztilláció forráspontkülönbségen alapuló szétválasztási módszer.

22.. Magasabb hômérsékletû levegôben nagyobb lehet a víz gôznyomása (több vízmolekulát tartalmazhat), a hidegebbszemüveglencsére azonban lecsapódik a vízgôz (párásodás).

33.. A forró vízbôl elpárolgó vízgôz a hidegebb fedôn lecsapódik vízcseppek alakjában.44.. Egy egyszerû rajzon célszerû pontosan ábrázolni, hogy a melegítendô

berendezésnek mely részei zártak, és mely részei nem (fontossá válhatpéldául a robbanásveszély elkerülése miatt).

55.. Savas akkumulátor, gôzölôs vasaló, elektromos párologtató, vízmelegítôs termosztát stb.**66.. Mely anyagokból milyen anyagokat pároltak le a szöveg szerint?

Hogyan jutottak a párlathoz? A felszálló gôzöket az edény fölé tartott laza gyapjútömeggel fogták fel.Mi volt a hibája ennek az eljárásnak? Finomabb elválasztásra, nagyobb mennyiségû anyag tisztítására nem alkalmas.**77.. Desztilláció.

10. óra: Fizikai változás, energiaváltozások

Ha ezt az órát nem vonjuk össze az elôzôvel, akkor van idô részletesen megbeszélni a fizikai változásoksorán bekövetkezô energiaváltozásokat. Részletezhetjük, hogy ha az anyag részecskéi (a rendszer) energiátvesznek fel a környezettôl (pl.: melegítjük), akkor a részecskék gyorsabb mozgásúak, nagyobb energiájúaklesznek, az anyag belsô energiája megnô, ami aannyyaaggsszzeerrkkeezzeettii vváállttoozzáássookkat hozhat létre (pl.: halmazálla-pot-változást).

Az energiaváltozásokat ún. eenneerrggiiaaddiiaaggrraammon ábrázolhatjuk: a függôleges tengely mutatja az energiaváltozását. Nincsen nulla pontja (legfeljebb megállapodásszerûen kijelölhetünk egy nulla energiaszintet),csak egy meghatározott állapothoz képest (kiindulási állapot) tudjuk vizsgálni a folyamat energiaváltozá-sát. Tisztázzuk, hogy mit tekintünk eexxootteerrmm,, illetve eennddootteerrmm folyamatnak (természetesen nem csak fi-zikai változás járhat energiaváltozással, hanem a kémiai változások is, amit csak a következô órán tisztázunk,hogy mit jelent, de már itt utalhatunk erre)!

Mondjunk sok ppééllddáát fizikai változásra, és tisztázzuk, hogy ezek egyike során sem kapunk más minô-ségû és összetételû anyagokat, csak a fizikai tulajdonságai változnak meg az anyagnak (halmazállapot,szín, alak, hômérséklet, térfogat stb.). A 66. ábrán feltüntetett példában a fizikai változások között egykémiai változás is szerepel (égés).

Ha van idônk, az órán vagy szakkörön is elvégezhetjük az Otthoni kísérletet.


kátrány- és a cédrusolajból illékony anyagokat

kristályosodás, olvadás, forrás, fagyás, lecsapódás, párolgás, szublimáció

hûtés

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Háttér

TermokémiaA termokémia a kémiai reakciók során létrejövô hôváltozásokkal foglalkozik.

Az energiaváltozást a rendszer szempontjából nézve az exoterm folyamat során a rendszer energiát ve-szít, a hôváltozás elôjele ilyenkor negatív, ∆H < 0 (a delta, ∆, jelentése: változás; a termokémia csak a hôvál-tozást kíséri figyelemmel, a folyamatokat kísérô fény-, hang- stb. energiakibocsátást nem). Endoterm folyamatsorán a rendszer energiát vesz fel a környezetébôl, energiát nyer, a hôváltozás elôjele pozitív, ∆H > 0.

(Kémiai reakciók energiaváltozásait ld. a következô óránál.)


(1–4. feladatok az elôzô óránál szerepelnek.)55.. A földgáz égésekor hô szabadul fel, meleget érzékelünk.

**66.. A gáz hirtelen kiterjedése energiát igényel, mert a reális gázoknál nem tekinthetünk el a gázmolekulák között hatóvonzástól (ideális gáz esetén a molekulák olyan távol vannak egymástól, hogy nem hat közöttük vonzás). Ha hirtelen nagyobb tér áll a gáz rendelkezésére, a molekulák egymás közti vonzásának a legyôzésére a környezetbôlvonja el az energiát, a környezete lehûl. A folyamat endoterm. (Ld. a gázokról szóló háttéranyagot, 44. oldal.)

**77.. Az aceton (fp.: 56,5 °C), alkohol (fp.: 78,4 °C), víz (fp.: 100 °C) esetében sorrendben növekszik a forráspontérték, ebbôlkövetkeztethetünk az „illékonyságra”, ami egyben a folyadékok molekulái között ható kölcsönhatás erôsségére is utal.Otthoni kísérlet:A szódabikarbóna (NaHCO3) oldódáshôje: +17 kJ/mol , a kristálycukoré +3,81 kJ/mol. A különbség a kísérlet soránérezhetô: mivel a szódabikarbóna oldódása több hôt von el a környezettôl („endotermebb”), így hidegebbnek érez-zük azt az alumíniumtasakot, melyben a szódabikarbónát oldjuk.


11.. A) Igaz.B) Hamis, exoterm változások esetén hô szabadul fel.C) Hamis, mert endoterm folyamatok során a rendszer energiát vesz fel a környezetébôl, tehát a belsô energiája növekszik.D) Igaz, mert csak alak- és méretváltozás történik.E) Hamis, mert ilyenkor fizikai változások: hômérséklet–változás és térfogatváltozás történnek.

22..

Mi a közös ezekben a változásokban? Fizikai változások.33.. A diagramból kiolvasható, hogy a kiindulási állapot energiaszintje magasabban van, mint a végállapot energiaszintje,

tehát a változás energialeadással járt, azaz exoterm változás (a rendszer energiát adott le a környezetnek), a rend-szer belsô energiája csökkent, a környezet felmelegedett.

44.. A kristályos anyagban a rácspontokon lévô részecskék rezgômozgást végeznek. Melegítés (energiaközlés) hatására a rezgômozgás egyre nagyobb kitéréssel történik, a belsô energiája nô, az olvadáspont hômérsékletén összeomlik akristályrács. Az olvadás endoterm fizikai változás.


Anyag EszközOtthoni kísérlethez szódabikarbóna, kristálycukor, víz 2 alufóliadarab, kiskanálInteraktív tananyag Óravázlatok: 5. Energiaváltozások

Képek, ábrák: 26. 64. ábra: Halmazállapot megállapítása (30. o.)27. 65. ábra: Halmazállapot-változások energiadiagramja (30. o.)28. 66. ábra: Exoterm és endoterm folyamatok (30. o.)29. 67. ábra: A rendszer és a környezet (31. o.)

Alakváltozás

Térfogatváltozás

a) ólomöntés, b) kockacukorból porcukrot készítünk, e) gyurmafigura készítése, g) szabásminta alapján a ruhaszövet kiszabása,

h) drótból spirálrugó készítése

c) a zárt üvegben megfagyasztott víz szétfeszíti az üveget, f) lázmérôvel való hômérsékletmérés

Halmazállapot-változás a) ólomöntés, c) a zárt üvegben megfagyasztott víz szétfeszíti az üveget, d) hidegbôl meleg szobába lépve bepárásodik a szemüveg,

i) nyitva hagyott kölnisüvegbôl „elfogy” a kölni

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

55..

**66.. A szöveg szerint mit értünk mozgásonfilozófiai szempontból? A mozgás az anyag valamilyen állapotának megváltozását jelenti.biológiai szempontból? Az élôlények fejlôdése, növekedése a biológiai mozgás.kémiai szempontból? A vegyületek keletkezése és elbomlása a kémiai mozgás.fizikai szempontból? A testek helyzetváltoztatása a mechanikai mozgás.

**77.. Endoterm [ND O-n N nélkül + „TEREM” E nélkül].

11. óra: A víz bontása kémiai reakcióval. A kémiai változás

Meg kell érteniük a tanulóknak, hogy a mmoolleekkuulláákk kköözzööttttii kkööttéésseekk ééss aa mmoolleekkuulláánn bbeellüüllii kkööttéésseekk felsza-kadása egészen más folyamatokat eredményeznek, tudniuk kell különbséget tenni ffiizziikkaaii ééss kkéémmiiaaii vváállttoozzáássközött. A lényeges különbségeket táblázatba foglalhatjuk:

A vízbontást HHooffffmmaannnn--ffééllee vvíízzbboonnttóó kkéésszzüülléékkkkeell végezhetjük. A készülékbe ne desztillált vizet önt-sünk, hanem 1 mol/dm3 koncentrációjú kénsavoldatot (ha Pt-elektródokat tartalmaz) vagy Na2SO4-oldatot (ha Fe-elektródokat tartalmaz)! Erre azért van szükség, hogy jól elektrolizálható elektrolitolda-tunk legyen, de ezt ebben az esetben nem kell a gyerekeknek értelmezni, mert nincsenek meg a kellôismeretük hozzá. Buborékmentesen jelig töltsük a készüléket az oldattal, a csapokat zárjuk el, majd12–24 V-os egyenárammal elektrolizáljunk. Egy idô után megfigyelhetô, hogy a negatív pólusnál (katód)keletkezô gáz térfogata kb. kétszer akkora, mint a pozitív póluson (anód) fejlôdô gázé. Az elektrolizálásbefejeztével elôször a kétszeres térfogatú gázt (hidrogéngázt) eresztjük ki a csap elforgatásával, miköz-ben meggyújtjuk (éghetô gáz), majd a másik csapot nyitjuk ki, parázsló gyújtópálcát teszünk a kiáramlógáz (oxigéngáz) útjába, a parázsló gyújtópálca lángra lobban (az égést táplálja). (Vigyázat! A kísérlet ide-je alatt az áramforráshoz kapcsolt elektródokat nem szabad felcserélni, mert durranógáz keletkezik, amirobbanásveszélyes!)

Mondjunk sok példát kémiai változásokra, vegyük sorra mindegyik esetben, hogy milyenanyag(ok)ból milyen más anyag(ok) keletkeznek!


Exoterm változás Endoterm változás

Lecsapódás, fagyás Szublimáció, olvadás, párolgás, forrás

Molekulák közötti kötések Molekulákon belüli kötésekA kötés erôssége gyengébbek sokkal erôsebbekA kötések felszakításához szükséges energia nagysága

kisebb energiabefektetéssel jár nagyobb energiabefektetéssel jár

A kötés felszakítása megváltoztat-ja-e az anyagi minôséget?

nem igen

A kötés felszakítása milyen változást eredményez?

fizikai változást,új anyag nem keletkezik

kémiai változást,új anyag keletkezik

Példák ezek a kötések szakadnak fel pl.: halmazállapot-változás során:

H2O(f) → H2O(g)

ezek a kötések szakadnak fel pl.: vízbontás során:

H2O → H2 + 1/2 O2

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58



Háttér

A kémiai változásokat kísérô hôváltozásokA kötési energia egy mólnyi meghatározott kötés felszakításához szükséges energia. Mértékegysége kJ/mol,elôjele pozitív.

A kémiai folyamatok során a reakcióba lépô anyagok kötései felbomlanak, újak alakulnak ki, a kiindulási éskeletkezô anyagok energiatartalma nem azonos, ezért a kémiai folyamatok mindig energiaváltozással járnak.

A termokémiai egyenlet feltünteti az anyagok minôségén és mennyiségén kívül azok halmazállapotát(g, f vagy sz jelzéssel) és a folyamatot kísérô energiaváltozást is, elôjelével együtt.

A reakcióhô megmutatja a kémiai változásban elnyelt vagy felszabadult hômennyiséget, ha a termo-kémiai egyenletben feltüntetett minôségû, mennyiségû és állapotú anyagok alakulnak át. Mértékegysé-ge kJ/mol, elôjele lehet pozitív (endoterm rekaciók) és lehet negatív (exoterm reakciók). Jele: ∆Hr.

Egy anyag képzôdéshôje az a hômennyiség, amely akkor szabadul fel vagy nyelôdik el, ha az anyagegy mólja standard állapotú stabilis elemeibôl keletkezik. Mértékegysége kJ/mol, elôjele lehet pozitívvagy negatív, jele: ∆Hk .

Az elemek standard állapotban stabilis formájának képzôdéshôje a definícióból következôen zérus. Egy anyag bomláshôje számérték szerint megegyezik a képzôdéshôvel, de azzal ellentétes elôjelû.A termokémia fôtétele, a Hess-tétel kimondja, hogy a reakcióhô független a részfolyamatok minô-

ségétôl, sorrendjétôl és lefolyásuk idejétôl, azaz a részfolyamatok hômennyiségének összegét a rendszerkezdeti és végállapota egyértelmûen meghatározza.A vízbontásA víz elektrolízise során lejátszódó kémiai folyamatok:

Katódon O–– : 2 H2O(f) + 2 e– = H2(g) + 2 OH–(aq) (elektronfelvétel, redukció)(a katód környezetében lúgos lesz a kémhatás, a lakmusz kék színt mutat)

Anódon ⊕: H2O(f) = 1–2 O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e– (elektronleadás, oxidáció)(az anód környezetében savas lesz a kémhatás, a lakmusz piros színt mutat)

Vizes oldatokban végbemenô elektrolízis esetén:A katódon (O–– pólus), grafit, Pt- vagy Fe-elektródok mellett, az alkálifémionok (pl. a Na+(aq)) vizes

oldatának elektrolízisekor is hidrogéngáz fejlôdik, a fenti folyamat szerint, és nem történik fémkiválás.Az anódon (⊕ pólus), grafit, Pt- vagy Fe-elektródok között, pl.: a szulfát (SO4

2–(aq))-ionokat tartalmazó

oldat elektrolízisénél az a részecske oxidálódik, amelynél a kovalens kötés felszakadása kevesebb energiátigényel. A vízmolekulák elektronleadása kisebb energiát igényel, mint a szulfátionoké, tehát ezek mellett avízmolekulák oxidálódnak, és oxigéngáz keletkezik a fent megadott egyenlet szerint.

A fentiekbôl következik, hogy olyan vizes oldatok elektrolízisekor, amelyekben – a kation alkálifémion (pl. nátriumion) vagy oxóniumion,– az anion összetett ion (pl. szulfátion), tulajdonképpen vízbontás történik, hiszen a katódon hidro-

géngáz, az anódon oxigéngáz fejlôdik. (Ilyen oldat a Na2SO4 – vagy a kénsavoldat.) A víz mennyisé-ge csökken, az oldott anyag mennyisége nem változik, így az oldat egyre töményebbé válik.

Anyag EszközVízbontáshoz 1 mol/dm3 kénsavoldat

vagy nátrium-szulfát-oldat 2 alufóliadarab, kiskanál

Interaktív tananyag Óravázlatok: 4. Kémiai vázlatokKísérletek: 8. Vízbontás

9. Durranógáz meggyújtásaAnimációk: 8. Vízbontás

9. Durranógáz meggyújtásaKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 5. 34. oldal 1. feladat

2. Munkafüzetbôl: 7. 29. oldal 3. feladatKépek, ábrák: 30. 68. ábra: A vízben lévô kötések (32. o.)

31. 69. ábra: A vízbontás energiadiagramja (32. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Kísérleti megfigyelés: VízbontásHogyan észleled a gázfejlôdést? Buborékképzôdést észlelünk, és a berendezés két szárában a vízszint alacsonyabb lesz.A kisebb térfogatú gázt tartalmazó szár végéhez tartott izzó gyújtópálcával mi történik? A kisebb térfogatú gáz (O2) áramábatartva a gyújtópálcát, az felizzik. A nagyobb térfogatú gáz milyen lánggal ég? A nagyobb térfogatú gáz (H2) meggyullad,és színtelen lánggal ég.Feladatok11.. a) papírdarab felvagdosása F; b) papírdarab elégetése K; c) víz elpárologtatása F; d) víz elektromos árammal törté-

nô elbontása K; e) kristálycukor feloldása teában F; f) kristálycukorból karamell készítése K; g) jód szublimációja F;h) hidrogéngáz és oxigéngáz keverékének felrobbanása K.

22.. Hogyan érzékeled, hogy a fa égése exoterm folyamat? Meleget érzékelünk, ami hôfejlôdést jelent, a fa égése során akörnyezetnek hôt ad le.


11..

22..

33..

44.. A hidrogéngáz és oxigéngáz vízzé egyesülése eexxootteerrmm/endoterm folyamat, mivel hôelnyelôdéssel/hhôôffeellsszzaabbaadduulláássssaalljár. A kémiai reakció során az anyagok belsô energiája nô/ccssöökkkkeenn.. A fordított reakció a vízbontás, melynek soránelektromos energiát kell befektetnünk, mert exoterm/eennddootteerrmm változás.

55.. Öngyújtó meggyújtása (gáz égése vagy benzin égése), nyers kávé pörkölése, ha meleg vasalót felejtünk a textílián, ésaz megbarnul, megfeketedik, karamellizáció stb.

**66.. Mi a kémiai változás? A hidrogén égése. Mi a fizikai változás? A hidrogén és az oxigén cseppfolyósítása. A kémiai válto-zás endoterm vagy exoterm? Exoterm folyamat. Mi történik az oxigénnel –119 °C-on (51 atmoszféra nyomás alatt)?Cseppfolyósodik. Magyarázd el saját szavaiddal, hogy ha egy gázt cseppfolyósítunk, akkor miért lesz kisebb a térfogata!A részecskék közelebb kerülnek egymáshoz, ezért a részecskék által kitöltött tér is kisebb lesz. Mennyi a hidrogén for-ráspontja 13 atmoszféra nyomáson? –240 °C.

**77.. Durranógáz.

Összefoglalás

A tankönyvi összefoglaló táblák, a munkafüzet és az interaktív tananyag segítségével ismételjük át a ta-nult jelenségeket, anyagokat, fogalmakat!


B. 1.

B. 2.

A. 3.

B. 4.

A. 5.

B. 6.

C. 7.

D. 8.

B. 9.

C. 10.

A. *11.

B. *12.

Fizikai változás Kémiai változás

1., 2., 4., 8., 11., 12. 3., 5., 6., 7., 9., 10., 13.

Képlettel

Kiindulási anyag Keletkezett anyagokAz anyag megnevezése

a folyamatbanvíz hidrogéngáz + oxigéngáz

H2O H2 O2

Az anyag típusa (vegyület/elem) vegyület elem elem

Az anyag halmazállapota (szobahômérsékleten) folyékony gáz gáz

Az anyag jellegzetes tulajdonsága nem éghetô éghetô az égéshez szükséges

A keletkezett anyagokkimutatása

meggyújtva színtelen

lánggal ég

az izzó gyújtópálca

fellobban

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


A munkafüzet feladatainak megoldásai

11.. a) hajlíthatóság, illékonyság, éégghheettôôsséégg,, apríthatóság (Az éghetôség kémiai tulajdonság, míg a többi fizikai sajátság.)b) jéggé fagyás, jód szublimációja, parfüm párolgása, vvíízzbboonnttááss (A vízbontás kémiai folyamat, míg a többi fizikai változás.)

22.. a) Lecsapódás, b) fagyás, c) olvadás, d) párolgás.33.. a) Víz, b) víz, c) víz.

a) a vízmolekulákon belül: erôs kémiai kötések (elsôrendû kémiai kötés) b) a vízmolekulák között: gyengébb, molekulákközötti kémiai kötés (másodrendû kémiai kötés).

44..

**55.. Ha egy kémcsôben lejátszódó kémiai reakció során azt érezzük, hogy a kémcsô fala felmelegszik, akkor ebbôl arra kö-vetkeztetünk, hogy a változás endoterm/eexxootteerrmm volt. A kémcsôben lévô oldatot tekintjük a rreennddsszzeerrnneekk/környezetnek,a kémcsô a rendszerhez/kköörrnnyyeezzeetthez tartozik, a kezünk szintén a rendszerhez/kköörrnnyyeezzeetthez tartozik, és azt érzékelhet-jük, hogy a rreennddsszzeerr/környezet felvett/lleeaaddootttt energiát a rendszernek/kköörrnnyyeezzeettnek. Ebben az esetben tehát a rendszerszempontjából eenneerrggiiaalleeaaddááss/energiafelvétel történt, a rendszer energiája ccssöökkkkeenntt/nôtt, ezért az energiaváltozást nneeggaa--ttíívv/pozitív elôjellel jelöljük.

**66..

**77.. Esô


Jelenségek párolgás, forrás, szublimáció, lecsapódás, lepárlás, vízbontás elektromos áram hatására,*gázok nyomása

AnyagokFogalmak

jód, desztillált víz, hidrogéngáz, oxigéngáz, durranógázkristályrács, belsô energia, olvadáspont, fagyáspont, forráspont, desztilláció, párlat, fizi-kai változás, fizikai tulajdonság, endoterm és exoterm folyamatok, molekulák közötti ké-miai kötések, molekulán belüli kémiai kötések, kémiai változás (reakció)*rendszer és környezet, *az energiaváltozások elôjele, *elsô- és másodrendû kémiaikötések

Interaktívtananyag

Játékok, feladatok: 6. Változások csoportosítása10. Társasjáték: Alapismeretek – Részecskék és változások

Kitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 8. 32. oldal *7. feladatTáblázatok: 2. Táblázatos összefoglalások: 2. A fizikai és kémiai változás

Az olvadás során a kristályrács összeomlik, mivel a rácspon-tokban lévô részecskék olyan nagy energiára tesznek szert,hogy kiszakadnak helyükrôl. Ehhez energiát vesznek fel a kör-nyezetbôl, az anyag belsô energiája nô (a hômérséklete vi-szont nem változik). A változás endoterm, azaz a kiindulási ál-lapot energiaszintje alacsonyabban van, mint a végállapoté.

ffoollyyéékkoonnyy aannyyaagg

EEnneerrggiiaa

sszziilláárrdd aannyyaagg

hidrogén•jód•víz•

denaturált szesz•oxigén•

•színtelen, szagtalan, az égést tápláló gáz•borszeszégôkben használják•a természetben mindhárom halmazállapotban megtalálható•színtelen, szagtalan, éghetô gáz•ezüstösszürkés színû anyag

•O M O L Ó IL O M É K CV L C A ÁA E11 S22 Ô33 L MD K U L A IÁ S Z U B L

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

I. Témazáró feladatlap megoldásai

I. témakör

A típusú feladatlap

II.. 1. Szublimáció: az a folyamat, melynek során egyes szilárd halmazállapotú anyagok hevítés hatására megolvadás nél-kül gázzá alakulnak a folyadék halmazállapot kihagyásával.2. Kémiai változás: kémiai reakció során kémiai kötések szakadnak fel (például a molekulában kémiai kötéssel össze-kapcsolódó atomok között), új kötések alakulnak ki, és új tulajdonságú anyagok jönnek létre.

IIII..

IIIIII..

IIVV..

VV.. 1. Ha vizes a bôrünk, fázunk. A víz párolog a testünkrôl, a párolgás endoterm folyamat, azaz a környezetbôl (a bôrünk-tôl) vesz fel energiát, így a víz (folyékony víz és vízpára) belsô energiája megnô, a vízmolekulák nagyobb energiá-val, gyorsabban mozognak, és a gáztérbe kiszakadnak (elpárolog a víz).

2. Egy kémiailag tiszta folyadékot hevítve, adott hômérsékleten buborékok képzôdnek. A folyadék forrni kezd, azaz afolyadék belsejében buborékok képzôdnek és szállnak felfelé. Kémiailag tiszta anyagnak a forráspontja meghatá-rozott érték.

VVII..

VVIIII.. D. 1. Mindegyik energiabefektetéssel jár (elektromos energia, hôenergia), ha a desztillációnál a lecsapódás energia-változását is figyelembe vesszük, akkor is az összes energiaváltozás zérus.A. 2. Bármilyen szennyezett folyadékot lehet desztillálni, vízbontást viszont csak vízzel lehet végezni.

VVIIIIII.. 1. 2. Szemmagasságban legyen a hômérô higanyszála.3. A jég olvadása fizikai változás.


A) Igaz.

B) Igaz.

C) Hamis, a párolgás nem kémiai változás.

D) Hamis.

E) Igaz.

F) Igaz.

Név Képlet Modelljének rajza

nitrogéngáz N2

víz H2O

oxigéngáz O2

B. 3. C. 4.

A. 5.A. 6.

A. 7.A. 8.

A. 9.

Vegyjel Név Név Vegyjel

Mg magnézium hélium He

C szén kálium K

Zn cink fluor F

Fém Nemfém Vegyület

3. vaspor, 7. réz4. hidrogéngáz, 5. kénpor,

6. klórgáz, 8. jód1. CO2, 2. desztillált víz

N N

O O

H HO

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

B típusú feladatlap

II.. 1. Kémiai elem: olyan kémiailag tiszta anyag, mely csak egyféle minôségû atomok halmazából áll, vegyjellel jelöljük.2. Forráspont: az a hômérséklet, amelyen a folyékony halmazállapotú anyag belsejében megindul a buborékképzôdés,

a folyadék gázzá alakul.

IIII..

IIIIII..

IIVV.. A) Igaz.B) Hamis, az olvadáspont és a fagyáspont ugyanaz a hômérséklet.C) Hamis, az olvadás nem kémiai változás.D) Hamis, a láng felsô egyharmadában magasabb a hômérséklet.E) Hamis, a részecskék állandó elkeveredô mozgása a diffúzió.F) Hamis, a vízbontás endoterm folyamat, tehát a belsô energia nô.

VV.. 1. A szennyezett vizet hevítve és gôzeit elvezetve tiszta vizet nyerhetünk. Szennyezett folyadékokat tisztíthatunk desz-tillációval, ha a szennyezôdés forráspontja viszonylag alacsonyabb (pl.: gázszennyezôdések) vagy viszonylag ma-gasabb (pl.: szilárd anyag oldódása), mint a vízé.

2. A víz fagyása térfogat–növekedéssel jár. A jég kristályrácsának kialakulásakor a vízmolekulák egy kicsit eltávolod-nak egymástól (a +4 °C-os víz sûrûsége a legnagyobb, ehhez képest a jég sûrûsége kisebb).

VVII..

VVIIII..

VVIIIIII.. 1.2. Szilárd halmazállapotú anyagból közvetlenül gáz-halmazállapotú anyag keletkezik.3. A szublimáció fizikai változás.

C típusú feladatlap

II.. 1. Molekula: a molekula olyan parányi kémiai részecske, melyet meghatározott számban alkotnak atomok, amelyekegymással kémiai kötést létesítenek.

2. Olvadáspont: az a hômérséklet, amelyen meghatározott körülmények között a szilárd és a folyékony halmazállapo-tú anyag egyaránt tartósan jelen lehet.


Vegyjel Név Vegyjel NévAl alumínium argon Ar

N nitrogén kén S

Fe vas klór Cl


1. magnézium, 4. higany, 6 ón2. jód, 3. nitrogéngáz,

7. oxigéngáz, 8. grafit5. NH3

Név Képlet Modelljének rajza

hidrogéngáz H2

szén-dioxid CO2

klór Cl2

D. 1.C. 2.

C. 3.D. 4.

B. 5.D. 6.

A. 7.A. 8.

C. 9.

H H

Cl Cl

O C O

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Név

IIII..

IIIIII..

IIVV.. A) Igaz.B) Igaz.C) Hamis, térfogat-növekedéssel jár.D) Hamis, kb. 600 °C-os.E) Igaz.F) Hamis, a forrás endoterm változás, a belsô energia nô.

VV.. 1. Ha jeget melegítünk, megolvad. A melegítéssel energiát közlünk, ennek hatására a belsô energia megnô, a vízmole-kulák gyorsabban, nagyobb kilengéssel mozognak, majd kiszakadnak a jégkristály rácspontjairól, a jég megolvad.

2. Színes kristálykát dobva tiszta vízbe, elôbb-utóbb az egész oldat színes lesz. Ez azt jelenti, hogy a kristályka oldódikvízben, tehát részecskéi elkeverednek a vízmolekulákkal, ez a diffúzió jelensége.

VVII..

VVIIII..

VVIIIIII.. 1.2. a) Két térfogatnyi hidrogéngáz.

b) Egy térfogatnyi oxigéngáz.

12. óra: Keverékek

Az óra célja a kkeevveerréékkeekk ééss vveeggyyüülleetteekk mmeeggkküüllöönnbböözztteettééssee:: mindkettô összetett anyag, de a vegyületkémiailag tiszta anyag. Sok példán keresztül célszerû ezt tárgyalni (ld. a tankönyvben felsorolt példák ésegyéb példák), miközben a keverékeknek egy fontos típusával is megismerkedünk: az oollddaattookkkal.

Ha van idô rá, és érdeklôdô az osztály, kiegészítô anyagként meg lehet beszélni a kôolaj laboratóriu-mi szétválasztását frakcionált desztillációval (táblai rajz és értelmezés). Segítségül használható a munka-füzet *6. feladata.

Tekintsük át az anyagok csoportosítását összetételük alapján, ebben segít a 6. táblázat és az interaktívtananyag!


Vegyjel Név Név VegyjelCa kalcium neon Ne

O oxigén foszfor P

Cu réz jód I


1. alumínium, 2. ólom, 6. arany3. oxigéngáz, 5. nitrogéngáz,

7. hidrogéngáz4. H2O, 8. CO2

Képlet Modelljének rajza

desztillált víz H2O

ammónia NH3

jód I2

B. 1.

A. 2.

C. 3.

B. 4.

B. 5.

C. 6.

A. 7.

A. 8.

B. 9.

I I

H

H

HN

H HO

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


Háttér

A benzin mint keverékA kôolaj több száz szénhidrogén-vegyület (alkán) keveréke. Ezeknek a vegyületeknek a forráspont-értékei nagyon közel esnek egymáshoz, fizikai és kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak. Ezért nemérdemes külön-külön tiszta vegyületekre szétválasztani – nagyon nehéz feladat is lenne – hanem elegendôegymáshoz közeli forráspontú, ún. forrásponttartomány szerinti frakciókra (párlatokra) elkülöníteni.

Laboratóriumban, kis mennyiségekkel dolgozva, a frakcionált desztillációval (szakaszos lepárlással)választják szét a kôolajat párlatokra. Ez a módszer „szakaszos üzemû”, azaz mindig meg kell szakítani adesztillációt, amikor egy újabb párlat összegyûjtésére egy újabb edényt tesznek a berendezéshez.

Az iparban célszerûbb a „folyamatos üzemû” módszereket alkalmazni. Így mûködik, légköri nyomástalkalmazva, az ún. frakcionált kondenzáció (ld. a munkafüzet *6. feladatát). A 350 °C-ra felmelegítettgôzök a toronyban felfelé haladva fokozatosan lehûlnek, és a különbözô frakciók lecsapódva felfoghatók:

benzin 40 – 150 °C forráspont-tartományú párlat,petróleum 150 – 250 °C forráspont-tartományú párlat,gázolaj 250 – 350 °C forráspont-tartományú párlat.Visszamarad az ún. pakura, ami 350 °C fölötti forráspontú szénhidrogének keveréke. Ha 350 °C fölé

hevítenék ezt az elegyet, akkor már a molekulákon belüli elsôrendû kovalens kötések is felszakadnának,nem fizikai szétválasztás, hanem kémiai reakció játszódna le. Ezért csökkentett nyomáson végzik a pakuratovábbi szétválasztását, így elérhetô, hogy 350 °C alatt legyen a forráspont (vákuumdesztilláció).

A kôolaj párlatai (így a benzin is) tehát nagyon hasonló forráspontú szénhidrogének keverékei (ésezek egyben nagyon hasonló fizikai és kémiai tulajdonságú szénhidrogének).


Feladatok11.. a) sárgaréz (réz és cink összeolvasztásával készített ötvözet): keverék, mert többféle kémiai elembôl áll.

b) cukoroldat: keverék, mert többféle molekulát (víz- és cukormolekulákat) tartalmaz.c) arany: elem, mert csak aranyatomokat tartalmaz.d) víz: vegyület, mert csak egyféle molekulát (vízmolekulákat) tartalmaz.e) tej: keverék, mert sokféle molekulát (többek között víz-, cukor-, zsírmolekulákat) tartalmaz.

22..


11.. A) Igaz.B) Hamis, mert nem feltétlenül elemek keveréke (pl.: vízben oldott konyhasó).


Összehasonlítás szempontjai Keverékek VegyületekÖsszetételük (alkotórészeik,alkotóelemeik aránya)

tág határok között változhat szigorúan meghatározott

Alkotórészeik szétválasztásamilyen változással történhet? fizikai változással kémiai változással

(elemekre bontás)Egyszerû vagy összetett anyagok-e?

összetett anyagok összetett anyagok

Kémiailag tiszta anyagok-e? nem igen

Anyag EszközKülönbözô keverékek bemutatásához, pl.:

limonádé, cukros tea, cukrozott mák, paprikás liszt, tej, benzin, arckrém stb.

Interaktív tananyag Óravázlatok: 6. Anyagok csoportosításaKísérletek: 4. Kálium-permanganát oldása vízben (ism.)Animáció: 3. Részecskék diffúziója folyadékban (kétféle anyag) (ism.)Játékok, feladatok: 7. AnyagdominóKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 6. 38. oldal 2. feladat

2. Munkafüzetbôl: 9. 34. oldal *7. feladat

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

C) Igaz.D) Igaz.E) Hamis

22..

33..

44.. Például:a) A keverék neve: csemegeuborka. Összetétele: uborka, víz, cukor, só, ecet, fûszerek és fûszerkivonatok.b) A keverék neve: ételecet. Összetétele: ívóvíz és étkezési ecetsav.c) A keverék neve: ásványvíz. Összetétele: nátrium-, kalcium-, magnézium-, lítium-, klorid-, szulfát-, hidrogén-kar-

bonát-, fluoridion, szén-dioxid vízben oldva.55.. a) A „kakukktojás”: jég. A szempont: szilárd, kristályos anyag, a többi gáz.

b) A „kakukktojás”: levegô. A szempont: keverék, a többi vegyület.66.. Mibôl keletkezett a kôolaj? Tengeri élôlények maradványaiból.

Hol keletkezett a kôolaj? Nagy mélységben (több száztól több ezer méterig).Mennyi idô alatt keletkezett a kôolaj? Évmilliók alatt keletkezett.Az anyagok mely csoportjába tartozik a kôolaj? Keverék.

Mivel magyarázod, hogy a benzinnek nincsen egy meghatározott forráspontértéke, csak forrásponttartománya? Egymáshoznagyon közel esô forráspontértékû folyadékok keveréke.Egy folyadékelegy forralásakor a legalacsonyabb vagy a legmagasabb forráspontú összetevôje távozik legelôször? Legalacso-nyabb.Egy forró gázelegy lehûtésekor a legalacsonyabb vagy a legmagasabb forráspontú összetevôje csapódik le legelôször? Leg-magasabb.A frakcionáló oszlopban a fent említett két eset közül melyik valósul meg? A második eset (a forró gôzök a frakcionáló osz-lopban fölfelé haladva fokozatosan hûlnek le).**77.. Denaturált szesz.

13. óra: A keverékek szétválasztása

Ezen az órán kküüllöönnbböözzôô mmóóddsszzeerreekkkel választunk szét különbözô keverékeket összetevôikre. Meg kellbeszélni a tanulókkal, hogy bármilyen keveréket aszerint lehet szétválasztani, hogy keresünk legalább egyolyan tulajdonságot, amelyben eltérnek az összetevôk, és ezt használjuk fel (pl.: vízben való oldódásbelikülönbség, szemcse/részecskeméretbeli különbség, mágneses tulajdonságbeli különbség, szublimációraképes-e vagy sem stb.).

A kkíísséérrlleetteekket lehet tanulókísérlettel vagy tanári kísérlettel végezni.


Elem

Kémiailag tiszta anyagok

VegyületKeverék

6. oxigéngáz, 10. hidrogéngáz,

4. jód

2. desztillált víz,

7. szén-dioxid-gáz

1. tengervíz, 3. benzin,

5. hipermangánoldat, 8. limonádé,

9. tej, 11. levegô,

12. bronz (réz és ón ötvözete)

Oldószer Oldott anyagCukros-citromos tea víz cukor, citromlé

Salátalé víz ecet, só, cukor

Tej (a tankönyv 74. ábrája segít a megoldásban)

vízásványi anyagok,

tejcukor, fehérje, zsír

1. D.2. A.

3. B.4. C.

5. E.

**

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58



Kísérleti megfigyelés: Só és homok keverékének szétválasztásaA keverék vízzel való elkeverése után mit tapasztaltunk? A só feloldódik, a homok leülepedik az edény aljára.Mi maradt a szûrôpapíron? A homok maradt a szûrôpapíron.Milyen színû oldat csöpögött át a szûrôpapíron? Színtelen oldat.Az oldatból elpárologtatva a vizet, mi maradt vissza? A víz elpárologtatása után a só maradt vissza.Feladatok11.. A só és homok keverékének a szétválasztásához hasonlóan (vízben való oldódásbeli különbség): a keveréket vízzel el-

keverve a cukor oldódik, a homok nem; ha átszûrjük, a homok a szûrôpapíron marad, a cukrot bepárlással vissza-nyerhetjük.

22.. Mindkét anyag oldódik vízben, vizes oldatukban lévô részecskéik átjutnak a szûrôpapír pórusain, egyik sem szubli-mál, tehát ezekkel az egyszerû módszerekkel nem választhatók szét.

33.. A szétválasztás elve az, hogy a jód szublimál, a konyhasó nem. Ha tehát szilárd halmazállapotban hevítjük a keveré-ket, a jód szublimál, a lila jódgôzöket hideg felületre (vízzel töltött lombik fenekére vagy üveg- vagy porcelánlapra)rácsapatjuk.

44.. A szétválasztás elve az, hogy csak a vas mágneses tulajdonságú, a többi fém nem. Ha tehát a fémporkeveréket üveg-lapra vagy szûrôpapírra tesszük, és alatta a mágnest elhúzzuk, a vas elválik a többi fémtôl. Ha nagyon finom a fém-por, a mûveletet többször meg kell ismételni.

Otthoni kísérlet: Mák és cukor keverékének szétválasztásaA mák és a cukor mely eltérô tulajdonságai alapján lehetett a két anyag keverékét szétválasztani? A cukor oldódik vízben, amák nem (vízben való oldódásbeli különbség).


11.. A) Hamis, a szétválasztás az eltérô tulajdonságok alapján lehetséges.B) Igaz.C) Hamis, mert a bepárláskor az oldott anyagot kapjuk meg, és az oldószer vész el.D) Igaz.E) Igaz.

22.. Mindkét eljárás a forráspontkülönbségen alapul, de a desztillációnál, az illékony alkotórészt elpárologtatása után le-csapjuk, és mint folyadékot visszakapjuk, a bepárlásnál pedig ez elvész számunkra.

33..


vaspor és rézpor keveréke •só és homok keveréke •

jódos só •sóoldat •

tintás víz •

• bepárlás• desztilláció• szûrés• oldás• mágnesezés• enyhe hevítés

Anyag EszközOldás, szûrés, bepárlás só és homok, desztillált víz fôzôpohár, üvegbot, kémcsô,

üvegtölcsér, szûrôpapír, olló, kémcsôfogó, Bunsen-égô vagy borszeszégô

Interaktív tananyag Óravázlatok: 7. Keverékek szétválasztása (elsô rész)Kitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 10. 35. oldal 3. feladat

11. 35. oldal 4. feladatKépek, ábrák: 32. 77. ábra: Szûrôpapír hajtogatása (39. o.)

33. oldal. Só és homok keverékének szétválasztása (39. o.)34. 78. ábra: Vaspor és rézpor szétválasztása (39. o.)35. 79. ábra: Só és jód keverékének szétválasztása (39. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

44..

55.. a) Vízben való oldékonyság (a cukor oldódik vízben, a szén pedig nem), a vizes oldatban a részecskék mérete (a cu-kormolekulák átjutnak a szûrôn, a szénszemcsék nem).

b) 1. Vízben való oldékonyság (a só oldódik vízben, a vas pedig nem), a vizes oldatban a részecskék mérete (a só ré-szecskéi átjutnak a szûrôn, a vasszemcsék nem). 2. Mágnesesség (a vas mágneses tulajdonságú, a só nem).

c) 1. Szublimáció (a jód szublimál, a homok nem). 2. Alkoholban való oldékonyság (a jód oldódik alkoholban, ahomok nem).

d) Vízben való oldékonyság (a só oldódik vízben, a kén pedig nem), a vizes oldatban a részecskék mérete (a só ré-szecskéi átjutnak a szûrôn, a kénszemcsék nem).

**66..

Milyen módszerrel választható el a szalmiáksó? hevítés, majd hideg üvegre kikristályosítása mészkô? vízzel elkeverés, ülepítés, szûrésa konyhasó? bepárlás

A szétválasztásnál milyen fizikai tulajdonsága szerint választható el a többi anyagtóla szalmiáksó? szublimációra való képességa mészkô? vízben való rossz oldhatóság, nagyobb szemcseméret, mint a szûrôpapír pórusaa konyhasó? víznél kisebb illékonyság (víznél magasabb forráspont)

**77.. Szûrôpapír.


Módszer Eszközöka) Cukor és szénpor

keverékevízben oldva, majd átszûrve üvegpoharak, tölcsér, szûrôpapír

b) Só és vaspor keveréke

1. vízben oldva és átszûrve2. a vasport mágnessel eltávolíthatjuk

1. üvegpoharak, tölcsér, szûrôpapír2. mágnes, papírlap

c) Jód és homok keveréke

1. a jód szublimációjával2. oldhatóságbeli különbség alapján (a jódjól oldódik alkoholban, a homok nem) Eztmég nem tudhatják a gyerekek, csak ha is-merik a „jódtinktúrát”.

1. üvegpohár, a pohárra illô óraüveg, Bun-sen-égô, gyufa, vasháromláb, lángelosztó2. üvegpoharak, tölcsér, szûrôpapír

d) Kénpor és só keveréke

vízben oldva, majd átszûrve üvegpoharak, tölcsér, szûrôpapír

a szalmiáksó elválasztásaa sókeveréktôl

a mészkô elválasztása a sókeverékbôl

a konyhasó elválasztása azoldatból

kristálykiválás az edény alján

párolgás

vízfürdô

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

*K óra: A keverékek szétválasztása. Adszorpció, kromatográfia (kiegészítô óra)

Beiktathatunk még egy kísérletes órát a keverékek szétválasztására. Az adszorpció jelenségének bemutatásátösszekapcsolhatjuk az egészségvédelemmel, és kísérletképpen a leszívott cigarettafüstben lévô kátrány-anyagokat kimutathatjuk a nedves vatta felületén. A fecskendôt fokozatosan és lassan kell kihúzni, így a vattamegbarnul, ezzel láthatóvá válik, hogy a tüdô vagy a szájüreg nyálkahártyájára is lerakódhatnak ugyanezek azégéstermékek. Az adszorpciót egyéb gyakorlati példán keresztül is értelmezzük (ld. tankönyv példái).

A kkrroommaattooggrrááffiiaa mint elválasztási módszer az adszorpción alapul. TTaannuullóókkíísséérrlleetttel vizsgálhatjukpéldául a filctollak festékanyagainak szétválasztását. Röviden értelmezzük, hogy az erôsebben adszor-beálódó színanyag a startvonalhoz közelebb, míg a gyengébben adszorbeálódó távolabb található, illetvehogy feltétlenül olyan futtató folyadékot (vagy elegyet) kell alkalmazni, amelyben a festékanyagok jóloldódnak, mert különben nem tud a színanyag a folyadékkal együtt „felfutni”. Megemlíthetjük a kapil-lárishatást, ami szükséges ahhoz, hogy a folyadék a porózus anyag kis réseiben (kapillárisaiban) felfeléhaladjon (ld. 8. óra háttéranyagát).

Zöld levél, illetve pirospaprika festékanyagát is vizsgálhatjuk az órán vagy szakkörön, de otthoni kísér-letként is elvégezhetik a gyerekek acetonos körömlakklemosóval és foltbenzinnel mint futtató folyadékokkal.


Háttér

A kromatográfiaA kromatográfiát mint analitikai módszert Mihail Szemjonovics Cvet (1872–1919) 1903-ban fejlesztette kinövényi színanyagok tanulmányozására. Az új módszerre azért volt szükség, mert ezekbôl az anyagokbólcsak nagyon kevés állt rendelkezésre, így a hagyományos analitikai módszereket nem alkalmazhatta.

Egy függôleges, alul csappal zárható üvegcsôbe porózus adszorbens anyagot tett, a tetejére a vizsgá-landó színanyagot, majd felülrôl oldószert csurgatott át lassú ütemben az oszlopon. Cvet több mint százoldószert és sokféle szilárd adszorbenst próbált ki. A módszer lényege az, hogy a különbözô színes anya-gok különbözô mértékben adszorbeálódnak a szilárd anyagon, és ezért a lefelé haladó oldószerbôl kü-lönbözô helyeken válnak ki. 1906-ban ezzel a módszerrel választotta szét a levélbôl petroléterrel kivontklorofill festékanyagát (kalcium-karbonát adszorbensen, alkoholos oldószerrel).

Az oszlopkromatográfia nagyon egyszerûen alkalmazható a papírkromatográfia helyett az órán is. Egykihegyezett kréta egyik oldalára a hegyes végétôl kb. 1 cm magasságban körbecseppentjük a festékelegyet.Egy fôzôpohár aljára öntjük a futtató oldószert, majd a krétát az oldószerbe állítjuk úgy, hogy a festék-elegy ne érjen az oldószerbe. Az oldószer felszívódik a krétán, magával viszi a festékelegyet, és össze-tevôi a kréta különbözô helyein jelennek meg. A kísérletet folytathatjuk azzal, hogy a krétát kivéve el-vágjuk úgy, hogy a szétvált festékek külön krétadarabokon legyenek, majd leoldjuk a krétadarabokról a fes-tékeket. Így megtörtént a tényleges szétválasztásuk is.


Anyag EszközÉgô cigaretta anyagainak adszorpciójához

cigaretta üvegcsô, az üvegcsövekhez illesz-kedô gumicsövek, egy nagyobbfecskendô, vizes vattacsomó

Filctoll festékanyagainak szétválasztásához

színes filctoll (fekete, barna, lila, zöld), etil-alkohol

kisebb fôzôpohár, a tetejére illesz-kedô óraüveg, szûrôpapírcsíkok

Interaktív tananyag Óravázlatok: 7. Keverékek szétválasztása (második rész)Kísérletek: 10. Filctoll festékanyagának szétválasztása

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Néhány lehetôség festékelegyek szétválasztására:


Kísérleti megfigyelés: Égô cigaretta anyagainak adszorpciójaMilyen színváltozást mutat a vatta? A vatta megbarnul. Kísérleti megfigyelés: Fekete filctoll festékanyagának szétválasztásaMilyen színekre vált szét az eredetileg fekete festékanyag? Olyan sorrendbe írd le, amilyen sorrendben megjelentek a papí-ron! A felhasználandó filctollat ki kell próbálni, mert különbözô festékkeverékbôl állhat, sôt az is elôfordulhat, hogy nembontható színekre.

A munkafüzet feladatainak megoldása (K*)

**11.. A kísérlet mutatja, hogy egyetlen cigaretta elszívásakor a légutak nyálkahártyájára is hasonló anyagok rakódnak le,mint amit a kísérletben láttunk. Ezek károsítják a tüdôt.

**22.. Melyik színû anyag adszorpciója a legkisebb? A narancssárga.Hogy nevezzük ezt az anyagot? Karotinoid.Melyik színû anyag adszorpciója közepes? A sárga színanyagé.Hogy nevezzük ezt az anyagot? Xantofill.Melyik színû anyag adszorpciója a legnagyobb? A zöld színanyagé.Hogy nevezzük ezt az anyagot? Klorofill.

**33.. a) A fokhagyma illatanyaga a levegôben elterjed (diffundál), és a kenyér, ami lyukacsos, nagy felületû, adszorbeálja,a felületén megköti.

b) A dohányfüst adszorbeálódik a függöny felületén (a textíliák felülete a szövés és a szálak miatt kicsit bolyhos).c) Az aktív szén nagyon nagy felületû adszorbens, amely a tinta festékanyagát megköti a felületén, így elszínteleníti

az oldatot.d) Az aktív szén nagyon nagy felületû adszorbens, amely a gyomorban és a belekben lévô gázokat megköti a felületén.e) A szûrôbetét (gyakran aktív szén) nagy felületû anyag, amely a kellemetlen szaganyag molekuláit megköti, de ha a

felülete „telítôdik”, több szagmolekulát már nem tud megkötni, akkor ki kell cserélni.A fent említett esetekben melyik fizikai jelenség figyelhetô meg? Adszorpció.Milyen szerkezetû és tulajdonságú legyen egy jó adszorbens? Az adszorbensnek tömegéhez képest nagy felületûnek kelllennie.

**44..

Megfejtés: kromatográfia

14. óra: A levegôAz óra célja, hogy megértsék a gyerekek, hogy a llééggkköörr öösssszzeettéétteellee csak bizonyos határok között változ-hat, vannak állandó és változó összetevôi.

A tankönyvben leírt kkíísséérrlleetttel bebizonyítjuk, hogy a levegô kb. egyötöd része oxigéngáz. Ennek a kísérletnek a magyarázatánál el kell fogadniuk a tanulóknak azt, hogy a gyertya égésekor oxigént hasz-nál el (ez fogy el a levegôbôl), és szén-dioxid-gáz keletkezik (ez a lúgoldatban elnyelôdik). Ebbôl viszontértelmezhetô, hogy amennyivel kevesebb gázt tartalmaz a henger (amilyen magasra felmegy a vízszint),az valóban a levegô oxigéntartalmát mutatja.


Festékelegy Futtató oldószer0,1%-os metilénkékoldat + híg eozinoldat 2:1 arányú alkohol : víz elegy

édesnemes pirospaprika acetonos oldata 2:1 arányú benzin : aceton elegy

spenótlevélbôl (jó a mirelit parajpép is) acetonnal kioldjuk a

klorofillt, mélyzöld oldatot készítünkalkohol

1. O2. N3. CVET4. C5. BÓR6. RÉZ7. VAS8. VÍZ

9. K10. AMMÓNIA11. ÓN12. GÁZÁLARC13. AKTÍVSZÉN14. OLDÓSZER15. F16. ADSZORBENS

17. ADSZORPCIÓ18. KÉN 19. KAROTIN20. XANTOFILL21. KLOROFILL22. JÓD23. RB, CS24. ALKOHOL

25. FELÜLET26. P27. BR28. HE, NE, XE29. MN30. AG31. KONYHASÓ

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A tankönyvben szereplô másik kkíísséérrlleetttel kimutatható, hogy a kilélegzett levegô CO2-tartalmú. Az átlátszómeszes vizes oldat megzavarosodik, ha szívószállal belefújunk. E kísérlet kapcsán utalhatunk arra, hogy a termé-szetben a mészkôkiválás vagy a mészkôhegyek belsejében lévô cseppkôbarlangokban a cseppkövek képzôdé-se is hasonló folyamatok eredménye. Ezek a folyamatok mindig függnek a légköri és az oldott CO2-tartalomtól.(A kémiai tanulmányok során a késôbbiekben ezzel még részletesebben fognak találkozni a tanulók.)


Háttér

A földi légkör összetételének változásaA Föld korát 4,6 milliárd évesre becsülik. A Föld a Naprendszer szilárd anyagainak gravitációs tömörülésévelkeletkezett. A kezdeti idôszakban elsôdleges légkör vagy egyáltalán nem volt, vagy hamarosan „megszökött”.

A mélyebb rétegeiben megolvadt Föld anyagainak rétegzôdése vezetett a mag és a köpeny elkülönülé-séhez, s a tömörülés során a korábban adszorbeált gázok a felszínre kerültek. Ebben az atmoszférában avízgôz mellett CO2, CO, N2, H2 és nemesgázok dominálhattak, jelen lehetett még NH3 és CH4 is. A hô-mérséklet csökkenésével az atmoszférából a felszínt borító óceánként csapódott ki a víz.

3,5 milliárd évvel ezelôtt jelenhetett meg az elsô baktériumszerû lény az ôsóceánban. 2–2,5 milliárd év-vel ezelôtt jelentek meg az elsô fotoszintetizáló élôlények, melyek CO2-ot fogyasztottak, és O2-t termeltek.Megkezdôdött az O2 mennyiségének fokozatos növekedése. Az akkori anaerob (oxigénmentes körülmé-nyek között élô) élôvilág számára az O2 jelenléte „méreg” lett, azonban kezdtek megjelenni az aerob szer-vezetek, amelyek a vízben oldott, illetve a légköri O2-t fogyasztják légzésük során. A fotoszintézis következ-tében a CO2 mennyisége csökkent, és szerves anyaggá alakult, beépülve az élô szervezetekbe, illetve azokpusztulása után felhalmozódva évmilliók alatt redukálódott szénné, szénhidrogénekké (kôszéntelepek, kô-olaj, földgáz). A vízben oldott CO2 beépült a meszes héjú tengeri élôlények mészpáncéljába is, ezek elpusz-tulása után a leülepedett mészvázból lassan kialakultak és kiemelkedtek a mészkôhegységek (üledékes kô-zet). Ilyen módon a légköri CO2 változó mennyiségben „raktározódhat” az élô és elhalt szerves anyagban,az óceánokban és a mészkôben. A légköri O2 mennyiségének növekedésével, kb. 1,2–1,6 milliárd évvelezelôtt jelenhetett meg az ózonpajzs (O3) is, mely lehetôvé tette a szárazföldi élôvilág elterjedését (kb. 500millió évvel ezelôtt), ugyanis megóvja az élô szervezeteket a káros UV sugárzásoktól.

A légköri CO2 mennyisége a Föld története során állandó változást mutat, hol megnövekszik a mennyi-sége (ilyenkor mint üvegházgáz felmelegedést okoz), hol lecsökken a mennyisége (lehûlést eredményez, jég-korszakok idején). Az O2 mennyisége egy darabig fokozatos növekedést mutatott, de mostanra már nemváltozik, hanem állandónak tekinthetô a légkörben (függetlenül a klímaváltozásoktól). Ezeket az adatokat akutatók az Antarktisz és Grönland több mint 100 m vastag jégtakaróját megfúrva, az 50–100 ezer éve ke-letkezett rétegekbôl állapították meg. A jégben lévô mikrobuborékok (zárványok) megmutatják a korabelilégkör összetételét.


Anyag EszközA levegô összetételének vizsgálata

lúgoldat (pl.: 1mol/dm3

koncentrációjú NaOH-oldat), parafára erôsített gyertya

üvegkád vagy nagyobb kristályosító csésze, nagy méretûkémcsô vagy üveghenger, gyufa

A kilélegzett levegô vizsgálata meszes víz kémcsô, szívószálInteraktív tananyag Óravázlatok: 8. A levegô (elsô rész)

Kísérletek: 11. A levegô összetételének vizsgálata12. Kilélegzett levegô vizsgálata

Animációk: 10. Fecskendô mûködése (dugattyú)Táblázatok a tankönyvbôl: 5. 7. táblázat: A levegô összetétele (43. o.)Képek, ábrák: 36. 81. ábra: Co2 és O2 körforgása (42. o.)

37. 83. ábra: A levegô összetétele (43. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A levegô páratartalmaAbszolút páratartalom: az 1 m3 levegôben lévô vízgôz tömege.

Relatív páratartalom: az adott hômérsékleten és nyomáson 1 m3 levegôben valóban jelenlévô, és amaximálisan lehetséges vízgôz tömegének hányadosa (nincs mértékegysége, viszonyszám).

Ha egy szobában „száraz” a levegô, a légutak nyálkahártyája kiszárad, így nem tud kellô módon véde-kezni a kórokozókkal, porral szemben, ez köhögésre ingerli az embert, nem egészséges. Egy helyiség le-vegôje kedvezô, ha páratartalma legalább 60–70%-os. Elôsegíthetjük a helyiség páratartalmának növelé-sét párologtatók mûködtetésével, illetve sok zöldnövény elhelyezésével (a növények is párologtatnak).

A víz körforgalma a szárazföldi élôlények számára meghatározó jelentôségû. A légkör a körforgalomszabályozásában fontos szerepet játszik, mivel az óceánok párolgásából származó vizet a szárazföldekfölé szállítja. Az egész Földet tekintve a légköri körforgalom zárt, azaz a párolgással évente a levegôbekerült víz mennyiségének megfelelô víztömeg csapadék formájában minden évben elhagyja a légkört, apárolgás és a csapadék földrajzi szélesség szerinti eloszlása azonban nem egyenletes. A csapadékmennyisége az Egyenlítô környezetében maximális, majd a 30° térségében minimumot mutat. A csapa-dékmennyiség második maximuma mindkét félgömbön a mérsékelt égövben jelentkezik, majd értéke asarkok felé haladva csökken. Ezzel szemben a párolgás mindkét félgömbön a száraz, szubtrópusi öve-zetben éri el a maximumát.


Kísérleti megfigyelés: A levegô összetételének vizsgálataHogyan változik a vízszint az üveghengerben? A vízszint felemelkedik az üveghengerben, jó közelítéssel a henger térfoga-tának 1/5-részéig.Mi történik az égô gyertyával? A gyertya elalszik.Kísérleti megfigyelés: A kilélegzett levegô vizsgálataMilyen változást észlelhetsz fújás után a meszes vízben? Fehér zavarosodást észlelünk.Magyarázat: vízben oldhatatlan CaCO3 (kalcium-karbonát) csapadék keletkezik:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Feladatok11.. H2, O2, N2, Cl2, CO2, NH3, CH4, HCl, CO, vízgôz, jódgôz, levegô, nemesgázok (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). (A tankönyv

ezeket említi.)22.. A levegô keverék, gázelegy, mert az összetétele nem állandó, alkotóelemei megtartják saját tulajdonságaikat és fizikai

módszerekkel szétválaszthatók. (Az oxigént és a nitrogént frakcionált desztillációval választják szét cseppfolyós levegôbôl.)A levegôt alkotják: O2, N2, CO2, H2O, kevés nemesgáz: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

33.. a) Lakatlan homoksivatag felett, tenger felett, iparvidéken: páratartalmában különbözik leginkább.b) Erdôben, emberekkel zsúfolt zárt helyiségben: szén-dioxid-tartalmában különbözik leginkább.

44.. Szennyezô gázok a kén-dioxid (SO2), a szén-monoxid (CO) és a különbözô összetételû nitrogén-oxidok. A nagyvárosok-ban a levegôszennyezés legnagyobb része a közlekedésbôl (robbanómotorok) származik, de a tüzelés és a különbözôiparágak üzemei is hozzájárulnak.

55.. Pl. katalizátoros autók használata, szakszerû tüzelés, a kerti hulladékot (pl. falevél) nem égetjük el, hanem komposz-táljuk stb.


11.. A gázhalmazállapot. A részecskék rendezôdése a térben: rendezetlen, a részecskék egymástól távol vannak. A részecs-kék mozgása: egyenes vonalú mozgás, ütközések esetén irányváltoztatással. Az anyag alakja: kitölti a rendelkezésre ál-ló teret. Az anyag térfogata (összenyomhatósága): összenyomható.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

22..

33.. Az elemi gáz elemmolekulákat tartalmaz, vagyis csak egyféle atomból felépülô molekulákat, ilyen például a nitrogén-gáz (N2), oxigéngáz (O2), hidrogéngáz (H2), klórgáz (Cl2) stb. A gázelegy keverék, benne többféle molekula van, ezeklehetnek elem- vagy vegyületmolekulák is. Gázelegy a levegô, a H2 és O2 elegye (durranógáz).

44..A gyertya elfogyasztja a levegô oxigéntartalmát, és a víz az oxigén térfogatának megfelelôen a csôbe nyomul.

**55.. a) Zárt helyiségben a belégzés következtében fogy a levegô oxigénje, és a kilégzés következtében felszaporodik a szén-dioxid, az ilyen összetételû „rossz” levegô rosszullétet okozhat.

b) A zöld növények fotoszintézisük során oxigént termelnek, így ilyen helyen kellemesebb a levegô, ezen kívül páro-logtatásuk következtében a levegô páratartalma is nagyobb.

**66.. a) Melyik esetben párolog el gyorsabban egy pohár víz: hidegben vagy melegben? Melegben. A levegô páratartalma (víz-gôz a levegôben) nagyobb lehet, ha magasabb hômérsékletû a levegô. Mikor képzôdik nagyobb felhôzet (a felhô a le-vegô „vízraktára”): ha kisebb, vagy ha nagyobb a levegô páratartalma? Nagy páratartalom mellett képzôdik felhô. Hacsökken a légkör hômérséklete, miért csökken a felhôzet? Lecsapódik a víz, és csapadék formájában lehullik.A körfolyamat lényege: Ha a légkör hômérséklete csökken, akkor a felhôzetbôl a víz lecsapódik, és csapadék formá-jában lehullik, ezért csökken a felhôzet. Ha a felhôzet csökken, a napsugárzás nagyobb mértékben jut el a felszín-hez, ennek következtében nagyobb mértékû a felszínbôl kisugárzó hô, ami a levegôt nagyobb mértékben melegíti fel.Ha a légkör hômérséklete nô, akkor nagyobb lehet a páratartalma, ezért a felhôzet is növekszik, ez viszont azt ered-ményezi, hogy a napsugárzás kevésbé jut át rajta, kevesebb sugárzás éri el a felszínt, így a felszín lehûl.

**77..

*K óra: A légkörrel kapcsolatos környezetvédelmi problémák(kiegészítô óra)

A téma fontossága miatt beiktathatunk egy kiegészítô órát, ahol aakkttuuáálliiss kköörrnnyyeezzeettvvééddeellmmii pprroobblléémmáákkatbeszélhetünk meg a gyerekekkel (pl.: szmog, CO-mérés stb.). Tisztázni kell, hogy mit jelent a levegô „tisz-tasága”, mit jelent a levegôszennyezôdés, és mi okozhatja. Érdemes szót ejteni a hheellyyii pprroobblléémmáákkról (van-e a környéken olyan ipari létesítmény, amely szennyezheti a környezetet, felszerelték-e a légtisztító be-rendezéseket, mérik-e folyamatosan a környéken a levegô minôségét stb.). Ezzel kapcsolatban akár „ku-tató” munkát is lehet adni a gyerekeknek (a helyi sajtó cikkei alapján vagy az adott üzemi létesítmény-ben való érdeklôdéssel stb.).

Nagyon fontos a gglloobbáálliiss pprroobblléémmáákkról (globális felmelegedésrôl, üvegházhatásról) is beszélgetni, me-lyek földi méretekben okoznak változásokat, ezért nem egy-egy országnak kell helyi jelleggel megolda-nia, hanem nemzetközi, világméretû összefogással lehetne ezeket rendezni. Különbözô világkonferenciá-kon próbálják a megoldást megtalálni politikusok és szakemberek egyaránt, de úgy tûnik sajnos, hogy azipar, a gazdaság e kérdésben ellenérdekelt.


•O Z Á G S EX O F U P MI K O I EGÉN

EVI

GET

ÓRR

K NÉ ÉO G

B, O2

F, levegô

D, N2

G, CO2

E, vízgôz

A, neon

A, argon

C, korom

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Sokszor a rövid távú gondolkodás, a gyors haszonszerzés gyôz a hosszabb távú gondolkodássalszemben, amely észreveszi azt is, hogy sokáig így nem lehet a gazdasági fejlôdést sem fenntartani, mertkörnyezetünk rohamosan romlik, pusztul. Meg kell határozni, hogy milyen környezeti terhelés mellett le-het a gazdasági fejlôdést fenntartani (fenntartható fejlôdés).

Háttér

Az üvegházhatás és a globális felmelegedésA Napból jövô elektromágneses sugárzás elôször a légkört éri. A lég-kör és a napsugárzás kölcsönhatása megszabja, hogy a földfelszínremennyi energia érkezik („bejövô napsugárzás”: rövidhullámú, nagyenergiájú sugárzás, lényegében a látható fény tartománya jut át a lég-körön). Másrészt a légkör összetétele befolyásolja a Föld saját kisugár-zásának sorsát („kimenô földsugárzás”: hosszúhullámú, kis energiájú su-gárzás, elsôsorban a hôsugarak, azaz az infravörös tartomány).

Ebbôl következik, hogy a légkör az éghajlat szabályozásában fon-tos szerepet játszik. A földfelszín hôsugarakat bocsát ki, melyeket rész-ben elnyelik, részben visszasugározzák a légkörben lévô ún. „üvegházgázok” (a két különbözô atombólálló gázok: vízgôz, CO2, CH4, N2O), ennek következménye a melegebb légkör. Ez a légköri felmelege-dés az ún. üvegházhatás eredménye (hasonló jelenséget érzékelünk egy üvegházban, ahol a nagymére-tû üvegfelületeken a nagyobb energiájú napsugárzás behatol, de a kisebb energiájú hôsugarak már nemtudnak kijutni, ezért az üvegházban meleg van). Ennek köszönhetô a Föld 15 °C-os átlaghômérséklete,enélkül az átlagos hômérséklet –18 °C lenne.

Földünk története során az éghajlat is folyamatosan változott. Megfigyelhetô egy ún. „termosztáthatás”,miszerint egy kényes egyensúly alapján lassan változik a légköri CO2-mennyiség: lassú növekedését lassú fel-melegedés követi az üvegházhatás következtében. Ilyen „meleg korszak” volt például a középsô kréta idô-szaka (kb. 100 millió évvel ezelôtt), amikor nem voltak egyáltalán jégsapkák a Földön, a tengerszint a mai-hoz képest 200 m-rel volt magasabb; ez a klíma kedvezett a tengeri élôvilág elszaporodásának, illetve aszárazföldi, nagyméretû ôshüllôk, a dinoszauruszok elterjedésének. Hasonlóan meleg idôszak volt a karbon-ban (350–300 millió évvel ezelôtt), amikor a mocsaras területeken a faméretû ôsharasztok terjedtek el tö-megesen a Földön. Ezekben a meleg idôszakokban a CO2 széntartalma felhalmozódott az elburjánzott,tömegesen elôforduló élô szervezetek szerves anyagában (a fotoszintézis és egyéb felépítô folyamatok kö-vetkeztében), és a tömeges kihalások alkalmával ez a „szervesanyag-raktár” a mélyebb talajrétegekben, a le-vegôtôl elzártan, eltemetôdve redukálódott szénné, illetve szénhidrogénekké (fosszilizálódás). A legnagyobbkôszéntelepek a karbonban keletkeztek, a nagy kôolajmezôk jelentôs része pedig a krétában alakult ki az el-pusztult tengeri élôlények maradványaiból. Ezeknek az „eltemetett szénraktáraknak” a következtében csök-kent a levegô CO2-tartalma, ez pedig lehûlést, jégkorsza-kokat eredményezett a földi klímában. Mindezek a klíma-változások évmilliók alatt, nagyon lassan történtek a ter-mészet által szabályozottan és ismétlôdôen. Ismerjük atörténelmi korok klímaváltozásait is, amelyekben szinténfelfedezhetô a lehûlés és felmelegedés váltakozása.

Az utóbbi évszázad emberi tevékenységének követ-keztében ezek a „szénraktárak” felszabadulnak. A fosszilisenergiahordozók (kôszén, kôolaj, földgáz) elégetésévelnöveljük a légköri CO2-mennyiséget, mert széntartal-


bejövô napsugárzás

kimenô földsugárzás

energ

ia

ultraibolya infravörös

A bejövô napsugárzás és a kimenô földsugárzás hullámhossz szerinti eloszlása

µm

történeti korokbecsült hômérsékletei

idôskálaváltás

évezred

átlag

os fö

ldi h

ômér

sékle

ti an

omáli

a (°

C)

év

bizon

ytala

nság

elôrejelzetthômérséklet-változás

(feltéve, hogy a jelenlegitrend folytatódik)

Interaktív tananyag Óravázlatok: 8. A levegô (elsô rész)Kitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 12. 42. oldal 2. feladat.Képek, ábrák: 38. 84. ábra: Üvegházhatás (44. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

muk végsô soron CO2-dá alakul. A legnagyobb probléma az, hogy az emberiség rendkívül rövid idô alattéli fel a fosszilis szénraktárait, gyakorlatilag az ipari forradalomtól kezdôdôen használja ezeket. Az 1960-as évektôl kezdôdôen mérhetôen és elôrejelezhetôen nô a CO2 koncentrációja a légkörben, és már érez-hetôek a klímaváltozások is, melyek az elôrejelzések szerint globális felmelegedést eredményeznek.

A környezetszennyezô emberi tevékenység következtében egyébüvegházgázok is jutnak a légkörbe, amik egyébként természetes körül-mények között nem keletkeznek, ilyenek a halogénezett szénhidrogén-gázok: az ún. CFC-gázok, melyek szintén hozzájárulnak a globális felme-legedéshez.

Az elôrejelzések szerint az éghajlatmódosulás következményekéntnem egyenletes felmelegedéssel kell számolni, hanem egyre szélsôsé-gesebb klímaváltozásokkal. Az átlaghômérséklet néhány °C-kal megnôugyan, de ennek okán egyéb változások is várhatók:• jégsapkák, gleccserek olvadása → világtengerek szintjének növeke-

dése → termékeny tengerparti területek víz alá kerülése;→ az óceánok felhígulnak → a tengeráramlások megváltoznak →halászati és éghajlatmódosító következmény;

• klímazónák áthelyezôdése → a mezôgazdasági növénytermesztésfeltételeinek megváltozása (a világ élelmezésének kérdése);→ a csapadék mennyiségének és évszakonkénti eloszlásának vál-

tozása;→ elsivatagosodás veszélye;→ a folyók és tavak vízszintjének és kiterjedésének változása;→ a tenyészidôszak hosszának megváltozása;→ a hóval fedett idôszakok hosszának és gyakoriságának megváltozása, a fagyok gyakoriságának és a

földbe való lehúzódás mélységének megváltozása, a téli idôszak hosszának megváltozása;→ az aszályok és árvizek gyakoriságának megváltozása.Magyarország a nedves óceáni és a száraz kontinentális éghajlati régiók határterületén helyezkedik el.

Az éghajlati övek kismértékû eltolódásának következtében a Kárpát-medence egésze „átcsúszhat” a ned-ves területekrôl a száraz területek felé. Ha az eddigihez hasonló mértékû üvegházgáz-felszaporodást felté-telezünk a légkörben, akkor a következô változások várhatóak Magyarországon az éghajlatmódosulás kö-vetkeztében, az elôrejelzések szerint, 2030-ra:• az évszakok eltolódnak, „mediterranizálódás” várható:

– áprilistól szeptemberig 1,5–3 °C-kal melegebb idô várható,– a nyári idôszakban 10–40%-kal kevesebb felhôzet, 30–90 mm csapadékcsökkenés,– télen 0,5–3,5 °C-kal magasabb hômérséklet és több csapadék (téli esôk) várható,– hosszabb nyár, késôbbre tolódó és elhúzódó ôsz, januártól márciusig tartó rövid változékony ta-

vasz várható,• az aszályok gyakorisága és mértéke nô:

– az Alföld elsivatagosodhat,– a Velencei-tó felszínének összehúzódása, kiszáradása,– a Balaton és folyóink vízszintjének csökkenése (a történelem során még a Balaton is többször teljesen

kiszáradt, s óriási homokviharok, porviharok sújtották a vidéket, mígnem a rómaiak a Sió-csatornaés a hozzá tartozó zsilipek megépítésével lehetôvé tették a vízszint emberi szabályozását).


Mauna Loa, Hawaii

Déli-sark

CO2

konc

. [pp

m]

A szén-dioxid koncentrációjának változása a Maona Loa-iObszervatóriumban (Hawaii, USA) és a Déli-sarkon

Keeling el al. (1995) szerint

Az üvegházgázok részesedési aránya a globális melegedési folyamatból(1980–1990)

Az ózon hozzájárulása is jelentôs, de ez ma még nem számszerûsíthetô

metán15%

nitrogén-oxid6%

más CFC-k7%

CFC 11 és 1217%

CO2

55%

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A szmogA légkörben mindig vannak kisebb-nagyobb szemcséjû lebegô aero-szol részecskék. A füstben szilárd, aködben cseppfolyós és a füstköd-ben mindkétféle diszpergált ré-szecske jelen van a levegôben. Ezekképzôdéséhez szükség van egyrésztgôzzel nedvesedô szilárd por- vagykoromszemcsékre, másrészt a lég-körbe jutó és a vízgôzzel reakcióbalépô, általában savas természetûmolekulákra (pl.: SO2, CO2, nitro-gén-oxidok).

A nagyvárosokban, szélcsendes idôszakban, rendellenes hômérsékleti viszonyok mellett az idônkéntigen nagy levegôszennyezés szmog (füstköd) kialakulásához vezethet. Ilyen rendellenes hômérsékleti vi-szony, ha egy „meteorológiai inverziós réteg” jön létre, azaz felfelé haladva nem csökken egyenletesena hômérséklet, hanem átmenetileg nô.Kétféle füstködképzôdést különböztetünk meg.a) Az ún. London-típusú szmog kialakulásának oka a fosszilis tüzelôanyagok (elsôsorban a szén) elégetése-

kor a légkörbe kerülô nagy mennyiségû SO2 (a kôszén nagyon gyakran szennyezett kénvegyületekkel)és korom, amelyek a szélcsendes városi levegôben igen nagy koncentrációban fordulhatnak elô. A lehû-lô levegô eléri a telítettségi állapotot, és a nagyszámú koromszemcsén („kondenzációs mag”) kicsapód-nak a vízcseppecskék, melyeket a levegô SO2-tartalma savassá tesz. Ez a szmogtípus a mérsékelt övben,alacsonyabb hômérsékleten (télen), magas relatív páratartalom mellett alakul ki. Redukáló szmognak isszokták nevezni. Londonban, 1952 decemberében egy hét alatt 4000 ember esett áldozatul az ilyen tí-pusú szmognak. Naponta 300–600-zal többen haltak meg krónikus bronhitiszben, tüdôgyulladásban ésszívelégtelenségben. 1989 januárjában Budapesten és Miskolcon is kialakult ez a maró hatású füstköd.

b) Az ún. Los Angeles-típusú vagy oxidáló szmog (= fotokémiai szmog) nyáron keletkezik erôs napsugár-zás hatására (az UV sugarak játszanak szerepet), olyan szennyezô anyagok közremûködésével, amelye-ket elsôsorban a közlekedés termel nagy mennyiségben. Ezek a nitrogén-oxidok és a szénhidrogének,amelyek bonyolult fotokémiai reakciókat indukálnak, illetve maguk is részt vesznek ezekben a reakciókban. A fotokémiai folyamatok eredményeként keletkezô jellegzetes füstköd-komponensek:az ózon, a peroxi-acetil-nitrát (PAN), a salétromsav és a hidrogén-peroxid. (Ha a PAN koncentráció-ja viszonylag nagyobb, órákon belül károsítja a vegetációt, veszélyezteti az emberi egészséget, korrodál-ja az épített környezetet.) Ilyen környezetszennyezés okozta Los Angelesben 1954-ben 300 ember ha-lálát három hét alatt. Ilyen fotokémiai füstködöt Magyarországon elôször 1985 nyarán észleltek.Ha a levegôszennyezettségi értékek, illetve a meteorológiai viszonyok olyanok, hogy elôrejelezhetôenszmog kialakulásának veszélye fenyegethet, „szmogriadó” lép életbe.

Nemzetközi konferenciák a légköri szennyezésrôl1992. ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezmény értelmében:

– meg kell határozni az üvegházhatású gázok koncentrációinak kívánatos szintjét;– vizsgálni kell a kibocsátások korlátozásának jövôbeni alakulását;– a környezeti hatások figyelembevételével képet kell alkotni a fenntartható gazdaságfejlesztési

stratégiákról, a megfelelô klímavédelmi intézkedésekrôl és technológiákról.Az egyezmény konkrét kötelezettségként írja elô a csatlakozó fejlett és átalakuló gazdaságú országokszámára, hogy 2000-re az üvegházhatású gázkibocsátásuk nem haladhatja meg az 1990. évi szintet.


inverziós réteg

a fe

lszínt

ôl mé

rt tá

volsá

g

hômérséklet iparvidék medencében

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58


1997. Kiotói Jegyzôkönyv: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezményén belül, 160 ország részvételévelmegállapodás született a hat üvegházhatású gáz (CO2, CH4, N2O, CFC-gázok, SF6) együttes ki-bocsátásának csökkentésérôl.Magyarország esetében a viszonyítási szint az 1985–87-es idôszak, 6%-os kibocsátás-csökkentéstír elô a jegyzôkönyv a 2008–2012 közötti idôszakig.

2000. Hága, Klíma Konferencia: az ENSZ égisze alatt zajló tanácskozás legnagyobb tétje az lett volna,hogy sikerül-e megállapodásra jutni a Kiotóban, 154 ország által elfogadott jegyzôkönyvben kitû-zött célok gyakorlati megvalósításáról. Ez azonban ezen a konferencián nem valósult meg, újabbegyeztetésekre, megállapodásokra van szükség.

2002. Johannesburg: az ENSZ „Föld-csúcs” Konferenciáján abban megegyeztek a részt vevô országok,hogy a CO2-kibocsátást csökkenteni kell, de nyilvánvalóvá vált az is, hogy a nagyhatalmak (elsô-sorban az USA) nem szándékozik ez ügyben látványos lépést tenni. Egyes országok (pl.: Né-metország) azonban szigorúan betartják a vállalt kötelezettségeket.

Budapest szmogriadó-terv(a 69/2008. (XII. 10.) Fôv. Kgy. rendeletbôl)

� A rendelet területi hatálya nem terjed ki az M0 elkerülô útra.� A szmogriadót a fôpolgármester rendeli el, és szünteti meg.� A szmogriadó fokozatai:

•• TTáájjéékkoozzttaattáássii ffookkoozzaatt::Ha három mérôállomáson, egy idôben mért légszennyezôanyag koncentrációja megha-ladja a rendeletben rögzített határértéket, akkor tájékoztatást kell adni a riasztási fokozatelrendelését megelôzô nap 18 óráig.

A fôpolgármester felkérést adhat ki:• az avar és kerti hulladék nyílt téri égetésének tilalmára,• a lakosság önkéntes önkorlátozására

– a gépjármûvek használatának szüneteltetésére, különösen a dízel üzemûekére– a tömegközlekedés elônyben részesítésére– a kandallók, cserépkályhák használatának mérséklésére– a szerves oldószer felhasználásával járó tevékenységek

(festés, mázolás, bitumenolvasztás) szüneteltetésére•• RRiiaasszzttáássii ffookkoozzaatt::Azonnali korlátozó intézkedéseket kell bevezetni, melyek a kihirdetést követô nap 6órától lépnek életbe. A gépjármûvek használatára vonatkozó intézkedések minden nap6 órától 22 óráig érvényesek (kivéve az ózon eredmények miatt elrendelt korlátozáskor,mert ebben az esetben minden nap 10 órától 18 óráig érvényesek). A további korlátokidôtartama folytonos.A fôpolgármester elrendelheti:

• a gépjármûvek használatának korlátozását (páros napokon csak a páros, páratlannapokon csak a páratlan rendszámú autók közlekedhetnek)

• a légszennyezô források üzemeltetôinek más energiahordozó, üzemmódhasználatára kötelezését vagy az üzemeltetés felfüggesztését.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

A tankönyvi feladatok megoldásai

Otthoni kísérlet: A levegô portartalmának vizsgálataA kísérleti eredmény nagymértékben függ a helyszíntôl. Általánosságban elmondható, hogy ipartelepek környékén vagy for-galmas út mellett nagyobb a levegô porszennyezôdése, mint forgalommentes, ligetes utcában. Magas, emeletes házbanáltalában a földszinten nagyobb a por, mint a legfelsô emeleten.

A munkafüzet feladatainak megoldása (K*)

**11..

**22.. Az ipartelepek légkörében lévô szennyezô anyagok oldódva a levegô páratartalmában savas kémhatású páracseppe-ket eredményeznek, melyek rácsapódnak a levegôben lebegô por- és koromszemcsékre. Ha ez a savas kémhatású éslebegô szennyezôdés a légköri viszonyok miatt nem tud az ipartelep felôl kitisztulni, akkor veszélyes mértékû szmogüli meg az ipartelepet.

**33.. Mit jelent a globális felmelegedés? A Föld egészét érintô klímaváltozást jelent.Mi okozza? Elsôsorban az üvegházhatás.Mi a veszélye? A légkör átlaghômérséklete megnô néhány fokkal, valójában azonban szélsôséges éghajlatmódosu-lásokat eredményezhet (elsivatagosodás, szökôár, aszály stb.).

15. óra: Oldatok készítéseMinél több oldatot soroljunk fel példaként, amivel már találkozhattak a tanulók! Hangsúlyozzuk, hogy nemcsak a víz szerepelhet oldószerként, de a kémiai tanulmányok során elsôsorban vizes oldatokkal találkozunk!

A gyerekek a ddiiffffúúzziióó jelenségét már ismerik, ennek segítségével értelmezhetjük az oldódást. Ezt model-lek és a tankönyv ábrájának segítségével magyarázhatjuk. Színes anyag vízzel történô elkeveredését szem-mel is láthatjuk (pl.: réz-szulfát vagy KMnO4). Értelmezzük a hhiiddrrááttbbuurrookk kialakulását, és azt, hogy a hidratáltrészecske a vizes oldatban a hidrátburkával együtt mozog, mert erôsebb kölcsönhatás alakulhat ki a részecs-ke és a vízmolekulák között, mint az egyes vízmolekulák között! Ha az oldódás jelenségét megértették a ta-nulók, akkor könnyebben értelmezhetô az, ha egy kristályos anyag vízben nem oldódik.

Az oldódás fizikai változás, energiaváltozással jár, amit mérhetünk. Az eenneerrggiiaavváállttoozzááss oka, hogy a külön-bözô anyagok részecskéinek elkeveredésekor más kölcsönhatások alakulnak ki (másodrendû kötések).



Anyag EszközRézgálicoldat készítéséhez desztillált víz, kristályos rézszulfát kémcsô, vegyszeres kanálAz oldódást kísérô hôváltozások vizsgálatához

kristályos ammónium-klorid vagymás ammónium-só, szilárd nátrium-hidroxid (Vigyázat, kézzel nem szabad megfogni!)

2 db fôzôpohár, hômérô, vegyszeres kanál, keverô

Interaktív tananyag Óravázlatok: 9. OldatokKísérletek: 13. Rézgálicoldat készítéseAnimációk: 11. Só oldódása vízbenKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 13. 44. oldal *7. feladatKépek, ábrák: 39. 92. ábra: Az oldódás folyamata (48. o.)

40. 93. ábra: Hidratált ionok (49. o.)

a levegô páratartalma a Szahara fölött a levegô páratartalma az esôerdôkben<a levegô CO2-mennyisége ott, ahol avart égetnek

a levegô CO2-mennyisége emberi tevékenységtôl háborítatlan területen

>

az üvegházhatás mértéke ott, ahol a levegôben a normális CO2-mennyiség van

az üvegházhatás mértéke ott, ahol a normálisnál több CO2 van a légkörben

<

a CO2 %-os mennyisége abban a teremben, ahol csak néhányan dolgoznak

a CO2 %-os mennyisége egy zsúfolt teremben<

egy rosszul beállított motorú gépjármû kipufogógázában a szén-monoxid mennyisége

egy jól mûködô motorú gépjármû kipufogógázában a szén-monoxid mennyisége

>

a levegô por- és koromtartalma nagyvárosbana levegô por- és koromtartalma természeti környezetben

>

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Háttér

TermokémiaRácsenergia (Erács) (ld. a 8. óra háttéranyagát).Hidratációs energia (Ehidratáció): 1 mol anyag nagy mennyiségû vízben történô hidratálódásakor (a hidrát-burok kialakulásakor) szabadul fel. Elôjele negatív. Mértékegysége: kJ/mol.

Vízben való oldódáskor felszakad a kristályos anyag rácsszerkezete (energiabefektetés), és a vízmo-lekulák által kiszakított részecskék hidratálódnak (energiafelszabadulás). A befektetett és felszabadultenergiamennyiségek aránya szabja meg, hogy oldódáskor milyen energiaváltozást tapasztalhatunk.Oldáshô (∆Holdáshô): 1 mol anyag nagy mennyiségû vízben való oldódását kísérô energiaváltozás. Mér-tékegysége kJ/mol. Elôjele lehet pozitív, ha az oldódás energiát igényel, ilyenkor az oldat lehûl, és lehetnegatív, ha a folyamatot energia felszabadulása kíséri, ilyenkor az oldat felmelegszik.Ha Ehidratáció > Erács , akkor oldódik a kristályos anyag, ∆Holdáshô = –, exoterm oldódás,ha Ehidratáció = Erács , akkor oldódik a kristályos anyag, ∆Holdáshô = 0, nincs hôváltozás,ha Ehidratáció < Erács , akkor bizonyos mértékig oldódhat a kristályos anyag, ∆Holdáshô = +, endoterm oldódás,ha Ehidratáció << Erács , akkor nem oldódik a kristályos anyag.


Kísérleti megfigyelés: Rézgálicoldat készítéseMilyen színû a rézgálic- (kémiai nevén réz-szulfát) oldat? Világoskék színû.Mibôl lehet látni, hogy a kristályos réz-szulfát oldódik a vízben? Az oldat egy idô után egyenletesen világoskék színû lesz(homogén oldat).Mennyi idô alatt válik az oldat egynemûvé? Mérési adat.Kísérleti megfigyelés: Az oldódást kísérô hôváltozások vizsgálataHogyan változik az ammónium-klorid-oldat hômérséklete? Lehûl.Hogyan változik a nátrium-hidroxid-oldat hômérséklete? Az oldat felmelegszik.

Feladatok11.. Szag, illat terjedése, kávéban, teában a cukor oldódása, italban a jégkocka oldódásakor az egész oldat lehûl, ciga-

rettafüst terjedése stb.22.. A háztartásban használt fémek: rozsdamentes acél, réz, alumínium, ezüst stb., a zsír, olaj, stb., a mûanyag eszközök

stb.33.. A kávéban a cukor oldódik, és nem olvad. A jégcsap nem oldódik, hanem megolvad.44.. a) a mészkô nagyon rosszul oldódik vízben;

b) a mészkô jól oldódik savas oldatokban.


11.. A) Igaz, a jódtinktúra alkoholban oldott jód, oldat, vagyis keverék.B) Hamis, az oldatot bepárolva visszakaphatjuk a cukrot, tehát a cukor molekulái csak elkeveredtek a vízmolekulákkal.C) Igaz.D) Hamis, az oldatot bepárolva visszakaphatjuk a sót, tehát a sót alkotó részecskék csak elkeveredtek a vízmoleku-lákkal. (A „sót alkotó részecskék” óvatos fogalmazás, miután a sónak nincsenek molekulái, de ezt még nem tanulták.)E) Igaz.F) Hamis, lehet folyadék, illetve gáz is.G) Igaz. (Általában piridinnel keverik, amely desztillációval nem választható szét egyszerûen az alkoholtól.)H) Igaz.I) Hamis. A mészkô vízben oldhatatlan, de savas (pl.: szénsavas) vízben feloldódik.(CaCO3(sz) + H2O(f) + CO2(g) = Ca2+ (aq) + 2 HCO3

– (aq)Ezért a mészkôhegyekben valóban sok barlang, vájat található.)K) Hamis, mert az endoterm folyamat során a rendszer hôt vesz fel a környezetébôl, tehát a kémcsô lehûl.

22.. a) A rézgálic kristály feloldódik vízben, részecskéi elkeverednek a vízmolekulákkal, egynemû világoskék oldatot kapunk.b) Ezeknél a vízmolekulák vonzása nem elegendô ahhoz, hogy „kiszakítsák” a kristályból a részecskéket.c) Az ammónium-klorid oldódása endoterm folyamat. Az endoterm folyamat során a rendszer hôt vesz fel a környe-

zetébôl, tehát a kémcsô lehûl.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

33..

44.. konyhasóoldat: színtelen rézgálicoldat: világoskékhipermangánoldat: rózsaszín CO2 vizes oldata: színtelenecetsav vizes oldata: színtelen jódtinktúra: barna

55..

**66.. Mióta ismerik Magyarországon a teát? Hazánkba csak az 1700-as években jutott el a tea.Milyen élettani hatásai vannak a teának? A tea élénkíti a szív mûködését, növeli az agy vérellátását. Izgatja a központiidegrendszert, ez csökkenti a fáradtságérzést, hatására élénkebben gondolkodunk, frissebbnek érezzük magunkat.Milyen oldatnak tekinthetô a tea? Mi az oldószer? A tea híg oldat. Oldószere: a víz.Sorolj fel a teában megtalálható oldott anyagok közül legalább ötöt! Különbözô növényi alkaloidok, olaj, savak, gyan-ta, kevés fehérje. A tealevelek koffeintartalma 0,5 és 3,5% között lehet.Keress a környezetedben olyan italokat, melyek koffeintartalmúak (az üdítôitalok címkéjén megtalálod az összetevôket):kávé, kóla, energiaitalok stb.

**77..

16. óra: Az oldékonyság

Az óra legfôbb célja, hogy minél több, a mindennapjainkból ismert anyagot vizsgálhassanak a tanulók. Atanulókísérletet célszerû több csoportban végezni, az egyik csoport vizsgálja az anyagok oldódásátvízben, a második alkoholban, a harmadik étolajban stb., és a kísérlet eredményét egymásnak bemutat-va értelmezik a gyerekek.

Fontos a kísérletezés elôtt tisztázni, hogy mit látunk akkor, amikor egy anyag feloldódik az oldószer-ben. Ha szilárd anyag oldódik folyadékban: láthatóan kevesebb lesz a kémcsô alján a szilárd anyag meny-nyisége (de nem kell az összes szilárd anyagnak feltétlenül „elfogynia”!). Ha folyadék elegyedik egy másikfolyadékkal, akkor homogén (egynemû) oldatot kapunk, ha nem elegyedik, akkor fázishatár figyelhetômeg, és mindig a kisebb sûrûségû folyadék helyezkedik el felül.



Anyag EszközTanulókísérlethez(a háromféle oldószer szerint 3 cso-portban végezve)

24 db kémcsô, 3 kémcsôállvány, 3 fôzôpohár, 3 óraüveg

csoportonként az oldandó anyagok elôre kikészítve akémcsövekben: konyhasó, cukor, pirospaprika, hiper-mangán, jód, alufólia, körömlakklemosó (aceton), ben-zin; csoportonként a különbözô oldószerek fôzôpoha-rakban: víz, alkohol (óraüveggel lefedve), étolaj

Interaktív tananyag Óravázlatok: 9. OldatokKísérletek: 14. Oldékonyság vizsgálata vízben

15. Oldékonyság vizsgálata étolajban16. Víz oldékonysága étolajban

Kitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 7. 51. oldal 8. táblázatKépek, ábrák: 41. 97. ábra: Zsír és víz (52. o.)

a) Szûrés.b) Bepárlás.c) Víz.

d) Na.e) Szûrlet.f) Forrás.

g) Elegy.h) Cu.i) Mágnes.

j) Gáz.k) Jód.Megfejtés: oldat

Vízben jól oldódó anyagok Vízben nem vagy nagyon rosszul oldódó anyagok1. szén-dioxid-gáz, 2. ammóniagáz, 3. ecetsav,

6. konyhasó, 7. rézgálic, 13. cukor, 14. nátrium-hidroxid, 15. ammónium-klorid

4. homok, 5. réz, 8. arany, 9. porcelán, 10. mészkô, 11. mûanyag (polietilén),

12. rozsdamentes acél

Az oldat neve Veszélyességi jele Összetétele

Flóraszept Xiamfoterikus felületaktív anyagok (<5%), klór alapú fehérítôszerek (<5%), szappan (<5%)

Vízkô-

és rozsdaoldóXi

nemionos felületaktív anyag, színezô- és illatanyagok (<5%), foszforsav (5-15%)

Cif aktív gél Xiamfoterikus felületaktív anyagok (<5%), klór alapú fehérítôszerek (<5%), szappan (<5%)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:58

Háttér

Mitôl függ, hogy egy anyag jól oldódik-e vízben?A vízmolekulák közötti másodrendû kötés erôs hidrogénkötés, ezért vízben csak olyan anyagok oldód-nak jól, amelyek képesek megbontani a vízmolekulák közötti szoros kapcsolatot, vagyis amelyeknek arészecskéi (ionjai, molekulái) és a vízmolekulák között szintén hidrogénkötés jöhet létre.

Az ionkristályok oldódásakor a vízmolekulák körülveszik a kristályrács ionjait ellentétes töltésû tér-felükkel, és a hidratációs energia és a rácsenergia viszonya szabja meg az oldódás mértékét (ld. 18. óraháttéranyaga).

Kovalens kötésû molekulák (pl. cukor) oldódásakor a vízmolekulák hidratálják az oldódó anyagmolekuláit, vagy történhet elektrolitos disszociáció is (pl. hidrogén-klorid-gáz vízben való oldása). Ekkora kovalens kötésû HCl molekulák ionokra esnek szét: HCl(g) + H2O = H3O

+ (aq) + Cl– (aq).

A „hasonló a hasonlóban oldódik” elv molekulaszerkezeti értelmezése Apoláris molekulájú anyagok apoláris molekulájú oldószerekben oldódnak jól, mert ezek egymássalkönnyen alakítanak ki gyenge másodrendû (diszperziós) kötéseket, így az oldószermolekulák az oldottanyag molekuláival könnyen elkeverednek. Ez jellemzô általában a „zsíroldható” anyagokra, mivel a zsí-rok nagy szénatomszámú, telített észterek, apoláris molekulájú anyagok.

Poláris molekulájú anyag poláris molekulájú oldószerekben oldódik jól. Megnöveli az oldékonyságot,ha a poláris molekulájú anyag még hidrogénkötést is ki tud alakítani az oldószermolekulákkal. Ez jellemzôáltalában a „vízoldható” anyagokra.

Apoláris molekulák azért nem tudnak elkeveredni poláris molekulákkal, mert a poláris molekulák közöttsokkal erôsebb másodrendû kötések jönnek létre, és kiszorítják maguk közül az apoláris molekulákat,így külön fázist alkotnak.

Az etil-alkohol és az aceton mint oldószerMindkét szerves oldószer közkedvelt az ipar-ban és a háztartásban is, mivel poláris és apo-láris molekulájú anyagokat is képesek oldani.Ez azzal magyarázható, hogy az etil-alkohol ésaz aceton molekuláira egyaránt jellemzô,hogy egy-egy, körülbelül azonos méretû po-láris és apoláris molekularészlettel rendelkez-nek, így a poláris és az apoláris tulajdonságúoldott molekulákat is körül tudják venni (szol-vatáció). Az alkoholok képesek hidrogénkö-tés kialakítására is, az aceton a hidrogénkötés-ben csak akceptor szerepet játszhat.

A tojás sárgájában lévô lecitin szerepe a majonéz készítésénélA lecitin kettôs oldékonyságú molekula, egy hosszú, apo-láris „farokkal” és egy kicsi, poláris „fejjel” rendelkezik. Ígyképes a vízben oldódó és a zsírban oldódó anyagokat egyrendszerben tartani (kolloid rendszer).


OH

H

HH

H

HH

H OHH

O H

H

O

C

C

poláris

apoláris

etil-alkohol

poláris

apoláris

aceton

O

CHH

H

H

HH

CC

Olaj-csepp

poláris „fej”apoláris „farok”

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Kísérleti megfigyelések: Különbözô anyagok oldása különbözô oldószerekben

Feladatok11.. A víz nem oldja a zsírt, míg a benzinben oldódnak a zsírok, olajok.22.. A kakukktojás: 6. víz + benzin.33.. A hipermangán jól oldódik vízben, a jód nagyon kis mértékben oldódik vízben, tehát a hipermangánból töményebb

oldatot lehet készíteni.44.. Az olaj nem oldódik vízben, ezért nem elegyedik vele. Az olaj sûrûsége kisebb, mint a vízé, ezért úszik a tetején, ép-

pen ezért nem lehet égô olajat vízzel oltani.55.. Ha az oldószer és az oldandó anyag molekulaszerkezete hasonló, akkor egymással könnyen elkeveredhetnek a mole-

kulák, és oldódik az anyag.


11.. üveg, gumi, zsír, aceton, alufólia, kénpor, rézgálic, vaspor, szénpor, étolaj, pirospaprika, nátrium-hidroxid, benzin22.. B) benzin C) alumínium A) cukor

A) konyhasó A) hipermangán: lila oldat B) jód: barna oldatB) pirospaprika: piros oldat A, B) aceton

33.. A jódnak nagyobb az oldhatósága. A jód alkoholos oldata a jódtinktúra.44.. Az olvadás halmazállapot-változás, az oldódás pedig két vagy több anyag elkeveredése (oldószer és oldott anyag ke-

veredése).55.. Hipermangán (kálium-permanganát, KMnO4).**66..

A vitaminok az élethez szükséges szerves vegyületek. A vitaminok nélkülözhetetlenek szervezetünk normális mûködé-séhez (pl.: a növekedéshez), és a szervezet maga szintetikusan nem tudja ôket elôállítani.

**77.. Oldott anyag.

17. óra: Az oldhatóság és függése a hômérséklettôl

Az oldhatóság hômérsékletfüggésének vizsgálata nagyon jó alkalom arra, hogy a tanulókkal a ggrraaffiikkoonnok készíté-sét és éérrtteellmmeezzéésséétt gyakoroltassuk. Méréseink temészetesen csak kvalitatívak lehetnek, pontos mérésekrenincs lehetôség, de a tendenciát mindenképpen látják, és az irodalmi adatok megadásával a kísérletekeredményeit grafikusan is értelmezhetik a gyerekek. Gyakorlásképpen adhatunk olyan feladatokat is, melyekalapján a grafikonokból különbözô adatokat tudnak leolvasni, illetve az adatokat grafikonon tudják ábrázolni, vagyösszehasonlíthatják (ld. oldhatósági táblázatok).


konyhasó cukor pirospaprika hipermangán jód alufóliakörömlakklemosó

(aceton)benzin

víz + + – + rosszul – + –

alkohol – + + – + – + +

étolaj – – + – + – + +

Vízoldható vitaminok Zsíroldható vitaminokVitaminok betûjelei B, C A, D, E, K

Mennyi idô alatt ürül ki a szervezetbôl?

kb. 2 óra alatt kb. egy nap alatt

**

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Háttér

Néhány anyag oldhatósága vízben (100 g vízben hány g vízmentes anyag oldódik)

Néhány anyag oldhatósága etil-alkoholban (100 g alkoholban hány g vízmentes anyag oldódik)


Kísérleti megfigyelések: Kálium-nitrát vízben való oldhatóságának vizsgálata szobahômérsékletenHogyan észleled, hogy az adagolt kálium-nitrát feloldódott? Nem marad kristályos anyag a kémcsô alján.Mérési adatok.Kísérleti megfigyelés: Kálium-nitrát vízben való oldhatóságának vizsgálata hevítés utánMérési adatok.Kísérleti megfigyelés: Konyhasó oldhatóságának vizsgálata szobahômérsékleten és hevítés utánMérési adatok.

Feladatok11.. Telítetlen az oldat, ha az adott hômérsékleten adott mennyiségû oldószer képes még anyagot feloldani.22.. Híg oldat is lehet telített oldat, ha egy anyag kevéssé oldódik (kicsi az oldékonysága) az adott oldószerben.33.. a) Hígítással, oldószert öntünk hozzá. b) Ha lehûtve kevesebb anyagot old, akkor lehûtjük, amíg kiválik valamennyi

az oldott anyagból, leszûrjük, majd a kiindulási hôfokra hevítjük.


Anyag EszközKNO3 vízben való oldhatóságánakvizsgálata szobahômérsékleten kálium-nitrát, desztillált víz csoportonként: kémcsô, vegysze-

res kanál, kémcsôfogó, hômérô

KNO3 vízben való oldhatóságánakvizsgálata hevítés után kálium-nitrát, desztillált víz

csoportonként: kémcsô, vegyszeres kanál, kémcsôfogó,hômérô, Bunsen-égô (vagy borszeszégô), gyufa

Konyhasó oldhatóságának vizsgá-lata szobahômérsékleten és heví-tés után

konyhasó, desztillált víz

csoportonként: kémcsô, vegyszeres kanál, kémcsôfogó,hômérô, Bunsen-égô (vagy borszeszégô), gyufa

Interaktív tananyag Óravázlatok: 9. oldatokKísérletek: 17. Kálium-nitrát vízben való oldhatóságának vizsgálata

18. Konyhasó vízben való oldhatóságának vizsgálataKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 8. 57. oldal 6. feladat

2. Munkafüzetbôl: 14. 47. oldal 5. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 6. 9. táblázat: KNO3 oldhatósága (54. o.)

7. 10. táblázat: NaCl oldhatósága (54. o.)8. 11. táblázat: Vegyületek oldhatósága (56. o.)

Képek, ábrák: 42. 98. ábra: KNO3 oldhatósági grafikonja (54. o.)43. 99. ábra: NaCl oldhatósági grafikonja (54. o.)

0 °C 20 °C 50 °C 80 °C 100 °CEzüst-szulfát Ag2SO4 0,573 0,796 1,08 1,30 1,41Bárium-bromid BaBr2 98,0 104,0 118,0 135,0 149,0Ammónium-nitrát NH4NO3 118,3 192,0 344,0 580,0 871,0Lítium-karbonát Li2CO3 1,5 1,3 1,1 0,8 0,7Hidrogénklorid-gáz HCl (g) 82,3 72 59,6 – –Ammóniagáz NH3 (g) 89,5 53,1 – – –Oxigéngáz O2 (g) 0,007 0,004 0,0027 0,001 –

Hidrogén-klorid HCl (g) 41 Ammónia NH3 (g) 11,9Kálim-hidroxid KOH 37 Nátrium-klorid NaCl 0,07Kálium-klorid KCl 0,003 Nátrium-jodid NaI 43,1

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

44.. A kálium-nitrát oldékonysága nagy mértékben csökken a hômérséklet csökkenésével, ezért lehûtve kiválik az oldottanyag egy része.

55.. A hipermangánnak.66.. a) 20 °C-on melyik anyag oldhatósága a legkisebb? PbCl2

b) 20 °C-on melyik anyag oldhatósága a legnagyobb? LiClc) 20 °C-on lehet-e 50 g vízben 20 g anyagot feloldani– kálium-bromidból (KBr)? Lehet. (A telített oldatban 50 g vízben 32,6 g KBr oldódik.)– réz-kloridból (CuCl2)? Lehet. (A telített oldatban 50 g vízben 21,7 g CuCl2 oldódik.)– nátrium-kloridból (NaCl)? Nem. (A telített oldatban 50 g vízben 18,0 g NaCl oldódik.)

d) nagymértékben növekszik az oldhatósága a hômérséklettel: KCl, KBr, LiCl, PbCl2alig változik az oldhatósága a hômérséklettel: CuCl2, NaCl

Otthoni kísérlet: Átkristályosítás mint tisztítási mûveletEzzel a módszerrel milyen oldhatóságú kristályt lehet csak megtisztítani? Olyan kristályos anyag tisztítható ilyen módszer-rel, amelynek melegen sokkal nagyobb az oldhatósága, mint hidegen. A cérnaszálon belógatott cukorkristály a kristályo-sodásnál gócként szolgál, megkönnyíti a kristályosodást, és így szép nagy kristály keletkezik.


11.. C) 1. B) 2. A) 3. A) 4. B) 5. (Ha eltekintünk a konyhasó esetén a csekély mértékû anyagkiválástól.)D) 6. B) 7. (Ha eltekintünk a konyhasó esetén a csekély mértékû szilárd anyag oldódásától.)B) 8. D) 9. C) 10.

22.. a) az oldószer minôsége, b) az oldott anyag minôsége, c) a hômérséklet33.. Az adott oldószerben kis oldhatóságú anyag telített oldata híg oldat.44. A konyhasó oldhatósága alig változik a hômérséklettel, tehát nem nô számottevôen a melegítés hatására, ezért nem

érdemes forró vizet használni.Bepárlással lehet a konyhasóoldatból a szilárd sót visszanyerni.

55..

a) 0 °C-on melyik anyagnak nagyobb az oldhatósága? A kén-dioxidnak.b) 50 °C-on melyik anyagnak kisebb az oldhatósága? A kén-dioxidnak.c) Melyik anyag forralható ki az oldatból? A kén-dioxid.d) Melyik anyagnak változik az oldhatósága a hômérséklettel? Mindkettônek.e) Melegítés hatására melyik anyagnak nô az oldhatósága? A kálium-permanganátnak.f) Melyik anyagnak növelhetô az oldhatósága hûtéssel? A kén-dioxidnak.g) Az oldhatósági adatok mindig milyen oldatokra vonatkoznak? Az oldhatósági adatok mindig telített oldatra vonatkoz-

nak.h) Melyik telített oldat hígabb: a kén-dioxid 20 °C-on telített oldata, vagy a kálium-permanganát 20 °C-on telített oldata?

A kálium-permanganát oldat hígabb (g/100g vízre számítva).*i) Mi történik, ha a 20 °C-on telített kén-dioxid vizes oldatát lehûtjük 0 °C-ra, illetve ha a 20 °C-on telített kálium-perman-

ganát vizes oldatát lehûtjük 0 °C-ra? Lehûtve képes még több kén-dioxidot oldani, telítetlen oldat lesz. Általánosság-ban igaz, hogy a gázok oldhatósága a hômérséklet növelésével csökken. Ha a kálium-permanganát telített oldatát le-hûtjük, szilárd anyag válik ki belôle, de az oldat telített marad.


SO2(g)/100 g víz kálium-permanganát

(g)/100 g víz

5

0 20 50 0 20 50hômérséglet (°C) hômérséglet (°C)

10

15

20

5

10

15

2022,8

11,3

5,42,8

6,4

16,9

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**66..

Milyen szerkezeti változást jelent, ha egy kristályos anyag megolvad? Olvadáskor a kristályrács összeomlik, a részecskék ren-dezettsége kezd megszûnni, mert a részecskék rezgômozgásának kitérése (amplitúdója) annyira megnövekszik, hogy márnem térnek vissza a kiindulási helyzethez, a részecskék a rezgômozgás helyett egymáson „gördülnek”. Milyen szerkezetiváltozást jelent, ha egy anyag kikristályosodik? Kristályosodáskor a részecskék rendezetlen elhelyezkedése rendezetté válik,a „gördülô” mozgás rezgômozgássá alakul. Minden esetben bekövetkezhet-e a kristályrácsba rendezôdés adott hômérsék-leten (adott nyomáson)? Biztosan mindig „beállhat-e a rend” azonnal? Elôfordul, hogy a „rend”, a szabályos kristályszer-kezet kialakulása nehezen következik be, de elôsegíthetjük azzal, ha „kristálygócokat” juttatunk a rendszerbe, mert a kris-tály növekedéséhez kisebb energia kell, mint a góc keletkezéséhez. A már rendezett szerkezeti részekhez könnyebben csat-lakozik a többi szerkezeti elem. Vajon ha nem teszünk kristályt a túltelített oldatba, akkor hosszú ideig tartósan fennmarad-hat-e a túltelített állapot? Mennyire „stabil” ez az állapot? Ez az állapot ún. metastabil állapot, amely rázkódás, szennyezô-dés, ill. kristály bejuttatásával hirtelen megszûnik. Teljes nyugalomban és elszigetelôdve azonban sokáig fennmaradhat.

**77.. Oldószer („olló” fele + „dó” + SZE R-n N nélkül).

18. óra: Az oldatok töménysége

Az oldatok töménységével kapcsolatos sszzáámmííttáássii ffeellaaddaattookkkal többféle célt érhetünk el. Egyrészt a ggyyaa--kkoorrllaattii éélleettben is elôforduló számításokat végzünk a tanulókkal, eközben csiszolódik a llooggiikkaaii ggoonnddoollkkoo--ddáássmódjuk, és a matematikai számítások gyakorlati vonatkozásait is megismerik (százalékszámítás, ará-nyosság). Fontos, hogy a feladatok ne öncélúak legyenek, hanem – mint ahogyan erre a tankönyvben ésa munkafüzetben is törekedtünk – a való élethez kapcsolódjanak. Igyekezzünk minél több példát a gye-rekekkel mondatni. Valójában a mérésnek az egész tudományos kémia fejlôdésében nagyon nagy szere-pe volt: pl. a nemesgázok felfedezésének, hiszen olyan kis mennyiségben vannak jelen a levegôben, hogycsak nagyon pontos mérésekkel lehet kimutatni a jelenlétüket stb.

Az oldatösszetételre vonatkozó arányosságokat és mennyiségi viszonyokat a következôképpen szem-léltethetjük szörpsûrítmény (oldott anyag) segítségével:– Elôször „híg” szörpöt készítünk (jól összekeverjük, mert az oldatok homogén keverékek).– Ezután „tömény” szörpöt készítünk.– Megkérdezzük a többieket, hogy pontosan ugyanolyan ízû (összetételû) szörpöt tudnának-e készíteni,

mint az elôzô kettô ⇒ nem tudnának, mert a „híg” és a „tömény” oldat nem fejez ki pontos össze-tételt, ahhoz meg kell mondanunk, hogy mennyi sûrítményhez mennyi vizet adtunk (pontos mennyi-ségi viszonyok).

– Készítsünk ismert összetételû szörpöt: két kanálnyi sûrítményhez adjunk 2 dl (200 cm3) vizet.– Készítsünk ugyanolyan összetételû szörpöt, mint az elôzô, de egy liternyi (1 dm3 = 1000 cm3) mennyi-

séget ⇒ akkor lesz ugyanolyan ízû a szörp, ha a sûrítménybôl is és a vízbôl is arányosan többet te-szünk, azaz ötször annyi oldathoz ötször annyi oldott anyag kell, és az oldat összetétele nem változik.

Modellkísérlet segítségével értelmezhetjük a gyerekeknek, hogy ha különbözô folyadékokat összeöntünk,akkor ezek térfogatai nem adódnak feltétlenül össze. Ebbôl a kísérletbôl az is következik, hogy azonosfolyadékok (vagy híg vizes oldatok) összeöntésekor a térfogatok viszont összeadódnak.


A kimért fixírsót melegítés közben feloldjuk a

vízben

Üveglappal lefedve rázkódás-

mentesen hûlni hagyjuk

Néhány kristályt bedobva

megindul a kristályosodás

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Háttér

A koncentrációA tankönyvben szereplô oldatok összetételének a meghatározásán kívül a kémiában többféleképpen ismegadhatjuk az oldatok töménységét. A legelterjedtebb az „anyagmennyiség-koncentráció”, amit általábanegyszerûen csak koncentrációnak neveznek: az oldott anyag anyagmennyisége osztva az oldat térfoga-tával. Ennek mértékegysége mol/dm3.Szavakkal kifejezve: a koncentráció megadja, hogy 1 dm3 oldat hány mol oldott anyagot tartalmaz. Régeb-ben ezt molaritásnak nevezték. (Nem tévesztendô össze a molalitással, amely az SI szerint is használható. Ezmegadja, hogy 1 kg oldószerben (nem oldatban!) hány mol oldott anyag van oldva. Mértékegysége: mol/kgoldószer). Az 1 mol/dm3 koncentrációjú oldatot „mólos oldat”-nak nevezni hibás (pongyolaság), mert a mér-tékegységbôl csak a számlálót adja meg, a nevezôt nem.


Kísérleti megfigyelés: Az oldószer és az oldott anyag térfogata nem adódik össze (modellezés)Hány cm3 a bab és a rizs térfogata összerázás után? Mérési adat. (Makroméretekben a térfogatcsökkenés nagyobb arányú,mint mikroméretben.)Feladatok11.. 20 °C-on 131,5 g kálium-nitrát-oldatban (KNO3) 31,5 g oldott anyag van, akkor arányosan

200 g oldatban x g oldott anyag van.x = 200 · 31,5/131,5 g = 47,9 g

Tehát lemérünk 47,9 g kálium-nitrátot, és azt 200 g – 47,9 = 152,1 g (152,1 cm3) vízben oldjuk.22.. A 30 m/m%-os cukoroldat olyan oldat, amelynek 100 g-jában 30 g a cukor és 70 g a víz. Tizedrésznyi kristálycukor-

ból tizedannyi oldat, vagyis 10 g oldat készíthetô. Tehát az oldat készítéséhez 3 g cukrot 7 g vízben oldunk.33.. 50 cm3 10 V/V%-os ecetsavoldatban 5 cm3 ecetsav van. Ennyi ecetsav 25 cm3 20 V/V%-os ecetsav-oldatban van.

Tehát ebbôl 25 cm3-t 50 cm3-re hígítunk. Ez egyszerûbben is belátható: mivel kétszeres töménységû oldat áll a ren-delkezésünkre, kétszeresére kell hígítanunk.

44.. 1 dm3 = 1000 cm3 sûrítményben van 40 g rost. A 20 cm3 az 1000 cm3-nek az 50-ed része, tehát a rosttartalomnak isaz 50-ed részét tartalmazza: 40/50 g = 0,8 g.

55.. 164 g 40 °C-on telített oldatban 64 g KNO3 van, 492 g oldatban 192 KNO3 van. Tehát 192 KNO3-ot 300 g vízben ol-dunk.

66.. 40 g konyhasót 460 g vízben oldunk.**77.. 400 g 20 m/m%-os oldatban 80 g oldott anyag van.

320 g 25 m/m%-os oldatban van 80 g oldott anyag.A 400 g oldatból 80 g vizet kell elpárologtatni.


11.. A két folyadék (az alkohol és a víz) molekulái nem egyforma méretûek, így az egyik folyadék „hézagait” a másik folyadékmolekulái részben kitöltik. (Itt szerepe van annak is, hogy a kétféle molekula egymással is képes hidrogénkötést létesíteni.)


Anyag EszközSzörp készítése szörpsûrítmény, csapvíz 3 db kb. 2 dl-es pohár

és egy 1 l-es kancsó, kanál

Az oldószer és az oldott anyagtérfogata nem adódik össze (modellkísérlet)

rizs, bab 2 db 50 cm3-es és 1 db 100 cm3-es mérôhenger

Interaktív tananyag Óravázlatok: 9. OldatokKísérletek: 19. Etil-alkohol és víz elegyének készítéseKépek, ábrák: 44. 102. ábra: Tömeg %-os oldat készítése (58. o.)

45. 103. ábra: Etil-alkohol – víz elegy készítése (59. o.)46. Elegy térgogata – modellezés (59. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

22..

33..

44.. a) híguljon az oldat: az oldószer mennyiségét kell növelni.b) töményebb legyen az oldat: az oldott anyag mennyiségét kell növelni.c) ne változzon az oldat töménysége: az oldott anyag és az oldószer mennyiségét ugyanolyan arányban kell növelni.

55.. Telített oldat.

Ha elkezdjük melegíteni az oldatot, a szilárd kálium-nitrát mennyisége csökken, esetleg mind feloldódik. Addig tart aváltozás, amíg az oldat telítetté nem válik vagy elfogy a szilárd KNO3.

**66.. Melyik anyag oldékonysága a) a legnagyobb: NaNO3; b) a legkisebb: CO2; c) a legnagyobb mértékben nô a hômérsék-lettel: a PbCl2 oldékonysága 1,98 : 0,67 = 2,95 arányban (a NaNO3 oldékonysága 125,3 : 73 = 1,716 arányban, a KCloldékonysága 45,5 : 27,6 = 1,65 arányban, a MgSO4 oldékonysága 61,3 : 40,8 = 1,5 arányban, a CuCl2 oldékonysága91,3 : 70,7 = 1,29 arányban növekszik); d) csökken a hômérséklettel: a CO2 oldékonysága.

Fel lehet-e oldani a) 40 g MgSO4-ot 100 g vízben 20 °C-on: igen (44,5 g-ot lehet feloldani); b) 80 g MgSO4-ot 100 gvízben 20 °C-on: nem lehet feloldani; c) 80 g MgSO4-ot 400 g vízben 20 °C-on: igen (ez 100 g vízre átszámítva 20 g);d) 80 g MgSO4-ot 200 g vízben 60 °C-on: igen (61,3 g-ot lehet feloldani 100 g vízben).

Ha 45,5 g KCl-ot oldottunk 100 g vízben 60 °C-on, akkor hány g KCl fog kiválni az oldatból, ha 0 °C-ra hûtjük? 17,9 gválik ki lehûtve (45,5 g – 27,6 g = 17,9 g).

Melyik oldat töményebb: a) a telített konyhasóoldat vagy a telített KCl-oldat 0 °C-on: a konyhasóoldat; b) a telítettkonyhasóoldat vagy a telített KCl-oldat 60 °C-on: a KCl-oldat.

Állapítsd meg a grafikon alapján, hány g CuCl2-ot tartalmaz 100 g víz 60 °C-on a CuCl2 telített oldatában? 91,3 g. En-nek az oldatnak mennyi a tömege? 191,3 g. Hány tömegszázalékos a 60 °C-on telített CuCl2-oldat? 191,3 g oldatbanvan 91,3 g oldott anyag, vagyis az oldat 47,7 tömeg%-os.


Oldat térfogata Oldott anyag térfogata Térfogat %

200 cm3

400 cm3

150 cm3

3 dm3 (= 3000 cm3)50 dm3

12 m3

4 cm3

40 cm3

7,5 cm3

450 cm3

0,5 dm3

0,36 m3 = 360 dm3

2 %

10 %

5 %

15 %

1 %

3 %

Oldószer tömege Oldott anyag tömege Oldat tömege Tömeg%70 g

340 g

138 g

88 g

160 g

150 g

360 g

44 g

900 g

190 kg

30 g

60 g

12 g

12 g

40 g

50 g

140 g

6 g

100 g

10 kg

100 g

400 g

150 g

100 g

200 g

200 g

500 g

50 g

1 kg (= 1000 g)

200 kg

30 %

15 %

8 %

12 %

20 %

25 %

28 %

12 %

10 %

5 %

szilárd anyag

telített oldat

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**77.. kémcsô40 °C-on hány g kálium-nitrátot tartalmaz 100 g oldat, ha oldhatósága 64 g/100 g víz?Arányossággal: ha 164 g oldatban van 64 g oldott anyag, 100 g oldatban 64 . 100 / 164 = 39,0 g kálium-nitrát. Másgondolatmenettel számítva: 164 g oldat 100%, a 64 g oldott anyag ennek 64 .100 / 164 = 39,0%-a.

20 °C-on hány g konyhasót tartalmaz 100 g oldat, ha oldhatósága 36 g/100 g víz?Arányossággal: ha 136 g oldatban van 36 g oldott anyag, 100 g oldatban 36 .100 / 136 = 26,5 g konyhasó van. Másgondolatmenettel számítva: 136 g oldat 100%, 36 g oldott anyag ennek 36 .100 / 136 = 26,5%-a.

200 g 5 tömeg%-os rézgálicoldat hány g oldott anyagot tartalmaz? 10 g rézgálicot tartalmaz.

50 cm3 12 térfogat%-os alkoholos vizes oldatnak mennyi az alkoholtartalma? 6 cm3.

40 g/dm3 összetételû cukoroldat 100 cm3-ében hány g cukor van?1000 cm3 oldatban van 40 g cukor, 100 cm3 oldatban 4 g cukor van.

20 g 10 tömeg%-os kálium-nitrátoldatban hány g oldott anyag van?100 g oldatban 10 g kálium-nitrát van oldva, 20 g oldatban ennek az ötödrésze, 2 g van. Más gondolatmenettel szá-mítva: 20 g 1%-a 0,20 g, 10% = 0,2 g . 10 = 2 g.

400 cm3 8 térfogat%-os alkoholos vizes oldatban hány cm3 alkohol van?100 cm3 oldatban van 8 cm3 alkohol, 400 cm3 oldatban 4 · 8 = 32 cm3 alkohol van. Más gondolatmenettel számít-va: 400 cm3 1%-a 4 cm3, 4 cm3 . 8 = 32 cm3.

60 g/dm3 sótartalmú oldat 500 cm3-ében hány g só van?1000 cm3 sóoldatban van 60 g só, 500 cm3 oldatban 30 g só van.

20 °C-on hány g kálium-nitrátot tartalmaz 200 g oldat, ha oldhatósága 31,6 g/100 g víz?Arányossággal: ha 131,6 g telített oldatban van 31,6 g kálium-nitrát, 200 g oldatban 31,6 · 200 / 131,6 = 48,0 g van oldva.

Ha egy 10 tömeg%-os sóoldatot tízszeresére hígítunk, hány g sót tartalmaz 100 g oldat?1 g sót (1 tömeg%-os lesz az oldat).

*K óra: Kémiai számítások (gyakorlóóra)

A munkafüzet végén található feladatgyûjtemény feladatai közül az oldatokra vonatkozó feladatokmegoldásának gyakorlása.

Gyakorló feladatsor

11.. A 10 tömeg% azt jelenti, hogy ha 100 g oldatunk van, abban 10 g konyhasó van.200 g oldatban 20 g konyhasó van.

Tehát 200 g 10 tömeg%-os konyhasóoldatot úgy készítünk, hogy 20 g konyhasót és 180 g vizet összeön-tünk.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 200 g oldat 10%-a 20 g, ennyi konyhasót kell kimérni, a többi víz.

22.. A 80 g/dm3-es oldat azt jelenti, hogy 1000 cm3 oldatban 80 g timsó van,150 cm3 oldatban X g timsó van

X = 80 g . 150 cm3 / 1000cm3 = 12 g timsóTehát 12 g timsót bemérünk egy mérôlombikba vagy mérôhengerbe, majd desztillált vízzel feltöltjük150 cm3-ig.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

33.. Az 50 térfogat% azt jelenti, hogy ha 100 cm3 oldatunk van, abban 50 cm3 alkohol van.180 cm3 oldatban X cm3 alkohol van.

X = 180 cm3 . 50 cm3 / 100 cm3 = 90 cm3 alkohol.Tehát a 90 cm3 alkoholt mérôhengerbe öntjük, és vízzel feltöltjük 180 cm3-ig.Más gondolatmenettel: 180 cm3 oldat 50%-a alkohol, azaz 90 cm3 alkoholhoz adunk annyi vizet, hogyaz oldat össztérfogata éppen 180 cm3 legyen.

44.. A 6 tömeg% azt jelenti, hogy ha 100 g oldatunk van, abban 6 g konyhasó van.150 g oldatban 9 g konyhasó van.

Tehát 150 g 6 tömeg%-os konyhasóoldatot úgy készítünk, hogy 9 g konyhasót és 141 g vizetösszeöntünk (141 g víz jó közelítéssel megfelel 141 cm3 víznek).MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 150 g oldat 100%, az oldott anyag ennek 6%-a, azaz 150 . 6 / 100 = 9 g,ennyi konyhasót kell kimérni, a többi víz.

55.. A 10 térfogat% azt jelenti, hogy ha 100 cm3 oldatunk van, abban 10 cm3ecetsav van.250 cm3 oldatban 25 cm3 ecetsav van.

Tehát a 25 cm3 ecetsavat mérôhengerbe öntjük, és desztillált vízzel feltöltjük 250 cm3-ig.Más gondolatmenettel: 250 cm3 oldat 100%, ennek a 10%-a az oldott anyag, azaz 25 cm3 ecetsavatkell kimérni, és annyi vizet adunk hozzá, hogy az oldat össztérfogata 250 cm3 legyen.

66.. 50 g kálium-nitrátot (KNO3) lemérünk, majd desztillált vízzel feltöltjük 1000 cm3-ig.

77.. A 12 tömeg% azt jelenti, hogy ha 100 g oldatunk van, abban 12 g rézgálic van.25 g oldatban 3 g rézgálic van.

Tehát 25 g 12 tömeg%-os rézgálic oldatot úgy készítünk, hogy 3 g rézgálicot és 22 g vizet összeöntünk.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 25 g oldat 100%, ennek 12%-a az oldott anyag, azaz 25 . 12 / 100 = 3 g réz-gálic (kristályvízmentes réz-szulfát), a többi víz.

88.. A 8 tömeg% azt jelenti, hogy ha 100 g oldatunk van, abban 8 g citromsav van.250 g oldatban 20 g citromsav van.

Tehát 250 g 8 tömeg%-os citromsav oldatot úgy készítünk, hogy 20 g citromsavat és 230 g vizetösszeöntünk.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 250 g oldat 100%, ennek 8%-a az oldott anyag, azaz 250 . 8 / 100 = 20 gcitromsavat kimérünk, a többi víz.

99.. 30 g/dm3 töménységû sóoldat azt jelenti, hogy 1 dm3 oldatban 30 g oldott anyag van, tehát 3 dm3

oldatban 3 . 30 g = 90 g oldott anyag van.Tehát 90 g sót bemérünk egy mérôhengerbe, és desztillált vízzel feltöltjük 3000 cm3-ig.

1100.. 150 cm3 1 térfogat%-os ecetsavoldatban 1,5 cm3 ecetsav van. Kérdés, hány cm3 20 térfogat%-os étel-ecetben van ugyanennyi ecetsav.A 20 térfogat%-os oldat azt jelenti, hogy 100 cm3 oldatban 20 cm3 ecetsav van,

X cm3 oldatban van 1,5 cm3 ecetsav.X = 1,5 . 100 / 20 cm3 = 7,5 cm3 oldatban van.

Tehát kimérünk 7,5 cm3 20 térfogat%-os ételecetet, és azt desztillált vízzel felhígítjuk 150 cm3-ig.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

1111.. 2 g cukor feloldása után az oldat tömege 42 g lett.Az oldott anyag tömege: 40 g 20 tömeg%-os szôlôcukoroldatban 20 g . 40 g / 100 g = 8 g. Ehhezadtunk 2 g szôlôcukrot, az oldott anyag mennyisége tehát 10 g.A kapott oldat 42 g-jában 10 g oldott anyag van,

100 g-jában 100 g . 10 g / 42 g = 23,8 g szôlôcukor van, vagyis az oldat 23,8 tömeg%-os.A mûvelet neve töményítés.

1122..1000 cm3 15 térfogat%-os alkohol-oldatban 150 cm3 alkohol van. Kérdés, hány cm3 96 térfogat%-os tö-mény alkoholban van ugyanennyi alkohol.A 96 térfogat%-os oldat azt jelenti, hogy 100 cm3 oldatban 96 cm3 alkohol van,

150 .100 / 96 cm3 = 156,25 cm3 oldatban van 150 cm3 alkohol.Tehát kimérünk 156,25 cm3 96 térfogat%-os tömény alkoholt, és azt feltöltjük desztillált vízzel 1000 cm3-ig.

1133..Ha 150 g oldatban 15 g cukor van, akkor 100 g oldatban 15 g . 100 g / 150 g = 10 g cukor van, azoldat tehát 10 tömeg%-os.Ha 270 g oldószerben 30 g cukor van, akkor 300 g oldatban 30 g cukor van, 100 g oldatban 10 gcukor van, vagyis ez az oldat is 10 tömeg%-os. Egyenlô töménységûek.

1144.. Egyik oldat: 1500 cm3 oldatban van 500 cm3 alkohol,100 cm3 oldatban van 100 . 500 / 1500 = 33,3 cm3 alkohol.

A másik oldat: 2000 cm3 oldatban van 200 cm3 alkohol,100 cm3 oldatban van 10 cm3 alkohol.

Az elsô oldat töményebb, mert 33,3 térfogat%-os, a második oldat 10 térfogat%-os.

1155.. Elsô oldat: 1000 cm3 oldatban van 1000 g oldott anyag, (= 1000 g/dm3 )azaz 100 cm3 oldatban van 100 g oldott anyag.

Második oldat: 100 cm3 oldószerben van 100 g oldott anyag, tehát az oldat térfogata valamiveltöbb, mint 100 cm3 (mivel az oldott anyagnak is van va-lamekkora térfogata), azaz 100 cm3 oldatban kevesebb,mint 100 g oldott anyag van. Az elsô oldat töményebb.

Az oldószer sûrûségébôl: 100 cm3 oldószer tömege 100 g,tehát 100 g oldószerben van 100 g oldott anyag,azaz 200 g oldatban van 100 g oldott anyag.

Az oldat sûrûségébôl: 1 cm3 oldat 1,2 g tömegû,X cm3 oldat 200 g tömegû,X = 200 / 1,2 cm3 = 166,67 cm3 a térfogata a 200 g oldatnak,tehát 166,67 cm3 oldatban van 100 g oldott anyag,1000 cm3 oldatban van 100 000 / 166,67 g = 600 g oldott anyag (= 600 g/dm3)

1166.. Egyik oldat összetétele (12 tömeg%): 200 g oldatban 24 g sóMásik oldat összetétele (18 tömeg%): 200 g oldatban 36 g sóA keletkezett oldat összetétele: 400 g oldatban 60 g só,

azaz 100 g oldatban 60 . 100 / 400 g = 15 g só.A keletkezett oldat tehát 15 tömeg%-os.

1177.. Elsô oldat összetétele (30 térfogat%): 2000 cm3 oldatban van 600 cm3 alkohol.Másik oldat összetétele (15 térfogat%): 3000 cm3 oldatban van 450 cm3 alkohol.A keletkezett oldat összetétele: 5000 cm3 oldatban van 1050 cm3 alkohol,

azaz 100 cm3 oldatban van 100 .1050 / 5000 cm3 = 21 cm3 alkohol.A keletkezett oldat tehát 21 térfogat%-os.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

1188.. 15 tömeg%-os oldatra: 100 kg oldatban 15 kg oldott anyag van,300 kg oldatban 45 kg oldott anyag van.

Ha vizet párologtatunk el, akkor az oldott anyag mennyisége nem változik. 5000 dkg = 50 kg vizetelpárologtatunk, akkor 250 kg oldatban lesz 45 kg oldott anyag,

100 kg oldatban lesz 45 / 2,5 = 18 kg oldott anyag.A kapott oldat 18 tömeg%-os.

1199.. 20 térfogat%-os oldatra: 100 cm3 oldatban van 20 cm3 ecetsav,1200 cm3 oldatban 1200 . 20 / 100 cm3 = 240 cm3 az ecetsav

és 1200 – 240 = 960 cm3 a víz. Ha 600 cm3 vizet párologtatunk el, akkor az ecetsav mennyisége nem változik, és marad 360 cm3

vízben 240 cm3 ecetsav, vagyis az oldat térfogata 600 cm3.Tehát 600 cm3 oldatban van 240 cm3 ecetsav,

100 cm3 oldatban 240 / 6 = 40 cm3 ecetsav van.Az oldat 40 térfogat%-os. A mûvelet a bepárlás vagy töményítés.

2200.. 2 tömeg%-os timsóoldatra: 100 g oldatban van 2 g timsó,2200 g oldatban van 44 g timsó.

+ 800 g víz (a timsó mennyisége változatlan): 2200 + 800 = 3000 g oldatban lesz 44 g timsó,100 g oldatban lesz 44 . 100 / 3000 g = 1,47 g timsó.

Az oldat 1,47 tömeg%-os. A mûvelet neve hígítás.

2211.. 10 térfogat%-os oldatra: 100 cm3 oldatban van 10 cm3 ecetsav,3000 cm3 oldatban van 300 cm3 ecetsav.

+ 500 cm3 víz (az ecetsav mennyisége változatlan): 3500 cm3 oldatban lesz 300 cm3 ecetsav.100 cm3 oldatban 100 . 300 / 3500 cm3 = 8,57 cm3

ecetsav lesz.A kapott oldat 8,57 térfogat%-os, a mûvelet neve hígítás.

2222..A 10 tömeg%-os oldatra: 100 g oldatban 10 g rézgálic van,X g oldatban 15 g rézgálic van.X = 100 . 15 / 10 g = 150 g oldatban van 15 g rézgálic és 135 g víz.

Tehát 15 g rézgálicot 135 g vízben kell oldani, hogy 10 tömeg%-os oldatot nyerjünk.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 15 g oldott anyag 150 g oldatnak a 10%-a, tehát 15 g rézgálichoz 150 – 15 =135 g vizet kell adni.

2233.. 10 tömeg%-os sósavoldatra: 100 g sósavban 10 g HCl.Kérdés: hány g 38 tömeg%-os oldatban van 10 g HCl?38 tömeg%-os sósavra: 100 g sósavban van 38 g HCl,

X g sósavban van 10 g HCl.X = 100 . 10 / 38 g = 26,3 g sósav.

Tehát 26,3 g 38 tömeg%-os oldatot kimérünk, és 100 g – 26,3 g = 73,7 g vizet adunk hozzá.

2244.. 8 tömeg%-os sósavra: 250 g sósavban 2,5 · 8 = 20 g HCl van.Kérdés: hány g 20 tömeg%-os oldatban van 20 g oldott anyag?20 tömeg%-os sósavra: 100 g oldatban van 20 g HCl,tehát kimérünk 100 g 20 tömeg%-os oldatot, és 250 g – 100 g = 150 g vizet adunk hozzá.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

19. óra: Az oldatok kémhatása. IndikátorokA töménységen kívül az oldatok egyik legjellemzôbb tulajdonsága a kémhatás. Ma már a reklámokban,a különbözô kozmetikai, háztartási szereken is szerepel a pH-érték. Igaz, hogy a pontos matematikai le-vezetését nem tanítjuk meg ezen a szinten, de a használatát, jelentését egyszerûen is megértethetjük.

Megjegyzés: az egyik reklámban hangzott el egy testápolóról, hogy „5 pont 5 bôrsemleges pH-értékû”. Az ilyen szövegeket érdemes értelmezni a kémiaórán: az 5,5-es pH-érték (az 5,5-t angolszásznyelvterületen 5.5-nek írják, és 5 point 5-nak ejtik) természetesen enyhén savas kémhatást jelent, demivel normális esetben a bôrnek is ennyi a pH-értéke, így a bôrével megegyezô, attól nem eltérô pH-értéket bôrsemlegesnek nevezték a reklámban – nem túl szerencsés módon.


Ha azt akarjuk, hogy mindig legyen a szertárban lila káposzta, egy nagyobb fej lila káposztát leveleire bon-tunk szét, a fûtôtestre kiterítve teljesen(!) megszárítunk. A száraz leveleket apróbb darabokra összetörve ésporüvegbe töltve akár évekig is eláll, és mindig a megfelelô mennyiségû indikátorlé fôzhetô belôle.

Nem csak a lila káposzta alkalmas indikátornak, hanem egyéb növényi részeket is fel lehet használni:lila orgona szirmai, cékla gumója, lila szeder, tealevél, pipacs szirmai, búzavirág szirmai stb. Gyûjthetünkaz évszaknak megfelelô növényi szirmokat vagy bogyókat, és indikátoroldatot készíthetünk ezekbôl is.

Háttér

A pH fogalmaA pH fogalmát a víz autoprotolízise alapján vezették be. Pontos vizsgálatok kiderítették, hogy a teljesentiszta víz is vezeti egy kissé az elektromos áramot, mert tartalmaz bizonyos számú iont. Ha két vízmo-lekula egymással megfelelô irányból, megfelelô energiával ütközik, van bizonyos valószínûsége annak,hogy az egyik protont ad át a másiknak, így oxóniumion (H3O

+) és hidroxidion (OH–) képzôdik:H-OH + H-OH H3O

+ + OH–

A folyamatot a víz autoprotolízisének nevezik (auto: saját maga (görög), jelezve, hogy „saját magá-nak” ad át a víz protont).

A reakció egyensúlyra vezet, amelyre felírhatjuk a tömeghatás törvényét (egyensúlyra vezetô reak-ciók esetén, ha a termékek koncentrációinak szorzatát a megfelelô hatványon elosztjuk a kiindulási anya-gok koncentrációinak szorzatával a megfelelô hatványon, akkor egy állandó értéket kapunk, amit egyen-súlyi állandónak nevezünk):

Az egyensúlyi állandó:


[H3O+][OH– ]

[H2O][H2O]K =

Anyag EszközIndikátoroldat készítése

lila káposzta, desztillált víz kés (a káposztalevél aprításá-hoz), fôzôpohár, tároló üveg

Néhány anyag vizes oldatának kémhatása

sósavoldat, ételecet, citromlé,deszt. víz, szódabikarbóna-oldat,szalmiákszesz, nátrium-hidroxid-oldat, indikátoroldat

csoportonként 7 kémcsô, kémcsôállvány, és a készítettindikátort tartalmazó fôzôpohár

Interaktív tanagyag Óravázlatok: 13. A közömbösítés (elsô része)Kísérletek: 20. Lilakáposzta-lé indikátor hozzáadása

különbözô vizes oldatokhozKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 9. 62. oldal Kísérlet táblázataKépek, ábrák: 47. 105. ábra: Savak és lúgok (62. o.)

48. 106. ábra: A pH-értékek (62. o.)49. 107. ábra: Univerzális indikátor papír skálája (63. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Mérések alapján megállapították, hogy 25 °C-on [H3O+] = [OH– ] = 10–7 mol/dm3, vagyis standard

körülmények között 1 dm3 vízben 10–7 mol oxóniumion és ugyanennyi anyagmennyiségû hidroxidion van.A nevezôben a víz koncentrációja szerepel mol/dm3 egységekben. 1 dm3 víz tömege 1000 g, ez meg-

felel 1000 g / 18 g/mol–1 = 55,56 mol víznek. Ebbôl kellene kivonni a disszociált víz móljainak a számát:10–7 mólt. Az ionok koncentrációjának a mérési pontossága azonban jóval kisebb annál, minthogy ezta mûveletet érdemes lenne elvégezni. A [H2O]-t tehát tekinthetjük állandónak, ezt megszorozva K-valszintén állandót kapunk. Az összefüggésünk a következôképpen módosul:

Állandó érték: K[H2O][H2O] = [H3O+][OH– ]

K[H2O] [H2O] = Kv Kv = [H3O+][OH– ] = 10–14

A Kv = [H3O+][OH– ] összefüggést vízionszorzatnak nevezik. A számításban alkalmazott elhanyago-

lás miatt ez az összefüggés (és a lenti pH számítása is) csak híg vizes oldatokra ad pontos értékeket. Vi-zes oldatban tehát elég ismernünk vagy a [H3O

+]-t vagy a [OH– ]-t, a másik értéke kiszámítható azösszefüggésbôl.

Mivel a savas kémhatást a H3O+-ok túlsúlya okozza, a lúgos kémhatást pedig a OH–-ok túlsúlya, a vi-

zes oldatok savasságát, ill. lúgosságát jellemezni tudjuk az egyik ion koncentrációjával. Az ionok koncent-rációjának az értékével (tíz negatív kitevôjû hatványai) kényelmetlen számolni, ezért vezették be a pHfogalmát (az oxóniumion koncentrációjának negatív logaritmusa):

pH = – lg [H3O+]

(A pH jelölés a francia „puissance d’hydrogéne”, magyarul „a hidrogén hatványkitevôje” kifejezésbôlszármazik.)

A 0,1 mol/dm3 HCl-oldatban (mivel a HCl egyértékû erôs sav, és teljes mértékben disszociál), a [H3O+]

koncentráció is 0,1 mol/dm3 (= 10–1 mol/dm3), vagyis a pH = 1.

A 0,01 mol/dm3 HCl-oldatban a [H3O+] koncentráció 0,01 mol/dm3 (= 10–2 mol/dm3), a pH = 2, stb.

A 0,1 mol/dm3 koncentrációjú NaOH oldatban [OH–] = 10–1 és mivel [H3O

+][OH– ] = 10–14 [H3O+] 10–1 = 10–14

ezért [ H3O+] = 10–13, a pH = 13.

Az adatokból kiderül, hogy minél kisebb a pH értéke, annál savasabb kémhatású egy vizes oldat, mi-vel annál nagyobb a H3O

+-ok koncentrációja. Az is látszik, hogy savas oldatokban nemcsak a savas kém-hatást okozó H3O

+-ok vannak jelen, hanem a [H3O+][OH– ] = 10–14 egyenlet alapján kiszámítható

anyagmennyiségû OH–-ok is.Hasonlóképpen minél nagyobb a pH értéke, annál lúgosabb kémhatású egy vizes oldat, annál na-

gyobb a OH–-ok koncentrációja, amelyek a lúgos kémhatást okozzák. Az is látszik, hogy lúgos oldatok-ban nemcsak a OH–-ok vannak jelen, hanem a [H3O

+][OH– ] = 10–14 egyenletnek megfelelô anyag-mennyiségû H3O

+-ok is.

Erôs és gyenge savakA savak erôsségét p+-disszociációjuk mértéke határozza meg (disszociáció: egyensúlyi bomlás):

HA + H2O H3O+ + A– (HA: sav; A–: savmaradék-anion)

A sav értékûségét az határozza meg, hogy hány proton leadására képes.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Sav Képlet Ks

Hidrogén-szulfát-ionKénessavOxálsav (sóskasav)FoszforsavHangyasavSalétromossavHidrogén-fluoridPropánsav (propionsav)Ecetsav

HSO4–

H2SO3

(COOH)2

H3PO4

HCOOHHNO2

HFC2H5COOHCH3COOH

1,1 . 10–2

1,3 . 10–2

5,6 . 10–2

6,9 . 10–3

1,7 . 10–4

4,5 . 10–4

6,8 . 10–4

1,3 . 10–5

1,7 . 10–5

⎫⎬⎭⎫⎬⎭⎫⎬⎭

[CH3COO– ][H3O+]

[CH3COOH][H2O]

[CH3COO– ][H3O+]

[CH3COOH]

Az erôs savak híg vizes oldatban teljes mértékben disszociálnak, tehát az egyensúly teljes mértékbeneltolódik a bomlás irányában, például:

HCl + H2O → H3O+ + Cl– egyértékû erôs

HNO3 + H2O → H3O+ + NO3

– savakH2SO4 + 2 H2O → 2 H3O

+ + SO42– kétértékû erôs sav

Azért kell kihangsúlyozni, hogy híg vizes oldatról van szó, mert csak abban az esetben valósulhat meg,hogy az összes leadható proton valóban vízmolekulához kapcsolódik, ha elegendô vízmolekula áll rendel-kezésre, ezért a víznek nagy koncentrációban kell jelen lennie. Egyértékû erôs savak híg vizes oldataibankönnyen kiszámítható az H3O

+-ok koncentrációja, ha ismerjük a bemérési savkoncentrációt (cbemérési),ebbôl a savoldat pH-értéke is számolható:

[H3O+] = cbemérési

pH = – lg [H3O+] = – lg cbemérési

A gyenge savak még híg vizes oldatban sem disszociálnak teljes mértékben:CH3COOH + H2O CH3COO– + H3O

+ egyértékû gyenge savH2CO3 + 2 H2O 2 H3O

+ + CO32– kétértékû gyenge sav

H3PO4 + 3 H2O 3 H3O+ + PO4

3– háromértékû közepesen erôs savGyenge savak híg vizes oldataiban akkor tudunk H3O

+-koncentrációt számolni, ha a bemérési sav-koncentráció mellett ismerjük a disszociáció mértékét (Ks: egyensúlyi savi állandó), például ecetsavrafelírva:

Az egyensúlyi állandó: K =

(Az egyenlôségben egyensúlyi koncentrációk szerepelnek.)Mivel híg oldatról van szó, melyben a víz koncentrációja nagy érték a többi jelenlévô ion koncent-

rációjához képest, így a víz koncentrációjának változása a disszociáció során elhanyagolható, értékeállandónak vehetô. A fenti egyenlôségben tehát két olyan tényezô szerepel, amelyek értéke állandó, K és [H2O], ezek szorzata megadja Ks-t:

Az egyensúlyi savi állandó: Ks =

A fent leírtakból következik:– minél hígabb a savoldat (akár erôs, akár gyenge sav vizes oldatáról van szó), annál kisebb az H3O

+-okkoncentrációja, azaz annál nagyobb a savoldat pH-értéke (0 < pH < 7 tartományban);

– minél gyengébb savról van szó (azonos bemérési savkoncentráció esetén), annál kisebb az H3O+-ok

koncentrációja, azaz annál nagyobb a savoldat pH-értéke (0 < pH < 7 tartományban).(Ld. *K óra háttéranyagát is, 152. oldalon.)

Savak savállandói:

⎫⎬⎭⎫⎬⎭

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Kísérleti megfigyelés: Indikátoroldat készítéseMilyen színû a lila káposztalé vizes oldata? Lila (semleges közegben).

Feladatok11.. Az esôvíz 5,6 pH-értéke enyhén savas kémhatást jelent.22.. Növekvô pH-érték szerint: sósav (a sósav erôs sav vizes oldata), szódavíz (a szénsav gyenge sav), desztillált víz, szóda-

bikarbóna (gyengén lúgos oldat), nátrium-hidroxid (erôsen lúgos oldat).33.. a) Nem oldat: desztillált víz. b) Sósav (a benne oldott hidrogén-klorid (HCl) gáz-halmazállapotú, erôs sav, vizes

oldatának tehát lehet 1 a pH-értéke. c) Nátrium-hidroxid-oldat. A fenolftalein lúgos közegben rózsaszínû, a NaOHerôs lúg, lehet a pH-értéke akár 14 is.


11.. A) Hamis, a savnak biztos, hogy 7-nél kisebb a pH-ja, a szalmiákszesz lúgos, tehát 7-nél nagyobb a pH-ja.B) Hamis. A lila káposzta leve semleges közegben lila.C) Igaz.D) Igaz.E) Igaz, mivel erôs lúg.F) Hamis, mert a szódabikarbóna-oldat lúgos kémhatású.

(lúgosan hidrolizál: Na+ + HCO3– + H2O = Na+ + H2CO3 + OH–)

G) Hamis. A szappanoldat kémhatása lúgos, tehát a pH-érték növekszik.H) Hamis, a metilvörös savas közegben piros színû.I) Igaz, a tea színanyaga indikátorként viselkedik.

*J) Igaz, a fahamu lúgos oldatát szappanfôzésre használták régen. (A fahamuban kálium-karbonát (K2CO3) van, amelyvízben lúgosan hidrolizál: 2 K+ + CO3

2– + H2O = 2 K+ + HCO3– + OH–)

22.. pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

savas kémhatás: a, b, c, e semleges lúgos kémhatás: d, g

kémhatás: f, h

33..

44.. HCl, vizes oldata a sósav. Savas kémhatású.55.. a) Forrás, lecsapódás.

b) Nem volt igaza, mert a só oldékonysága alig változik a hômérséklettel.c) Sóra nézve telítetté vált az oldat.d) Hígítás hatására telítetlenné vált az oldat, és képes volt további sót oldani.e) A cukros-sós oldat kémhatása semleges.f) Savassá vált az oldat.


Sav Képlet Ks

OxalátionBenzoesavSzénsavHipoklórossavDihidrogén-foszfát-ionHidrogén-szulfit-ionDihidrogén-szulfidHidrogén-karbonát-ionHidrogén-foszfát-ion

HC2O4–

C6H5COOHH2CO3

HOClH2PO4

–

HSO3–

H2SHCO3

–

HPO42–

5,1 . 10–5

6,3 . 10–5

4,3 . 10–7

3,5 . 10–8

6,2 . 10–8

6,3 . 10–8

8,9 . 10–8

4,8 . 10–11

4,8 . 10–13

sósavoldat ételecet citromlé desztillált víz szódabikarbóna szalmiákszesz nátrium-hidroxid-oldat

az indikátor színe piros piros halványpiros lila kék zöld sárga

az oldat kémhatása savas kémhatás semleges lúgos kémhatás

Savas kémhatású Lúgos kémhatású

1., 4., 7., 8., 9., 10., 11., 12. 2., 3., 5., 6.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

g)

**66.. Milyen színûek az antociánok savas közegben? Az antociánok savas közegben piros, lúgos közegben kék színûek. Írj pél-dát olyan növényekre, melyek antociántartalmúak! Lila káposzta, lila orgona, cékla, búzavirág, árvácska, lila szeder.Milyen színûek a karotinoidok? A karotinoidok sárgától pirosig terjedô színárnyalatúak lehetnek. Írj példát olyan növé-nyekre, melyek karotinoidokat tartalmaznak! Sárgarépa, zöld levelek, árvácska.Mely tényezôk befolyásolják a virágok színének alakulását?a) A színezékek (festékanyagok) fajtái.b) A színezék mennyisége.c) A színezék milyen kémhatású közegben van.d) A fémionok minôsége és mennyisége.e) Egyéb anyagok jelenléte.

**77.. Kémhatás („kémény” fele + „hat” + „ás”).

20. óra: A természetes vizek

Az alábbi részletes ábra rajzolása közben kitérhetünk a természetes vizek elôfordulására és jelen-tôségére: Különbözô ásványvizes címkék segítségével összehasonlíthatjuk az ásványvizek összetételét.

Használjuk a munkafüzet ábráit és feladatait a természetes vizekkel kapcsolatos környezetvédelmi felada-tok megbeszélése során!


Háttér

A felszín alatti vizekA felszín alatti vizeket védeni kell a szennyezéstôl, mert ezek alkotják azt a vízbázist, amibôl ivóvizetnyerhetünk.


mészkô

barlang

karsztvízkarsztforrás

folyó

talajvízvízzáró réteg (agyag)

ivóvíznek alkalmas

víztisztítás

csapadék

talajtengeróceán

tó

Környezetvédelem!

Sav A sós salátalében (só + víz) Az ecetes salátalében (ecet + só + víz)fenolftalein színtelen (semleges) színtelen (savas)

metilvörös barnásnarancs piros (savas)

lila káposztalé lila (semleges) piros (savas)

Interaktív tananyag Kitöltendô feladatok 2. Munkafüzetbôl: 15. 57. oldal 4. feladat16. 58. oldal *6. feladat

Képek, ábrák:50. 112. ábra: A víz körforgása (66. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Talajvíz:– a felszíntôl az elsô vízzáróig (ha ez túl mélyen van, akkor 20 m-ig) tart;– 20 m alatt: mélytalajvíz, itt már nem érvényesül a meteorológiai hatás (pl.: nincs hôingás);– a vízzáró fölött található a telített zóna: ez 2 fázisú rendszer, pórusai teljesen ki vannak töltve vízzel,

nincsen gázfázis;– a telített zóna fölött húzódik a kapilláris öv, ahol érvényesül a hajszálcsövesség a talaj apró pórusaiban,

réseiben; nyílt kapilláris övnek nevezzük, ha legalább 1 m-re van a felszínhez, innen intenzívebb párol-gás lehetséges; zárt kapilláris övrôl van szó, ha mélyebben van, így párolgás innen nem lehetséges;

– a kapilláris öv fölött található az aerációs zóna: ez a levegôvel kapcsolatot tartó 3 fázisú rendszer.

A felszín alatti víz a víztartó kôzet folytonossági hiányaiban helyezkedhet el:– törmelékes kôzet szemcséi között: kavics, homok- vagy agyagszemcsék között. A kavics és homok

szemcséihez „lazán” kapcsolódik a víz, míg az agyagszemcsék sokkal „erôsebben” kötik meg a vizet.Az agyag réteges szerkezetébe beépülhetnek vízmolekulák, ezáltal „duzzasztják” az agyagot, ésmegakadályozzák, hogy a víz „átfolyjon” az agyagos rétegen („vízzáró réteg”);

– szilárd kôzetek repedéseiben, pl.: mészkôrepedésekben, dolomit repedéseiben. A mészkô valame-lyest oldódik vízben, a repedések tágulnak, barlangok keletkezhetnek. A mészkô, dolomit repedéseiközötti víz a karsztvíz, mely jó minôségû, de nagy keménységû víz (nagy az oldott Ca2+- és Mg2+-tar-talma).

Rétegvíz:– a felszínnel való kapcsolata korlátozott;– nem áll meteorológiai hatás alatt;– víztartó réteg alatt helyezkedik el

törmelékes víztartó kôzetben.

Ha a víztartó réteg alá fúrnak, artézi kutat nyerhetnek:


Felszín (domborzat)

talajvíz

20 m

1 mAerációs zónaNyílt kapilláris övZárt kapilláris

Telített zóna

Vízzáró réteg

Ha nincs vízzáró,a mélytalajvíz határa

A talajvíz szintje kicsit követi a domborzatot, nem teljesen vízszintes felület

A talajvíz oldalirányú mozgása korlátozott

Helyenkéntfokozottabb

párolgás

szûrô

víztartó réteg

A nagy nyomású víz feltör a felszínre

Kifolyó víz (Artézi kút)

Felszín

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


11.. Természetes vizek: óceánok, tengerek, tavak, folyók, patakok, felszín alatti vizek (talajvíz, karsztvíz), csapadékvíz.22.. A desztillált víz kémiailag tiszta víz, csak vízmolekulákból áll (a vízmolekulákból származó OH–- és H3O

+-ok termé-szetesen nem számíthatók „más” részecskéknek). A csapvíz ivóvíz, tartalmaz bizonyos oldott anyagokat (lásd 13. táblá-zat). A tengervíz lényegesen több oldott sót tartalmaz (ld. tankönyv).

33.. Az ivóvíznél különösen káros élettani hatása van a nitrogéntartalmú ionoknak. Az NH4+ friss rothadási folyamatot je-

lez (az elpusztult szervezetek fehérjebomlásának az elsôdleges terméke), amely nitrit- (NO2–), majd nitrát- (NO3

–) ion-ná oxidálódik. A nitrátion nagyobb mennyisége (20 mg/dm3 felett) az ivóvízben káros hatású: a szervezet nem jut ele-gendô oxigénhez, mert a nitrátion a tápcsatornában nitritionná redukálódik, amely erôsebben kötôdik a vörös vérfestékhez, mint az oxigén. A betegséget „kék kór”-nak is nevezik, mert a beteg fulladozik és megkékül. Anitrátos víz a csecsemôkre fokozottan veszélyes. Falvainkban, de különösen a tanyák kútjaiban – a talajba juttatottmûtrágya miatt – nagyon sok helyen nitrátos a víz, amely ivásra teljesen alkalmatlan. Az ivóvizek nehézfémion-tartalma (Pb, Cd, Hg, As stb. tartalma) is mérgezô lehet.

44.. A csapvíz drága és hosszadalmas tisztítási eljáráson megy keresztül, mire a háztartásokba eljut. Ivóvízkészleteink vé-gesek.


11.. a) Nem igaz, 3,5%.b) Igaz, pl. a hidrogén-karbonát-ion (HCO3

–) biztosítja az ivóvíz kellemes, üdítô ízét.

c) Igaz.d) Igaz.e) Nem igaz, bár az esôvíz a természetes vizek közül a legkevesebb oldott anyagot tartalmazza, de oldott szén-dioxi-

dot, oxigént, városokban kén-dioxidot és egyéb anyagot is tartalmazhat. f) Nem igaz, az édesvizek is számos anyagot tartalmaznak oldva.g) Igaz.

22.. A folyóvíz sokféle oldott anyagot tartalmazhat. A mozgásban lévô víz érintkezik a kôzetekkel, a talajjal, ásványokkal,és ezekbôl valamennyi anyagot kiold. Minél nagyobb az adott anyag mennyisége, illetve vízben való oldhatósága, an-nál nagyobb lesz a folyóvízben a töménysége.

33..

44..

**55.. A Föld vizeinek jóval nagyobb része sós víz, és csak 3%-a édesvíz. Az összes édesvíz legnagyobb része jég formájában vanjelen. Az összes édesvíznek csak 0,6%-a használható fel az emberiség számára (ez a Föld összes vizeinek 0,018%-a).A felhasználható vizek legnagyobb része a tavakból, legkisebb része a folyókból származik.Számítsd ki, hogy a Föld összes édesvizének hány %-át tartalmazzák a tavak! A tavakból származó víz az összes édesvízkb. 0,4%-a.


2. átlátszó7. színtelen10. legfeljebb 20 °C-os11. legfeljebb 8-as pH-érték13. szagtalan

16. oldott ásványi anyagokat tartal-mazzon

17. vastartalma nem lehet több, mint0,2 mg/dm3

CB

L

G

KA

H

IJ

ED

mészkô

víz

F

agyag (vízzáró)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**66..

A) A szennyezôdés idôpontjától távolodva az idôben, a ciánszennyezés mértéke csökkent (két hét alatt 80 mg/l-rôl 0,1mg/l alá csökkent).A szennyezôdés helyétôl távolodva, a ciánszennyezôdés mértéke szintén csökkent (a romániai Lápos-pataktól amagyarországi tiszai szakaszon át a jugoszláviai Dunáig csökkent a szennyezôdés mértéke).

B) Mely mérési helyszínek vannaka) a Bodrog fölött? Lápos-patak, Csenger, Lónyab) a Bodrog és a Körös között?Tiszalök, Kiskörei tározó (Tisza-tó),Szolnokc) a Körös és a Maros között?Szeged (Tápé)d) a Maros alatt?Tiszasziget, a Duna (Jugoszlávia)A Körös vízbefolyása a Tiszába hogyanváltoztatja meg a ciánszennyezôdésmértékét? Hígítja, tehát csökkenti amennyiségét.

C) Melyik két mérési helyszín közé esik Csongrád? Szolnok és Szeged közé.A mérési adatok szerint milyen ciánszennyezôdés valószínûsíthetô Csongrádnál? Kb. 3 mg/l.A szakértô milyen adatot jelzett elôre? 2 mg/l.Mekkora az eltérés? 1 mg/l. Véleményed szerint (az adatok ismeretében) ez számottevô eltérésnek tekinthetô-e? Vála-szodat indokold! Az adatok ismeretében ez az eltérés nem tekinthetô számottevônek, de a szakértô egy kicsit alábe-csülte a valódi szennyezôdés mértékét.

**77.. 1. Természetes víz. Óceán, tenger, tó, folyó, csapadékvíz, talajvíz, karsztvíz.2. Felszíni víz. Óceán, tenger, tó, folyó, csapadékvíz.3. Édesvíz. Tó, folyó, csapadékvíz, talajvíz.4. Vize nem szilárd halmazállapotban van jelen. Tó, folyó.5. Vize állandó mozgásban van. Folyóvíz.Megoldás: karsztvíz.


CN- maximumértékemg/l

február napjai

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14a szennyezôdésidôpontja (jan. 31.)

32,6

13,5

3,73,8 3,2 2,7

1,49 0,6

Hétfô

Szolnokfebr. 9.

Szegedfebr. 11.

Csengerfebr. 1.

Lónyafebr. 3.

Tisza-tófebr. 8.

Zagyva

Körös

Maros

Sajó

Tiszalökfebr. 5.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Összefoglalás

A tankönyvi összefoglaló táblák és a munkafüzet segítségével ismételjük át a tanult szétválasztási mûve-leteket, oldatokat, fogalmakat!

A munkafüzet feladatainak megoldása (III.)

11.. a) sósav: a hidrogén-klorid-gáz (HCl) vizes oldata, savas kémhatásúb) szalmiákszesz: az ammóniagáz (NH3) vizes oldata, lúgos kémhatásúc) desztillált vízd) jódtinktúrae) körömlakklemosó (aceton)f) salátalé: ecetsav vizes oldata, savas kémhatású (a cukor nem befolyásolja a kémhatást, csak a savanyú ízt érezzük ke-

vésbé)g) ételecet: az ecetsav vizes oldata, savas kémhatásúh) lúgkôoldat: NaOH vizes oldata, lúgos kémhatásúi) szódavíz: a szén-dioxid vizes oldata, savas kémhatásúj) konyhasóoldat: NaCl vizes oldata, semleges kémhatásúA felsorolt anyagok közül melyik az, amelyik nem vizes oldat, és mégis jellemezhetô pH-értékkel a kémhatása? A desz-tillált víz, pH-ja 7.

22.. Az oldhatóságból: 100 g vízben 28,5 g rézgálic van,128,5 g oldatban 28,5 g rézgálic van,100 g oldatban 28,5 · 100 / 128,5 = 22,17 g rézgálic van.

Tehát a telített oldat 22,17 tömeg%-os 40 °C-on.

33..

44..


C) 1.B) 2.

D) 3. A) 4.

A) 5.A) 6.

B) 7. C) 8.

B) 9.A) 10.

Szétválasztási mûveletFizikai tulajdonság, melynek különbsége alapján

szétválasztható a keverékbepárlás forráspontban van különbség

lepárlás (desztilláció) forráspontban van különbség

mágnes alkalmazása mágnesezhetôség

*kromatográfia *felületen való megkötôdésben van különbség

szûrésa) szemcseméretbeli különbség

b) oldékonyság különbség (csapadékképzôdés)

Szétválasztási mûveletek

oldás, szûrés, bepárlás, desztilláció, hevítés, mágneses elválasztás, *kromatográfia

Oldatok híg oldat / tömény oldat, telített oldat / telítetlen oldataz oldószerben az oldott anyag lehet szilárd / folyadék / gáz-halmazállapotúa vizes oldat lehet savas / semleges / lúgos kémhatásúaz oldatok összetételét megadhatjuk: tömeg%-ban, térfogat%-ban, g/dm3-benaz oldhatóság (telített oldatra): x g oldott anyag / 100 cm3 víz (20 °C)

Fogalmak keverék, elegy, oldat, oldószer, oldott anyag, oldódás, a levegô összetevôi, oldékonyság, vízold-ható, zsíroldható, sav, lúg, indikátorok, pH-értékek, tengervíz, édesvíz, ivóvíz, ásványvíz, esôvíz,talajvíz,*adszorpció, *globális felmelegedés, *üvegházhatás, *CO-mérés, *szmog, *csapadék, *hidrát-burok, *oldhatósági grafikon, *oldódás sebessége, *savas esôk

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 7. Anyagdominó10. Társasjáték: Alapismeretek – Keverékek

Táblázatok: 2. Táblázatos összefoglalások: 3. Keverékek

C) 1. A) 2.

B) 3. A) 4.

C) 5. A) 6.

A) 7.C) 8.

B) 9.B) *10.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

55..

A tengervíz többféle sót tartalmaz oldva, töményebb oldat, mint a természetes édesvizek. A tengervíz ivásra, mosás-ra, öntözésre alkalmatlan. Bepárlásából különbözô sókat nyernek ki (például konyhasót).

**66.. meszes víz • • a szappanfôzéshez alkalmazták régennátrium-hidroxid • • gáz-halmazállapotú vegyület

szódavíz • • folyékony halmazállapotú vegyülethidrogén-klorid • • szénsavas ital

hamuzsír • • oltott mésznek is nevezikszalmiákszesz • • fehér, szilárd vegyület, felületén megköti a levegô páratartalmát

ecetsav • • lúgos kémhatású oldat, melyben gáz az oldott anyag

**77.. Belsôenergia-növekedés [„be” + L S(ô)-N + NRGIA-növekedés].

II. Témazáró feladatlap megoldásai

II. témakör


II.. 1. Híg oldat: Az oldatban sokkal több az oldószer, mint az oldott anyag.2. Indikátor: Jelzôoldat, mindig ugyanolyan színnel jelzi a sav vagy a lúg jelenlétét.

IIII..

IIIIII.. Anyagok csoportosítása

IIVV.. A) Hamis, 1000 cm3 oldatban van 0,1 g oldott anyag. B) Hamis, az esôvíz tartalmaz oldott anyagot.C) Igaz. D) Igaz. E) Igaz.

VV..


Bepárlás

Szilárd só marad vissza

tengervízNem marad vissza szilárd anyag

desztillált víz

vízminta

kémcsôfogókémcsô

Bunsen-égô

A keverék A szétválasztási mûvelet A fizikai tulajdonság, ami szerint szétválasztjuk

só és homok oldás, szûrés vízben való oldhatóság, szemcseméret

sóoldat bepárlás illékonyságbeli különbség (forráspontbeli különbség)

Kémiai elem Vegyület Keverék4., 6. 2., 5. 1., 3., 7., 8.

(közönséges nyomáson) 0 °C 20 °C 50 °CCl2 (g)/100g víz 1,45 0,73 0,45

0 °C 20 °C 50 °C

ezüst-nitrát (g)/100 g víz 115 222 455

Cl2 (g)/100 g víz ezüst-nitrát (g)/100 g víz

0,5

0 20 50 0 20 50hômérséklet [°C] hômérséklet [°C]

1

1,5

100

200

300

4001,45

0,730,45

115

222

455

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

a) 0 °C-on melyik anyagnak nagyobb az oldhatósága? Az ezüst-nitrátnak.b) 50 °C-on melyik anyagnak kisebb az oldhatósága? A klórnak.c) Melyik anyag forralható ki az oldatból? A klórgáz.d) Melyik anyagnak változik az oldhatósága a hômérséklettel? Mindkettônek.e) Melegítés hatására melyik anyagnak nô meg az oldhatósága? Az ezüst-nitrátnak.f) Hûtéssel melyik anyagnak növelhetô meg az oldhatósága? A klórnak.g) Az oldhatósági adatok mindig milyen összetételû oldatokra vonatkoznak? Telített oldatokra.h) Melyik telített oldat hígabb: a klórgáz 20 °C-on telített oldata, vagy az ezüst-nitrát 20 °C-on telített oldata? A klórgázé.i) Mi történik, ha a 20 °C-on telített ezüst-nitrát vizes oldatát lehûtjük 0 °C-ra? Kiválik valamennyi szilárd ezüst-nitrát.

VVII..

VVIIII..

VVIIIIII..

A gyertya a hengerben továbbég addig, míg el nemfogy a levegôben lévô oxigén, ekkor elalszik. Az oxigén-gáz helyére meszes víz kerül, ezért a hengerben a víz-szint felemelkedik kb. a henger 1/5-öd részéig. Ebbôltudhatjuk, hogy a levegônek kb. 20%-a az oxigén. (Azégés során keletkezô CO2-gázt a lúgoldat elnyeli.)

II. témakör


II.. 1. Telített oldat: Adott mennyiségû oldószer több anyagot már nem tud oldani adott hômérsékleten.2. pH-érték: Számszerûen kifejezi a vizes oldat kémhatását.

IIII..


IIVV.. A) Igaz. B) Hamis, az ásványvizek oldatok. C) Igaz. D) Hamis, a levegô 1/5-e oxigéngáz.E) Hamis, minél erôsebb a lúg, annál nagyobb a pH-értéke.


A keverék A szétválasztási mûvelet A fizikai tulajdonság, ami szerint szétválasztjuk

só és jód hevítés szublimáció

sóoldat és homok szûrés szemcseméret

Kémiai elem Vegyület Keverék

2., 3. 6. 1., 4., 5., 7., 8.

50 cm3

Oldat térfogata Oldott anyag térfogata térfogat%250 cm3 20

Oldószer tömege Oldott anyag tömege Oldat tömege tömeg%140 g 60 g 200 g 30

D) 1. B) 2.

B) 3. A) 4.

B) 5. C) 6.

1/5

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

VV..

a) 0 °C-on melyik anyagnak nagyobb az oldhatósága? A réz-kloridnak.b) 50 °C-on melyik anyagnak kisebb az oldhatósága? A szén-dioxid-gáznak.c) Melyik anyag forralható ki az oldatból? A szén-dioxid.d) Melyik anyagnak változik az oldhatósága a hômérséklettel? Mindkettônek.e) Melegítés hatására melyik anyagnak nô meg az oldhatósága? A réz-kloridnak.f) Hûtéssel melyik anyagnak növelhetô meg az oldhatósága? A szén-dioxidnak.g) Az oldhatósági adatok mindig milyen összetételû oldatokra vonatkoznak? Telített oldatra.h) Melyik telített oldat hígabb: a szén-dioxid 20 °C-on telített oldata, vagy a réz-klorid 20 °C-on telített oldata? A szén-

dioxidé.i) Mi történik, ha a 20 °C-on telített réz-klorid vizes oldatát lehûtjük 0 °C-ra? Kiválik valamennyi szilárd réz-klorid.

VVII..

VVIIII..

VVIIIIII..

II. témakör


II.. 1. Telítetlen oldat: Az oldatban még oldható oldott anyag az adott hômérsékleten.2. Gázelegy: Különbözô gáz-halmazállapotú anyagok keveréke.

IIII..


CO2 (g)/100g víz réz-klorid (g)/100 g víz

0,1

0 20 50 0 20 50hômérséklet [°C] hômérséklet [°C]

0,2

0,3

0,4

20

40

60

80

(közönséges nyomáson) 0 °C 20 °C 50 °C

CO2 (g)/100 g víz 0,35 0,17 0,1

0 °C 20 °C 50 °C

réz-klorid (g)/100 g víz 71 77 87,5

0,35

0,17

0,1

7177

87,5

D) 1.B) 2.

C) 3.D) 4.

A) 5.A) 6.

25 cm3

Oldat térfogata Oldott anyag térfogata térfogat%500 cm3 5


ammónium-klorid nátrium-hidroxid

ttaappaasszzttaallaatt:: a kémcsô felmelegszika kémcsô lehûldesztillált víz

oldatE

kiindulási anyagok

kiindulási anyagokE

oldat

A keverék A szétválasztási mûvelet A fizikai tulajdonság, ami szerint szétválasztjukvas és rézpor mágnes használata mágnesezhetôség

só és jód hevítés szublimáció

A B

A B

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


IIVV.. A) Hamis, 1000 cm3 oldatban 10 g oldott anyag van. B) Hamis, az édesvizek is tartalmaznak oldott anyagot. C) Igaz.

D) Hamis, az ammónium-klorid oldódása endoterm. E) Hamis, minél erôsebb a savoldat, annál kisebb a pH-értéke.VV..

a) 0 °C-on melyik anyagnak nagyobb az oldhatósága? A hidrogén-kloridnak.b) 50 °C-on melyik anyagnak kisebb az oldhatósága? A hidrogén-kloridnak.c) Melyik anyag forralható ki az oldatból? A hidrogén-klorid.d) Melyik anyagnak változik az oldhatósága a hômérséklettel? Mindkettônek.e) Melegítés hatására melyik anyagnak nô meg az oldhatósága? A vas-kloridnak.f) Hûtéssel melyik anyagnak növelhetô meg az oldhatósága? A hidrogén-kloridnak.g) Az oldhatósági adatok mindig milyen összetételû oldatokra vonatkoznak? Telített oldatra.h) Melyik telített oldat hígabb: a hidrogén-klorid 20 °C-on telített oldata, vagy a vas-klorid 20 °C-on telített oldata?

A hidrogén-kloridé.i) Mi történik, ha a 20 °C-on telített vas-klorid vizes oldatát lehûtjük 0 °C-ra? Kiválik valamennyi szilárd vas-klorid.

VVII..

VVIIII..

VVIIIIII..

sósav ecet szalmiákszesz nátrium-hidroxid-oldatlakmusz: piros piros kék kéklila káposztalé: piros piros zöld sárga


2,5 cm3

Oldat térfogata Oldott anyag térfogata térfogat%

500 cm3 0,5


D) 1.

B) 2.

D) 3.

D) 4.

A) 5.

B) 6.

Kémiai elem Vegyület Keverék

3. 5. 1., 2., 4., 6., 7., 8.

hidrogén-klorid-gáz(g)/100 g víz

vas-klorid (g)/100 g víz

20

0 20 50 0 20 50 hômérséklet [°C]hômérséklet [°C]

40

60

80

100

50

100

200

300

(közönséges nyomáson) 0 °C 20 °C 50 °Chidrogén-klorid-gáz

(g)/100 g víz82 72 63

0 °C 20 °C 50 °Cvas-klorid

(g)/100 g víz74,5 92 315

8272

63

74,592

315

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

21. óra: Az atom felépítése

Az atomok létével kapcsolatban azt kell a tanulóknak megérteni, hogy a mi makroszkopikus világunkhoz ké-pest mmeennnnyyiirree ppaarráánnyyii mméérreettûûeekk ezek a részecskék. Érdemes az atomszerkezet megismerésének történetiáttekintésével kezdeni (ismétlés: Démokritosz és Dalton atommodellje). Fontos, hogy az atom szerkezetét:az aattoomm--aattoommmmaagg ttéérrffooggaatt-- ééss ttöömmeeggvviisszzoonnyyáátt sszzeemmlléélltteessssüükk hasonlatokkal. Problémát jelenthet, hogy a ta-nulók még nem tanultak elektrosztatikát. Mivel a továbbiakban a kémia jelenségeinek a megértéséhez errefeltétlenül szükség van, okvetlenül érdemes a töltések vonzását-taszítását megbeszélni, bemutatni.


Ha a tanulók még nem ismerik a jelenséget, érdemes az azonos töltések taszítását, illetve az ellentétestöltések vonzását szemléltetni. Ehhez nagyon egyszerû eszközöket lehet készíteni: bodzabél golyócskákatcérnaszállal felfüggesztünk. Ha ezekhez szôrmével megdörzsölt bakelitrudat érintünk (a bakelitrúd nega-tív töltésû), illetve bôrrel megdörzsölt üvegrudat érintünk (az üvegrúd pozitív töltésû), akkor vizsgálhat-juk, hogy az azonos töltésû és az ellentétes töltésû golyócskák hogyan mozdulnak el egymás közelében.

Háttér

Rövid életrajzok olyan tudósokról, akik az atom felépítésével foglalkoztakJJoohhnn DDaallttoonn ((11776666––11884444))::Autodidakta angol természettudós, a színvakság (daltonizmus, 1794) felismerôje. Meteorológiai, bota-nikai, fizikai, csillagászati és földrajzi kutatásokat egyaránt végzett. Megállapította, hogy a gázkeverékekössznyomása az alkotó gázok parciális nyomásainak összege (1803), kísérletei, mérései segítségével ki-dolgozta a róla elnevezett Dalton-féle atomelméletet (1804, 1808), melynek alapján megfogalmazta a„többszörös súlyviszonyok törvényét”, és bevezette a relatív atomsúlyokat (1803).MMaaddaammee CCuurriiee ((MMaarriiee SSkkllooddoowwsskkaa)) ((11886677––11993344))::Lengyel származású francia fizikus és kémikus, kétszeres Nobel-díjas (fizikai, 1903, kémiai, 1911) tudós.Apja a varsói gimnázium matematikatanára volt. 1891-ben a párizsi Sorbonne-ra ment, ahol igen nehéz anyagi körülmények között folytatta tanulmányait. 1895-ben feleségül ment Pierre Curie-hez, aki-vel közösen végezték kutatómunkájukat egészen annak haláláig. Egyetemi tanár (1906), a Rádium Intézet vezetôje (1914). Doktori disszertációja a Becquerel-féle sugárzással foglalkozott (1903). Ô vezette be a radioaktivitás elnevezést. Az uránszurokérc vizsgálataiból új elemre következtetett, fel-fedezte a hazájáról elnevezett polóniumot (1898) és a radioaktív sugárzásra utaló elnevezésû rádi-umot (1898). Elôállította a fémrádiumot (1910). A munkájával járó állandó radioaktív sugárhatás foko-zatosan kikezdte egészségét, fehérvérûségben halt meg.PPiieerrrree CCuurriiee ((11885599––11990066))::Nobel-díjas (fizikai, 1903) francia fizikus. Bátyjával felfedezte a piezoelektromosságot (1880), tanulmányoz-ta a mágnesességet, megállapította, hogy a ferromágneses rend adott, s az anyagra jellemzô hômérsékletenfelbomlik (Curie-pont), és az anyag paramágnesessé válik. 1895-ben vette feleségül Marie Sklodowskát(Mme Curie), akivel együtt kezdte meg a rejtélyes Becquerel-féle sugárzás és az uránszurokérc vizsgálatát.


EszközElektromos kölcsönhatás vizsgálata

bodzabélbôl készült golyók, cérnaszál, állvány, bakelitrúd, szôrmedarab, üvegrúd, bôrdarab

Interaktív tananyag Kitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 10. 71. oldal 3., 4. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 9. 15. táblázat: Az atomok adatai (69. o.)

10. 16. táblázat: Az elemi részecskék (69. o.)11. 17. táblázat: Az atom felépítése (71. o.)

Képek, ábrák: 51. 114. ábra: Dalton atommodellje (69. o.)52. 115. ábra: Thomson atommodellje (69. o.)53. 116. ábra: Rutherford atommodellje (69. o.)54. 117. ábra: Bohr atommodellje (70. o.)55. 118. ábra: 1932-ben megállapított atommodell (70. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

1898-ban ismerték fel, hogy a sugárzás nem az érc urántartalmától függ. Több tonna uránérc feldolgozásá-val tizedgrammnyi rádium-kloridot nyertek (1902), mellette felfedezték még a radioaktív polóniumot is.SSiirr JJoosseepphh JJoohhnn TThhoommssoonn ((11885566––11994400))::Nobel-díjas (fizikai, 1906) angol fizikus, az elektronok interferenciájának kimutatója. Cambridge-ben végezteegyetemi tanulmányait, majd késôbb a Cavendish Laboratórium igazgatója lett. Kimutatta a katódsugarak el-hajlását elektromos térben, és ezzel igazolta, hogy nem elektromágneses sugárzásról van szó, hanem negatívtöltésû részecskékrôl. Elektromos és mágneses eltérítéssel meghatározta ezen részecskék (elektronok) tölté-sének és tömegének arányát. A katódsugárzás tehát elektronokból áll, és a késôbbi mérések a töltésüket éstömegüket is megadták. Ezen ismeretek alapján Thomson megalkotta a róla elnevezett, legelsô atommodellt.LLoorrdd EErrnneesstt RRuutthheerrffoorrdd ((11887711––11993377))::Új-zélandi származású, Nobel-díjas (kémiai, 1908) angol fizikus, az atommag bomlásának úttörô tanulmányo-zója. Új-Zélandon végezte egyetemi tanulmányait, Cambridge-ben ösztöndíjasként folytatta kutatásait, majdKanadában kapott professzori kinevezést. Visszatért a Cavendish Laboratóriumba, és itt az uránsók sugárzá-sát kezdte vizsgálni. Ennek során csoportosította a sugárzásokat, megalkotta a radioaktív bomlási elméletet.Az alfa-részecskék fémfólián való szóródásából következtetett az atomok szerkezetére. A Rutherford-féleatommodell szerint a kis méretû és a nagy tömegû atommag körül körpályákon keringenek az elektronok.Elsôként figyelt meg mesterséges magátalakítást: nitrogént bombázott alfa-részecskékkel.NNiieellss HHeennrriikk BBoohhrr ((11888855––11996622))::Nobel-díjas (fizikai, 1922) dán fizikus, egyetemi tanár. J. J. Thomson tanítványa, majd E. Rutherford munkatársa,mellette dolgozta ki az új, a kvantumfeltételekkel összhangban lévô atommodelljét (Bohr-féle atommodell, 1913).WWeerrnneerr KKaarrll HHeeiisseennbbeerrgg ((11990011––11997766))::Nobel-díjas (fizikai, 1932, a díjat 1933-ban adták át) német fizikus. A müncheni egyetemen tanult, majd dok-torált (1923). Legnagyobb eredménye a kvantummechanika megalapozása: ez a kvantumos jelenségek leírá-sára addig még nem használt matematikai módszernek, az ún. mátrixszámításnak az alkalmazását jelentette. Ez-zel alapvetôen hozzájárult az atom szerkezetének pontosabb leírásához is. Heisenberg az elméleti fizika szélesterületén eredményesen kutatott; a fizika és a filozófia közötti kapcsolat értelmezésével is foglalkozott, ésgondolatai alapvetôen hatottak a kutatások irányvonalára.


11.. 109, azaz egymilliárd darab atom fér el 10 cm hosszon.22.. Az atommagban protonok és neutronok vannak, és egy proton vagy egy neutron tömege 1840-szer nagyobb, mint egy

elektron tömege.33.. Melyiknek nagyobb a tömege?

44.. Melyiknek nagyobb a térfogata?


11..

22..


a) a proton > az elektronb) a neutron > az elektronc) a proton = a neutrond) az elektronfelhô < az atommag

e) az atommag < az atommagösszes protonja

f) az atom > az atomösszes neutronja összes elektronja

a) az atom > az atommagb) az elektronfelhô > az atommag

c) az elektronfelhô = az atom

A) Hamis.B) Hamis, a neutron semleges részecske.C) Igaz, az atom méretét az elektronfelhô határozza meg.

D) Igaz.E) Hamis, a neutronok tömege is meghatározó.F) Igaz.

Az atom felosztása Az elemi részecske neve és jele Viszonyított tömeg Viszonyított töltés

atommagproton p+ 1 +1

neutron n0 1 0

elektronhéj elektron e– 0,0005 –1

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

33.. A protonok és neutronok.Az elektronok állandó mozgásukkal kitöltenek egy meghatározott teret az atommag körül, ezt elektronfelhônek nevez-zük. Az elnevezés kifejezi, hogy nincs éles határfelülete az atomnak.

44.. Az atom átmérôje 10–10 m nagyságrendû, az atommag átmérôje pedig 10–15 m nagyságrendû, tehát az atommag 5 nagyságrenddel kisebb, mint az atom, azaz százezred része az atomnak.

**55.. Démokritosz • • az elektron felfedezéseDalton • • oszthatatlan atom

Rutherford • • ahány féle anyag, annyiféle atom vanCurie házaspár • • a radioaktivitás vizsgálata

Bohr • • „mazsolás puding” modellThomson • • az elektronok valószínû tartózkodását az atomban

kvantummechanikai atommodell • matematikai függvények írják le• „parányi naprendszer” modell• az atommag felfedezése• az atom „héjas” szerkezete

66.. Mikor írta Wells a fent említett regényét? 1913-ban. Mi a címe? A fölszabadult világ. Milyen jelenségrôl ír az idézettrészletben? Arról ír, hogy az atom nem oszthatatlan, és elbomlásakor nagy energiamennyiség keletkezhet. Wells sajátkorában mit tudtak az atomról? 1913-ban annyit tudtak az atomról, hogy az atom protonokból és elektronokból áll (a neutront csak késôbb fedezték fel). Rutherfordnak milyen szerepe volt az atomszerkezet kutatásában? Mikor alkottameg atommodelljét? Kísérletileg bebizonyította, hogy az atom közepén egy parányi, de jóformán az atom teljes töme-gét meghatározó pozitív töltésû mag van. Az általa megalkotott atommodell olyan, mint egy parányi naprendszer: az atom közepén lévô pozitív töltésû mag aNap, és körülötte a negatív töltésû elektronok úgy keringenek, mint a Nap körül a bolygók. Atommodelljét 1911-benalkotta meg. Mikor kereste fel Szilárd Leó Rutherfordot? 1933 ôszén, Angliában. Ki számolt be errôl a találkozóról?Teller Ede. Hogyan vélekedett Rutherford az atomenergia hasznosításáról? Igaza volt? Rutherford nem hitt az atomener-gia felhasználhatóságában, nem volt igaza, mert 1934. március 12-én Szilárd Leó szabadalmat jelentett be a neutron-láncreakciókkal kapcsolatban, aminek során az atomenergia felszabadítható. Mi a véleményed arról, hogy egy nagy hírû, fontos felfedezést tett tudós késôbb, egy tudományos problémával kapcsolatban„maradinak” bizonyul? A tudománytörténet több ilyen példát is ismer (Dr. Balázs Lóránt A kémia története c. könyve alapján):a) Cavendish korának kiemelkedô tudósa volt. Felfedezte a hidrogént, a levegôvel végzett rendkívül pontos kísérleteialapján már 1785-ben eljutott a nemesgázok létezésének feltételezéséig, amelyeket csak egy évszázaddal késôbb fedez-tek fel. Ugyanakkor, annak ellenére, hogy még az életében felfedezték az oxigént, bevezették az égés oxigénelméletét,ô mégis élete végéig a téves flogisztonelmélet híve maradt.b) 1912-ben Küster megadta a hemin (a vér piros festékanyaga) molekulaszerkezetét, amelyet a Nobel-díjas Willstätterkifejezetten hibásnak tartott, pedig Küsternek lett igaza. c) Svante Arrhenius 1883-ban doktori disszertációjában kifejtette ionelméletét (ma elektrolitos disszociációnak nevezzüka folyamatot, amikor pl. a szilárd NaCl vizes közegben Na+-okra és Cl–-okra esik szét). Az uppsalai egyetem híres ké-miaprofesszora, Cleve nem fogadta el a fiatal kutató elméletét: „Ebben a pohárban sóoldat van. Ön csakugyan elhiszi,hogy benne csak úgy úszkálnak a nátrium- és kloridionok?”

**77.. Elektron.

22. óra: Az atommagA legfontosabb az, hogy a tanulók megértsék: az atommagok a kémiai változások során nem változnak,az atommagok változásához (bomlásához vagy egyesüléséhez) felszabaduló vagy szükséges energia soknagyságrenddel meghaladja a kémiai változásoknál fellépô energiamennyiséget. A radioaktivitás az atom-mag változása, bomlása, tehát ezt sem tudjuk kémiai módszerekkel befolyásolni.


Háttér

A magerôkAz eddigi ismeretek alapján jogos kérdés, hogy ha az atommagban olyan rendkívül kis helyre oly sok pozitív töl-tés zsúfolódik össze, hogyan lehetséges, hogy azonos töltésük következtében nem taszítják szét a magot.


Interaktív tananyag Táblázatok a tankönyvbôl: 12. 18. táblázat: Néhány atom felépítése (72. o.)13. 19. táblázat: A szén izotópjai (72. o.)14. 20. táblázat: A hidrogén izotópjai (73. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A nukleonokat (a mag részecskéit: a protonokat és a neutronokat együttesen) az ún. magerôk tart-ják össze. Ezek az erôk nem függnek a töltéstôl, rendkívül nagy erôhatások, de csak igen kis távolságbanhatnak. Annak ellenére, hogy nem függnek a töltéstôl, csak protonokból álló atommag nem ismert, aneutronoknak az atommagban a protonokat összetartó szerep jut.Az urán radioaktív bomlása, a radioaktív sugárzásAz atommagban a neutronok száma a protonok számához képest a rendszám növekedésével nô. Ez aztjelenti, hogy míg a kisebb rendszámú atomoknál kb. ugyanannyi neutron van, mint proton, a nagyobbrendszámúaknál már több a neutron. Pl. a higanyatom egyik izotópjának az atommagjában 80 proton és120 neutron van, vagy az urán radioaktív izotópjában 92 proton mellett 143 neutron van. Bizonyos ké-miai elemek egyes izotópjainak atommagjai önként, spontán módon bomlanak (radioaktív izotópok). A maghasadási láncreakciókban (amelyek lejátszódnak az atombombában vagy az atomerômûvekben is)a magban lévô „neutron-többletnek” nagy szerepe van. Például a 235-ös tömegszámú urán-izotópnálmaghasadás lép fel neutronok hatására:

92235U + 1

0n = 13956Ba + 86

36Kr + neutronokA fenti radioaktív bomlás szerint az urán atommagjában 143 neutron van, míg a maghasadás után

keletkezô bárium és kripton atommagjában összesen 133 neutron van. A felszabaduló neutronok újabburán atommagokat bombáznak, azok bomlanak, így jön létre láncreakció. A felszabaduló atomenergia akémiai energiákhoz képest jóval nagyobb: 1 kg urán hasadásakor felszabaduló energia kb. 3000 tonna,vagyis 3 . 106 kg szén elégésekor keletkezik. A világ harminc országában 431 energiatermelô reaktormûködik. A megtermelt villamos energia mennyisége 2230 TWh/év [TW: tera watt = 1012 W], amelyezen országok villamosenergia-felhasználásának közel 23%-a. Magyarországon a paksi atomerômûbennégy reaktorblokk üzemel. A paksi atomerômûben elôállított villamos energia mennyisége 14 TWh/év , amely az ország villamosenergia-felhasználásának közel 43%-a.

A radioaktivitás az atommag bomlásának kísérôjelensége, amely semmiféle kémiai módszerrel nembefolyásolható. A kémiai változások az atommagot nem befolyásolják, a kémiai változások energiája soknagyságrenddel kisebb, mint amekkora energiával az atommagban változást lehetne elérni.

A radioaktív bomlást különbözô sugárzások kísérik. Sugárfizikai és sugárbiológiai szempontból kétcsoportra oszthatjuk ezeket: ionizáló sugárzások (az emberi szervezetben kimutatható fizikai és kémiaikölcsönhatásokat okoznak) és nem ionizáló sugárzások (biológiai hatásukról jóval kevesebbet tudunk,kimutatható fizikai és kémiai változásokat nem okoznak). Sugárfertôzéskor az elnyelt dózis bármely io-nizáló sugárzásra vonatkozóan az adott anyagban elnyelt energia és a besugárzott tömeg hányadosa,mértékegysége a J/kg , jele a gray (Gy). Ha ezt az értéket megszorozzuk egy ún. biológiai hatásosságotjellemzô tényezôvel, akkor megkapjuk az adott szerv várható biológiai károsodását jellemzô egyenértékdózist, melynek jele a sievert [ejtsd: szívert] (Sv).

Az ún. természetes háttérsugárzásból (kozmikus sugárzás, földi eredetû sugárzás) eredô sugárterhe-lés átlagosan 2,4 mSv/év [mSv: millisievert]. Léteznek ennél lényegesen magasabb „hátterû” területek is,amelyek fôleg a nagyobb radonkoncentrációnak tudhatók be. Ehhez a sugárdózishoz adódik hozzá azegyéb forrásból származó sugárterhelés: egészségügyi vizsgálat (röntgendiagnosztika, izotópdiagnosztika,sugárkezelés), egyéb sugárzás (nukleáris balesetek, fegyverkezési balesetek). Egyéni érzékenységtôl füg-gôen kb. 1 Gy a küszöbdózis, mely fölött az emberi szervezetet károsodás érheti.

Fontos tudni, hogy a radioaktív sugárzás semlegesítésére vagy a radioaktív bomlás megszüntetéséresemmiféle módszer nincsen, csak a radioaktív anyag elôl való elzárkózás, annak eltávolítása, elszállítása,vagy a sugárzás leárnyékolása. Ezt azért is érdemes tisztázni, mert 1986-ban, a csernobili atomerômûkatasztrófájakor hozzánk eljutó radioaktív porszennyezôdés esetén sokan azt gondolták, hogy ha meg-fôzik a zöldséget, akkor a radioaktivitása már veszélytelenné válik.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Sugárzási veszélyhelyzet (sugárbaleset) korai idôszakában az elkerülhetô dózisokra való sürgôs intéz-kedési ajánlások.

A jódtabletták szedése azért kiemelt fontosságú, mert a reaktorbalesetek során nagy valószínûséggel kü-lönféle jódizotópok kerülnek ki, amelyek sugárzása veszélyes, és a jód elsôsorban a pajzsmirigyben hal-mozódik fel. A jódizotópok többsége azonban rövid (órás, napos) felezési idejû. A jódtabletták szedé-se azért hatásos, mert a szervezetbe bevitt nem radioaktív jód kielégíti a pajzsmirigy jódszükségletét,mintegy blokkolja a jódfelvételt, s így a késôbb a szervezetbe bejutó radioaktív jód már nem épül be,hanem távozik a vizelettel. A fentiekbôl következik, hogy a tabletták szedése akkor a leghatásosabb, hamár a radioaktív szennyezés megérkezése elôtt néhány órával megkezdôdik, 1–2 óránál hosszabb idôelteltével már nem érdemes ezzel a módszerrel védekezni.

Oktatási intézmények „Biztonsági programjának” kialakítása nukleáris balesetek esetén(A Nukleárisbaleset-elhárítási Kormánybizottság Titkárságának megbízásából kiadott nyomtatvány alap-ján, 1997.)Kiemelt fontosságú a tanulóifjúság védelme, mivel az akkumulálódó dózis náluk nagyobb eséllyel okoz-hat betegséget életük folyamán.

Elsôdleges feladat a megfelelô tájékoztatás, az atomenergia felhasználásával kapcsolatos minimálisszükséges ismeretek átadása.

Az iskolákat fel kell készíteni a nukleáris veszélyhelyzetre való megfelelô reagálásra, ha mégoly cse-kély valószínûséggel következhetnek is be. Az ilyenkor követendô magatartást, az elhárítási és védelmiintézkedések terveit, valamint azok megismertetését, az általános és ismétlôdô oktatás, tájékoztatásrendjét, a megvalósítás személyi és tárgyi eszközeit az iskolai Biztonsági programokban célszerû lefek-tetni. Ugyancsak fontos a szülôk megfelelô tájékoztatása.

Fel kell mérni a lehetséges veszélyhelyzeteket, azaz kockázatelemzést kell végezni. Ez tartalmazhatja:a) az iskola környezetének feltérképezését, azaz

– van-e a közelben atomerômû, vagy egyéb nukleáris létesítmény;– milyen az uralkodó széljárás, milyenek a csapadékviszonyok;– milyenek a felszíni vizek, amelyek adott esetben a radioaktív szennyezés terjedésében szere-

pet játszanak;– hogyan helyezkednek el a fô közlekedési útvonalak, amelyek potenciális menekülési útvonal-

ként szolgálhatnak;b) az iskola belsô környezetének feltárását, azaz

– melyek az elzárkózásra alkalmas helyiségek;– milyen optimális útvonalon lehet ezeket a helyiségeket az épület különbözô pontjairól megkö-

zelíteni;– hogyan lehet hozzáférni az elsôsegélynyújtó eszközökhöz, jódtablettákhoz és egyéb gyógyszerekhez;– a kitelepítés vagy áttelepítés optimális tervét;

c) az iskola és környezetének viszonyát, azaz– a riasztási lánc tervét;– milyen hírközlô eszközök állnak rendelkezésre a szülôk, kollégisták stb. értesítésére, illetve a

hatóságokkal való kapcsolattartásra;


A beavatkozás típusa Elkerülhetô dóziselzárkózás (max. 2 napra) legalább 10 mSv effektív dóziskitelepítés (max. 1 hétre) legalább 50 mSv effektív dózisjódtabletták szedése legalább 100 mGy pajzsmirigydózis

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

– honnan érkezik az iskola ivóvize, képezhetô-e legalább néhány napos biztonsági tartalék;– honnan szerezhetô be esetleg biztonságos élelmiszer, gyógyszer.

Az oktatási intézményekben foganatosított intézkedéseknél fokozottan számolni kell pszichológiai ténye-zôkkel (pl. elzárkózáskor), amelyek megnehezíthetik a fegyelem fenntartását, ezért a pedagógusok felkészí-tésénél erre is hangsúlyt kell fektetni. Pl. a pánikot megelôzendô figyelemelterelô foglalkoztatásnál nem sza-bad olyan játékokat vagy bármilyen egyéb foglalatosságot engedélyezni, amely fokozott légzéssel jár.

Végül fontos, hogy baleseti szituációban az oktatási intézményekben dolgozó pedagógusok feladata elsôsorban a fegyelem fenntartására, a tanulók adatainak feljegyzésére és az esetleges elsôsegélynyújtás-ra terjed ki. A szakszerû balesetelhárítási tennivalók végrehajtása a megfelelô hivatalos szervek feladataés kötelessége. Ezek legfontosabb képviselôje a Polgári Védelem.


11.. a) nátrium, b) 11, c) 11, d) 11.22.. 41

20Ca (kalcium).33.. Magnézium.44.. 35 – 17 = 18 neutront tartalmaz, 17Cl.55.. A foszfor rendszáma 15, tehát atommagjában 15 proton van, és a semleges foszforatom elektronfelhôjét 15 elektron

alkotja. Relatív tömege 31, tehát a 15 proton mellett 16 neutron van.


11.. C) 1. (Az eddig tanultak alapján mindkettôre igaz az állítás, bár tudjuk, hogy az 1-es tömegszámú hidrogén atommagjábannincsen neutron.)

22.. a) 4018Ar b) 12

6C c) 3216S

33.. a) Alumínium b) 13 c) 27 d) 14 e) 13 f) 1344.. B) Hamis, mert a hidrogénatomnak ezt az izotópját deutériumnak nevezzük, és 2-es a tömegszáma.

**55.. Az atommagon belül a részecskékre hatnak az ún. magerôk, amelyek függetlenek a töltéstôl, és nagyságrendekkelnagyobb erôt jelentenek, mint a töltésbôl adódó vonzás, illetve taszítás. A magerôk azonban csak igen kis távolsá-gon belül hatnak. Mindazonáltal nem létezik olyan stabilis atommag, amelyben több proton van, és nincs neutron.A neutronok jelenléte stabilizálja az atommagokat.

**66.. Az alkimisták szerint mire való a „bölcsek köve”? Mindenfajta fémet arannyá változtat, és általa nyerhetô az életelixírnevû folyadék is, amely halhatatlanságot biztosít fogyasztójának. Magyarázd meg, hogy miért nem teljesülhet azalkimisták vágya, hogy aranyat állítsanak elô más elembôl! Elemátalakításkor más rendszámú atomot kell elôállítani,vagyis az atommagot kell átalakítani. Ez olyan nagy energiát igényel, ami a kémiai reakciók energiaváltozásait többnagyságrenddel meghaladja, tehát kémiai reakció során nem mehet végbe atommag-reakció. Hogyan lehetne a maikor ismereteit felhasználva más elembôl aranyat elôállítani? Atomenergiát felhasználva más atomból lehetne arany-atomot készíteni. A mesterséges elemátalakítás történhet úgy, hogy óriási gyorsítókban felgyorsított részecskével(pl. protonnal, neutronnal, He-atommaggal) „bombázzák”, vagyis ütköztetik az átalakítani kívánt atommagot.Véleményed szerint miért nem gyártanak így aranyat? Az így kapott arany rendkívül drága, hiszen „atomonként”állítják elô.

**77..


B) 2.A) 3.

A) 4. D) 5.

C) 6. A) 7.

C) 8.D) 9.

A) 10.

T4.

ÉR

P2.

T3.

FR Ö O

A1.

T O M M A GT T E AO O G TM N S

ZÁM

35

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

23. óra: Az elektronszerkezet

Értelmezni kell a gyerekeknek, hogy azt nem tudjuk megmondani, hogy hol van éppen az elektron azatomban, csak azt tudjuk megadni, hogy az atommagtól bizonyos távolságú, meghatározott térfogatúrészben nnaaggyy vvaallóósszzíínnûûssééggggeell (90%-os valószínûséggel) megtalálható. A másik fontos dolog, amit a gyerekeknek meg kell érteniük, hogy attól függôen, hogy az elektronok az atommaghoz közelebb vagytávolabb tartózkodnak, mmááss--mmááss eenneerrggiiáávvaall rreennddeellkkeezznneekk.. A kedvezôbb helyzet általában alacsonyabbenergiaszintet jelent, tehát ha az elektron az atommaghoz közelebb található (az atommag vonzó hatá-sa jobban hat rá), akkor ez kedvezôbb, az ilyen elektron alacsonyabb energiaszintet képvisel.

Ahhoz, hogy egy elektront kiszakíthassunk az atomból, energiát kell befektetnünk. Ha eleve a nagyobbenergiával rendelkezô elektront akarjuk kiszakítani, akkor ezt kevesebb energiabefektetéssel tudjuk elérni, mint-ha egy kedvezôbb helyzetû, alacsonyabb energiaszinten lévô elektront akarnánk kiszakítani. Ezért az atommag-tól legtávolabb esô, legkülsô héjon lévô elektronokat tudjuk a legkönnyebben, a legkisebb energiabefektetés-sel kiszakítani az atomból, vagy még távolabbi, nagyobb energiaszintû elektronhéjra juttatni, gerjeszteni.

A lláánnggffeessttééssii kkíísséérrlleetteekk alapja, hogy energia (itt: hôenergia) segítségével a külsôbb elektronhéjra gerjesztettelektronok, ha „visszaesnek” az alacsonyabb energiaszintû héjakra, eközben energiát sugároznak ki. A leadottenergiát a lángfestés esetén fényenergia formájában adják le, amit mi különbözô színekként érzékelünk.


Ha illatszerszórókat feltöltünk a különbözô vizsgálandó sók oldatával, akkor az óra elôkészítése nem igé-nyel sok idôt.

Háttér

A pályaenergiaAz atompálya az a térrész az atomon belül, melyben 90%-os valószínûséggel megtalálható az elektron.Az adott atompálya energiája (a pályaenergia) az az energia, amely akkor szabadul fel, ha az elektron a vég-telenbôl az adott atompályára zuhan. Mértékegysége kJ/mol. A „végtelen” ebben az esetben azt a távolsá-got jelenti, ahol a mag vonzása már nem hat az elektronra. A definícióból következik, hogy a maghoz leg-közelebbi pályán lévô elektronok veszítenek legtöbb energiát, azaz a legbelsô pályán lévô elektronok van-nak a legalacsonyabb energiaszinten, míg a távolabbi pályán lévô elektronoknak nagyobb az energiája. Ezt atanulóknak nagyon nehéz lenne megérteni, hiszen azt mondjuk, hogy a külsô héjon lévô elektronokat leheta legkisebb energiával eltávolítani az atomból. Éppen ezért célszerû, ha egyáltalán nem említjük az elektro-nok pályaenergiáját, hanem úgy fogalmazunk, hogy „a legkönnyebben eltávolítható elektron”, a „legerôseb-ben kötött elektron”.Az atomok elektronszerkezeteAz elektronszerkezetet bonyolult matematikai számításokkal a kvantummechanika írja le. Az elektron nemfogható fel kis „golyócskának”, amely meghatározott pályán kering. Az atomban kötött elektronnak nem


Kísérlet Anyag EszközLángfestés lítium-, nátrium-, kálium-, kalcium-, bári-

umsóoldatok (például fémkloridok)illatszerszóró flaskák (a megfelelô olda-tokkal feltöltve), Bunsen-égô, gyufa

Interaktív tananyag Kísérlet: 21. LángfestésKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 17. 68. oldal 3. feladatKépek, ábrák: 56. 125. ábra: A H-atom elektronfelhôje (75. o.)

57. A H-atom (75. o.)58. A He-atom (76. o.)59. 126. ábra: Az elektronhéjak (75. o.)60. 127. ábra: Az Al elektronszerkezete (75. o.)61. 128. ábra: Az elektronok energiaszintjei (76. o.)62. 129. ábra: A Na-atom gerjesztett állapota (77. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Az atomba zárt elektron helye nem tetszôleges, az elektronok nem lehetnek az atomban „akárhol”,és nem lehet tetszôleges nagyságú az energiájuk. Az atomban lévô elektronok energiájának az értékeminden atomra jól definiált, amelyet az atommag pozitív töltésének és az elektron negatív töltésének avonzása és az elektronok egymás közötti taszítása szab meg.

A kvantumszámokAz elektron pályáját, az atompályát ismerjük, ha tudjuk, hogy – mekkora az atompálya átlagos távolsága az atommagtól,– milyen az atompálya alakja,– milyen irányban helyezkedik el az atompálya (mágneses térben).Az atompályák fenti adatait 3 kvantumszámmal egyértelmûen leírhatjuk. A fôkvantumszám – jele n – jellemzi az atompályának a magtól való távolságát, vagyis a méretét. A tá-volság növekedésével n értéke is nô.n értékei lehetnek: 1, 2, 3, ......nn = 1 a maghoz legközelebbi lehetséges helyzetet jelöli, n = 2, n = 3 egyre nagyobb távolságokat je-lentenek az atommagtól.Az azonos fôkvantumszámú elektronokat egy elektronhéjhoz tartozónak mondjuk. Az azonos fôkvantumszámú pályák héjakat képeznek.A héjak betûjelei n különbözô értékeinél:

n: 1, 2, 3, 4, 5,...jele: K, L, M, N, O,...

A mellékkvantumszám (jele l) az atompálya térbeli alakját jellemzi.A legbelsô pálya csak gömbszimmetrikus lehet, a nagyobb fôkvantumszámú (nagyobb méretû) pályákmás alakúak.l értékei lehetnek: 0, 1, 2, 3, ....... (n – 1)Az azonos mellékkvantumszámú elektronok egy alhéjat alkotnak. A megfelelô alhéjak betûjelei (a betûjellel gyakrabban jelöljük az alhéjakat)

l: 0, 1, 2, 3, .....(n – 1)jele: s, p, d, f,alak: gömb súlyzó bonyolult térbeli alakzatok

A mágneses kvantumszám (jele m) az atompálya térbeli irányát adja meg mágneses térben. A gömb-szimmetrikus töltéseloszlásnak természetesen nincs térbeli iránya, ott a mágneses kvantumszám értéke0, a többi pályák esetén:m értékei lehetnek: – l, – l + 1, – l + 2, … 0, 1, 2, .... +lA fô-, a mellék- és a mágneses kvantumszámok az atompályáját jellemzik az atomban.Az atomban lévô elektron mágneses tulajdonsága kétféle lehet, ezt a spinkvantumszámmal (spinnel) jel-lemezzük: ms: +1/2, illetve –1/2.

A pályaenergiáról tudni kell, hogy– negatív érték, mert az elektron energiát veszít, miközben a magvonzás következtében adott pályára lép,– az azonos fô- és mellékkvantumszámú pályák energiái azonosak,– az azonos fôkvantumszámú, de eltérô mellékkvantumszámú pályák energiái nem nagy mértékben kü-

lönböznek egymástól,– az egyes atompályákhoz tartozó pályaenergiák jelölése: E1s E2s E2p E3s ...

tudjuk pontosan leírni a helyét az idô függvényében, mint egy körmozgást végzô golyónak. Az elektronnálcsak azt lehet megmondani, hogy egy helyen mekkora valószínûséggel tartózkodik.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

További általános törvényszerûségek az elektronszerkezet kiépülésével kapcsolatban:– a Pauli-elv, amely kimondja, hogy egy atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek mind a négy

kvantumszáma megegyezik, legalább az egyik kvantumszámukban különbözniük kell;– az energiaminimum elve, amely szerint mindig a lehetô legalacsonyabb energiájú pályára lép be az

elektron. – a Hund-szabály, amely kimondja, hogy egy adott alhéjon az elektronok úgy helyezkednek el, hogy

közülük minél több legyen párosítatlan. Mivel a párosítatlan elektronok azonos spinûek, a feltöltôdésúgy történik, hogy egy alhéjon minél több azonos spinû elektron legyen.

Az egyes héjakon (azonos fôkvantumszám) és alhéjakon (azonos mellékkvantumszám) elhelyezkedôelektronok maximális száma a Pauli-elv értelmében:

Ha egy alhéjon éppen a maximális számú elektron van, telített az alhéj. A számokkal és betûjelekkeltörténô jelölés nem mutatja, hogy az egyes alhéjakon hogyan helyezkednek el az elektronok. Ezt a cel-lás ábrázolás szemlélteti.

A cellás ábrázolás esetén egy-egy négyzet egy-egy atompályát jelöl, az ellentétes spinû elektronokatellentétes irányú nyilak jelzik. Például a foszfor elektronszerkezetének jelölése:

15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

telített alhéjak félig telített alhéjAz alhéjak feltöltôdésének sorrendje olyan, hogy az atom energiája a legkisebb legyen. Azt várnánk,

hogy egy-egy héj feltöltôdik teljesen, és azután kezdôdik meg a következô, eggyel nagyobb fôkvantum-számú héj feltöltôdése. Ez azonban a nagyobb rendszámú elemeknél nem így történik. A gömbszim-metrikus pályák elôbb töltôdnek fel elektronokkal, mint a bonyolultabb alakú d és f pályák. Az atompá-lyák feltöltôdésének a sorrendje:

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s


↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d →

4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f →

5d → 6p → 7s → 5f → 6d

n lszám betûjel

m ms atompálya

0 +1/2, –1/2 1s2 0 s

1 p0

–1, 0, +1+1/2, –1/2+1/2, –1/2

2s2p

3 0 s1 p2 d

0–1, 0, +1

–2, –1, 0, +1, +2

+1/2, –1/2+1/2, –1/2+1/2, –1/2

3s3p3d

4 0 s1 p2 d3 f

0–1, 0, +1

–2, –1, 0, +1, +2–3, –2, –1, 0, +1, +2, +3

+1/2, –1/2+1/2, –1/2+1/2, –1/2+1/2, –1/2

4s4p4d4f

elektronokszáma

226826101826101432

1 0 s

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Kísérleti megfigyelések: LángfestésMilyen színûre festette a lángot a nátrium: sárgára, a kálium: ibolyaszínûre, a kalcium: téglavörösre, a lítium: bíborvörösre,a bárium: halványzöldre.Feladatok11.. Hat rá az atommag vonzása és a többi elektron taszító hatása.22.. a) A lítiumnak 1 vegyértékelektronja van a legkülsô elektronhéján.

b) A bórnak 3 vegyértékelektronja van a legkülsô elektronhéján.c) A szénnek 4 vegyértékelektronja van a legkülsô elektronhéján.

**33.. Mivel az atommag pozitív töltése változatlan maradt, de eggyel kevesebb negatív töltésû elektron veszi körül, pozitívtöltésû lesz a létrejövô részecske.

**44.. Az atommagtól legtávolabbi elektronhéjon lévô elektront lehet könnyebben gerjeszteni.A vegyértékhéj egyik elektronját lehet könnyebben gerjeszteni.


11..

22.. 168O

2010Ne 28

14SiMi az elem neve? oxigén neon szilíciumMennyi a rendszáma? 8 10 14Mennyi a tömegszáma? 16 20 28Hány proton van az atommagjában? 8 10 14Hány neutron van az atommagjában? 8 10 14Hány elektron van egy atomjában? 8 10 14

33..

44.. a) Egy elem másik elemmé alakul, ha megváltozik az atomban a protonszám/neutronszám/elektronszám.b) Az ellentétes töltések vonzzák/taszítják egymást.c) Az atomban elektromos vonzóerô mûködik az elektronok között/a protonok között/az elektronok és protonok között.d) Az atomban elektromos taszítóerô mûködik az elektronok között/a protonok között/az elektronok és protonok között.e) Az alumíniumatomban az atommaghoz legközelebbi/legtávolabbi elektronra hat a legerôsebb vonzóerô.f) Az alumíniumatomból a vegyértékhéjról/atomtörzsbôl lehet a legkisebb energiabefektetéssel elektront eltávolítani.

55.. Az elem minôségét: a protonok száma.A rendszámát: a protonok száma. A vegyértékelektron-szerkezetét: a legkülsô héjon 6 elektron van. :S

**66.. Milyen nemzetiségû volt Bohr? Dán nemzetiségû. A közvélemény honnan ismerte a nevét eleinte? Focista volt. Jelle-mezd saját szavaiddal a Bohr-féle atommodellt! Bohr szerint az elektronok nem keringhetnek akárhol a mag körül, ha-nem csakis meghatározott sugarú pályákon, héjakon. Egy-egy héjon csak meghatározott számú elektron foglalhat he-lyet, és meghatározott energiával rendelkeznek. Mekkora a szöveg szerint egy atom átmérôje? Az atomok átmérôje kö-rülbelül a milliméter tízmilliomod része. Ezt fejezd ki tíz hatványaként: 10–7 mm = 10–10 m. Ha gombostûfejnyinekképzeljük el az atommagot, akkor a legközelebbi elektron kb. hány méter sugarú pályán mozoghat körülötte? Az elekt-ronok 20-tól 150 méter sugarú kör- vagy ellipszispályán keringenek az atommag körül. Mi történik a világító fénycsövekben lévô atomok elektronszerkezetével?


Az atommagban van Elektronok száma az atomban Tömegszám Rendszám Az elem neve és vegyjele15 proton és 16 neutron 15 31 15 foszfor, P10 proton és 10 neutron 10 20 10 neon, Ne

29 proton és 34 neutron 29 63 29 réz, Cu

Vegyjel Név Rendszám p+ száma Tömegszám no száma e- számaN nitrogén 7 7 15 8 7

Ne neon 10 10 20 10 10

O oxigén 8 8 16 8 8

Cl klór 17 17 37 20 17

F fluor 9 9 19 10 9

:..

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

E

külsô héj energiaszintje: itt nagyobb energiájú elektronok találhatók

belsô héj energiaszintje: itt kisebb energiájú elektronok találhatók

Milyen párhuzam található a karikatúra és a különbözô atommodellek között? Egyik sem hû képe a valóságnak, csaksegít megérteni a valóságot.

**77.. atomtörzs

24. óra: Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer

Ennek az órának a legfôbb célja, hogy a tanulók megértsék ezen a szinten aa ppeerriióódduussooss rreennddsszzeerr ééss aazzaattoommookk eelleekkttrroonnsszzeerrkkeezzeettee kiépülésének kapcsolatát. Meg kell látni az összefüggést a periódusok és azelektronszerkezet, valamint a csoportok és a vegyértékhéj szerkezete között. Az elmondottakat úgygyakoroltathatjuk, ha sorra véve a periódusos rendszer elemeit, az elsô 20 elem atomjának elektron-szerkezetét részletesen megbeszéljük.

Meg kell ismerkedniük a periódusos rendszer egyes csoportjaival is. Mivel a hasonló vegyértékelektron-szerkezet hasonló kémiai tulajdonságokat eredményezhet, ezek hasonló tulajdonságú elemcsoportokat is je-lentenek egyben (alkálifémek, alkáliföldfémek stb.). Ismételjük át az 5. órán tárgyaltakat (kémiai elemek cso-portosítása)!


Háttér

A periódusos rendszer különbözô felosztása, az elemek csoportosításaa) Fémek – félfémek – nemfémekFémek: – fémes tulajdonságúak (jellemzôjük a szürkés szín, a fémes fény, a szilárd halmazállapot szobahô-

mérsékleten, a jó megmunkálhatóság, a jó hô- és áramvezetés, az egymással való ötvözhetôség),– fémrácsos szerkezetûek,– kis elektronegativitásúak (kémiai reakcióikban a kevés számú vegyértékelektront leadják, így

gyakran képeznek kationokat),– kevés számú vegyértékelektronjuk van.

A vegyértékelektron-szerkezet alapján további csoportosítás is lehetôvé válik a periódusos rendszerben,és az azonos vegyértékelektron-szerkezetet általánosan is jelölhetjük:

– alkálifémek (ns1) [Li, Na, K, Rb, Cs, Fr]– alkáliföldfémek (ns2) [Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra]– földfémek (ns2np1) [Al, Ga, In, Tl]– átmeneti fémek ((n–1)d1–10ns1–2) [d-mezô fémei]– IV. fôcsoport (ns2np2) [Sn, Pb]– V. fôcsoport (ns2np3) [Bi]– ritkaföldfémek ((n–2)f1–14(n–1)d0–1ns2) [f-mezô fémei: lantanidák, aktinidák]

Nemfémek: – fizikai tulajdonságaik nem egységesek,– szerkezetük nem egységes,


Interaktív tananyag Képek, ábrák: 63. 130. ábra: Mengyelejev (78. o.)Tartalomjegyzék: 9. Periódusos rendszer

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

– nagy elektronegativitásúak (kémiai reakcióikban gyakran képeznek aniont vagy kovalenskötésû vegyületet),

– nagyobb számú vegyértékelektronnal rendelkeznek. További csoportosításuk a periódusos rendszerben az azonos vegyértékelektron-szerkezet általános je-lölésével: – I. fôcsoport (ns1) [H]

– széncsoport (ns2np2) [C]– nitrogéncsoport (ns2np3) [N, P]– oxigéncsoport (ns2np4) [O, S]– halogének (ns2np5) [F, Cl, Br, I]– nemesgázok (külsô elektronjaikat nem tekintjük vegyértékelektronoknak, mivel kémiai

reakciókban gyakorlatilag nem vesznek részt) [He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn]

Félfémek: olyan kémiai elemek, melyeknek vannak fémes és nemfémes allotróp módosulataik is.Allotróp módosulatok: egy kémiai elem olyan változatai, melyek molekulaszerkezetben vagy kristályszer-kezetben eltérnek egymástól.

b) A periódusos rendszer „mezôi”Azok az elemek tartoznak egy mezôbe, melyeknek azonos alhéjaik épülnek ki:

– s-mezô elemei (az s alhéj épül) [I. fôcsoport (H, alkálifémek), II. fôcsoport, He]– p-mezô elemei (p alhéj épül) [III., IV., V., VI., VII., VIII. fôcsoport a He kivételével]– d-mezô elemei (d alhéj épül) [átmeneti fémek]– f-mezô elemei (f alhéj épül) [ritka földfémek: lantanidák, aktinidák]

TTeennddeenncciiáákk aa ppeerriióódduussooss rreennddsszzeerrbbeenn::Atomméret – a periódusos rendszer egyes periódusaiban általában balról jobbra, a növekvô rendszám-mal általában csökken, csoporton belül lefelé, a növekvô rendszámmal növekszik.Ionméret: A kationok sugara egy perióduson belül a rendszám növekedésével csökken, a csoportbanlefelé nô.Ionizációs energia: a periódusos rendszerben periodikusan változik: minden periódusban az alkáliféme-ké a legkisebb és a nemesgázoké a legnagyobb, egy oszlopon belül pedig lefelé haladva csökken.A második ionizációs energia minden értéke nagyobb, mint az elsô ionizációs energiáé (pozitív ionrólkell a negatív töltésû elektront leszakítani), egy perióduson belül az alkáliföldfémeké a legkisebb és azalkálifémeké a legnagyobb.Elektronegativitás: a periódusos rendszerben az oszlopokban lefelé haladva általában csökken, és a pe-riódusokban balról jobbra haladva általában nô.

AA ppeerriióódduussooss rreennddsszzeerrrrôôll nnééhháánnyy éérrddeekkeessssééggAz elemek csoportosítása, rendszerezése csak akkor jöhetett szóba, amikor már elegendô számú ele-met ismertek, a XIX. sz. elejétôl. Döbereiner (1780–1849), Lothar Meyer (1830–1895) és még másokis próbálkoztak valamiféle rendszerezéssel, de legsikeresebb az orosz Dimitrij Mengyelejev (1834–1895)volt. Mengyelejev 1868-ban az orosz Kémiai Társaság ülésén számolt be elemrendszerérôl. Nem csakaz elemek fizikai adatait, hanem a kémiai tulajdonságokat is figyelembe vette. 1869-ben a következô-képpen fogalmazta meg periódusos rendszerének alapelveit: „Ha az elemeket függôleges oszlopokbarendezzük el növekvô atomsúly szerint úgy, hogy a vízszintes sorok hasonló tulajdonságú elemeket tar-talmazzanak ismét csak növekvô atomsúlyuknak megfelelôen, olyan elrendezést kapunk, amelybôl többáltalános következtetést vonhatunk le:

1. Az atomsúlyuk nagysága szerint elrendezett elemek tulajdonságaik periodikus változását mutatják.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

2. Kémiailag hasonló elemek atomsúlya vagy igen közel esik egymáshoz (Pt, Ir, Os), vagy azonosnagysággal növekszik (K, Rb, Cs).

3. Az atomsúlyok szerinti elrendezés megfelel az elemek vegyértékének és bizonyos fokig a kémiaiviselkedésükben mutatott különbségnek, pl. Li, Be, B, C, N, O, F.

4. A természetben leggyakrabban elôforduló elemeknek kicsi az atomsúlya … és a legkönnyebbelem, a hidrogén jogosan szerepel mint tömegegység.

5. Sok új elem felfedezését megjósolhatjuk, pl. a Si és az Al analóg elemei a 65-ös és a 75-ös atom-súly között.

6. Néhány atomsúlyt feltehetôen javítani kell, pl. a Te atomsúlya nem lehet 128, hanem 123 és 126közé kell esnie.”

A kémikusok kezdetben nem értették meg Mengyelejev elgondolásának a lényegét. A sikert az hoz-ta meg a számára, amikor a megjósolt elemeket (az eka-bórnak nevezett szkandiumot, az eka-alumíni-umnak nevezett galliumot és az eka-szilíciumot, a germániumot) felfedezték, és az elemek tulajdonságaimeglepô pontossággal megegyeztek a megjósoltakkal.

A 104-nél nagyobb rendszámú elemek elnevezésére 1997-ben született megegyezés. A IUPAC ajánlá-sára a rendszám görög elnevezése alapján hárombetûs vegyjelet javasoltak, a következô számnevek alapján:

Ilyen alapon a 104-es elem az un-nil-quadium (Unq)a 105-ös elem az un-nil-pentium (Unp) nevet kapta.

1997 elôtt ezeknek az elemeknek már adtak neveket, az irodalomban gyakran így szerepelnek, ami azalábbi táblázatból kiolvasható:

Ezek az elemek azonban rendkívül rövid életû radioaktív elemek (felezési idejük többnyire 1 s-nál is ke-vesebb), ezért a kémiai viselkedésük vizsgálata nehéz.


Feladatok11.. az alumíniumatomnak: három elektronhéja és három vegyértékelektronja van,

az oxigénatomnak: két elektronhéja és 6 vegyértékelektronja van,és a brómatomnak: 4 elektronhéja és 7 vegyértékelektronja van.

22.. magnéziumatom: Mg: klóratom: :Cl nitrogénatom: N33.. a) Si (szilícium), b) F (fluor), c) Na (nátrium), d) O (oxigén).44.. a) 1 vegyértékelektronja, b) 7 vegyérékelektronja (halogének), c) 2 vegyértékelektronja van.55.. a) 10-es rendszámú, neon, Ne, b) 12-es rendszámú, magnézium, Mg, c) 10-es rendszámú, neon, Ne.


11.. A) Hamis, mert a hidrogén is az I. fôcsoportba tartozik, de nem fém. B) Igaz. C) Hamis. D) Igaz.E) Igaz. F) Hamis, mert a He legkülsô elektronhéján csak 2 elektron van.


Rendszám A rendszám alapján elnevezve A hivatalosan használt nevek104 Unnilquadium (Unq) Rutherfordium (Rf)105 Unnilpentium (Unp) Dubnium (Db)106 Unnilhexium (Unh) Seaborgium (Sg)107 Unnilszeptium (Uns) Bohrium (Bh)108 Unniloktium (Uno) Hassium (Hs)109 Unnilennium (Une) Meitnerium (Mt)110 Ununnillium (Uun) Darmstadtium (Ds)111 Unununnium (Uuu) Roentgenium (Rg)

0nil

1un

2bi

3tri

4quad

5pent

6hex

7sept

8oct

9enn

. .. .. .. . :

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

22..

33.. A periódusos rendszer tartalmazza az összes ismert elemet. Periódusoknak nevezzük a vízszintes sorokat, fôcsoportok-nak nevezzük az I. A, II. A ... VIII. A függôleges oszlopokat. A periódusos rendszerben a rendszám balról jobbra, il-letve föntrôl lefelé nô. Az azonos fôcsoportba tartozó elemek atomjainak elektronszerkezetére az jellemzô, hogyvegyértékelektronjaik száma azonos, ezért kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak/különbözôek. Az azonos periódus-ba tartozó elemek atomjainak elektronszerkezetére az jellemzô, hogy mindig egy újabb elektronhéj kezd kiépülni, ezértkémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak/fokozatosan változnak.

44..

55.. Atomszerkezete: atommagja 11 protont tartalmaz, elektronfelhôjében összesen 11 elektron van. 3 elektronhéjjal ren-delkezik, legkülsô héján 1 vegyértékelektron található. Alkálifém.

**66.. Melyik században élt Mengyelejev? XIX. sz.-ban. Melyik elemet fedezte fel Boisbaudran? Galliumot. Mirôl nevezte el? Afranciák ókori hazájának nevérôl, Galliáról. Mit kifogásolt Mengyelejev Boisbaudran mérési eredményeivel kapcsolat-ban? Az újonnan felfedezett elem fajsúlyának mérési eredményét kifogásolta. Hogyan fogadta Boisbaudran a kritikát?Tisztább fémet állított elô, és megmérte pontosabban a fajsúlyát. Boisbaudran újabb mérései milyen eredménnyel zá-rultak? Mengyelejev elképzelései beigazolódtak. Tanulmányaid alapján válaszolj a szemelvény végén feltett kérdésre: va-jon mi az oka annak, hogy az elemek tulajdonságai atomsúlyuktól függnek? Valójában az elektronszerkezettôl függnek akémiai sajátságok, amit a rendszám határoz meg, ez viszont összefügg az atomsúllyal (mai atomtömeg fogalmának fe-lel meg).

77.. szilícium

*K óra: A nemesgázok (kiegészítô óra)

Ha van lehetôség arra, hogy olyan jellegû kiegészítô órákat iktassunk a tanmenetbe, melyeken a tanu-lók kíváncsiságát felkelthetjük a tudományos érdekességek iránt, akkor célszerû ezzel a lehetôséggel él-ni. Az ilyen órákon a következô módszereket alkalmazhatjuk:– „kutató munkát” adhatunk a tanulóknak az interneten az adott témában, melyek közül a legérdeke-

sebbek elhangozhatnak az órán;– kiadhatunk érdekes cikkeket, szövegszemelvényeket egy-egy diáknak, akik errôl beszámolnak a töb-

bieknek;– kiadhatunk érdekességeket egy-egy tanulócsoportnak, és ebbôl az órán „vetélkedôt” rendezhetünk

játékosabb formában.Az óra során elmélyíthetjük a tanulók ismereteit a nemesgázatomok jellegzetes elektronszerkezete éskémiai viselkedésük kapcsolata között. Ehhez a munkafüzet feladatait is célszerû használni.

Háttér

Internetes oldalak a nemesgázokkal kapcsolatbanwww.sulinet.huhttp://hmika.freeweb.hu/Kemia/Html/Nemesgaz.htmhttp://hu.wikipedia.org/wiki/Nemesg%c3%A1zhttp://www.kemiakonyv.hu/szervtelen/NF_nemesgaz.htmlIrodalom a nemesgázokkal kapcsolatban:Dr. Balázs Lóránt: A kémia története, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1996Breuer, Hans: SH Atlasz – Kémia, Springer Hungarica Kiadó Kft., 1995Greenwood, N. N. – Earnshow, A.: Az elemek kémiája I–III., Nemzeti Tankönyvkiadó, 1997Nyilasi János: Atomok és elemek, Gondolat Kiadó, 1972Atkins, P. W.: A periódusos birodalom, Világ – Egyetem Sorozat, Kulturtrade Kiadó, 1995


Fémek Nemfémek

2., 3., 5., 6., 10., 11., 12. 1., 4., 7., 8., 9.

Mg 1.

Li 2.Al 3.

Xe 4.

He 5.

Br 6.

Br 7.

Al 8.

P 9.

Al 10.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A munkafüzet feladatainak megoldása (*K.)

**11.. A nemesgázok nevében a „nemes” arra utal, hogy nem reakcióképesek, önálló atomokként stabilisak, nem képeznekmolekulákat, azaz nem lehet egykönnyen kémiai reakcióba vinni ezeket.Gázhalmazállapotban atomosak.Folyadék halmazállapotban is atomosak.Szilárd halmazállapotban is atomosak. (A nemesgázok kristályrácsában nemesgázatomok vannak a rácspontokon,mégsem tekintjük atomrácsnak, mert köztük nem alakulhatnak ki kovalens kötések, csak „diszperziós” kötések. Ígyolyan különleges molekularácsnak tekinthetjük, melynek rácspontjaiban „egyatomos molekulák” vannak.)Alacsony olvadás- és forráspont jellemzi ôket.Színtelenek és szagtalanok.Vízben nem oldódnak.

**22.. A hélium nagy mennyiségben fordul elô a Napban, de a földi légkörben és urántartalmú ásványokban is megtalálható.Az argon viszonylag nagyobb és állandó mennyiségben fordul elô a levegôben.A radon nagyobb mennyiségben fordul elô radioaktív ércekben.

**33.. A hélium felhasználása: meteorológiai léggömbök töltésére, mélybúvárok légzôpalackjában az oxigén mellett alkal-mazzák stb.A neon felhasználása: neon fénycsövekben stb.Az argon felhasználása: argon-lámpákban, fémek hegesztésénél az oxidáció elkerülésére stb.A kripton felhasználása: kriptonégôk stb.A xenon felhasználása: xenonégôk stb.A radon felhasználása: gyógyászati izotópos diagnosztikában stb.

Összefoglalás

A tankönyvi összefoglaló táblák és a munkafüzet segítségével ismételjük át a tanult fogalmakat, és gyako-roljuk a periódusos rendszerben való eligazodást! Játékos formában is gyakorolhatjuk:


„Ki vagyok én?” játékA játék lényege az, hogy valaki kitalál egy fogalmat, és elôre leír néhány információt a fogalomról, majdsorban felolvassa. Az, aki minél elôbb, azaz kevesebb információ alapján találja ki a keresett fogalmat,több pontot kap. Csak egyszer lehet rákérdezni a fogalomra; az, aki nem találta el, kiesik a játékból.Néhány példa:

1. Fogalom: ttöömmeeggsszzáámm– az atom fontos adata vagyok (6 pontot ér, ha ebbôl kitalálja a keresett fogalmat)– értékem csak egész lehet (5 pontot ér, ha a két információ segítségével kitalálja a fogalmat)– értékem függ az atommag összetételétôl (4 pontot ér, ha az eddigi három információ segít-

ségével kitalálja a fogalmat)– nagyságom változó lehet egy elem esetén is (3 pontot ér)– az izotópokat meghatározom (2 pontot ér)– a protonok és neutronok számának összege vagyok egy atommagban (1 pontot ér)

2. Kémiai elem: kkéénn– a periódusos rendszer tartalmaz (7 pont)– a nemfémekhez tartozom (6 pont)– három elektronhéjam van (5 pont)– az atomtörzsem 10 elektront tartalmaz és az atommagot (4 pont)– sárga és szilárd vagyok (3 pont)– hat vegyértékelektronom van (2 pont)– az oxigéncsoporthoz tartozom (1 pont)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


A munkafüzet feladatainak megoldása (IV.)

11.. A) Igaz. B) Hamis, a neutron relatív tömege – az atomi részecskék szokásos jellemzése szerint – egységnyi. C) Igaz.D) Igaz. E) Igaz (jó közelítéssel). F) Hamis, az elektron relatív tömege 0,0005 (kb. 2000-szer kisebb tömegû, mint aproton és a neutron.)

22.. D) 1. (A felsoroltak között nincs olyan, melynek rendszáma 4, tömegszáma 7.)

33..

44..

55.. Rendszáma: 8. Protonjainak száma: 8. Elektronjainak száma: 8. A periódusos rendszer melyik csoportjában található? VI.A, oxigéncsoport. Hány vegyértékelektronja van? 6. Mibôl áll az atomtörzse? Atommag + az 1. elektronhéjon lévô 2elektron. A periódusos rendszer melyik periódusában található? 2. periódus. Hány elektronhéja van? 2 elektronhéja van.Melyik a hozzá legközelebb álló nemesgáz? Ne. Melyik elem kémiai tulajdonságai hasonlítanak a leginkább hozzá? S, kén.Miért? Hasonló külsô elektronszerkezetük miatt, ahol mindkettônél 6 elektron van.

**66.. 4., B John Dalton (1766–1844)1., A Sir Joseph John Thomson (1856–1940)3., D Lord Ernest Rutherford (1871–1937)2., C Niels Bohr (1885–1962)

**77..


**AAttoommmmooddeelllleekk Démokritosz-féle oszthatatlan atommodell, Dalton-féle oszthatatlan atommodell, Thomson-féle „mazso-lás puding”-modell, Rutherford-féle „parányi naprendszer”-atommodell, Bohr-féle „elektronhéjas”-atom-modell, a mai kvantummechanikai atommodell

FFooggaallmmaakk atom, elemi részecske, proton, neutron, elektron, atommag, elektronfelhô, relatív tömeg és töltés,rendszám, tömegszám, izotóp, elektronhéj, vegyértékelektronok, atomtörzs, nemesgáz-elektronsz-erkezet, periódusos rendszer*magerôk, *gerjesztett állapotú és alapállapotú atom

B) 2.

B) 3.

C) 4.

C) 5.

B) 6.

A) 7.

B) 8.

C) 9.

A) 10.

a) a foszfor rendszáma a fluor tömegszáma<b) a magnéziumatom

vegyértékelektronjainak száma a brómatom vegyértékelektronjainak száma<

c) a szén atomtörzsében lévô elektronok száma a szilícium atomtörzsében lévô elektronok száma<d) a kalciumatomban lévô elektronok száma az argonatomban az elektronok száma>

e) a 126-os tömegszámú jódizotópban a neutronok száma

a 127-es tömegszámú jódizotópban a protonok száma

>

Na, K 1. C 2. O, S 3. Ar 4. He 5. Ca 6. H 7. Mg 8.

Fe 9. Cl 10.Kr 11.He, Ar, Kr 12. He, Ar, Kr 13.Ca 14. Na, Mg, Al, K, Ca, Fe 15. H, Na, K 16.

O, S 17. Na, Mg, Al, S, Cl, Ar 18. Fe 19. Cl, K 20.

LE3.ER4.I5.

RT7.

ELZ

ÍF8.

KAO

CÔ

N2.TTT

IC

1.

6.

RUOVPEMO

OTN

O KU

P

TRF

T

O

OOE

É

R

NNL H Ô

R I U M

T

PERIÓDUS

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 8. Atomjáték10. Társasjáték: Anyagszerkezet

Táblázatos összefoglalások: 4. Anyagszerkezet

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

25–26. óra: Egyszerû ionok keletkezéseAz órát érdemes kkíísséérrlleetttteell kezdeni (nátrium és klór reakciója), amelynek értelmezésénél megbeszélhetjük azegyszerû ionok keletkezését. Az egyszerû ionok keletkezésének tanításánál a tanulók azt általában könnyebbenbelátják, hogy ha egy elektront felvesz az atom, akkor a keletkezô részecskének negatív töltése lesz, jobbanmeg kell azonban magyarázni a pozitív töltésû ionok keletkezését.

Az egyszerû ionok keletkezésekor az eelleekkttrroonnsszzeerrkkeezzeett mmeeggvváállttoozzáássáánnaakk éérrtteellmmeezzééssééhheezz célszerû atankönyvi ábrákat használni (137–141. ábrák), melyek segítségével a méretváltozás is bemutatható.

Ezt a témát célszerû kkéétt óórráábbaann feldolgozni. A második órát szintén egy kísérlettel kezdhetjük (kalciumégése), és a bemutatott kémiai reakciót elektronszerkezeti magyarázattal és energiadiagrammal értelmezzük.


A kísérletekkel kapcsolatos gyakorlati megjegyzések:1. Mikroméretekben, biztonságosan is elvégezhetjük azokat a kísérleteket, ame-

lyek során kellemetlen szagú vagy mérgezô gáz keletkezik, vagy ilyen gázzalkísérletezünk. Viktor Obendrauf osztrák professzor egy tanulmányában leír-ta ennek megvalósítását mûanyag fecskendôk alkalmazásával, a kémiaoktatásában. Eszerint egy egyszerû gázfejlesztô készüléket a következôkép-pen kell összeállítani:A kémcsô aljára tesszük a szilárd anyagot, a kisebb méretû fecskendôbe pe-

dig a gázfejlesztéshez szükséges folyadékot. A tûkkel egyszerûen átszúrjuk a gu-midugót. A kisméretû fecskendôbôl fokozatosan csepegtetjük a folyadékot a szilárd anyagra, így gáz fejlôdika kémcsôben, amit a nagyobb fecskendôvel felszívhatunk. A nagy fecskendônek „nyomáskiegyenlítô” szere-pe is van, ha nagyobb a kémcsôben a nyomás, a fecskendô dugattyúja magától elindul felfelé. (Fontos a las-sú csepegtetés, hogy a hirtelen fejlôdô nagyobb mennyiségû gáz ne lôjje ki a dugót a kémcsôbôl!) Ha meg-telt a nagy fecskendô gázzal, akkor a fecskendôt lehúzzuk a tûrôl, gyorsan egy másik tût csatlakoztatunk hoz-zá, és a kívánt helyre „fecskendezzük” a gázt. A kémcsô gumidugójából kiálló „csupasz” tûre (amelyrôl eltá-volítottuk a gázzal teli fecskendôt), egy aktív szénnel teli fecskendôt csatlakoztatunk, hogy a keletkezô gázokne a környezetbe jussanak, hanem az aktív szén felületén megkötôdjenek.


Anyag EszközNátrium és klór kémiai reakciója

nátrium; klórgázfejlesztéséhez:KMnO4 éstömény HCl

1.) mikroméretekben (ha nincsen elszívó fülke): injekciós tû (5 cm3-es,20 cm3-es), kémcsô, gumidugó, oldalt lyukas kémcsô, kémcsôfogó, Bun-sen-égô, gyufa, kés, csipesz, szûrôpapír2.) ha van elszívó fülke: gázfelfogó henger, a tetejére óraüveg, oldalt lyu-kas kémcsô, kémcsôfogó, Bunsen-égô, gyufa, kés, csipesz, szûrôpapír

Kalcium égetése fém, kalcium darabka

Interaktív tananyag Kísérletek: 22. Klórgáz elôállítása23. Fém nátrium24. Nátrium és klór reakciója25. Kalcium égetése

Animációk:12. Egyszerû ionok képzôdéseKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 18. 77. oldal 4. feladatKépek, ábrák: 65. 137. ábra: Na-atom és Ne-atom (83. o.)

66. 138. ábra: Cl-atom és Ar-atom (83. o.)67. 139. ábra: Na elektront ad át a Cl-nak (84. o.)68. 142. ábra: NaCl keletkezésének energiadiagramja (85. o.)69. 143. ábra: Ca elektront ad át az O-nak (85. o.)70. 144. ábra: Alkálifémek elektronszerkezete (86. o.)71. 145. ábra: Alkáliföldfémek elektronszerkezete (86. o.)72. 146. ábra: Halogének elektronszerkezete (86. o.)73. 147. ábra: O és S elektronszerkezete (86. o.)

csipesz, Bunsen-égô, gyufa, óraüveg a keletkezett CaO felfogásához

folyadék

szilárd anyag

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A kisebb méretû (2 cm3-es) fecskendô gumitömítés nélküli legyen (így a tömény savak nem tesziktönkre), a hozzá tartozó tûk (1,2 x 40 mm) az agresszív savakkal szemben is nagy passzivitást mutatnak.A nagyobb fecskendô (20 cm3-es) könnyen mozgó gumitömítéses legyen (szilikonolajjal bekenve eztsegíthetjük). A gázfejlesztôben a tûk egymástól a lehetô legtávolabb helyezkedjenek el, így nem kelet-kezhetnek gázok a fecskendôben. Az aktív szenes szûrôt néhány alkalom után cserélni kell. A tûket hasz-nálat után rögtön mossuk el, és levegô átfúvásával szárítsuk, így hónapokig használhatók maradnak! A tûokozta sérülések elkerülésére ajánlatos a tûket úgy tárolni, hogy dugóba szúrjuk.

2. Oldalt lyukas kémcsô készítése:Egy kémcsövet (az alsó egyharmadánál) és egy kombinált fogóba fogott nagyméretû (100-as) vas-szeget Bunsen-égô lángjába tartunk (szúróláng), és amennyire lehetséges, felhevítjük, majd az izzószeget a felhevített kémcsô oldalába szúrjuk, erôsen benyomjuk, majd hirtelen kihúzzuk. Némi gya-korlással elsajátítható ez a mûvelet. Természetesen ott, ahol üvegtechnikusi segítség rendelkezésreáll, célszerû azt igénybe venni.

Háttér

Ionkristályok létrejöttének a feltételeElemek kölcsönhatásából akkor jön létre ionrá-csos kristály, ha a két atom elektronegativitás-kü-lönbsége nagyobb, mint 1,8 (∆EN > 1,8), és a két atom elektronegativitásának az összege kö-zepes érték (ΣEN: 3,5–4,5). Az 1,8-as ∆EN-határt nem lehet nagyon szigorúan venni, példáula MgBr2 esetében a ∆ENBr-Mg = 1,5, ugyanakkora magnézium-bromid olvadáspontja 700 ºC, amiolyan magas, hogy ionosnak kell tekintenünk akristályszerkezetet.


Kísérleti megfigyelés: Nátrium és klór kémiai reakciójaA klór milyen színû és halmazállapotú anyag? A klór zöldessárga színû gáz.A nátrium milyen színû és halmazállapotú anyag? A nátrium szürke színû, lágy fém.A reakció során keletkezett anyag milyen színû és halmazállapotú? A keletkezett nátrium-klorid (NaCl) fehér kristályosanyag, fehér füstként keletkezik a reakció során.A látott folyamat kémiai vagy fizikai változás? Válaszodat indokold! A folyamat kémiai változás, mert a keletkezett fehér por(NaCl) teljesen más tulajdonságú, mint a nátrium és a klór, fizikai módszerekkel nem alakítható vissza a kiindulásianyagokká.Kísérleti megfigyelés: Kalcium égetéseA kalcium milyen színû és halmazállapotú anyag? Szürke színû, szilárd halmazállapotú fém.Milyen színûre festi a lángot a kalcium? Téglavörös a lángfestése.


Elôállítható gázok Szilárd anyag (a kémcsôben) Folyadék (a kis fecskendôben)klórgáz KMnO4 tömény sósavhidrogéngáz cinkszemcsék tömény sósavoxigéngáz MnO2 10%-os H2O2-oldatszén-dioxid-gáz Na2CO3 10%-os sósavkén-dioxid-gáz Na2SO3 10%-os sósavhidrogén-klorid-gáz NaCl tömény kénsavammóniagáz NaOH-granulátum ammóniaoldatacetilén CaC2 víz

∆EN

ΣEN1,8

1,2

ionosNaCl

kovalensCl2

fémesNaNa

4,8 6,0

ENNa = 0,9

ENCl = 3,0

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Milyen színû és halmazállapotú anyag keletkezik? Fehér színû, szilárd halmazállapotú anyag.A látott folyamat kémiai vagy fizikai változás? Válaszodat indokold! A folyamat kémiai változás, mert a keletkezett fehér por(CaO) teljesen más tulajdonságú, mint a kalcium, és fizikai módszerekkel nem alakítható vissza kalciummá.Feladatok

11..

22.. 19 protonja és 18 elektronja van a káliumionnak33.. a) az oxidion elektronszáma nagyobb szám b) egyenlô c) a kloridion elektronszáma nagyobb szám44.. a) a lítiumatom (Li) nagyobb átmérôjû b) a szulfidion (S2– nagyobb átmérôjû) c) a nátriumion (Na+) nagyobb átmé-

rôjû

A munkafüzet feladatainak megoldása (25–26.)

11..

22.. a)

b)

33.. Az egyszerû ionok az atomokból elektronfelvétellel vagy elektronleadással keletkeznek. Ennek a folyamatnak az ahajtóereje, hogy elérjék a stabilis nemesgáz-elektronszerkezetet. Ebbôl következôen ugyanabból az atomból származó ionrendszáma megegyezik az atoméval, de az elektronok száma vagy kevesebb (pozitív ion), vagy több (negatív ion) ennél.

44..

a)

b)

*c)

55.. Az anyagok mely csoportjába sorolható a kalcium? Fém. Mely tulajdonságai alapján sorolod ide? Szürke, fémes fényû,szilárd, kristályos, elektromos áramot vezeti, megmunkálható. Elektronszerkezete alapján: legkülsô elektronhéján ke-vés vegyértékelektron van. Milyen színûre festi a lángot a kalcium? Téglavörösre. *Milyen szerkezeti változással magya-rázható a lángfestés? Az elektronok könnyû (viszonylag kis energiabefektetéssel járó) gerjeszthetôsége miatt. Milyenváltozás a kalcium égése? Kémiai változás. Milyen színû és halmazállapotú anyag keletkezik a kalcium égetése során? Fe-hér, szilárd anyag. Mi ennek az anyagnak a neve? Kalcium-oxid. Képlete: CaO.


Az atomAz atom vegyértékelektron-

jainak számaAz egyszerû ion képlete

Hány elektront vett fel/adott

le?

Melyik nemesgáz elektron-

szerkezetét érte el?

Na 1 Na+ 1-t adott le Ne

Cl 7 Cl– 1-t vett fel Ar

F 7 F– 1-t vett fel Ne

Ca 2 Ca2+ 2-t adott le Ar

O 6 O2– 2-t vett fel Ne

S 6 S2– 2-t vett fel Ar

Al 3 Al3+ 3-t adott le Ne

a) neonatomnak: 10,

b) nátriumatomnak: 11,

c) nátriumionnak: 11,

d) neonatomnak: 10,

e) nátriumatomnak: 11,

f) nátriumionnak: 10,

g) neonatom: semleges,

h) nátriumatom: semleges,

i) nátriumion: pozitív.

A) 1. C) 2.

A) 3.B) 4.

C) 5.C) 6.

D) 7.D) 8.

A) 9.B) 10.

a nátriumatom protonjainak száma (11) a nátriumatom elektronjainak száma (11)=

a klóratom elektronjainak száma (17) a kloridion elektronjainak száma (18)<

a neonatom elektronjainak száma (10) a nátriumion elektronjainak száma (10)=

<a kloridion protonjainak száma (17) az argonatom protonjainak száma (18)

a kalciumion töltése (+2) a nátriumion töltése (+1)>

az O-atom vegyértékelektronjainak száma (6) a Ca-atom vegyértékelektronjainak száma (2)>

az oxidion töltése (-2) a kalciumion töltése (+2)<

=az oxidion elektronjainak száma (10) a neonatom elektronjainak száma (10)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**66.. A konyhasó milyen ionokra bomlik a vízben? Na+- és Cl–-okra. Ha ionokat tartalmazó oldatonáramot vezetünk át, mi történik az ionokkal? Az ionok vándorlása megindul. Az áramforrás ne-gatív sarka felé milyen töltésû ionok vándorolnak? A pozitív töltésû nátriumionok. Az áramfor-rás pozitív sarka felé milyen töltésû ionok vándorolnak? A negatív töltésû kloridionok. Húzd alá a szövegben azt a részletet, melybôl kikövetkeztethetô, hogy a réz milyen töltésû iono-kat képez vizes oldatban! …„réz válik ki a negatív elektródon”… Milyen töltésûeket? Pozitív töl-tésû ionokat.

**77..

27. óra: Ionrácsos kristályokKísérletek bemutatásának segítségével beszéljük meg az ionkristályos vegyületek keletkezését. Fontos, hogyaz iioonnookk ttööllttéésssszzáámmaa aallaappjjáánn a tanulók képesek legyenek megállapítani az iioonnkkrriissttáállyy öösssszzeettéétteelléétt.. Fel kellhívni a figyelmet arra, hogy az ionvegyületek képlete csak az ionrácsban lévô különbözô ionok arányátmutatja, nem úgy, mint a molekulaképlet, mely egy molekulában lévô különbözô atomok számát adja meg.

Ha szép kristályokat mutatunk be a gyerekeknek, szemmel látható lesz, hogy a kristályok „belsô rendje”megmutatkozik a szép kristályformákban (egyenes lapokkal határolt felületek).


Háttér

Ionos kötések erôsségeA tisztán ionrácsosnak tekinthetô vegyületek viszonylag ritkák, gyakoribb a „kovalensbe hajló” ionkötés,ahol figyelembe kell venni a polarizáció jelenségét. Ez azt jelenti, hogy a kation pozitív töltése deformál-ja az anion elektronfelhôjét. Ez a deformáció olyan mértékû lehet, hogy a kötés kovalensbe hajlik. A po-larizációra vonatkozó szabályok (Fajans-féle szabályok):1. Minél kisebb méretû a kation, annál erôsebben polarizáló hatású, mert a töltés annál kisebb felület-

re koncentrálódik (ezért is említjük a kationokat mint polarizáló hatású részecskéket, mert ezeknekkisebb a mérete, mint az anionoknak).

2. Az anionok annál könnyebben polarizálhatóak, minél nagyobb méretûek, mert az ilyen anionoknál alegkülsô héj alatt a magtöltést a betöltött héj(ak) árnyékoljá(k).

3. Mind az anion, mind a kation töltésének a növekedése növeli a polarizációt.4. A kation akkor fejt ki nagyobb polarizáló hatást, ha elektronszerkezete a nemesgázokétól eltérô,

mert a nemesgázszerkezet gyakorolja a legnagyobb árnyékoló hatást a magtöltésre, és ezáltal csök-kenti a kation polarizáló hatását.


DIXO2.MULA3.

IÍK4.C5.

K1.ONLI

ANION

L

URK

C

MII

I

IDO

U

OIN

M

NO

I O N

N

izzó áramforrás

grafitrúd

oldat

Anyag Eszköz

Magnézium égése magnéziumdarabka csipesz, Bunsen-égô, gyufa,óraüveg a keletkezô MgO-nak

Magnézium és jód reakciója jód telített vizes oldata, magnéziumforgács kémcsô

Interaktív tananyag Kísérletek: 26. Magnézium égése27. Magnézium és jód reakciója

Játékok, feladatok: 9. IonképletíróKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 11. 90. oldal 3. feladat

2. Munkafüzetbôl: 19. 80. oldal 3. feladatKépek, ábrák: 74. 149. ábra: NaCl ionrács (88. o.)

75. 151. ábra: Mg elektront ad át az O-nak (89. o.)76. 152. ábra: Mg elektront ad át a I-nak (89. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Ha a kötés nem tisztán ionos, hanem a polarizáció miatt kovalensbe hajló, akkor csökken az olvadás-pont (átmenet a molekularácsos kristályhoz). Mindazok a tényezôk tehát, amelyek a polarizálhatóságotnövelik, egyben csökkentik az olvadáspontot is. Nagyon jól kitûnik ez a tendencia, ha összehasonlítjuk aberillium-, magnézium- és kalcium-klorid olvadáspontját és ionsugarát. Az ionátmérô növekedésévelcsökken a polarizáló hatás, ezért az ionos jelleg egyre inkább dominál, az olvadáspont nô:

Az ionsugár változása és az olvadáspont [pm = pikométer = 10–12m]:

Az ionrácsos kristályok rácsszerkezeteAz ionkristályok ideális esetben úgy tekinthetôk, mintha határozott átmérôjû, gömb alakú pozitív ionokés negatív ionok a legszorosabb illeszkedéssel helyezkednének el egymás mellett. Ideális esetben tehátcsak a két sugár hányadosa határozza meg a kristályszerkezetet, vagyis nincsenek kitüntetett vegyérték-irányok, mint például a gyémánt rácsában. Ennek alapján kiszámítható, hogy milyen atomsugár-hányadosmellett milyen kristályrácstípusra számíthatunk.

Az egyik határeset, ha nagyméretû rA sugarú A-ionok (általában az anionok) és jóval kisebb méretûrK sugarú K-ionok (rendszerint kationok) képeznek egymással ionvegyületet, és az A-ionok szoros illesz-kedése révén létrejött hézagokban elférnek a K-ionok. Szélsô esetben az A-ionok egymással is és a K-ionokkal is érintkeznek.

Az ábra szerinti háromszögre felírhatjuk a Pitagorasz-tételt, majd ebbôl kiszámítható egyszerû mate-matikai mûveletekkel az ionok sugarának az aránya:

rA : rK = 1 : 0,414,vagyis ha a sugarak aránya nem tér el ettôl az értéktôl nagy mértékben, akkor ún. kôsórács jön létre.Természetesen a valóságban nem pontosan ekkora sugárarányok fordulnak elô. A kôsókristálynál

rNa+ : rCl– = 0,52,tehát, ha valamivel nagyobb a sugarak aránya, akkor is létrejöhet ez a típusú kristályrács. Ilyen kristály-ban kristályosodik pl. a LiBr, a LiI. A kôsórácsnál a koordinációs szám 6 (egy kationt 6 anion vesz körüla legkisebb távolságra, és fordítva).

Ha a sugárhányados értéke ennél az aránynál jóval nagyobb, akkor kôsó típusú rács nem keletkez-het, mert az anionok által létesített hézagokban nem férnek el a kationok. Ekkor a kationt nyolc anionveszi körül, egy kocka csúcsain elhelyezkedve. Ilyen rácstípus pl. a cézium-kloridé (CsCl). A kocka csúcs-pontjain egymás mellett lévô anionok érintik egymást, az átlósak nem.


rA

rK

2rA

2rA + rK

A kôsórács (NaCl)

Be2+ 31 BeCl2 405Mg2+ 65 MgCl2 712Ca2+ 99 CaCl2 772

Ion Ionsugár [pm] Képlet Olvadáspont [ºC]

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Az ábra szerint számítva ennél a rácstípusnál a sugárarány:rA : rK = 1 : 0,733.

Ennél a rácstípusnál a koordinációs szám 8, minden kationt 8 anion és minden aniont 8 kation veszkörül a legkisebb távolságban.

Ha a kristály AK2 összetételû, például a kalcium-fluorid (CaF2) esetében, a meggondolások akkor isérvényesek. A rCa2+ : rF- = 0,728, egy kalciumiont 8 fluoridion, és egy fluoridiont 4 kalciumion vesz kö-rül a legkisebb távolságban a kristályon belül.

Természetesen más rácstípusok is elôfordulnak, már csak azért is, mert az összetett ionok legtöbb-je (pl. CO3

2–) nem tekinthetô gömb alakúnak.

Az ionrácsos kristályok rácsenergiájaA rácsenergiát ideális esetben (ha a polarizációval nem kell számolnunk), az elektrosztatikus vonzás ha-tározza meg.

Egymástól d távolságban lévô Q1 és Q2 töltés között ható vonzóerô a Coulomb-törvény értelmében:

F = , illetve az energia: E = .

A d távolság a pozitív és negatív töltésû ionok sugarának az összegét jelenti.A fentiek értelmében a rácsenergia annál nagyobb, minél nagyobb az ionok töltése, és minél kisebb

méretûek az ionok. A kétszeres töltésû ionokat tartalmazó rácsban (például CaO) a számláló négyszernagyobb értékû, mint az egyszeres töltésû ionok (például NaCl) esetén. Ilyen alapon magyarázható az atendencia, hogy a növekvô ionsugarak csökkenô rácsenergiát és csökkenô olvadáspontot eredményeznek.Na+ ionsugara: 97 pm

A nagyobb töltés befolyása a rácsenergiára, illetve az ezzel arányos olvadáspontra nagyon jól látszik, haösszehasonlítjuk a MgO és a LiF olvadáspontját. Az ionok távolsága majdnem ugyanakkora a két ion-kristályban, ugyanakkor a MgO olvadáspontja lényegesen magasabb:


ionok Mg2+ O2– Li+ F–

ionsugarak [pm] 65 140 60 136

2ao

ao 2 ao

ao

ao

ao

ao

rK

rA

2ao

2rK + 2rA

Q1 . Q2

d2

Q1 . Q2

d

A cézium-klorid (CsCl) kristályrácsa

X: F– Cl– Br– I–

ionsugarak [pm] 136 181 195 216dNaX [pm] 233 278 292 313NaX ionkristály olvadáspontja [°C]

990 801 755 651

NaX ionkristályrácsenergiája[kJ/mol]

917 770 741 690

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Az ionok távolsága [pm]: rMgO = 205 rLiF = 196 Olvadáspont [°C]: 2800 848

Az ionok egymásra gyakorolt polarizációs hatása (kovalensbe hajló ionkötés) az olvadáspontot csökkenti(átmenet a molekularácsos kristályba).


Kísérleti megfigyelés: Magnézium égéseMilyen színû és halmazállapotú a magnézium? A magnézium szürke színû, szilárd halmazállapotú fém. Milyen fénnyel ég?Vakító, fehér fénnyel ég. (A Mg égéshôje igen nagy, az égésterméke a szilárd halmazállapotú MgO, melyet az égéskor fel-szabaduló nagy hômennyiség fehér izzásig hevít.)Égetés után milyen színû és halmazállapotú anyag keletkezik? Fehér színû por. Az elvégzett kísérlet fizikai vagy kémiai változás? A folyamat kémiai változás, mert a keletkezett fehér por (MgO) teljesenmás tulajdonságú, mint a magnézium vagy az oxigéngáz, és fizikai módszerekkel nem alakítható vissza. Mi a reakciópart-nere a magnéziumnak? Az oxigén, O2.Kísérleti megfigyelés: Magnézium és jód reakciójaHogyan változik az oldat színe a magnéziumforgáccsal való összerázás után? Az oldat halványbarna színe eltûnik. A látottfolyamat kémiai vagy fizikai változás? A folyamat kémiai változás, mert magnézium-jodid (MgI2) keletkezik.Feladatok11.. Az ionkötés elemekbôl való létrejöttének a feltétele, hogy a reakcióba lépô elemek közül az egyik pozitív, a másik ne-

gatív töltésû ion képzôdésére legyen hajlamos, például az egyik fémes elem, a másik nemfémes elem legyen. Ha csakegyféle elembôl indulunk ki, annak atomjai nem tudnak kationt is és aniont is képezni.

22.. Az alkálifémek szívesen (kis energiabefektetéssel) adnak le elektront (könnyen képeznek kationt), a halogénelemekkönnyen vesznek fel elektront (kis energiaváltozással képeznek aniont).

33.. a) KCl, LiBr, NaI, CaO, MgO (Alkálifémek és a halogén elemek, valamint az alkáliföldfémek és az oxigén. A CaS ésa MgS ugyan létezô vegyületek, de bomlékonyak, vizes oldatban azonnal hidrolizálnak.)b) CaCl2, MgF2

c) Na2O (a nátrium-oxid létezô vegyület, kerülô úton, nátrium-vegyületbôl elôállítható, de a nátrium elégetve Na2O2-vé, nátrium-peroxiddá ég el), K2O (szintén létezô vegyület, de a káliumot elégetve KO2, kálium-szuperoxid keletkezik).


11.. A) Igaz.B) Hamis, mert a számaránya (mólaránya) 1:1.C) Hamis, az ionkötés erôs elsôrendû kémiai kötés.D) Igaz.E) Igaz, ez az azonos negatív és pozitív össztöltésnek köszönhetô.

22.. Milyen részecskék találhatók a rácspontokban? Pozitív (kationok) és negatív (anionok) töltésû ionok. Milyen kölcsönha-tás alakul ki a rácspontokban lévô részecskék között? Elektrosztatikus vonzás. Ez a kölcsönhatás milyen kémiai kötésthoz létre? Ionkötést. *Hányadrendû kötés jön létre? Elsôrendû kémiai kötés. Milyen erôs kémiai kötés jellemzi az ion-rácsos anyagokat? Viszonylag erôs kémiai kötés.*A kémiai kötés erôsségébôl következtess az anyag keménységére (kicsi/nagy): nagy keménység, olvadás- és forráspont-jára (alacsony/magas): magas olvadás- és forráspont.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

33..

(**Az Fe2S3 létezik, de instabilis vegyület, gyorsan oxidálódik.)44.. Nem jöhet létre ionvegyület azonos atomokból, mert ionvegyület különbözô elemekbôl úgy jöhet létre, hogy az egyik

elem atomja lead, a másik elem atomja felvesz elektront.55.. A magnézium a fémekhez tartozik, mert fizikai tulajdonságai: szürke, fémes fényû, jól megmunkálható, az elektromos

áramot vezeti stb., és elektronszerkezete alapján: legkülsô elektronhéján kevés elektron található. A jód a nemfémekhez tartozik, szobahômérsékleten szilárd, vízben kismértékben oldódik. A jódos vizet magnézium-porral összerázva a barnás színû jódoldat elszíntelenedik. Ez kémiai változás.

**66.. Fogalmazd meg saját szavaiddal, hogy mit nevezünk kôzetnek! A kôzet sokféle ásványszemcse halmaza. Mit nevezünk ásvány-nak? Elemekbôl vagy vegyületekbôl állnak, meghatározott belsô szerkezetük és kémiai összetételük van. Sorolj fel két szem-pontot, ami szerint csoportosíthatjuk az ásványokat! Kémiai összetételük, kristályszerkezetük alapján csoportosíthatjuk ôket.A fenti két szempont szerint hova sorolható a kôsó? Összetétel szerint: halogenid, kristályszerkezete szerint: szabályos koc-ka-kristályszerkezetû. Mit jelent az, hogy a kôsó keménysége 2? A Mohs-féle keménységi skálán az ásványok relatív kemény-ségük szerint szerepelnek. Tíz közismert ásványt „karcolhatóságuk” szerint állított sorrendbe: mindegyik karcolja a nálánálkisebb keménységût és karcolható a nála nagyobb értékûvel. A kôsó 2-es keménysége azt jelenti, hogy a relatív keménysé-ge kicsi. A saját szavaiddal magyarázd el, hogy a sós tavakból hogyan képzôdik a kôsó! A tó vizének párolgásával az oldat te-lítetté válik a kôsóra nézve, több sót nem tud oldani, és annak egy része kiválik. Ha a sós tavakban lévô oldott anyagok kö-zül az oldhatóság az anhidrit < dolomit < gipsz < szilvin sorban nô, akkor vajon milyen sorrendben (rétegekben) válnak ki abepárlódás során ezek az ásványok? Jelöld az ábrán a rétegek sorrendjét! A legjobban oldódó anyag válik ki utoljára (termé-szetesen szerepe van az anyagok eredeti koncentrációjának is!) A: szilvin, B: gipsz, C: dolomit, D: anhidrit. Mivel magya-rázható, hogy a kôsó a lángot sárgára festi? A nátrium lazán kötött vegyértékelektronja könnyen gerjeszthetô.

**77..

28. óra: Kovalens kötés

A tanulók már tudják, hogy kkéémmiiaaii rreeaakkcciióókk ssoorráánn új anyagok keletkeznek. Tanultak már az ionos kötés-rôl, és ebbôl kiindulva megállapíthatjuk, hogy egy reakcióban részt vevô aannyyaaggookk eelleekkttrroonnsszzeerrkkeezzeetteemmeeggvváállttoozziikk:: a stabilis nemesgáz-elektronszerkezetet kialakíthatják teljes elektronátadással (ionok kép-zôdnek és ionkötés jön létre), de nem biztos, hogy mindig létrejöhet a teljes elektronátmenet. Ilyenkorközös elektronpár alakulhat ki a két atom között, kovalens kötés jöhet létre.

KKiieeggéésszzííttéésskkéénntt rréésszzlleetteesseebbbbeenn is értelmezhetjük a gyerekeknek: ha az atom elektronszerkezete olyan,hogy 1 vagy 2 elektron leadásával könnyedén ki tud alakítani nemesgáz-elektronszerkezetet, akkor kön-nyen megválik a vegyértékelektronjaitól (az alkálifémek és alkáliföldfémek elektronvonzó képessége kicsi).


E1. 2. 3. 4. 5. 6.

POZ

TÍV

ION

ÖTÉS

TÖL

ÉSSEL

SZI

ÁRD

LEKT

ON

KAL

IUMION

K R I S T Á L Y R Á C S

Az atom, melybôl levezethetô

A kation Az anion

Az atom vegy-értékelektron-jainak száma

Hány elektront ad le

az atom?A kation képlete

Az atom, melybôl levezethetô

Az atom vegy-értékelektron-jainak száma

Hány elektront ad le

az atom?Az anion képlete

Az ionvegyületképlete

Na

Ca

Mg

Mg

Ca

*Al

Fe

1

2

2

2

2

3

3

1

2

2

2

2

3

3

Na+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Ca2+

Al3+

*Fe3+

Cl

O

O

I

Cl

F

S

7

6

6

7

7

7

6

1

2

2

1

1

1

2

Cl–

O2–

O2–

I–

Cl–

F –

S2–

NaCl

CaO

MgO

MgI2

CaCl2*AlF3

**Fe2S3

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Ha az atom elektronszerkezete olyan, hogy 1 vagy 2 elektron felvételével tudja kialakítani a nemesgáz-elekt-ronszerkezetet, akkor szívesen felvesz elektront (a halogének, az oxigén és a kén elektronvonzó képességenagy). Ha a kötésben lévô atomok elektronvonzó képességének különbsége [= elektronegativitás-különbség,∆EN] nagy, akkor várhatóan ionos kötés alakul ki, ha kisebb, akkor inkább kovalens kötés jön létre.

A kovalens kötés tanításánál a kkööttôô eelleekkttrroonnppáárrookk kkiiaallaakkuulláássáátt sszzeemmlléélltteettnnüünnkk kkeellll.. A tankönyv ábrái alkalma-sak a szemléltetésre, de az interaktív tananyagban ezek az ábrák megelevenednek..

Irásvetítô segítségével a 156. ábra alapján két különálló fóliára felrajzolhatjuk a hidrogénatomokat,majd egymás felé tolva a két fóliát, a molekulaképzôdést is szemléltethetjük. Hasonlóan: a 158. ábra se-gítségével a két különálló hidrogénatomban lévô elektronok „pillanatfelvételeit” (elektronsûrûségét) raj-zoljuk meg fóliára, összetolva a két fóliát megkapjuk a hidrogénmolekula elektronfelhôjét. Térbeli mo-delleket és mágnestáblát is használhatunk a hidrogénmolekula keletkezésének modellezésére.


Háttér

A kovalens kötés A kovalens kötés során két atom ellentétes spinû elektronjai a két pozitív atomtörzs vonzása következ-tében ún. molekulapályára kerülnek, kialakul a kötô elektronpár, amelynek mozgását mindkét atomtörzsbefolyásolja.

A kovalens kötés létrejöttét úgy is elképzelhetjük, hogy a kötést létesítô atomok közel kerülve egy-máshoz, vonzzák egymás elektronjait, és az atompályák „átfedése” miatt az atompályák módosulnakmolekulapályákká.

A Pauli-elv a molekulapályákra is érvényes, vagyis egy adott molekulapályán legfeljebb két, ellentétesspinû elektron lehet.

A kötô elektronok molekulapályái kisebb energiaszintet jelentenek, mint az atompályák, tehát a ko-valens kötés kialakulása energetikailag kedvezô, pl.

2 H(g) = H2(g) ∆H = –436 kJ/mol Kovalens kötés nem jöhet létre, ha a két atom elektronegativitás-különbsége nagyobb, mint 1,8–2,0.

(A megadott határok nem pontos értékek. Általában 1,8 körül erôsen poláris a kötés, ennél nagyobbelektronegativitás-különbség esetén ionkötés alakul ki.)

A kovalens kötés jellemzôiA kötéstávolság alatt a kötésben részt vevô két atom atommagjának a távolságát értjük. Az értékét ál-talában pm-ben adják meg [pikométer = 10 –12 m].

Kötési energia alatt az 1 mol molekulában két adott atom közötti kötés felszakításához szükségesenergiát értjük. Jele: Ekötés, mértékegysége kJ/mol, elôjele: +. (A kémiai szakirodalomban elôfordul, hogyaz ellentétes folyamatot definiálják mint kötési energiát. Ekkor a kötési energia elôjele negatív.)A kovalens kötéseket többféle szempont szerint csoportosíthatjuk. Lehet:

– egyszeres és többszörös, a kötô elektronpárok száma szerint;


Interaktív tananyag Animációk: 13. Molekulák kialakulása21. Térkitöltéses molekulamodellek

Kitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 12. 93. oldal 1. feladat2. Munkafüzetbôl: 20. 83. oldal 4. feladat

Képek, ábrák: 77. 154. ábra: Két H-atom összekapcsolódása (91. o.)78. 156. ábra: H2-molekula képzôdése (91. o.)79. 158. ábra: H2 elektronfelhôje (92. o.)

Tartalomjegyzék: 9. Periódusos rendszerModellek

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

– apoláris és poláris, a kötô elektronpár tartózkodási valószínûsége szerint;– lokalizált és delokalizált, attól függôen, hogy hány atomtörzs erôterében tartózkodik a kötô elektronpár;– datív kötés, koordinatív kötés, ha a kötésben részt vevô atomok egyike adja mindkét elektront a

kötô elektronpárhoz.

Egyszeres és többszörös kovalens kötésOlyan atomok között, amelyek

– több párosítatlan elektronnal rendelkeznek, – atomtörzsük kisméretû és eléggé nagy pozitív töltésû ahhoz, hogy több elektronpárt is az atom-

törzsek között tartson, többszörös kötés is létrejöhet (ilyen például a szénatom C=C, C C, oxi-génatom O=O, nitrogénatom N N).

Az elsô kovalens kötést σ-kötésnek nevezzük. A σ-kötésben részt vevô elektronok az atomtörzsekközött, „tengelyszimmetrikus” elhelyezkedésûek, ami azt jelenti, hogy körbejárva a kötéstengelyt, nincskitüntetett iránya az elektronok töltéseloszlásának (a molekulapályának). A második és harmadik kova-lens kötés – amelyeket π1 és π2 kötésnek neveznek – töltéseloszlása nem egyenletes a kötéstengely kö-rül. A második kovalens kötés a kötéstengelyen átfektetett sík alatt és fölött alakul ki, az elektronok elô-fordulási valószínûsége a síkban nulla (csomósík).

Az egyszeres, kétszeres és háromszoros szén-szén kötés jellemzôi

A táblázat adataiból látszik, hogy a kötéstávolság a többszörös kötések esetén kisebb, mint az egy-szeres kötés esetén, a kötési energia növekszik, de a második kötés és a harmadik kötés felszakításienergiája (*Ekötés) kisebb, mint a σ-kötés kötési energiája.

Az egyszeres kötés mint kötéstengely mentén a kötést létesítô két atom egymáshoz képest elfor-dulhat, „rotálhat”, a kettôs és hármas kötés kimerevíti a molekularészletet, a kettôs és hármas kötéskörül az atomok nem fordulhatnak el.

Apoláris és poláris kovalens kötésA kötés polaritása a kötésben részt vevô atomok elektronegativitásától függ. Apoláris a kovalens kötésakkor, ha azonos atomok között alakul ki (kémiai elemekben), illetve olyan atomok között, amelyeknekelektronegativitása azonos. Ilyenkor a kötô elektronpár egyformán tartozik mindkét atomhoz, az elektron-eloszlás az atomok között egyenletes. Poláris a kötés, ha a kötést létesítô atomoknak az elektronegativitásakülönbözô, ebben az esetben a kötô elektronpár nagyobb valószínûséggel tartózkodik a nagyobb elekt-ronegativitású atom környezetében, így itt részleges negatív töltés alakul ki, míg a másik atomtörzs körülrészleges pozitív töltés.

Lokalizált és delokalizált kovalens kötésHa a kötô elektronpár molekulapályáját csak a kötésben részt vevô két atom atomtörzse befolyásolja,akkor a kötés lokalizált („helyhez kötött”).

Ha a kötô elektronpár mozgását nem csak két, hanem több atomtörzs befolyásolja, több atomtörzspozitív erôterében mozognak („nem helyhez kötöttek”), akkor delokalizált kovalens kötés jön létre.Ilyen delokalizált kötésben általában a π-kötések vesznek részt (elôfordul, hogy a nemkötô elektronpáris delokalizálódik). Delokalizált kötés jön létre például a karbonátionban, nitrátionban stb.

A delokalizált kötést a megfelelô atomokat összekötô szaggatott vonallal jelöljük.


C–C C=C C Ckötéstávolság [pm] 154 134 120Ekötés [kJ/mol] 344 615 812*Ekötés 271 197kötéstengely körülielfordulás elfordulhat (rotálhat) nem fordulhat el nem fordulhat el

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Datív kötés, koordinatív kötésA datív kötés azt jelenti, hogy a kovalens kötést létesítô mindkét elektront ugyanaz az atom adja. Pl. azammóniamolekula nemkötô elektronpárja megkötheti a hidrogéniont, a protont, így összetett ion jön létre:

A komplex ionok „koordinatív kötése” legtöbbször datív kötés. A komplex ionok kialakulásakor akisméretû, pozitív töltésû központi ion üres atompályáira nemkötô elektronpárral rendelkezô moleku-lák vagy negatív ionok (ligandumok) kötnek be datív kötéssel. Elsôsorban a d-mezô fémjei alkalmasakközponti ionként komplex vegyületek képzésére, mert a belsô, még le nem zárt d-alhéjra beépülhetneka datív kötést létesítô elektronok. A létrejövô komplex ion stabilitása a ligandum és a központi ion kö-zött kialakuló kötés erôsségétôl függ, a komplex ion töltése a központi ion és a ligandumok töltésénekaz algebrai összege. A központi iont körülvevô ligandumok számát koordinációs számnak nevezzük. Pl.komplex ion: [Cu(NH3)4]

2+ [Al(OH)4]– [Ag(NH3)]

+

központi ion: Cu2+ Al3+ Ag+

ligandum: NH3 OH– NH3


Feladatok11..

a) I – I b) Br – Br *c) *d)

**22.. Az azonos atomok közötti kovalens kötések apolárisak (a, b), a különbözô atomok közötti kötések polárisak (*c,*d).**33.. KBr NaI H2O CO2 CaO F2 MgCl2 Br2 NaCl

Az alkálifémek és az alkáliföldfémek halogenidjei és oxidjai ionkötésû vegyületeket képeznek, mert ezek a fématomoknagyon könnyen adnak le elektront, a halogénatomok és az oxigénatom könnyen vesz fel elektront. A hidrogénatomés a szénatom (nemfématomok) jobban ragaszkodnak az elektronjaikhoz, mint a fématomok, és nem képeznek kationt,hanem kovalens kötést. (Számszerûen: ha a két atom elektronegativitás-különbsége 1,8-nál nagyobb, csak akkor képez-hetnek ionkötést.)

44.. a) a két atommag között b) A hidrogénmolekulában a hidrogénatommagok távolsága kisebb, mint a hidrogénatomoksugarának összege.


11.. A) Hamis, a nátrium és klór reakciójában például ionkötés jön létre. B) Igaz. C) Igaz. D) Hamis.E) Igaz.

22.. Kémiai reakciók során a kiindulási anyagokban lévô kötések felszakadnak, és új kötések jönnek létre. A változás hajtó-ereje az, hogy nemesgáz-elektronszerkezet alakuljon ki. Ennek egyik módja, hogy kovalens kötés jön létre, melyet kötôelektronpár hoz létre. Ennek eredményeként a klórmolekulában mindegyik klóratom körül nyolc elektron lesz, mert ígyéri el a stabilis nemesgáz-elektronszerkezetet. A hidrogénmolekulában azonban csak két elektron tartozik mindkét atom-hoz, mert a hidrogénhez legközelebb esô nemesgáz a hélium, és a héliumatomnak csak két elektronja lehet.

33.. Milyen részecskék hozzák létre? Elektronok (kötô elektronpár). Milyen részecskében alakulhat ki? Például molekulában.Milyen részecskék között jöhet létre? Atomok között.


|| ||

Cl|

Cl–C–Cl

Cl|

S

H H

–H–N–H

H|

H|

H–N–H

H|

+ H+ →⎤⎟⎟⎟⎦

+⎡⎢⎢⎢⎣

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**55.. Elektronegativitás: ENCl = 3,0 ENH = 2,1 ENO = 3,5 ENC = 2,5

A kötés: apoláris apoláris apoláris poláris (gyengén) poláris poláris

**66.. „…Az elektronközösség fenntartásához az atomoknak szoros közelségben kell maradniuk, s az eredmény a két atomotösszetartó ’kovalens’ kötés.”Minek nevezi a kötô elektronpárt? Kételektronos elektronközösségnek.E kötés kialakulását mivel indokolja? Nagyobb stabilitást jelent, mintha a két atom külön kószálna.

77..

*K óra: Molekulák polaritása, a másodrendû kémiai kötés.Molekularácsos kristályok (szakmai kiegészítô óra)

Ha el akarjuk mélyíteni a gyerekekben azt a felismerést, hogy aa mmoolleekkuulláákk kköözzööttttii kkööllccssöönnhhaattáássookk eerrôôssssééggeemmeegghhaattáárroozzzzaa aa hhaallmmaazz ttuullaajjddoonnssáággaaiitt (op., fp., illékonyság, keménység stb.), akkor kiegészítésképpen érde-mes foglalkozni a molekulák polaritásával is.

Értelmeznünk kell, hogy mmiitt iiss jjeelleenntt aazz,, hhaa eeggyy mmoolleekkuulláánnaakk „„ppóólluussaa”” vvaann:: eddig az derült ki a moleku-lákról, hogy semleges kémiai részecskék, most pedig a polaritásukat hangsúlyozzuk. Mivel a kötô elektronoktartózkodási valószínûsége „nem egyenletes”, a nagyobb elektronegativitású atom erôterében nagyobb va-lószínûséggel találhatók meg, eezzéérrtt rréésszzlleeggeess ttööllttéésssseell ruházzák fel ennek az atomtörzsnek a környékét.

Fontos azt is hangsúlyozni, hogy csak a kétatomos molekulák esetén igaz az, hogy a kötés polaritásaegyértelmûen meghatározza a molekulapolaritást. Többatomos molekulák esetén a kötéspolaritáson kí-vül a molekulában lévô kovalens kötések térszerkezete is fontos.


Képlet Szerkezet Kötô elektronpárok száma *Nemkötô elektronpárok számaElemmolekula vagy

vegyületmolekula?

H2 H – H 1 0 Elemmolekula

Cl2 Cl – Cl 1 6 Elemmolekula

Br2 Br –– Br 1 6 Elemmolekula

H2OH–O|

H | 2 2 Vegyületmolekula

*O2 O=O 2 4 Elemmolekula

*N2 N N 3 2 Elemmolekula

CO2 * O=C=O 4 4 Vegyületmolekula

CH4

H|

H–C–H|H

4 0 Vegyületmolekula

||

||

|| O = C = OO=OBr – Br H–HH↓

H→C←H

H↑H–O|

H|

L Í2.1.

T I U M5.4.3.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Dramatizált játék

11.. Kétatomos elemmolekulában lévô apoláris kovalens kötés szemléltetése:Két gyerek, akikrôl kimondjuk, hogy egyforma erôsek, szembe állnak egymással, megfogják egymáskezét, és egyforma erôvel elkezdik húzni egymást. Mivel azonos az erejük, egyik sem tudja kimozdí-tani a másikat a helyébôl, mozdulatlanul állnak (legfeljebb erôlködnek).Ezzel azt szemléltethetjük, hogy ha azonos elektronegativitású atomok vonzzák magukhoz a kötôelektronpárt, akkor a kötô elektronpár egyik atomtörzs felé sem mozdul gyakrabban, így egyformavalószínûséggel található meg mind a két atom erôterében. Az elemmolekulákban lévô kovalens kö-tések mindig apolárisak, így az egész molekula is apoláris.Le is rajzolhatjuk az „erôvonalakat”, pl.: I2-molekulán szemléltetve:

22.. Kétatomos vegyületmolekulában lévô poláris kovalens kötés szemléltetése:Két gyerek, akikrôl kimondjuk, hogy az egyik erôsebb, úgy, mint az elôbb, szembe állnak egymással,de most az erôsebbik el tudja húzni a gyengébbiket.Ezzel szemléltethetjük, hogy a nagyobb elektronegativitású atom körül gyakrabban tartózkodnak azelektronok, ezért körülötte részleges negatív töltés alakul ki. Ha elektronegativitás-különbség van akovalens kötésben részt vevô két atom között, akkor poláris kovalens kötés jön létre.Le is rajzolhatjuk az „erôvonalakat”, pl.: HCl-molekulán szemléltetve:

33.. Többatomos vegyületmolekula polaritásának szemléltetése:aa)) Vízmolekula → ismernünk kell a kötések polaritását (mindkét kovalens kötés poláris, mivel ENO > ENH);

→ ismernünk kell a molekula alakját (V alakú).Három gyerek egymástól kb. egyforma távolságra áll, és egyikük V alakban egy-egy kezét nyújtja egy-egy társa felé. Kimondjuk, hogy ez a szereplô erôsebb a másik kettônél (ô személyesíti meg az O-atomot). A másik két gyerek nyújtja a kezét a középsô gyerek felé, ôk ketten egyformán gyengéb-bek társuknál (ôk személyesítik meg a H-atomokat). Az erôsebb középsô szereplô kimozdítja he-lyébôl két gyengébb társát, mindketten felé indulnak el.Az „erôvonalakat” ábrázolva:

Ezzel szemléletessé válhat, hogy a nagyobb elektronegativitású O-atom körül részleges negatív töl-tés alakulhat ki a vízmolekulában, mert a kötô elektronpárok nagyobb gyakorisággal tartózkodnakerôterében, így a H-atomok körül részleges pozitív töltés jön létre. A kovalens kötések is, és a mo-lekula is poláris.

bb)) Szén-dioxid-molekula → mindkét kovalens kötése poláris (ENO > ENC);→ a molekula egyenes bot alakú (lineáris).

Három gyerek egymással egy vonalban, és egyenlô távolságban felsorakozik. A két szélsô a középsô felé nyújtja a kezét, a középsô pedig két társa felé. Kimondjuk, hogy a két szélsô egyformánerôsebb, mint a középsô. Hiába húzza a két szélsô gyerek a középsôt, nem tudják kimozdítani he-lyébôl, mert egyforma erôvel húzzák.


(0)I ↔ I

(+) (–)H → Cl

dipólus molekula

(–)O

H H(+)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Ezzel azt szemléltethetjük, hogy lehetnek a kovalens kötések polárisak a molekulában, ha ezek szim-metrikusan helyezkednek el, akkor egymás hatását kiolthatják, a molekula apoláris lesz, azaz nincs ki-tüntetett „pólusa” a molekulának.Az „erôvonalakat” ábrázolva:

A molekulák polaritásának értelmezése után megbeszélhetjük, hogy poláris molekulák között erôsebbkölcsönhatás lehetséges, mint apoláris molekulák között, ezért a molekulák között ható másodrendûkötések erôssége különbözô. Az egyik leggyengébb másodrendû kötés apoláris molekulák között jön létre(diszperziós kölcsönhatás). Ilyen kölcsönhatás van a kén vagy a jód kristályrácsában (modelleket ld. atankönyv 163., 164. ábráján). A poláris molekulák (dipólusmolekulák) között ún. dipólus-dipólus köl-csönhatás alakulhat ki, ilyen kötés van például a szilárd HCl kristályrácsában, ha a HCl-ot olvadáspontja aláhûtjük. A jég kristályrácsában ennél erôsebb másodrendû kötések hatnak: hidrogénkötés.


Háttér

A molekulák polaritásaA kötéspolaritás a kötésben részt vevô atomok elektronegativitás-különbségével arányos. Azonosatomok között a kötéspolaritás 0.

Kétatomos molekuláknál az elektronegativitás-különbség egyértelmûen eldönti a molekula pola-ritását. A molekula apoláris, ha ∆EN = 0 (minden elemmolekula apoláris).

A HCl-molekulában a ∆EN = 3,0 – 2,1 = 0,9, a molekula dipólus.Többatomos molekulák esetén a molekula polaritását, amennyiben nem tartalmaz nemkötô elekt-

ronpárt, úgy dönthetjük el, hogy a kovalens kötést képezô két atom elektronegativitás-különbségévelarányos mennyiségeket (vektorokat) mérünk fel a kötések irányában, és ezeket irány és nagyság szerintösszegezzük (vektorösszegzés). Az eredô értéke arányos a molekula polaritásával. A nemkötô elekt-ronpárok jelenléte kismértékben módosítja az eredményt.

Másodrendû kötésekA molekulák között fellépô kölcsönhatásokat másodrendû kötéseknek nevezzük.Nevezik még intermolekuláris kötésnek vagy van der Waals-molekulavonzásnak is.Aszerint, hogy milyen részecskék közötti kölcsönhatásról van szó, a legfontosabb kölcsönhatások:

– apoláris molekulák közötti diszperziós kölcsönhatás;– dipólus molekulák közötti dipólus-dipólus kölcsönhatás;– hidrogénkötés;– ionok-dipólusmolekulák közötti kölcsönhatás.

Apoláris molekulák közötti diszperziós kölcsönhatásAz egymás közelébe kerülô apoláris molekulák deformálják egymás elektronfelhôjét, ezért átmenetileg,rövid idôre dipólussá válnak, és gyenge kölcsönhatás alakul ki közöttük. A létrejövô kölcsönhatáserôssége attól függ, hogy a molekula elektronfelhôje mennyire könnyen deformálható. Ha „laza” az elekt-ronszerkezet, azaz viszonylag nagyméretû a molekula, akkor erôsebb a kölcsönhatás. Pl.: a jódmolekulák


Interaktív tananyag Képek, ábrák: 80. 161. ábra: Dipólus-dipólus kölcsönhatás (94. o.)Modellek

(0)O ⇐ C ⇒ O

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

(I2) között sokkal erôsebb diszperziós kölcsönhatás lép fel, mint a sokkal kisebb méretû fluormolekulák(F2) között. Ha molekulák nagy felületen érintkeznek, az egész felületen fellép a diszperziós kölcsönhatás.Pl. a benzolmolekula lapos korong alakú felületei között nagyobb diszperziós kölcsönhatás lép fel, mint aneki megfelelô molekulatömegû, gömb alakú telített szénhidrogén-molekulák között:

A diszperziós kölcsönhatás minden esetben fellép, ha két molekula kellô mértékben megközelíti egymást.

Dipólus-dipólus kölcsönhatásA dipólusmolekulák ellentétes töltései között jön létre. Kristályban szabályosan rendezôdnek el, folya-dékban igyekeznek irányítottan, ellentétes töltésekkel összekapcsolódva elhelyezkedni.

Dipólus-dipólus kölcsönhatás lép fel pl.: a HCl-, HBr-, HI-molekulák között.

HidrogénkötésA másodrendû kémiai kötéseknek azt a fajtáját, ahol a molekulában lévô hidrogénatom létesít kötéstkét másik atom között, hidrogénkötésnek nevezzük.

Létrejöttének feltételei: – a hidrogén nagy elektronegativitású atomhoz kapcsolódjonH → X (X lehet: F-, O-, N-atom)

– egy nagy elektronegativitású atom körül legyen nemkötô elektronpár a molekulában

A hidrogénkötés – a többi másodrendû kötéshez hasonlóan – nem feltétlenül azonos molekulák kö-zött jön létre.

δ+ δ– δ+ δ– (a δ (delta) részleges töltést jelent)H → X:.....................H → X:

←⎯→a hidrogénkötés távolsága

A hidrogénkötés létrejöttének a magyarázata, hogy a nagy elektronegativitású atom a H-tôl magá-hoz vonzza a kovalens kötés elektronpárját, és a proton nagyon nagy pozitív elektromos erôtere ma-gához vonzza a másik atom körül lévô nemkötô elektronpárt. (A protonban lévô egységnyi töltés tízmil-liárdszor kisebb felületen oszlik el, mint pl. a nátriumionban.)

A hidrogénkötés a másodrendû kémiai kötések közül a legerôsebb kölcsönhatás, irányított kötés,energiatartalma kb. egy nagyságrenddel nagyobb, mint a többi másodrendû kötésé.

A hidrogénkötés következményei: a moláris tömeg alapján várhatónál– sokkal magasabb olvadás- és forráspont,– nagyobb belsô súrlódás (viszkozitás),– nagyobb hôkapacitás (például a vízzel viszonylag sok hôt kell közölni, hogy a hômérséklete 1 °C-kal

emelkedjen),– nagyobb felületi feszültség.A víz sok szempontból kirívó tulajdonságait a vízmolekulák között fellépô erôs hidrogénkötés ma-

gyarázza (ld. 8. óra háttéranyagát is).

Ion-dipólusmolekula közötti kölcsönhatásA hidratáció során az ion és a vízmolekulák között lép fel ilyen kölcsönhatás, pl.: hidratált alkáli- és alká-lifémionokban. (A d- és p-mezô fémeinek hidratált ionjai inkább akvakomplexeket képeznek, ott nemez a kölcsönhatás lép fel, hanem koordinatív kötés jön létre az ion és a vízmolekula között. Ld. 33. óraháttéranyagában.)


benzol 2,2-dimetil-propánmoláris tömeg [g/mol] 78 72forráspont [°C] 80,1 (folyadék) 9,5 (gáz)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Különbözô kötések energiatartalma:

Molekularácsos kristályokA molekularácsos kristályok rácspontjain molekulák vannak, és közöttük másodrendû kötések hatnak.

A nemesgázok is idesorolandók, annak ellenére, hogy a rácspontokon atomok találhatók, ugyanis anemesgázatomok között diszperziós kölcsönhatás hat.

Miután a rácsenergia a másodrendû kölcsönhatásból adódik, ez legalább egy nagyságrenddel kisebbenergiát jelent, mint az elsôrendû kötések energiája. A molekularácsos kristályokat éppen ezért az alacsonyolvadáspont, alacsony forráspont, kis keménység jellemzi. Gyakran (fôleg a megközelítôen gömb alakú,nem túl nagy molekulájú anyagok) szublimálnak. Sem kristályuk, sem az olvadékuk nem vezeti az elekt-romos áramot.

Az olvadáspontot a másodrendû kötések nagysága szabja meg. Pl.: op.F < op.Cl, mert a klórmolekulanagyobb méretû, jobban deformálható az elektronfelhôje, ezért jobban polarizálható, erôsebb a Cl2-molekulák közötti diszperziós kölcsönhatás. Hasonlóan magyarázhatók az alábbi op.-viszonyok:

a CCl4 op.-ja magasabb, mint a CH4 op.-ja;a Ne op.-ja magasabb, mint a He op.-ja;az O2 op.-ja magasabb, mint a N2 op.-ja.

A molekulák közötti hidrogénkötés fellépése is megemeli a rácsenergiát, ez pedig magasabbolvadáspontot eredményez: a H2O olvadáspontja magasabb, mint a H2S-é, mert a kénhidrogén-molekulák között nem lép fel hidrogénkötés, csak gyengébb dipólus-dipólus kölcsönhatás.


Feladatok 11.. I2 (diszperziós kölcsönhatás) < HCl (dipólus-dipólus kölcsönhatás) < H2O (H-kötés)22.. Minél erôsebb a másodrendû kötés a molekulák között, annál magasabb az anyag olvadáspontja.


**11..

**22.. Az elemmolekulákban lévô kovalens kötések mindig polárisak/apolárisak. Az apoláris molekulák között gyenge/erôsmásodrendû kötés alakulhat csak ki. A jód molekularácsában a jódmolekulák között gyenge másodrendû kötések van-nak. A másodrendû kötések erôssége különbözô molekulák között különbözô mértékû lehet. Poláris molekulák közötterôsebb másodrendû kötések alakulhatnak ki. A másodrendû kötések legerôsebb típusa a hidrogénkötés. A víz-molekulák között hidrogénkötés alakul ki gáz/folyékony/szilárd halmazállapotban.

**33.. Sorrend: 1. hidrogén (–259 °C) 2. metán (–182 °C) 3. bróm (–7,3 °C) 4. víz (0 °C)

Összefoglalás

A tankönyvi összefoglaló táblák és a munkafüzet segítségével ismételjük át a tanult részecskéket, kötés-típusokat, rácstípusokat és jelölésüket.


Kötéstípus Példa A kötés energiatartalma [kJ/mol]Kovalens kötés H – H 456Ionkötés Na+ Cl– 770Ion-dipol (hidrátburok) Na+(H2O)x 410H-kötés H........O 25-33

DiszperziósHe........HeCl2........Cl2

0,0852,97

B. 1.

B. 2.

C. 3.

C. 4.A. 5.A. 6.

D. 7.

A. 8.

B. 9.

B. 10.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59



11.. C) 1. (Az ionkötésnél az ionok között, a kovalens kötésnél az elektronok és az atommag között alakul ki elektrosztati-kus vonzás.)

22.. a) Na – 1 e– → Na+

neve: nátriumionb) Cl + 1 e– → Cl

–neve: kloridion

c) Ca – 2 e– → Ca2+ neve: kalciumiond) O + 2 e– → O2– neve: oxidione) I + 1 e– → I

–neve: jodidion

f) S + 2 e– → S2– neve: szulfidion

33..

44.. LiF, CaF2, Li2S, CaS, *Al2S3, *AlF3

55..


Részecskék egyszerû ionok és *méretük, kationok, anionok,*poláris és apoláris molekulák

Kötéstípusok ionkötés, kovalens kötés,*többszörös kovalens kötés, *másodrendû kötések

Rácstípusok ionkristály,*molekularács

Jelölés egyszerû ionok képlete, ionkristályok képlete, *elektronszerkezeti képlet

A) 2.C) 3.

B) 4.A) 5.

D) *6.A) 7.

C) *8.A) *9.

B) *10.

Elem Vegyület Egyéb

Kovalens kötésû molekulák Ionkötésû kristályok Ne, Ar

Br2, H2, I2 CH4, H2O KBr, MgO, NaCl, CaO, MgI2

A kísérlet megnevezéseA kémiai reakció kiindulásianyagai (vegyjel, képlet,

rövid jellemzés)

Tapasztalat(a látott változás és a keletkezô

anyagok rövid jellemzése)A változás rövid magyarázata

Nátrium-kloridkeletkezése elemeibôl

fém nátrium (szürke,szilárd) és klórgáz (sárgás-zöld, mérgezô gáz) Na + Cl2

fehér füst (szilárd anyag)keletkezik

A nátrium és a klór nátrium-kloriddá egyesül:2 Na + Cl2 = 2 NaCl

A magnézium égésemagnézium (szürke, szilárdfém) és oxigéngáz (színtelen,szagtalan) Mg + O2

Vakító fehér fényjelenségtapasztalható; fehér szilárdanyag keletkezik

A magnézium elég (egyesül az oxigénnel):2 Mg + O2 = 2 MgO

Magnézium-jodidkeletkezése elemeibôl

magnézium (szürke, szilárd fém) és a vízben kismennyiségben, sárgás szín-nel oldódó jód Mg + I2

magnéziummal össze-rázva a sárgás oldatelszíntelenedik

A magnézium kémiaireakcióba lép a jóddal:Mg + I2 = MgI2

Kalcium égetése lángban

kalcium (szürke, szilárdfém) és a levegô oxigénjeCa + O2

A láng téglavörösreszínezôdik; fehér szilárdanyag keletkezik

A kalcium kémiai reakcióbalép a levegô oxigénjével(elég):2 Ca + O2 = 2CaO

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 10. Társasjáték: Kémiai kötésekKitöltendô feladatok: 2. Munkafüzetbôl: 21. 85. oldal 2. feladat

22. 86. oldal 3. feladat23. 86. oldal 5. feladat

Táblázatos összefoglalások: 5. Kémiai kötések

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**66.. ANYAGISMERET nátrium• •szúrós szagú, mérgezô gázklórgáz• •égetésével égetett meszet kapunk

konyhasó• •finom porát fogporokba is teszikkalcium• •petróleum alatt tároljuk

magnézia• •vizes oldata színtelenmagnézium-jodid• •langyos tömény oldata hánytató hatású

**77.. Kötô elektronpár („köt” + „ôr” fele + „el” EK + TR O-n + P + „ár”).

29. óra: Az anyagmennyiség mértékegysége a mólAz óra feladata nem könnyû: érzékeltetni kell a gyerekekkel, hogy a mól milyen hatalmas szám. A tan-könyv példái alkalmasak erre (mólnyi tojás tömege, teremben lévô 600 ezer trillió ember stb., sôt vissza-tekinthetünk a 25. ábrához, ahol az atomok igen kicsi méretét érzékeltettük). További példák:a) 1 mg vasban kb. 1019 darab vasatom van. Ha ennyi atomot eloszlatnánk egyenletesen a Föld felüle-

tén, akkor minden cm2-re(!) 2 darab vasatom kerülne. b) Ha egy gépírónô percenként 100 leütést képes megtenni az írógépén, akkor a Föld keletkezése óta

(tehát kb. 4,5 milliárd éve) több mint 2500 gépírónônek kellene megszakítás nélkül gépelnie ahhoz,hogy mára meglegyen a 6 . 1023 db leütés(!).


Háttér

Az Avogadro-féle számTöbbféle módszerrel meghatározható. Avogadro-tételbôl kiindulva: tökéletes gázok egyenlô térfogataibanegyenlô számú molekula van, ha hômérsékletük és nyomásuk egyenlô. 1 cm3 térfogatban levô molekulákszáma megadható, 0 °C hômérsékleten és 0,1 MPa nyomáson éppen 2,69 . 1019 (Loschmidt-szám). Azon-ban elônyösebb a molekulák számát nem 1 cm3 térfogatra megadni, hanem olyan térfogatra, melyben pél-dául a hidrogéngáz éppen a relatív tömegével szerepel grammokban mérve (MH

2= 2 g), vagy az oxigéngáz

szintén a relatív tömegét adja grammokban (MO2= 32 g) stb. Ez a térfogat a fent leírt körülmények között

(normál állapot) éppen 22,41 dm3, melyben anyagi minôségtôl függetlenül mindig 6 · 1023 db gázmolekulavan, és ez éppen a gáz mólnyi mennyiségét adja meg. Standard körülmények között (25 °C, 0,1 MPa) a kü-lönbözô gázok moláris térfogata 24,5 dm3, azaz ekkora térfogatban van éppen 6 . 1023 db molekula.

A tankönyv feladatainak megoldása

Feladatok11.. 32:12 22.. 1 g hidrogéngázban 6 · 1023 db hidrogénatom van, tehát egy atom tömege: 1 g/6 · 1023

33.. 1 mol kénatom tömege 32 g, 1 mol oxigénatom tömege 16 g, tehát 1 mol S-atom 2-szer olyan tömegû, mint 1 mol O-atom.44.. a) 1 g/mol · 3 mol = 3 g

b) 35,5 g/mol ion · 0,2 mol = 7,1 gc) 2 g/mol · 0,5 mol = 1 g

55. 12 g/mol · 2 mol = 24 g, és 2 mol szénben 2 · 6 · 1023 db szénatom van66.. 5 · 6 · 1023 db nitrogénatom és 5 mol nitrogénatom 14 g/mol · 5 mol = 70 g77.. a) 40 g kalciumban van 6 · 1023 db atom, tehát 10 g-ban 6/4 · 1023 db atom van.

b) 12 g szénben van 6 · 1023 db atom, tehát 3 g-ban 6/4 · 1023 db atom van. c) 24 g magnéziumban van 6 · 1023 db atom, tehát 6 g-ban 6/4 · 1023 db atom van.


Interaktív tananyag Óravázlatok: 10. Az anyagmennyiség és a kémiai jelek (1. része)Képek, ábrák: 81. 165. ábra: Avogadro (97. o.)

82. 167. ábra: Arányosság (98. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

88.. a) 27 g/mol · 2 mol = 54 g b) 56 g/mol · 2,5 mol = 140 g. c) 23 g/mol · 10 mol = 230 g.d) 12 g/mol · 0,2 mol = 2,4 g.

99.. a) 12 g szén 1 mol szénatomot tartalmaz, 2,4 g szén 1/5 mol = 0,2 mol szénatomot.b) 27 g alumínium 1 mol alumíniumatomot tartalmaz, 81 g alumínium 3 mol.c) 40 g kalciumban van 1 mol kalciumatom, 20 g-ban 0,5 mol van.d) 1 g hidrogénben 1 mol hidrogénatom van, 3,5 g-ban 3,5 mol.

1100.. a) 1 mol nitrogénmolekula tömege 28 g, 3 mol nitrogénmolekula tömege 84 g.b) 1 mol ammóniamolekula tömege 17 g, 10 mol ammóniamolekula tömege 170 g.c) 1 mol klórmolekula tömege 71 g, 0,5 mol klórmolekula tömege 35,5 g.

1111.. a) 2 g hidrogénben 1 mol hidrogénmolekula van, 24 g-ban 12 mol van. b) 18 g vízben 1 mol vízmolekula van, 36 g vízben 2 mol van. c) 6 · 1023 db klórmolekula 1 mol.d) 0,1 mol oxigénmolekula.

1122.. a) 6 · 1023 db ammóniamolekula 1 mol, 1,5 · 1023 db 1/4 mol = 0,25 mol.b) 6 · 1023 db rézatom 1 mol, 30 · 1023 db rézatom 5 mol.c) 6 · 1023 db vízmolekula 1 mol, 100-szor annyi vízmolekula 100 mol.


11.. Avogadro-szám: az anyagmennyiség egysége a mól, 1 mol anyag nagyszámú, 600 ezer trillió részecskét tartalmaz. Ezta számot Avogadro-számnak nevezték el. Tíz hatványaival kifejezve: 6 · 1023 darab részecskét jelent.Mól: valamely anyagnak azt a mennyiségét, amelyben 6 · 1023 db részecske található, az anyag 1 móljának nevezzük.A mól az anyagmennyiség mértékegysége. Moláris atomtömeg: bármely elem egy móljának a tömege a moláris atomtömeg.Moláris molekulatömeg: a moláris molekulatömeg a molekulát felépítô atomok moláris atomtömegeinek összege; 1 mol anyagmennyiségû molekula tömege.

22.. 1 mol Fe-atom tömege (6 · 1023 db vasatom tömege) 56 g; 3 mol · 56 g/mol = 168 g; 0,5 mol · 56 g/mol = 28 g.33.. 1 mol, azaz 6 · 1023 db vízmolekula tömege 18 g; 5 mol · 18 g/mol = 90 g víz; 1/3 mol · 18 g/mol = 6 g víz.44.. 1 mol nátrium: 6 · 1023 db nátriumatom; 10 mol oxigéngáz (O2): 60 · 1023 db = 6 . 1024 db oxigénmolekula; 25 mol szén:

25 · 6 · 1023 db = 1,5 · 1025 db szénatom; 0,2 mol hidrogéngáz (H2): 0,2 · 6 · 1023 db = 1,2 · 1023 db hidrogénmolekula.55.. 2 mol oxigénatom (32g) = 1 mol kénatom (32 g)

1 mol oxigéngáz (32 g) > 1 mol neongáz (20 g)3 mol rézatom (190,5 g) < 2 mol ezüstatom (218 g)

66.. ammónia (NH3): 17 g/mol; szén-dioxid (CO2): 44 g/mol; metán (CH4): 16 g/mol; kálium-nitrát (KNO3): 101 g/mol;víz (H2O): 18 g/mol; higany-oxid (HgO): 216 g/mol.

**77.. Moláris tömeg (MO + „lá” + rizs z nélkül + TÖ + „meg”).

30. óra: A kémiai jelek mennyiségi értelmezéseAz általános iskolai oktatásban az a cél, hogy a gyerekek megtanulják a vegyjel, a képlet jelentését a reak-cióegyenletekben alkalmazni (ld. késôbb), a számítási feladatokban használni. A kémiai reakciók értelme-zésével érteniük kell majd a kémiai reakciók mennyiségi viszonyait is, azt, hogy a reakcióegyenletben fel-tüntetett együtthatókból következtethetünk az anyagmennyiségekre, és ennek segítségével azt is meg-mondhatjuk, hogy milyen tömegû anyagok reagálnak egymással „maradék nélkül”.

Problémát jelenthet az, hogy a vegyjel és a képlet jelentését egyszerre kétféle mennyiséggel is felru-házzuk: egy darab, illetve egy mol mennyiséget is jelenthetnek. Valójában ez nem okoz gondot a számí-tási feladatok során, mivel rendszerint eldönthetô, hogy melyik mennyiségi jelentést kell használnunk.


Háttér

Riedel Miklós: Az SI és a IUPAC definíciók alkalmazása a kémiaoktatásban c. munkájában írja a következôket: Az elemek vegyjelének és a vegyületek képletének jelentéseivel a IUPAC ajánlás foglalkozik. E szerint a kémia elemek vegyjelének jelentései a következôk:


Interaktív tananyag Óravázlatok: 10. Az anyagmennyiség és a kémiai jelek (2. része)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

1. Jelenti az elem egy atomját. Például a Cl egy klóratomot jelent, amelyben 17 proton, 18 vagy 20 neutronvan, tömegszáma 35 vagy 37. Átlagos tömege 35,4527 g a természetes, Földrôl származó mintákban.

2. A vegyjel rövid írásmód (mint egy gyorsírási jel), amely egy mintát, egy darabot jelent az illetô elembôl.Például az Fe egy darabot, egy mintát jelenthet a vasból, a He bizonyos mennyiségû héliumgázt jelenthet.

A képlet jelentései a következôk:1. Több atomból álló elemi egységek jelölésére szolgál. Például: N2, P4, NaCl stb.2. A képlet a megfelelô kémiai anyag egy mintáját, darabját is jelenti. Például: CH3OH metanol, 1 mol

CH3OH 1 mol metanol, 500 g CH3OH 500 g metanol.A kémiai elemek vegyjele és az anyagok képlete nem fizikai mennyiség. (A fizikai mennyiség egy mé-

rôszám és a mértékegység szorzataként írható fel.)Abból az idôbôl származik, amikor a mól még nem volt egyértelmûen mértékegység, és az anyag-

mennyiség nem volt alapmennyiség, hogy a vegyjel és a képlet 1 mol anyagot és így a reakcióegyenlet1 mol egyenlet szerinti átalakulást jelent. Megjegyzendô, hogy a vegyjel és a képlet nem jelenthet egy-ségnyi anyagmennyiséget is az illetô kémiai anyagból, amennyiben következetesen akarjuk alkalmazni:

– a mennyiségekre vonatkozó matematikai szabályt, miszerint a fizikai mennyiség a mérôszám és a mértékegység szorzata;

– továbbá az SI-t, amely az anyagmennyiséget mint alapmennyiséget és a mólt mint annak mérték-egységét rögzíti.

Példa: a H2 képlet jelentése: egy hidrogénmolekula, hidrogén. 3 mol H2: 3 mol hidrogénmolekula. Ez-zel szemben ellentmondó jelentéshez vezet, ha a H2 = 1 mol hidrogén jelentést is tulajdonítunk a képletnek, mert ez esetben helyettesítve: 3 mol H2 = 3 mol . 1 mol hidrogén = 3 mol2 hidrogén, amiértelmetlen.

A Kémia 7. tankönyvben a mól értelmezése nem a IUPAC ajánlása szerint történt, azonban úgy gon-doljuk, hogy ezen a szinten ez inkább az értelmezhetôséget segíti.


Feladatok11.. a) 3 mol rezet jelent; b) 3 mol · 63,5 g/mol = 190,5 g rezet jelent; c) 3 mol . 6 . 1023 darab/mol = 18 · 1023 darab =

1,8 · 1024 darab rézatomot jelent.22.. a) 2 mol hidrogénmolekulát jelöl; b) 2 mol · 2 g/mol = 4 g hidrogént jelöl; c) 2 mol · 6 · 1023 darab/mol = 12 · 1023

darab = 1,2 · 1024 darab hidrogénmolekulát jelent; d) 2 · 2 · 6 · 1023 db hidrogénatomot, azaz 2,4 · 1024 db hidrogén-atomot jelent.

33.. a) 0,5 mol vízmolekulát jelent; b) 0,5 · 6 · 1023 db = 3 · 1023 db vízmolekulát jelent; c) 1 mol vízmolekula 18 g vizetjelent, 0,5 mol vízmolekula 9 g vizet jelent; d) minden vízmolekulát két darab hidrogénatomra és egy darab oxigén-atomra lehet felbontani, tehát 3 · 1023 darab vízmolekulát 6 · 1023 darab hidrogénatomra és 3 · 1023 darab oxigén-atomra lehet felbontani.

44.. 1 mol NaBr tömege 103 g, amelyben 23 : 80 a nátrium és a bróm tömegaránya. 103 g NaBr-ban 23 g a nátriumtartalom, 100 g-ban 100 · 23/103 g = 22,3 g, azaz 22,3% a nátriumtartalom.

55.. 32 g oxigéngáz 1 mol, amelyben 6 · 1023 darab oxigénmolekula (O2), és kétszer ennyi, 12 · 1023 darab oxigénatom van.A 8 g oxigéngáz 1/4 mol, tehát 1/4-szer ennyi oxigénmolekulát (= 1,5 · 1023 db O2), és 1/2-szer ennyi oxigénatomot(= 3 · 1023 darab O) tartalmaz.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


11.. 3 mol hidrogénmolekula (6 g) < 0,5 mol klórmolekula (35,5 g)0,5 mol kénatom (16 g) = 1 mol oxigénatom (16 g)

2 mol brómmolekula (320 g) > 2 mol nátriumatom (46 g)6 · 1023 db alumíniumatom (27 g) < 6 · 1023 db kénatom (32 g)3 · 1023 db oxigénmolekula (16 g) > 1,5 · 1023 db nitrogénmolekula (7 g)

1,2 · 1024 db klóratom (71 g) > 3 · 1023 db szénatom (6 g)22..

33.. a) 3 mol · 2 g/mol = 6 g H2 < 0,5 mol · 18 g/mol = 9 g H2O < 3 mol · 71 g/mol = 213 g Cl2b) 1 mol · 16 g/mol = 16 g CH4 < 1/3 mol · 160 g/mol = 53,3 g Br2 < 2 mol · 27 g/mol = 54 g Al.c) 0,1 mol · 2 g/mol = 0,2 g H2 < 0,1 mol · 17 g/mol = 1,7 g NH3 < 0,1 mol · 44 g/mol = 4,4 g CO2.

44.. a) 80 g kalcium: 2 Ca; b) 9 g víz: 0,5 H2O; c) 1,2 . 1024 db magnéziumatom: 2 Mg; d) 2 mol argon: 2 Ar; e) 6 molmetán: 6 CH4; f) 1,2 . 1022 db oxigénmolekula: 0,02 O2.

55.. a) 0,3 mol nitrogénmolekula tömege: 0,3 mol . 28 g/mol = 8,4 g;b) 10 mol vízmolekula tömege: 10 mol . 18 g/mol = 180 g;c) 3 . 1024 db rézatom tömege: 5 mol . 63,5 g/mol = 317,5 g;d) 6 . 1025 db ammóniamolekula tömege: 100 mol . 17 g/mol = 1700 g = 1,7 kg.

66.. a) 440 g szén-dioxid-molekula: 440 g · 1/44 g/mol = 10 mol;b) 3,2 g oxigénmolekula: 3,2 g · 1/32 g/mol = 0,1 mol;c) 3 · 1022 db oxigénatom: 3 · 1022/6 · 1023 = 1/20 = 0,05 mol;d) 1,5 · 1022 db ammóniamolekula: 1,5 · 1022/6 · 1023 = 0,025 mol.

**77..

Gyakorlóóra

Összefoglalás helyett a számítási feladatokon keresztül gyakoroltathatjuk be a kémiai mennyiségi viszo-nyokat. Ebben segítenek a munkafüzetben található számítási feladatok.


11.. a) 12 g szén: 6 · 1023 darab atomot tartalmaz; b) 12 g Mg: 3 . 1023 darab atomot tartalmaz; c) 12 g titán: 1,5 · 1023

darab atomot tartalmaz; d) 12 g Cl: 12 · 6/35,5 · 1023 = 2,02 · 1023 darab atomot tartalmaz.22.. a) 48 g oxigén: 3 mol atomot jelent; b) 96 g S: 3 mol atomot jelent; c) 120 g kalcium: 3 mol atomot jelent; d) 3 g H:

3 mol atomot jelent.33.. a) 28 g nitrogéngáz (N2): 6 · 1023 darab molekulát tartalmaz; b) 18 g víz (H2O): 6 · 1023 darab molekulát tartalmaz;

c) 88 g szén-dioxid-gáz (CO2): 2 · 6 · 1023 = 12 · 1023 darab molekulát tartalmaz; d) 51 g ammóniagáz (NH3): 3 · 6 · 1023

= 18 · 1023 darab molekulát tartalmaz.


a) CH4: metán1 db metánmolekula1 mol metán 6 · 1023 db metánmolekula16 g metán

b) 10 CH4: metán10 db metánmolekula10 mol metán 60 · 1023 db metánmolekula160 g metán

c) 0,1 CH4: metán [0,1 db metán-molekulát nem jelent, mert annaknincs értelme]0,1 mol metán 0,6 · 1023 db metánmolekula1,6 g metán

A GTOMBÓL

NA YITROGÉN

M EOLÁRIS

ION N

AR

5.

6.

7.4.

3.2.1. NY I S É

ZULFID

VEGYJEL

A

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

44.. a) 32 g oxigéngáz (O2): 1 mol molekulát jelent; b) 142 g klórgáz (Cl2): 2 mol molekulát jelent; c) 160 g bróm (Br2): 1mol molekulát jelent; d) 32 g metán (CH4): 2 mol molekulát jelent.

55.. a) 0,25 mol metángáz: 0,25 · 6 · 1023 darab molekula = 1,5 · 1023 darab molekula; b) 3 mol klórgáz: 3 · 6 · 1023 darabmolekula = 1,8 . 1024 darab molekula; c) 22 g szén-dioxid-gáz: 0,5 · 6 · 1023 darab molekula = 3 · 1023 darab moleku-la; d) 34 g ammóniagáz: 2 · 6 · 1023 darab molekula = 1,2 · 1024 darab molekula.

66.. a) 0,5 mol metángáz: 0,5 · 5 · 6 · 1023 darab atom = 15 · 1023 darab atom;b) 1,5 mol klórgáz: 1,5 · 2 · 6 · 1023 darab atom = 18 · 1023 darab atom;c) 44 g szén-dioxid-gáz: 3 · 6 · 1023 darab atom = 18 · 1023 darab atom;d) 34 g ammóniagáz: 2 · 4 · 6 · 1023 darab atom = 48 · 1023 darab atom.

77.. O: 1023 db hidrogénatom < X: 0,5 mol neonatom (3 · 1023 db neonatom) < I: 1 g hidrogénatom (6 · 1023 db hidrogén-atom) < G: 9 · 1023 db klóratom < É: 1 mol hidrogéngáz (12 · 1023 db hidrogénatom) < N: 40 g oxigénatom (15 · 1023 dboxigénatom) < A: 3 mol oxigénatom (18 · 1023 db oxigénatom) < T: 4 mol nátriumatom (24 · 1023 db nátriumatom)< O: 3 mol oxigéngáz (36 · 1023 db oxigénatom) < M: 6 · 1024 db nitrogénatom (60 · 1023 db nitrogénatom)

*K óra: Kémiai számítások (kiegészítô, gyakorlóóra)

Érdemes a kémiai számítások gyakorlására még egy külön órát szánni, hogy a gyerekek megértsék alegalapvetôbb feladattípusok megoldását. Ebben segítenek a munkafüzet végén található ffeellaaddaatt--ggyyûûjjtteemméénnyy idevonatkozó feladatai.

A moláris mennyiségekre vonatkozó feladatok megoldásai:11.. A CO %-os széntartalma: 28 g CO-ban van 12 g szén

100 g CO-ban van 12 · 100/28 g = 42,8 g szén, azaz 42,8% C.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 28 g CO 100%, ennek 12 g a széntartalma, ez az egésznek 12 · 100/28% = 42,8%-a.

A CO2 %-os széntartalma: 44 g CO2-ban van 12 g szén100 g CO2-ban van 12 · 100/44 g = 27,27 g szén, azaz 27,27% C.

MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 44 g CO2 100%, ennek 12 g a széntartalma, ez az egésznek 12 · 100/44% = 27,27%-a.22.. A CH4 %-os hidrogéntartalma: 16 g CH4-ben van 4 g hidrogén

100 g CH4-ben van 4 · 100/16 g = 25 g hidrogén, azaz 25% H.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 16 g CH4 100%, ennek 4 g a hidrogéntartalma, ez az egésznek 4 · 100/16% = 25%-a.Az NH3 %-os hidrogéntartalma: 17 g NH3-ban van 3 g hidrogén.

100 g NH3-ban van 3 · 100/17 g = 17,6 g, azaz 17,6% H.MMááss ggoonnddoollaattmmeenneetttteell:: 17 g NH3 100%, ennek 3 g a hidrogéntartalma, ez az egésznek 3 · 100/17% = 17,6%-a.

33.. 32 g oxigéngázban 6 · 1023 darab oxigénmolekula van,1,6 g oxigéngázban X darab oxigénmolekula van.X = 1,6 · 6 · 1023/32 darab = 0,3 · 1023 darab = 3 · 1022 darab oxigénmolekula van, és 6 · 1022 db oxigénatom.

44.. 1 mol nitrogéngáz 28 g, tehát 56 g N2 gáz 2 mol, azaz 2 · 6 · 1023 darab = 12 · 1023 darab = 1,2 · 1024 darab N2molekula van benne. Ebben a halmazban kétszer ennyi N-atom van: 2,4 · 1024 darab nitrogénatom.

55.. 18 g víz 1 mol, azaz 6 · 1023 darab vízmolekula. Minden vízmolekulában 10 darab proton van (a 2 hidrogénatomban 2 p+ és az oxigénatomban 8 p+), tehát 18 g vízben 10 · 6 · 1023 darab = 60 · 1023 darab = 6 · 1024 darab proton van.

66.. 1 mol S 32 g, 8 g S tehát 1/4 mol kénatom: 6/4 · 1023 = 1,5 · 1023 darab kénatom. Minden kénatomban 16 proton van,tehát összesen a 8 g kénben: 16 · 1,5 · 1023 darab = 24 · 1023 darab proton van.

77.. A 14-es tömegszámú szénizotóp egy atomjában 8 neutron van. 2,5 móljában: 8 · 2,5 · 6 · 1023 darab = 120 · 1023 darab= 1,2 · 1025 darab neutron van.

88.. (6 · 12 + 12 · 1 + 6 · 16 = 180) A szôlôcukor moláris molekulatömege: 180 g/mol.99.. (12 · 12 + 22 · 1 + 11 · 16 = 342) A répacukor moláris molekulatömege: 342 g/mol.

1100.. Mivel a víz sûrûsége 1 g/cm3, így 200 cm3 víz 200 g.1 mol víz 18 g,X mol víz 200 g.X = 200/18 mol = 11,1 mol víz.1 mol vízben 6 · 1023 db molekula van, ami 3 · 6 · 1023 db atomra bontható,


O X I G É N A T O M

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

11,1 mol vízben 11,1 · 6 · 1023 db molekula van, ami 11,1 · 3 · 6 · 1023 db atomra bontható.Pontosabban: 66,6 · 1023 db vízmolekula ugyanennyi oxigénatomra bontható:

66,6 · 1023 db = 6,66 · 1024 db oxigénatom,és kétszer ennyi hidrogénatomra: 133,2 · 1023 db = 1,33 · 1025 db hidrogénatom.

1111.. A kalcium-oxid, CaO, moláris tömege 56 g/mol.56 g CaO-ban 40 g a kalcium, 100 g CaO-ban X g a kalcium.X = 40 · 100/56 g = 71,4 g kalcium van, vagyis a kalcium-oxid tömegének 71,4 tömeg%-a kalcium.

1122.. A magnézium-jodid, MgI2, moláris tömege 278 g/mol, vagyis 278 g MgI2-ban 254 g a jód. 100 g MgI2-ban 254 · 100/278 g =91,3 g jód van, vagyis a magnézium-jodid tömegének 91,3 m/m%-a jód.

1133.. a) a konyhasó, NaCl, moláris tömege 58,5 g/mol. 58,5 g NaCl-ban 35,5 g a klór, vagyis 100 g NaCl-ban 35,5 · 100/58,5 = 60,68 g, vagyis a NaCl klórtartalma: 60,68 m/m%.

b) a kálium-klorid, KCl, moláris tömege 74,5 g/mol.74,5 g KCl-ban 35,5 g a klór, vagyis 100 g KCl-ban 35,5 · 100/74,5 = 47,65 g, vagyis a KCl klórtartalma: 47,65 tömeg%.

c) a magnézium-klorid, MgCl2, moláris tömege 95 g/mol.95 g MgCl2-ban 71 g a klór, vagyis 100 g MgCl2-ban 71 · 100/95 = 74,7 g, vagyis a MgCl2 klórtartalma: 74,7 tömeg%.

III. Témazáró feladatlapok megoldásai

III. témakör


II.. 1. Atomtörzs: az atommag és az elektronfelhô a vegyértékelektronok nélkül.2. Kovalens kötés: olyan kémiai kötés, melyet kötô elektronpár hoz létre.

IIII.. a proton moláris tömege > az elektron moláris tömegeegy atom elektronfelhôjének térfogata > egy atom atommagjának térfogata

az alumínium rendszáma < az alumínium tömegszámaa káliumion töltése < a kalciumion töltése

a kénatom elektronjainak száma < a szulfidion elektronjainak számaa 12-es tömegszámú szénizotópatomban = a 13-as tömegszámú szénizotópatomban

lévô protonok száma lévô protonok számaa fluor moláris atomtömege > a hidrogén moláris molekulatömege

ahány darab atomot tartalmaz 0,5 mol cink < ahány darab atomot tartalmaz 0,5 mol oxigénmolekula

IIIIII..

magnézium-klorid: MgCl2 lítium-oxid: Li2O

IIVV.. A) Igaz. B) Hamis, az alkáliföldfém-ionok mindig +2 töltésûek.C) Hamis, mert ionok között jön létre.D) Hamis, mert a jódoldat barna színe eltûnik, és magnézium-jodid keletkezik.E) Igaz.

VV..


Atom Ion Molekula

Név Vegyjelp+-ok

számae–

-ok

számaNév Képlet

p+-ok

számae–

-ok

számaKéplet Szerkezet

nátrium Na 11 11 nátriumion Na+ 11 10

klór Cl 17 17 kloridion Cl– 17 18 Cl2 Cl – Cl

hidrogén H 1 1 H2 H – H

egyik sem 1. E) 2.B) 3.D) 4.

E) 5.C) 6. E) 7.B) 8.

B) 9. egyik sem 10.egyik sem 11.C) 12.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

C) 1.A) 2.

A) 3.D) 4.

D) 5.A) 6.

C) 7.B) 8.

VVII.. 2,5 mol víz a) 2,5 mol · 18 g/mol = 45 g; b) 2,5 mol · 6 · 1023 darab/mol = 15 · 1023 db molekula =1,5 · 1024 db molekula; c) 2,5 · 2 · 6 · 1023 db H-atom; d) 2,5 · 3 · 6 · 1023 db atom.

VVIIII..

VVIIIIII.. 1. Rajzold le az eszközöket, anyagokat úgy, ahogy ezt a kísérlet során használjuk!2. Mit tapasztalunk? Füst keletkezik. 3. Milyen anyag keletkezik? Neve: Nátrium-klorid

(konyhasó). Képlete: NaCl. Színe és halmazállapota: Fehér, szilárd anyag.

III. témakör


II.. 1. Vegyértékelektron: a legkülsô elektronhéjon lévô elektronok, legtöbbször ezek vesznek részt a kémiai reakciókban(elsôsorban fôcsoportok elemeire vonatkozik).

2. Tömegszám: a protonok és neutronok számának összege az atomban.IIII.. az elektron moláris tömege < a neutron moláris tömege

egy atom atomtörzsének térfogata < egy atom elektronfelhôjének térfogataa klór rendszáma < a klór tömegszáma

a kalciumion töltése = a magnéziumion töltéseaz oxidion elektronjainak száma > az oxigénatom elektronjainak száma

a 12-es szénizotópatomban lévô neutronok < a 13-as szénizotópatomban lévô neutronokszáma száma

a klór moláris atomtömege < a klór moláris molekulatömegeahány darab atomot tartalmaz 1,5 mol réz < ahány darab atomot tartalmaz 1 mol hidrogénmolekula

IIIIII..

kalcium-jodid: CaI2; nátrium-szulfid: Na2S.

IIVV..

VV..

VVII.. 1,5 mol szén-dioxid a) 1,5 mol · 44 g/mol = 66 g; b) 1,5 mol · 6 · 1023 darab/mol = 9 · 1023 db molekulát tartalmaz;

c) kétszer annyi O-atomot tartalmaz, mint ahány molekulát (1,8 · 1024 db O-atom); d) háromszor annyi atomot tar-

talmaz, mint ahány molekulát (2,7 · 1024 db atom).

VVIIII..

VVIIIIII.. 1. A magnézium színe, halmazállapota? Szürke színû, szilárd fém. 2. A magnézium égésekor mit tapasztalunk? Vakító fénnyel ég.3. Milyen anyag keletkezik? Neve: magnézium-oxid; Képlete: MgO. Színe, halmazállapota: fehér, szilárd vegyület.


Atom Ion Molekula

Név Vegyjelp+-ok

számae–

-ok

számaNév Képlet

p+-ok

száma

e–-ok


kálium K 19 19 káliumion K+ 19 18

oxigén O 8 8 oxidion O2–

8 10 O2

*[ O = O ]

nitrogén N 7 7 N2

*[ N = N ]

A) Hamis, a nátrium sárgára festi alángot.

B) Igaz.C) Igaz.

D) Igaz.E) Igaz.

A) 1. C) 2.E) 3.

C) 4. A) 5. D) 6.

D) 7. E) 8.A) 9.

egyik sem 10.B) 11. E) 12.

A) 1.D) 2.

B) 3. C) 4.

A) 5. D) 6.

A) 7.C) 8.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

III. témakör


II.. 1. Izotóp: azokat az atomokat, amelyeknek rendszáma azonos, tömegszámuk azonban különbözô, egy elem izotópjai-nak nevezzük.2. Rendszám: az atommagban lévô protonok száma, mely meghatározza a kémiai minôséget.

IIII.. a proton moláris tömege = a neutron moláris tömegeegy atom atomtörzsének térfogata > egy atom atommagjának térfogata

a kripton rendszáma [36] < a kripton tömegszáma [pl. 84]a kloridion töltése [-1] > a szulfidion töltése [-2]

a magnéziumatom elektronjainak száma [12] > a magnéziumion elektronjainak száma [10]a 12-es tömegszámú szénizotópatomban

=a 13-es tömegszámú szénizotópatomban

lévô elektronok száma [6] lévô elektronok száma [6]a nitrogén moláris molekulatömege [28] > a neon moláris atomtömege [20]

ahány darab atomot tartalmaz 2,5 mol vas <

ahány darab atomot tartalmaz 2 mol hidrogén-[2,5 . 6 . 10

23db = 15 . 10

23db] molekula [2 . 2 . 6 . 10

23db = 24 . 10

23db]

IIIIII..

kálium-szulfid: K2S; kalcium-bromid: CaBr2.

IIVV..

VV..

VVII.. 0,5 mol metán a) 0,5 mol · 16 g/mol = 8 g; b) 0,5 mol · 6 · 1023 g/mol = 3 · 1023 db molekulát tartalmaz; c) négyszerannyi H-atomot tartalmaz, mint ahány molekulát (4 · 3 · 1023 db H-atom); d) ötször annyi atomot tartalmaz, mintahány molekulát (5 · 3 · 1023 db atom).

VVIIII..

VVIIIIII.. 1. Jellemezd a jód vizes oldatát! A jód oldékonysága vízben: kicsi. A vizes jódoldat színe: halványbarna. 2. Mit tapasztalunk,ha a jódoldatba magnéziumport szórunk? elszíntelenedik. 3. Milyen anyag keletkezik? Neve: magnézium-jodid; Képlete: MgI2.

31–32. óra: A gyors égésAz égéssel már mindenki találkozott, jjeelleennsséégg sszziinnttjjéénn már ismert folyamat a gyerekek körében. Egy rö-vid kkéémmiiaattöörrttéénneettii bbeevveezzeettôôvveell elmesélhetjük, hogy a kémiai lényegét nehezen ismerték fel.

Gyors égési reakciókat mutatnak a következô tankönyvi képek: 5. ábra (5. old.), 6. oldal, 9. oldal, 45. ábra (20. old.), 43. oldal, 85. oldal, 88. oldal, 103. oldal, 104. oldal.

A témát két órában dolgozzuk fel, hogy kkíísséérrlleetteekkrree is és éérrtteellmmeezzééssüükkrree is elegendô idô jusson. A kémiai reakciókat energiaváltozás szempontjából is értelmezzük, eenneerrggiiaaddiiaaggrraamm segítségével. Magya-rázhatjuk az energiaminimumra való törekvés elvének rövid lényegét: a természetben azok a folyama-


Atom Ion Molekula

Név Vegyjelp+-ok

száma

e–-ok

számaNév Képlet

p+-ok

száma

e–-ok


kalcium Ca 20 20 kalciumion Ca2+ 20 18

kén S 16 16 szulfidion S2–

16 18 S8

hidrogén H 1 1 H2

C) 1.A) 2.

C) 3.D) 4.

C) 5.B) 6.

C) 7.E) 8.

E) 9.egyik sem 10.

B) 11.

C) 12.

A) Hamis, a magnézium vakító lánggal ég.B) Igaz.C) Hamis, az ionos kötés ionok között jön létre.

D) Hamis, a nátrium-klorid fehér.E) Igaz.

C) 1. B) 2.

C) 3. C) 4.

A) 5. egyik sem 6.

A) 7. egyik sem 8.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

tok mennek „önként” végbe, amelyek „energetikailag kedvezôek”. Ez sokszor azt jelenti, hogy a termékalacsonyabb energiaszintre kerül (ez kedvezô állapot).

Nagyon hasznos, ha az órán az égési folyamatot a részecskék mozgásának (energiatartalmának), ésa részecskék közötti kötések felszakadásának, illetve újraalakulásának szintjén modellezzük, ahogyan ezta tankönyv ábrázolja. Ehhez alkalmas szemléltetôeszköz egy mágneses tábla mágneses modellekkel(amit kis mágnesek segítségével akár saját kezûleg is készíthetünk: mágnesre színes körlapokat ragasz-tunk). Ennél szemléletesebb, ha használjuk az interaktív tananyagot.


Háttér

Az aktiválási energiaA kémiai reakciók különbözô sebességgel játszódnak le, vannak ún. pillanatreakciók, amelyek gyakorla-tilag azonnal végbemennek, és vannak ún. idôreakciók, amelyeknél mérhetô idô alatt játszódik le a ké-miai változás. A reakciósebesség függ:– a kiindulási anyagok koncentrációjától (a kiindulási anyagok részecskéi között lehetséges ütközések

számától);– a hômérséklettôl (magasabb hômérsékleten a hatásos ütközések száma megnô);– katalizátor jelenlététôl (a reakciót gyorsítja úgy, hogy megnyit egy másik lehetséges reakcióutat).

A részecskék mozognak, mozgásuk közben ütköznek egymással. Ez az ütközés lehet hatásos, azazelegendô energiát adhat a kötések felbontásához: kémiai reakcióhoz vezet. Nagyon sok ütközés azon-ban nem eredményez kémiai átalakulást. Sok esetben kevés olyan részecske található a reakcióelegy-ben, mely megfelelô energiával rendelkezik a hatásos ütközésekhez. Például a hidrogéngáz és a klórgázelegye évekig eltartható sötétben anélkül, hogy reakció menne végbe közöttük. UV fény hatására azon-ban a klórmolekulák kötése felszakad, a szabad klóratomok energiája nagyobb, mint a molekulában kö-tötteké volt, tehát hatásosan tudnak ütközni a hidrogénmolekulákkal, és láncreakciót indítanak el, melypillanatszerû gyorsasággal megy végbe (klórdurranógáz).

Az aktiválási energia (Eakt): eredményes ütközéshez szükséges energiatöbblet, a reakció végbemene-teléhez szükséges.


Interaktív tananyag Óravázlatok: 11. Az égés (1. része)12. A redoxireakciók (1. része)

Kísérletek: 28. A szén izzása32. Az égés

Animációk: 14. Szén égése15. Metán égése

Kitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 13. 107. oldal 4. feladat2. Munkafüzetbôl: 24. 91. oldal 2. fealdat

25. 92. oldal 3. feladatTáblázatok a tankönyvbôl: 15. A szén égése (104. o.)

16. A metán égése (106. o.)Képek, ábrák: 83. 168. ábra: Lavoisier (102. o.)

84. 169. ábra: Priestley (102. o.)85. 170. ábra: Scheele (102. o.)

kiindulásiállapot

végállapot

aktív állapotE

Eakt

∆H

⎫⎬⎭

energiagát

kiindulásiállapot

végállapot

aktív állapot

Exoterm folyamat Endoterm folyamat

E

Eakt

∆H

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Kísérleti megfigyelés: A szén égéseMilyen színû és halmazállapotú a szén? Fekete, szilárd halmazállapotú.A szén égése során milyen fényjelenséget tapasztalsz? A szén izzik.Kísérleti megfigyelés: Metán égése különbözô mennyiségû oxigén jelenlétébenMilyen a Bunsen-égô lángja, ha a levegônyílás teljesen zárva van? Sárgán világító és feketén kormozó.Milyen lett az óraüveg? Kormos, párás.Milyen a Bunsen-égô lángja, ha a levegônyílás teljesen nyitva van? Színtelen lánggal ég.Milyen lett az óraüveg? Párás.Feladatok11.. Kémiai változások: tábortûz meggyújtása, gyufa égése; Fizikai változás: víz forralása, jód szublimációja.22.. Exoterm folyamatok: égés (kémiai változás), dörzsölés (fizikai változás), súrlódás (fizikai változás).33.. A gyertya anyaga, a paraffin biztosan tartalmaz szenet (korom) és hidrogént, ami égéskor vízzé (pára) ég el. (A pa-

raffin telített szénhidrogén.)44.. a)

*b)

A munkafüzet feladatainak megoldása (31–32.)

11..

22.. a) A szén égése: kémiai reakció, egyesülésA változás röviden: SZÉN + OXIGÉN → SZÉN-DIOXIDAz energiaváltozás: hôfelszabadulás, exoterm változás

*Ha a szénnel energiát közlünk (melegítjük), akkor a benne lévô kémiai kötések felszakadnak, az anyag magasabb ener-giaszintre jut. Hô hatására az oxigénmolekulák is felszakadnak oxigénatomokra. A nagyobb energiájú részecskék egy-mással kémiai reakcióba lépnek, új kémiai kötéseket alakítanak ki, így új anyag keletkezik. Az új kötések kialakulása ked-vezô, ezért alacsonyabb energiaszintet képvisel a termék, a szén-dioxid.


A folyamat RÉZ + OXIGÉN → RÉZ-OXID

Atomok, molekulák rajzával

Energiaváltozás szempontjából exoterm folyamat (hôfelszabadulással jár)

Kémiai jelöléssel: 2 Cu + O2 → 2 CuO

A kémiai reakció típusa: égés, egyesülés

A kémiai reakció típusa: égés, egyesülés

A folyamat ALUMÍNIUM + OXIGÉN → ALUMÍNIUM-OXID


Energiaváltozás szempontjából exoterm folyamat (hôfelszabadulással jár)

Kémiai jelöléssel: 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

A) Igaz. (Nem mindig, például a metán égésénél nemegyféle anyag keletkezik.)

B) Igaz.

C) Hamis, mert az égés exoterm (hôfelszabadulással já-ró) reakció.

D) Igaz. E) Igaz.

+ ∆E

E

– ∆E

SZÉN + OXIGÉN

SZÉN-DIOXID

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

b) A metán égése: kémiai reakcióA változás röviden: METÁN + OXIGÉN Æ SZÉN-DIOXID + VÍZAz energiaváltozás: hôfelszabadulás, exoterm változás

*A kiindulási anyagok, a metán és az oxigén, hô hatására magasabb energiaszintre kerülnek, a molekulákban lévô kova-lens kötések felszakadnak, ebben az állapotban reakcióképesebbek, új kémiai kötéseket alakítanak ki, új anyagok kelet-keznek (víz és szén-dioxid).33..

44..

55..

**66.. Milyen energiaforrás kitermelésére alkalmas építmény a Piper Alpha? Kôolaj. Milyen meghibásodással kezdôdött a ka-tasztrófa? Súlyos csôtöréssel. Az eddig tanultak alapján mivel magyarázod, hogy a dízelolaj-szivárgás felszította a lángo-kat? A dízelolaj könnyen gyulladó, éghetô anyag. Milyen jelenségek kísérték az égés folyamatát? Robbanások, füst, hô.Vajon mire volt jó a paradicsomlé ebben a helyzetben? Hûtésre. Mit tudsz arról, égô olajat lehet-e vízzel oltani? Indo-kold válaszodat! Égô olajat nem lehet vízzel oltani, mert az olaj a vízzel nem elegyedik, és mivel kisebb a sûrûsége,mint a víznek, a víz tetején helyezkedik el, ott folytatja az égést.


Tökéletes égés Nem tökéletes égés

Kémiai változás-e? kémiai változás kémiai változás

Melyikhez kell több oxigén ugyanannyi kiindulásianyag esetén?

több oxigén szükséges kevesebb oxigén is elegendô

Az anyag széntartalma milyen termék/ekké alakul?

teljes egészében szén-dioxiddá (CO2) alakul

a szén-dioxid mellett keletkezik szén-monoxid (CO)

és korom (C) is

Milyen energiaváltozással jár? exoterm folyamat exoterm folyamat

A Bunsen-égô lángjánálmilyen esetben valósul meg?Hogy hívjuk a lángot?

ha a Bunsen-égô levegônyílását kinyitjuk

szúróláng

ha a Bunsen-égô levegônyílását bezárjuk

világító láng

A gyors égés feltételei A tûzoltás módszerei

1. Legyen jelen éghetô anyag.Erdôtüzeknél, tarlótûz esetén körülszántják az égô he-lyet, hogy ne legyen éghetô anyag.

2. Legyen jelen megfelelô mennyiségû oxigéngáz.Szórhatunk homokot vagy vizet a tûzre, kisebb tûz ese-tén pokróccal letakarhatjuk, így elzárjuk a levegôtôl azéghetô anyagot, és nem érintkezik oxigénnel.

3. Megfelelô hômérséklet (gyulladási hômérséklet)Vízzel való oltásnál a víz lehûti az égô anyagot a gyul-ladási hômérséklet alá.

A kémiai reakció típusa: egyesülés, égés

A folyamat MAGNÉZIUM + OXIGÉNGÁZ → MAGNÉZIUM-OXID


Energiaváltozás szempontjából exoterm reakció, hôtermelés

Kémiai jelöléssel: 2 Mg + O2 → 2 MgO

METÁN OXIGÉN

SZÉN-DIOXID VÍZ

+ ∆EE

– ∆E

++

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**77..

33. óra: A lassú égés. Az égés mint redoxireakcióAzt kell a gyerekeknek megérteniük, hogy a lassú égés és a gyors égés között kkéémmiiaaiillaagg nincs nagy különb-ség; jjeelleennsséégg sszziinnttjjéénn viszont nagy különbséget tapasztalunk: a gyors égés heves és látványos reakció, a lassúégést viszont közvetlenül nem észlelhetjük. A lassú égésre példa a rozsdásodás (ld. tankönyv 70. ábra).

Ha a rreeddooxxiirreeaakkcciióókkaatt nem akarjuk részletesen elektronátmenettel tárgyalni, akkor elegendô az oxi-dációt oxigénfelvételre, a redukciót pedig oxigénleadásra egyszerûsíteni.

Kiegészítô anyagként azonban a redoxireakciók értelmezhetôk eelleekkttrroonnááttmmeenneetttteell.. Ha van elegendôidônk a magyarázatra, akkor nem okozhat különösebb gondot a tanulóknak ennek megértése, mert min-dent tanultak, ami ehhez szükséges (vegyértékelektron-szerkezet, ionképzôdés, ionvegyületek, ionképlet).


Háttér

Redoxireakciók értelmezése oxidációs számok segítségévelHa egy redoxireakcióban teljes elektronátmenet történik, tehát egy kis elektronegativitású elem atom-ja elektront ad át egy nagy elektronegativitású elem atomjának, és ilyen módon kation és anion képzô-dik, meg lehet adni a mólonként átadott elektronok mennyiségét, és meg tudjuk mondani az ionok töl-tését, például:Mg + 1/2 O2 → MgO

Részfolyamatok: Mg → Mg2+ + 2 e– oxidáció (elektronleadás)1/2 O2 + 2 e– → O2– redukció (elektronfelvétel)

Ha egy redoxireakcióban kovalens kötésû vegyület keletkezik, akkor csak részleges elektronátmenettörténik. A kovalens kötésben részt vevô kötô elektronpár nagyobb valószínûséggel tartózkodik a nagyobbelektronegativitású atomtörzs erôterében, mint a kisebb elektronegativitású atomtörzs környékén (poláriskovalens kötés). Ilyen esetben nem tudjuk megmondani pontosan, hogy hány elektronátmenettel járt areakció, mivel csak részleges az elektronátadás, de az oxidációs számok segítségével „számszerûsíthetjük”ezeket a redoxireakciókat is: a nagyobb elektronegativitású atomhoz hozzárendeljük a kötésben részt ve-vô elektronokat, mintha felvette volna ezeket, és ilyen módon meghatározott számú és negatív elôjelûoxidációs számmal jellemezhetjük a kötésben lévô atomot. A kisebb elektronegativitású atom, amelyik-tôl elvonzotta a másik atom az elektront vagy elektronokat, értelemszerûen pozitív számértékkel jelle-mezhetô. Az oxidációs számnak tehát mindig elôjele van, és megmutatja, hogy hány elektront adott le vagyvett fel a kötésben lévô atom. Azonos elektronegativitású atomok kapcsolódása esetén természetesenegyik sem vonz el a másiktól elektront (pl.: apoláris kovalens kötés).


2 e–

G1. 2.

3. 4. 5. 6.ERJESZTETT

ATOMTÖRZS

BÓR

BRÓM

ATOMMAG

NEUTRON

Interaktív tananyag Óravázlatok: 11. Az égés (2. része)12. A redoxireakciók (1. része)

Táblázatok a tankönyvbôl: 17. 26. táblázat: Gyors égés és lassú égés (108. o.)Képek, ábrák: 86. 171. ábra: A vas rozsdásodása (108. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Az oxidációs számok meghatározásának szabályai:1. Kémiai elemeknek az oxidációs száma mindig zérus. Például: a fém Mg-ban a Mg-atomok oxidációs

száma 0, az elemi oxigéngázban, az O2-molekulákban kötött O-atomok oxidációs száma 0, vagy azelemi szénben a C-atomok oxidációs száma 0.

2. Egyszerû ionoknak mindig az ion töltésével és elôjelével egyezik meg az oxidációs száma. Például: aMg2+ oxidációs száma +2, az O2– oxidációs száma –2, tehát a MgO-ban a Mg oxidációs száma +2,és az O oxidációs száma –2, amit úgy is jelölhetünk, hogy vegyjeleik fölé írjuk +2 –2

MgO3. Kovalens kötésû vegyületeknél a nagyobb elektronegativitású atomhoz rendelt elektronok száma ad-

ja az oxidációs számot negatív elôjellel, a kisebb elektronegativitású atomnál pedig pozitív elôjellel.Például: a HCl-molekulában lévô kötô elektronpárt a Cl-atom magához vonzza nagyobb elektrone-gativitása miatt, így a HCl-ban a Cl-nak –1, a H-nek +1 az oxidációs száma, amit a következô kép-pen jelölhetünk: +1 –1

H → ClHasonló megfontolások miatt a CO2-ban a C-nek +4, az O-nek –2 az oxidációs száma:

–2 +4 –2 +4 –2O = C = O CO2

4. Ha a vegyületek összetételének megfelelô képletek szerint megadott oxidációs számokat összegez-zük, akkor az összeg mindig zérus kell legyen. Például: ΣMgO = +2 –2 = 0, ΣHCl = +1 –1 = 0, ΣCO2

= +4 +2 · (–2) = 05. Összetett ionokban az oxidációs számok összege megegyezik az ion töltésével.

Például: ΣSO42– = +6 +4 (–2) = –2, ΣNO

–= +5 + 3 · (–2) = –1, ΣCO32– = +4 +3 · (–2) = –2

A fentiek értelmében a redoxireakciók mindig oxidációsszám-változással járnak. Például:0 0 +2 –2 a magnézium oxidálódott (nôtt az oxidációs száma 0-ról +2-re)

2 Mg + O2 → 2 MgO az oxigén redukálódott (csökkent az oxidációs száma 0-ról –2-re)

0 0 +4 –2 a szén oxidálódott (nôtt az oxidációs száma 0-ról +4-re)C + O2 → CO2 az oxigén redukálódott (csökkent az oxidációs száma 0-ról –2-re)


11.. 2 Ca + O2 → 2 CaO22.. a) Szenet (korom); b) A petróleum széntartalma szén-dioxiddá ég el, és eközben hô szabadul fel. Ha korom is keletkezik,

akkor az égés nem tökéletes égés, és nem szabadul fel annyi energia, tehát a petróleumégôk mûködése nem gazdaságos.33.. a) Égése során nem keletkezik füst, korom; b) Tökéletesen elégethetô, ezért gazdaságosabb a használata; c) Nem kell

a tüzelôanyagot „cipelni”, a koromtól, salaktól a kályhát, tûzhelyet megtisztítani stb.44.. A reakció redukció, hiszen oxigénelvonással jár.


11.. A vas rozsdásodása lassú égésnek tekinthetô, mert a vas a levegô oxigénjével egyesül, oxidálódik, vas-oxiddá alakul(igaz, hogy a folyamat nem egyértelmû, mert vegyesen keletkeznek vas-oxidok és vas-hidroxid, de mindegyik oxidá-ció a vas szempontjából), a folyamat során hô szabadul fel, amit nem észlelünk, mert a folyamat lassú, és a hô átadó-dik a környezetnek, és közben fényjelenséget nem észlelünk.

22.. Hasonlítsd össze a gyors égést és a lassú égést a táblázat segítségével!


Gyors égés Lassú égésMilyen típusú kémiai változás? redoxireakció redoxireakció

A változás hevessége szerint a reakció gyorsa folyamat lassú

(esetleg évekig is eltart)Energiaváltozás szerint exoterm folyamat exoterm folyamat

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

33..

44.. a) SZÉN + OXIGÉN → SZÉN-DIOXIDMi a reakciótermék? Szén-dioxid (CO2).Mi az oxidálószer? Az oxigén (O2).Mi vette fel az oxigént? A szén (C).Mi történt a reakcióban a szénnel? A szén oxidálódott.Milyen típusú kémiai reakció? Redoxireakció (a szén oxidálódott).b) SZÉN + SZÉN-DIOXID → SZÉN-MONOXIDMi a reakciótermék? Szén-monoxid (CO).Mi adta le az oxigént? A szén-dioxid (CO2).Mi történt a reakcióban a szén-dioxiddal? A szén-dioxid oxigént adott le, vagyis redukálódott.Mi a redukálószer? Az oxigént a szén vette fel, vagyis a redukálószer a szén (C).Milyen típusú kémiai reakció? Redoxireakció.

**55.. Mg: + O → Mg2++ O2–

2 e–

Mi ad le elektront? A magnézium. Mi oxidálódik? A magnézium.Mi vesz fel elektront? Az oxigén. Mi redukálódik? Az oxigén.Mi az oxidálószer? Az oxigén. Mi a redukálószer? A magnézium.A redoxireakciók során elektronátadás történik: az egyik reakciópartner elektront ad át a másiknak, oxidálódik, a má-sik, amely az elektront felveszi, redukálódik.

**66.. Miért fontos, hogy a vas rozsdásodási folyamatait meggátoljuk? A rozsdásodás nagyon nagy anyagi károkat okoz. Sorold fel, hogy milyen anyagok együttes jelenléte szükséges ahhoz, hogy a vas hatékonyan rozsdásodjon! Víz, oxigén,vizes oldat (elektrolit). Miért olyan nehéz a vasat a rozsdától „megszabadítani”? A rozsda laza lemezes réteget alkot a vas felületén, és ezért azoxidálószer tovább is hozzáfér a vashoz. Miért nem érdemes a rozsdás vasat lefesteni? Ha a laza rozsdarétegre ráfestünk, a festékréteg alatt is folytatódik arozsdásodás. Milyen kémiai változás a vas rozsdásodása? A rozsdásodás lassú égés, redoxireakció (a vas oxidációs reakciója).

**77.. Exoterm folyamat.

34. óra: Egyesülés és bomlás

Az óra célja, hogy a kkéémmiiaaii rreeaakkcciióókk lleeggeeggyysszzeerrûûbbbb ttííppuussaaiirróóll a gyerekek képet kapjanak, és eligazod-janak közöttük. Ilyen reakció az egyesülés és a bomlás is, melyre két látványos kkíísséérrlleetteett tartalmaz atankönyv példaként.A tanult kémiai változások csoportosítása:


.: :

.

Gyors égés Lassú égés

Fényjelenség kísérheti-e? fényjelenség észlelhetô fényjelenség nem észlelhetôVégbemenetelének

feltételei szerinta) éghetô anyag b) oxigénc) gyulladási hômérséklet

a) éghetô anyagb) oxigén

Példatábortûz, magnézium égése vakító láng-

gal, gyufa meggyújtása stb.rozsdásodás

1. A)2. E)

3. C)4. D)

5. G)6. B)

7. F)8. H)

REDOXIREAKCIÓK

EGYESÜLÉS BOMLÁS1. Na és Cl2 reakciója (tankönyv 83. old.)2. Mg és I2 reakciója (tankönyv 89. old.)3. Zn és S reakciója (tankönyv 110. old.)Égés:1. Ca égése (tankönyv 85. old.)2. Mg égése (tankönyv 88. old.)3. Szén égése (tankönyv 103. old.)

1. Vízbontás (tankönyv 32. old.)2. Higany-oxid bomlása

(tankönyv 111. old.)

EXOTERM

VAGY

ENDOTERM

REAKCIÓK

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A végbemenô kémiai reakciókat jól sszzeemmlléélltteetthheettjjüükk mágneses tábla és mágneses modellek segít-ségével. A higany-oxid bomlásának szemléltetése a tankönyv 173. ábrája alapján történhet. Az ilyen jel-legû bemutatás nagyon jól elôkészíti a reakcióegyenletek írását.

Kiegészítô anyagként a példának felhozott reakciókat mmááss sszzeemmppoonntt sszzeerriinntt is jellemezhetjük: a cink-szulfid keletkezése és a higany-oxid bomlása egyaránt redoxireakció, azaz elektronátmenettel jár.


Háttér

Az egyesülés és bomlás szerinti csoportosítás tulajdonképpen az atomszerkezeti ismeretek birtokábannem jogos, ugyanis ezek a reakciók besorolhatók sav-bázis, redoxi- vagy más reakciók közé (többnyireredoxireakciók). Mivel a redoxireakciók elektronszerkezeti magyarázata nem törzsanyag, ezért látszottcélszerûnek ezt a csoportosítást beiktatni.


11.. Kémiai tulajdonságok: éghetôség, bomlékonyság, vegyértékelektron-szerkezet megváltozása22.. a) egyesülés;

b) bomlás.


11.. D. 1. (Mivel ez még nem jelenti azt, hogy egy kiindulási anyag van.)A. 2. (Az égés általában egyesülés, de nem mindig, pl.: metán égése.)C. 3., C. 4., D. 5., B. 6., A. 7., A. 8., D. 9., D. *10.

22..


Kísérlet Anyag EszközCink és kén reakciója(Vigyázat! A reakció nagyon heves, kis anyagmennyiséggel dolgozzunk!)

cinkpor és kénpor keverékefémlemez, amin a reakció végbemehet, Bunsen-égô,vasháromláb, gyufa

Higany-oxid bomlása higany-oxid kémcsô, gyújtópálca, kémcsôfogó, gyufa, Bunsen-égô

Interaktív tananyag Óravázlatok: 12. A redoxireakciók (2. része)Kísérletek: 29. Cink és kén reakciója

30. Higany-oxid bomlása31. Oxigéngáz kimutatása

Táblázatok: 2. Munkafüzetbôl: 26. 100. oldal *7. feladatKépek, ábrák: 87. 173. ábra: HgO bomlása (111. o.)

CINK + KÉN → CINK-SZULFID

Jellemezd a reakcióbanrészt vevô anyagokat (szín, halmazállapot)!

szürke színû, fémes fényû,szilárd

halmazállapotúsárga színû por vajszínû, szilárd

halmazállapotú

Az anyagok mely csoportjábasorolhatod ezeket? fémes elem nemfémes elem vegyület

*Mi ad le elektront?*Mi vesz fel elektront?*Mi az oxidálószer?*Mi a redukálószer?*A termékben milyen kémiaikötés alakulhat ki?*Részecskeátmenet szem-pontjából milyen típusú areakció?

a cink (Zn) ad le elektront

a cink a redukálószer

redoxireakció

a kén vesz fel elektronta kén az oxidálószer

ionos jellegû kovalens kötés

Milyen típusú kémiai reakció? egyesülés, *redoxireakcióÍrd le a reakciót kémiai jelekkel!(pontokkal jelöld a vegyérték e– -okat)

Zn: + :S: → ZnS..

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


33..

Hô hatására a higany-oxid a színét változtatja, ami fizikai változás (lehûlés után visszanyeri az anyag az eredeti színét.)A keletkezô oxigéngáz útjába izzó hurkapálcát tartunk, és az lángra lobban.

44.. Azokat a kémiai reakciókat nevezzük egyesülésnek, melyekben több anyagból egy új anyag keletkezik. Ilyen kémiai vál-tozás lehet például az égés, mely oxigénnel való egyesülés. Energiaváltozás szempontjából az égés mindig hôtermelô,exoterm folyamat, de minden egyesülésrôl ez nem mondható el. Bomlásnak azokat a kémiai változásokat nevezzük,melyekben egy anyagból több új anyag keletkezik. Energiaváltozás szempontjából a bomlás is lehet akár hôtermelô,exoterm, akár hôleadással járó, endoterm folyamat.

55.. Hidrogén-, oxigén-, vízmolekulák. A kiindulási anyagokról: A hidrogén kétatomos molekulákat alkotó, színtelen, szag-talan elemi gáz. Színtelen lánggal vízzé ég el. Az oxigén kétatomos molekulákat alkotó, színtelen, szagtalan elemi gáz,az égést táplálja.A termékrôl: A vízmolekulák két hidrogénatomból és egy oxigénatomból felépülô vegyületmolekulák. A víz szobahô-mérsékleten színtelen, szagtalan, íztelen folyadék, nem éghetô.A kémiai reakcióról: A végbemenô kémiai reakció felfogható mint egyesülési reakció (két anyagból egy új anyag ke-letkezik), de egyben égési reakció is: a hidrogén vízzé oxidálódik. (Ez a reakció robbanásszerûen is végbemehet a gázösszetételétôl és a körülményektôl függôen, a H2 : O2 = 2 : 1 arányú elegyét ezért durranógáznak is nevezik.)

**66.. A testek, az anyagok belsô energiája milyen mozgással van összefüggésben? A rendezetlen hômozgással, a molekulákrezgô és forgó mozgásával, valamint a kémiai kötések energiájával. Véleményed szerint, ha a test hômérsékletét nö-veljük, akkor hogyan változik a belsô energiájának nagysága? Növekszik, mert nô a részecskék mozgási energiája. Mibôlszintetizálhatunk cukrot? Szén-dioxidból és vízbôl. Véleményed szerint ez egyesülés vagy bomlás? Egyesülés. A cukorszintézise exoterm vagy endoterm változás? Endoterm változás. A cukor elégetése vajon milyen kémiai reakció?Redoxireakció, a cukor oxidálódik. A cukor égése exoterm vagy endoterm változás? Exoterm változás. A szöveg alap-ján mi a véleményed arról, hogy ha egy kémiai reakció endoterm, akkor ennek a folyamatnak a fordított irányban valólejátszódása exoterm változás lesz? Az endoterm folyamatok fordítottja (ellenkezô irányú folyamata) mindig exotermfolyamat. Ha egy egyesülési kémiai reakció endoterm, akkor a fordított irányú bomlási folyamat milyen energiaváltozá-sú lesz? Exoterm folyamat.

**77.. Az egyesülés során egyféle anyag keletkezik.

35. óra: A kémiai egyenlet

A kémiai egyenletek írását viszonylag nehezebb feladatnak szokták ítélni a gyerekek a kémia tanulása so-rán. Tankönyvünkben azonban, mire idáig eljutunk, tulajdonképpen már egy sor reakciónak felírtuk a „„ffoollyyaammaattáábbrráájjáátt”” (szén égése, metán égése, nátrium és klór reakciója, magnézium égése, magnéziumés jód reakciója, kalcium égése stb.). Ezeknek a folyamatoknak az értelmezése már jól elôkészítette azegyenletírást.

Az órán már ismert és szemléltetett kémiai reakciók reakcióegyenletét írjuk fel. A folyamatokat fel-tétlenül mmooddeelllleezznnii kell, amire alkalmas a mágneses tábla (vaslemez) és a mágneses modellek (készenkapható mágneses modellek, vagy mágnesdarabkákra ragasztott atom- és molekulamodellek). A tan-könyvben modellekkel szemléltetett folyamatot játsszuk le a mágneses táblán (szén égése, metán égése,hidrogén égése stb.), illetve használjuk az interaktív tananyagot!

A mmóóll fogalmát, a mmoolláárriiss ttöömmeegg fogalmát hasznosítsuk az egyenletek alapján történô kémiai szá-mításokhoz! Hetedik osztályban csak az egyenletek alapján egyszerûen kiszámítható feladatokkal fog-lalkozzunk, több lépéses számítást legfeljebb a versenyre jelentkezô vagy szakkörre járó gyerekeknekadjunk!

HIGANY-OXID → HIGANY + OXIGÉN

Jellemezd a reakcióban résztvevô anyagokat (szín, hal-mazállapot)!

narancsszínû (hômérséklet-változás

hatására színét változtatja),szilárd halmazállapotú

a higany szürke színû, fémesfényû folyadék színtelen, szagtalan gáz

Az anyagok mely csoportjábasorolhatod ezeket? vegyület fémes elem nemfémes elem

Milyen típusú kémiai reakció? bomlás,* redoxireakció

Mi ad le oxigént?Mi redukálódik?

a higany-oxid ad le oxigént,ezért redukálódik

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59



11..

H2 + Cl2 = 2 HCl22.. N2 + 2 O2 = 2 NO2

4 Li + O2 = 2 Li2O2 Mg + O2 = 2 MgO

33.. (A higany moláris atomtömegét vehetjük 200 g/mol-nak).2 HgO = 2 Hg + O22 mol 2 mol 1 mol2 · 216 g 2 · 200 g 32 gAz egyenlet alapján megállapítható, hogy

400 g Hg elôállítása mellett 32 g oxigéngáz keletkezik, arányosan:120 g Hg elôállítása mellett 32 · 120/400 g = 48/5 g = 9,6 g oxigéngáz keletkezik.

44.. 2 HgO = 2 Hg + O22 mol 2 mol 1 mol2 · 216 g 2 · 200 g 32 g arányosan, 200-szor kevesebb mennyiségbôl: 2,16 g 2,0 g 0,16 gVagyis 2,16 g HgO-ból 2,0 g higany és 0,16 g oxigéngáz keletkezik.


11.. A kémiai változások során a kiindulási anyagok összes tömege és a termékek összes tömege megegyezik.22.. szénatomok, oxigénmolekulák, szén-dioxid-molekulák

4 C + 4 O2 = 4 CO2

C + O2 = CO2

33..

44..

**55.. a) 2 K + Br2 = 2 KBrb) 2 Pb + O2 = 2 PbOc) 4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3

**66.. Mai tudásunk szerint hogyan határozhatjuk meg az égést (tanulmányaid szerint válaszolj)? Az égés a levegô oxigénjévelvaló egyesülés. Ha egy fémet elégetünk, a keletkezô fém-oxid tömege mekkora lesz a kiindulási fém tömegéhez képest?


a) Mg + Cl2 = MgCl2b) H2 + F2 = 2 HFc) Fe + S = FeSd) 2 Na + Cl2 = 2 NaCle) 2 Ca + O2 = 2 CaO

f) 2 K + I2 = 2 KIg) 2 HgO = 2 Hg + O2h) P4 + 5 O2 = 2 P2O5i) N2 + 3 H2 = 2 NH3j) 4 Al + 3 O2 = 2 Al2O3

a) 2 H2 + O2 = 2 H2O2 mol 1 mol 2 mol20 mol 10 mol 20 mol4 g 32 g 36 g40 g 320 g 360 g

b) 2 Cu + O2 = 2 CuO2 mol 1 mol 2 mol10 mol 5 mol 10 mol127 g 32 g 159 g635 g 160 g 795 g

Interaktív tananyag Animációk:8. Vízbontás9. Durranógáz meggyújtása14. Szén égése15. Metán égése

Kitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 14. 114. oldal 1. feladat15. 114. oldal 2. feladat

2. Munkafüzetbôl: 27. 100. oldal 3. feladat28. 101. oldal 4. feladat

Képek, ábrák: 88. 176. ábra: Tömegmegmaradás törvénye (112. o.)89. 177. ábra: Szén égése – modellezés (113. o.)90. 178. ábra: Metán égése – modellezés (113. o.)

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A fém-oxid tömege nagyobb lesz, mint a fém tömege volt. Stahl szerint milyen folyamat az égés? (A szöveg alapján vá-laszolj!) Stahl szerint égéskor „flogiszton” távozik az anyagokból. Eszerint ha egy fémet elégetünk, a keletkezô „fém-mész” (fém-oxid) tömege mekkora lesz a kiindulási fém tömegéhez képest? A flogisztonelmélet szerint az égés után akeletkezô „fémmész” (fém-oxid) könnyebb lesz, mint az eredeti fém tömege volt. Ennek magyarázatára a „flogisztont”milyen tömegû anyagnak képzelték? Negatív tömegû anyagnak. Véleményed szerint létezik „negatív tömegû” anyag?Nem létezik negatív tömegû anyag. A kémiai változások mennyiségi viszonyait jellemzô mely törvénynek mond ez ellent(tanulmányaid szerint válaszolj)? A tömegmegmaradás törvényének. Ki döntötte meg a flogisztonelméletet? Lavoisier.Milyen kísérletek segítették ôt ebben? A pontos mérés.

**77..

*K óra: Kémiai számítások (gyakorlóóra)

A ffeellaaddaattggyyûûjjtteemméénnyy megfelelô feladatainak segítségével begyakoroltathatjuk a kémiai egyenletek írását,illetve a kémiai jelekhez rendelhetô mennyiségi jelentések használatát.

Számítások a kémiai egyenlet alapján11.. 2 Cu + O2 = 2 CuO

2 mol 1 mol2 . 63,5 g 32 g63,5 g 16 gTehát 16 g oxigéngáz tud maradék nélkül vegyülni 63,5 g rézzel.

22.. C + O2 = CO2

1 mol 1 mol12 g 32 g48 g 4 . 32 g (= 128 g)Tehát 128 g oxigén tud maradék nélkül egyesülni 48 g szénnel.

33.. S + O2 = SO2

1 mol 1 mol 1 mol32 g 32 g 64 g64 g 64 g 128 gTehát 64 g kénre van szükség 128 g kén-dioxid elôállításához, és 64 g oxigén szükséges ehhez a reak-cióhoz.

44.. 2 H2 + O2 = 2 H2O2 mol 1 mol 2 mol2 . 2 g 32 g 2 . 18 g20 g 160 g 180 gTehát 20 g hidrogéngázból kell kiindulni, hogy 180 g víz keletkezzen, és 160 g oxigéngáz szükséges ehhez.

55.. H2 + Cl2 = 2 HCla) 1 mol hidrogénmolekula 1 mol klórmolekulával képes maradék nélkül egyesülni.b) 1 mol klórmolekula 6 · 1023 darab hidrogénmolekulával képes maradék nélkül egyesülni.c) 1 mol hidrogén-klorid keletkezéséhez 0,5 mol hidrogénmolekula szükséges.d) 36,5 g hidrogén-klorid-molekula keletkezéséhez 0,5 mol hidrogénmolekula szükséges.


EGY

G

E

2. 3.

4.

5.

1. GYMOL

Ü

KÉT T H

ÁROM

A

KÉT Ó

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

e) 73 g hidrogén-klorid-molekula keletkezéséhez 2 g hidrogén szükséges.f) 4 g hidrogéngáz 2 mol klórgázzal képes maradék nélkül egyesülni.g) 4 g hidrogéngáz 142 g klórgázzal képes maradék nélkül egyesülni.

66.. C + CO2 = 2 COA reakcióegyenletben szereplô mennyiségek: 1 mol 1 mol 2 mol

12 g 44 g 56 gArányosan: 240 g 240 . 44/12 g 240 . 56/12g

Vagyis 240 g szén felhasználásához 880 g CO2 szükséges, és 1120 g CO keletkezik.1120 g CO egyenlô 1120/56 mol = 20 mol CO, vagyis 20 . 6 . 1023 db = 1,2 . 1025 db CO-molekula.

77.. Zn + S = ZnSA reakcióegyenletben szereplô mennyiségek: 1 mol 1 mol 1 mol

65,4 g 32 g 97,4 gArányosan: 196,2 g 32 . 196,2/65,4 g 196,2 . 97,4/65,4 g

Tehát 196,2 g cinkpor 96 g kénporral tud maradék nélkül egyesülni. A 96 g kén éppen 96/32 mol = 3 mol kén,vagyis 3 . 6 . 1023 db = 1,8 . 1024 db kénatomot tartalmaz; és 196,2 g cinkporból 292,2 g ZnS keletkezhet.

88.. 2 HgO = 2 Hg + O2

A reakcióegyenletben szereplô mennyiségek: 2 mol 2 mol 1 mol2 . 216,6 g 32 g

Arányosan: 1,6 . 433,2/32 g HgO 1,6 g1,6 g O2 éppen 0,05 mol O2, ennyi mol oxigéngáz kétszer ennyi mol HgO-ból keletkezik: 0,1 mol HgO-ból, ez 21,6 g HgO-t jelent, eközben ugyanennyi, 0,1 mol Hg keletkezik, ami 20,0 g higanyt jelent.

99.. CH4 + 2 O2 = CO2 + 2H2O10 kg metán elégetésével 625 . 891 kJ =556 875 kJ = 556,9 MJ [megajoule] energia szabadul fel.

1100..C + O2 = CO2

10 kg = 10 000 g szén, 10000 g/12g/mol = 833,3 mol szén10 kg, vagyis 833,3 mol szén elégetésével 833,3 . 394 kJ = 328 333kJ = 328,3MJ energia szabadul fel.

36. óra: A közömbösítés

A közömbösítési reakciót egy konkrét kkíísséérrlleetttteell vezetjük be: sósav és NaOH-oldat összeöntése különbözômennyiségekben, figyeljük a kémhatás és a pH-érték változását (19. óra: Az oldatok kémhatása. Indikáto-rok c. lecke átismétlése). Ennek a kísérletnek az alapján áállttaalláánnoossííttjjuukk és megfogalmazzuk a közömbösí-tési reakciót. Ügyeljünk, hogy a gyerekek sose úgy definiálják ezt a reakciót, hogy a sav és a lúg összeön-tésekor semleges kémhatású oldat keletkezik, mert ez csak abban az esetben igaz, ha a reakcióba lépôoxóniumionok mennyisége és a hidroxidionok mennyisége megegyezik. Sokkal inkább: egy savoldat ésegy lúgoldat összeöntésekor a kémhatás megközelíti vagy el is érheti a semleges kémhatást. A közömbö-sítési reakciókban mindig só is keletkezik (27. óra: Ionrácsos kristályok átismétlése).

Szintén ismétlésre ad lehetôséget az, hogy ez a kémiai reakció energiafelszabadulással járó exotermfolyamat (10. óra: Energiaváltozások c. lecke átismétlése).

Sorolhatunk ttoovváábbbbii ppééllddáákkaatt közömbösítésre:– sósav és meszes víz reakciója;– újabb ismétlésre ad lehetôséget a meszes vízbe fújás felidézése (14. óra: A levegô szén-dioxid-tar-

talma c. leckénél): a CO2 vizes oldata a szénsavas víz (ld. a tankönyv 44. és 100. ábráját), tehát habelefújunk meszes vízbe, azaz CO2-ot juttatunk bele, akkor közömbösítési reakció játszódik le a szénsav és a meszes víz között, és só keletkezik (CaCO3), ami vízben rosszul oldódik, csapadék-ként kiválik, ezért megzavarosodik az oldat.


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


Háttér

Sók kémhatása. A hidrolízisSók vizes oldatának a kémhatása nem feltétlenül semleges kémhatású, lehet savas és lúgos is. a) Egy erôs bázis kationját és egy gyenge sav savmaradék-anionját tartalmazó só (Na2CO3) vizes olda-

tának a kémhatása:A Na2CO3-ionkristály vízben jól oldódik, ionokra disszociál:

Na2CO3(sz) 2 Na+(aq) + CO32–(aq)

vizes oldatában Na+-(aq) és CO32–(aq)-ok vannak.

A CO32– gyenge savból származtatható (a szénsav savmaradék-anionja), erôsebb bázis, mint a víz,

ezért a víz protont képes neki átadni:CO3

2–(aq) + H2O = HCO3–(aq) + OH–(aq),

illetve az így keletkezô HCO3–(aq) további protonfelvételre képes:

HCO3–(aq) + H2O = H2CO3(aq) + OH–(aq).

A Na+(aq)-ok erôs lúgból származtathatók (a NaOH kationja), így nem lépnek a vízzel kémiai köl-csönhatásba.A nátrium-karbonát vizes oldatában tehát Na+(aq), HCO3

–(aq), H2CO3(aq), és OH–(aq)-ok vannak.Az oldat lúgos kémhatású.Hasonló gondolatmenettel belátható, hogy a Na3PO4, a K2SO3, a KHCO3 stb. sók vizes oldata, vagyisaz erôs bázis fémionját és a gyenge sav savmaradékionját tartalmazó sók vizes oldata szintén lúgoskémhatású. Ezeket lúgosan hidrolizáló sóknak nevezzük.

b) Egy erôs sav savmaradék-anionját és egy gyenge bázis kationját tartalmazó só (NH4NO3) vizes ol-datának a kémhatása:Az ammónium-nitrát, NH4NO3 vízben jól oldódik, ionokra disszociál:

NH4NO3(sz) NH4+(aq) + NO3

–(aq)vizes oldatában NH4

+- és NO3–-ok vannak.

A NO3– erôs savból származtatható (a salétromsav savmaradék-anionja), a víznél erôsebb sav, ezért

a vízzel nem lép kémiai reakcióba.Az NH4

+(aq) gyenge lúgból származtatható, ezért a vízzel reakcióba lép (hidrolízis), a víznél erôsebbsav:

NH4+(aq) + H2O = H3O

+ + NH3(aq)Az NH4NO3 vizes oldatában tehát NH4

+(aq), NO3–(aq), H3O

+ -ok és NH3(aq)-molekulák vannak,az oldat enyhén savas kémhatású.Hasonló gondolatmenettel belátható, hogy az NH4Cl, (NH4)2SO4 stb. vizes oldata szintén enyhénsavas kémhatású. Ezeket savasan hidrolizáló sóknak nevezzük.


Kísérlet Anyag EszközSav és lúg kémiai reakciója(100 cm3 sósavoldathoz mindigújabb és újabb adag, 50 cm3

NaOH-oldatot öntünk, bennükindikátorral)

sósavoldat (0,01 mol/dm3)NaOH-oldat (0,01 mol/dm3)lila káposzta leve, indikátorpapír,amellyel 2–13 pH-ig mérhetünkpH-értéket

mérôhenger, amivel legalább250 cm3 folyadék térfogatamérhetô

Interaktív tananyag Óravázlatok: 13. A közömbösítésKísérletek: 33. Savhoz adagonként lúgot adunk indikátor mellettKitöltendô feladatok: 1. Tankönyvbôl: 16. 115. oldal kísérlet táblázata

vízben oldva

vízben oldva

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

c) Egy erôs sav savmaradék-anionját és egy erôs bázis kationját tartalmazó só (NaCl) vizes oldatának a kém-hatása:A nátrium-klorid vízben oldva:

NaCl(sz) Na+(aq) + Cl–(aq)ionokra disszociál.Sem a nátriumionok, sem a kloridionok nem lépnek reakcióba a vízzel, ezért a NaCl vizes oldatánaka kémhatása semleges. Ezek nem hidrolizáló sók.

d) A nagy pozitív töltésû és kisméretû fém-kationok vizes oldata savas kémhatású. Az ilyen kationokkomplex ion formában vízmolekulákat kötnek magukhoz, és a kation taszító hatása következtében aligandumként megkötött vízmolekula protont képes leadni. Az alumínium példáján szemléltetve:

[Al(H2O)6]3+ + H2O [Al(H2O)5OH]2+ + H3O

+

Hasonló viselkedésre hajlamosak az Al3+-on kívül a Fe3+-, Sb2+-, Zn2+-ok.


Kísérleti megfigyelés: Sav és lúg kémiai reakciója

Feladatok11.. Azokat a kémiai reakciókat, amelyekben sav és lúg lép reakcióba egymással, és só és víz keletkezik, közömbösítésnek

nevezünk. Közömbösítés során az oldat megközelíti a semleges kémhatást, vagy el is éri azt.22.. Só minden olyan ionvegyület, amely valamilyen sav és lúg reakciójából származtatható.

*A felsorolt vegyületek közül sók: LiCl, NaCl, MgCl2 (a CO2 és a H2O kovalens kötésû vegyületek).**33.. A reakcióegyenlet:

2 HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2 H2O, amelynek alapján 0,01 mol HCl-ot 0,005 mol Ca(OH)2 képes semlegesíteni.


11.. A) Hamis, mert a keletkezô só minôsége a sav és a lúg milyenségétôl függ. Só és víz keletkezik.B) Igaz.C) Hamis. Semleges oldat csak akkor keletkezik, ha azonos anyagmennyiségû lúg és sav (hidroxid- és oxóniumion)reagál egymással. (Természetesen ez is csak erôs savak és erôs lúgok esetén igaz, mert a gyenge elektrolitok sóihidrolizálnak, oldatuk nem semleges.)D) Igaz.E) Hamis, a meszes vízbôl (Ca(OH)2), sósav hozzáadására kalcium-klorid (CaCl2), és nem NaCl keletkezik.

22..

33.. 20 cm3 térfogatú sósavoldathoz 20 cm3 térfogatú (ugyanolyan anyagmennyiségû) NaOH-oldatot adunk, így konyhasó-oldat keletkezik közömbösítési reakció során, és az oldat kémhatása semleges lesz. Minden hasonló reakciónak a lénye-ge az, hogy ha egy sav és egy lúg reakcióba lép, akkor só és víz keletkezik.


50 cm3

NaOH-oldat100 cm3 sósav

100 cm3 sósav +

50 cm3 NaOH-oldat

100 cm3 sósav + 100 cm3

NaOH-oldat

100 cm3 sósav + 150 cm3

NaOH-oldat

Az indikátor színe (lila

káposztalé)sárga piros piros lila zöld

Az oldat

kémhatása

erôsen lúgos

(töményebb

lúgoldat)

erôsen savas

(töményebb

savoldat)

savas

(hígabb

savoldat)

semleges

lúgos

(hígabb

lúgoldat)

Az oldat pH-értéke

(univerzál indikátorpa-

pírral)

>11 1 1 és 2 között 7 >11

C) 1.B) 2.

B) 3.A) 4.

A) *5. B) *6.

A) *7. B) *8.

vízben oldva

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

44..

55.. a) HCl + NaOH = NaCl + H2O1 mol 1 mol 1 mol 1 mol

36,5 g 40 g 58,5 g 18 g b) 2 HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2 H2O

2 mol 1 mol 1 mol 2 mol 73 g 74 g 111 g 36 g

**66.. Az eddig tanultak felhasználásával adj magyarázatot a lila káposzta színanyagának megváltozására, a különbözô színekmegjelenésére! A lila káposztalé indikátorként viselkedik. Ha a papír egy részén egy színt meg akarsz változtatni, akkormit kell tenned? A kívánt színnek megfelelô savasságú vagy lúgosságú oldattal kell bekenni. Mi az oka ennek? Adj rö-vid magyarázatot! A lila káposztalé más színnel jelzi a savak, más színnel jelzi a lúgok jelenlétét.

**77..

*K óra: A sav-bázis reakciók atomszerkezeti értelmezése(szakmai kiegészítô óra)

A kerettantervben külön nem követelmény a sav-bázis reakciók atomszerkezeti értelmezése (proton-átmenettel való magyarázata), ezért kiegészítô tananyagként szerepel tankönyvünkben. Ha azonban azosztály érdeklôdése közel áll a kémiához, érdemes ezt az anyagrészt beiktatni a tanmenetbe, mert tu-lajdonképpen már mindent tanultak a gyerekek ahhoz, hogy könnyedén értelmezzék ezeket a reakció-kat. Sôt, sokkal inkább a ssaavv--bbáázziiss rreeaakkcciióókk éérrtthheettôôssééggéétt sseeggííttii,, mint hogy új anyagot jelentene.

Ha részletes magyarázatokkal akarjuk végigkövetni a tankönyvben leírt sav-bázis reakciókat, akkor kétórát érdemes szánni: egyet a savak reakcióira, egyet a bázisok reakcióira.

*Savak



Kísérlet Anyag EszközSósav-szökôkút kísérlet

konyhasó, cc. kénsav, lakmusz

gázfejlesztô készülék, szárazgömblombik, gumidugó üvegcsôvel, üvegkád vagy széles szájú üvegedény

Interaktív tananyag Óravázlatok: 14. A sav-bázis reakciók (1. része)Kísérletek: 34. Sósavszökôkút kísérletAnimációk: 16. HCl és víz reakciójaKépek, ábrák: 91. 179. ábra: Brönsted (117. o.)

92. 180. ábra: Szökôkútkísérlet értelmezése (117. o.)93. 181. ábra: H2O és HCl dipólusmolekulák (117. o.)94. 182. ábra: HCl és H2O reakciója (118. o.)95. 183. ábra: Sav és víz reakciója (118. o.)

S1.2.

3.4.

5.

Ó

L

OLÚ

K

LÚGKÔ

DGOÖS

A

SZÓ

T

Ö M B Ö S Í T É S

Az oldatok Az oldat kémhatása Az oldat színe lakmusz indikátor mellett

+ 25 cm3 sósavoldat lúgos kék+ 25 cm3 sósavoldat semleges lila+ 25 cm3 sósavoldat savas piros

+ 25 cm3 NaOH-oldat semleges lila+ 25 cm3 NaOH-oldat lúgos kék

Az eredeti oldat:50 cm3 NaOH-oldat lúgos kék

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

A kísérlethez fontos, hogy száraz(!) gömblombikot és jól záródó gumidugót használjunk. A fejlôdôHCl-gázt felfelé fordított szájú lombikban fogjuk fel, mivel a gáz nagyobb sûrûségû a levegônél (moláristömege nagyobb a levegô átlagos moláris tömegénél, MHCl = 36,5 g/mol > Mlev = 29 g/mol).

A végbemenô kémiai folyamatot jó, ha mágneses táblán, a tankönyv 182. ábrájának megfelelôen mo-dellezzük.

Háttér

A Brønsted-féle sav-bázis elméletrôlA protonátadással járó, ún. protolitikus reakciókat – Brønsted elmélete szerint – sav-bázis reakciók-

nak nevezzük. Azokat a molekulákat, ionokat, amelyek a protont leadják, savaknak, amelyek felveszik,bázisoknak nevezzük.

Pl. HNO3 + H2O H3O+ + NO3

–

salétromsav víz oxóniumion nitrátionSAV BÁZIS SAV BÁZIS

Mivel ezek a folyamatok megfordíthatóak, ha az alsó nyíl irányában végbemenô folyamatot tekintjük,akkor egy másik protonátadási reakciót ismerhetünk fel. Egy rendszerben tehát több sav-bázis páregyütt van jelen. Erôs savak híg vizes oldatában ez az egyensúly teljes mértékben eltolódik a felsô nyílirányába (ld. 19. óra háttéranyaga: Erôs és gyenge savak).

A Brønsted-elmélet értelmében egy molekuláról vagy ionról csak akkor mondhatjuk, hogy sav vagy bá-zis, ha tudjuk, hogy milyen reakcióban vesz részt, mert ugyanaz a részecske lehet sav is és bázis is. Pl. a víz

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO–

ecetsav víz oxóniumion acetátionBÁZIS

NH3 + H2O NH4+ + OH–

ammónia víz ammóniumion hidroxidionSAV

Azokat a vegyületeket nevezzük általában savnak (pl. sósav, salétromsav, kénsav, foszforsav stb.),amelyek vízzel szemben savként viselkednek. Az erôs savak egymással szemben már viselkedhetnek bá-zisként. Pl. a salétromsav gyengébb sav, mint a kénsav, a kénsav a salétromsavnak átadja a protonját:

HNO3 + H2SO4 = HSO4– + H2NO3

+

[ H2O + NO2+ ]

salétromsav kénsav hidrogén-szulfátion víz nitroniumionBÁZIS SAV

(A tömény HNO3 és tömény H2SO4 elegye a szerves kémiában gyakran használatos mint nitrálósavelegy.)

Savak relatív erôsségeA Brønsted-féle sav-bázis elmélet alapján – mint már láttuk – a savaknak és bázisoknak csak egymáshozviszonyított erôsségét adhatjuk meg. Vizsgáljuk a HA-sav reakcióját vízzel:

HA + H2O H3O+ + A–

SAV BÁZIS SAV BÁZISMivel a reakció egyensúlyra vezetô megfordítható folyamat, nyilvánvaló, ha HA sav erôs, azaz nagy-

mértékben disszociál, akkor a neki megfelelô A– anion gyenge bázis, mert a protonfelvétele csak kismér-tékben megy végbe.


H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Többértékû savak A többértékû savak egynél több protont képesek leadni. Erôs savak közül pl. a kénsav kétértékû sav, kétlépésben disszociál. Az elsô disszociációs reakció gyakorlatilag teljesen végbemegy, a kénsav erôs sav:

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4

–

A HSO4– gyengébb sav, mint a kénsav, a disszociációja egyensúlyra vezetô reakció:

HSO4– + H2O H3O

+ + SO42–

Általánosságban is igaz, hogy a disszociáció során keletkezett savmaradék-anion mindig gyengébb sav,mint a disszociálatlan savmolekula. Ez azzal magyarázható, hogy a második protonnak már egy negatívtöltésû ionról kell disszociálódnia, ami nagyobb energiát igényel.

Természetesen gyenge savak esetén is ugyanez a helyzet. A szénsav kétértékû sav.

H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3

– Ks,1 = 4,3 . 10–7

HCO3– + H2O H3O

+ + CO32– Ks,2 = 4,8 . 10–11

A szénsav második disszociációs folyamatának egyensúlyi állandója 4 nagyságrenddel kisebb, mint az elsôé.A vizes oldatban a két egyensúlyi folyamat egyidejûleg áll fenn. Ha a második disszociációs egyensúlyi

állandó több nagyságrenddel kisebb, mint az elsô, az abból származó H3O+ mennyisége elhanyagolható.

A savak vizes oldatban történô disszociációja mindig sav-bázis reakció.


Kísérleti megfigyelés: Sósavszökôkút-kísérletMilyen a keletkezô HCl-gáz színe és szaga? A HCl-gáz színtelen, nyálkahártyát izgató, szúrós szagú. Milyen a kiindulási lakmusz-oldat színe? Kékeslila. Milyen színûre változott a lakmuszoldat? Pirosra. Milyen változást tapasztalunk a lombik belsejében a kísér-let során? A csövön keresztül piros sugárként szökôkútszerûen spriccel a víz (most már sósav) a kádból a lombik belsejébe.Feladatok11.. A Brønsted-féle sav-bázis elmélet szerint a savmolekulák képesek proton leadására, ha van jelen olyan részecske

(leginkább vízmolekula), amely a leadott protont képes felvenni.22.. A H3O

+-ok túlsúlya okozza a savas kémhatást.


H+

H+

Legerôsebb sav HClO4

H2SO4

HIHBrHClHNO3

H3O+

HSO4–

H2SO3

H3PO4

CH3COOHH2CO3

H2SNH4

+

HCO3–

HS–

H2OLeggyengébb sav OH–

ClO4– Leggyengébb bázis

HSO4–

I–

Br–

Cl–

NO3–

H2OSO4

2–

HSO3–

H2PO4–

CH3COO–

HCO3–

HS–

NH3

CO32–

S2–

OH–

O2– Legerôsebb bázis

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

33.. Lakmusz: piros, fenolftalein: színtelen, lila káposztalé: piros, univerzál indikátor: piros (különbözô összetételû univerzálindikátorok vannak).

**44.. A tea természetes színe: barna, A citromos tea színe: sárga. Minek tekinthetô a tea színanyaga? Indikátornak. (Mivela citromlé savas kémhatású oldat, és sav hatására megváltoztatta a színét a tea festékanyaga.)

**55.. a) a savak vizes oldatában? H+ (proton)-átmenet, b) a redoxireakciók során? Elektronátmenet.

*Bázisok


A kísérlethez fontos, hogy száraz(!) gömblombikot és jól záródó gumidugót használjunk. A fejlôdôNH3-gázt lefelé fordított szájú lombikban fogjuk fel, mivel a gáz kisebb sûrûségû a levegônél (moláristömege kisebb a levegô átlagos moláris tömegénél, MNH3

= 17 g/mol < Mlev = 29 g/mol).A végbemenô kémiai folyamatot jó, ha mágneses táblán, a tankönyv 185. ábrájának megfelelôen mo-

dellezzük.


Kísérleti megfigyelés: Ammónia-szökôkút kísérletMilyen a keletkezô ammóniagáz színe és szaga? Az ammónia színtelen, szúrós szagú gáz. Milyen a kiindulási fenolftaleinol-dat színe? Színtelen. Milyen színûre változott a fenolftaleinoldat? Rózsaszínesre. Milyen változást tapasztalunk a lombik bel-sejében a kísérlet során? Szökôkútszerûen beáramlik a kádból a víz a lombikba.

*Sav-bázis reakciókról általában

A tankönyvben szereplô gázreakciót (NH3 + HCl) értelmezzük (3. óra: Mekkora egy atom? c. fejezet kísérletének ismétlése). Atöbbi sav-bázis reakcióhoz hasonlóan ennek a folyamatnak a szemléltetése is nagyon jól megoldható mágneses tábla segítségével.


Feladatok11.. Savoldatokban: Az oxóniumion, H3O

+ (Meg kell jegyezni, hogy minden vizes savoldatban elméletileg OH--ok is jelenvannak a [H3O

+][OH–] = 10-14 kifejezésnek megfelelô mennyiségben.)

Lúgoldatokban: A hidroxidion, OH--ion (Az elôzôek értelmében emellett H3O+-ok is jelen vannak az oldatban.)

22.. Azok a molekulák, ionok, amelyek a sav által leadott protont felveszik, a bázisok.33.. A gázzal teli lombikba pár csepp vizet juttatunk, és ez a pár csepp víz elegendô ahhoz, hogy a lombikban lévô gáz

nagy részét feloldja. Ennek a következménye a lombikban létrejövô nyomáscsökkenés, ami beszívja a csövön keresz-tül szökôkútszerûen a vizet.


**11.. A) Igaz. B) Igaz. C) Igaz. D) Hamis, a vízmolekula viselkedhet savként is és bázisként is.E) Hamis, vizes közegben az ammónia bázisként viselkedik, protont vesz fel. F) Hamis.

**22..


Kísérlet Anyag EszközAmmónia-szökôkút kísérlet

szalmiákszesz, fenolftalein

oldalcsöves kémcsô vagy frakcio-náló lombik, gumicsô, szárazgömblombik, elvékonyított üveg-csövet tartalmazó dugó, üvegkádvagy széles szájú üvegedény

Interaktív tananyag Óravázlatok: 14. A sav-bázis reakciók (2. része)Kísérletek: 35. Ammónia-szökôkút kísérletAnimációk: 17. NH3 és víz reakciója

18. HCl és NH3 reakciójaKépek, ábrák: 96. 185. ábra: NH3 ésH2O reakciója (120. o.)

97. 186. ábra: NH3 és HCl reakciója (121. o.)98. 187. ábra: Sav és lúg reakciója (121. o.)

B) 1. A) 2.

D) 3.B) 4.

A) 5.C) 6.

A) 7. D) 8.

C) 9. D) 10.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**33.. a sósavoldatban lévô oxóniumionok > az ammóniaoldatban lévô oxóniumionok mennyisége mennyisége

1 mol HCl-molekula hány mól protont = 1 mol ammóniamolekula hány mól protontképes leadni képes felvenni

hidroxidion mennyisége lúgoldatban > hidroxidion mennyisége savoldatbanannak az oldatnak a pH-értéke, melyben > annak az oldatnak a pH-értéke, melyben több

kevés az oxóniumion a hidroxidionhoz képest az oxóniumion, mint a hidroxidion5-ös pH-jú oldatban a hidroxidion mennyisége < 11-es pH-jú oldatban a hidroxidion mennyisége

**44.. a) HCl + H2O H3O+ + Cl–

SAV BÁZIS SAV BÁZISb) NH3 + H2O NH4

+ + OH–

BÁZIS SAV SAV BÁZISc) NH3 + HCl → NH4Cl

BÁZIS SAV**55.. Ld. a tankönyv 180. ábráját!

a) A lombik száraz legyen!b) A gumidugó jól záródjon!c) Amikor bejuttattunk pár csepp vizet, attól kezdve nem szabad az ujjunkat levenni az üvegcsôrôl, nehogy anyomáskülönbség kiegyenlítôdjön idô elôtt!

**66..

Milyen fa hamujából lehet jó lúgot készíteni a szappanfôzéshez? Gyertyán, Éger, Nyír, Bodza, Fûz, és mindenek felett a’Bikkfának. A tankönyvedben olvashattad a hamuból készült lúg nevét. Hétköznapi neve: hamuzsír, kémiai neve: kálium-karbonát (K2CO3). Mennyi ideig tart a recept szerint a szappanfôzés? Öt-hat óra. Írd le röviden, a saját szavaiddal, aszappanfôzés receptjét! (Otthon el is készítheted.) Zsiradékot (zsírt, faggyút) lúggal – ez lehet hamuzsír, de lehet szó-da (Na2CO3) vagy nátrium-hidroxid (NaOH) is – hosszú ideig forraljuk (néhány óra hosszat), majd a keletkezett szap-pant (zsírsav nátrium vagy kálium sója) konyhasóval (NaCl) kisózzuk. Ekkor a szappan feljön az oldat tetejére, ezt le-kanalazzuk (vagy egy ruhadarabbal összefogva és felakasztva kicsurgatjuk belôle a lúgoldatot).

**77.. Megfejtés: protonátmenet.

Összefoglalás

A tankönyvi összefoglaló táblák és a munkafüzet segítségével ismételjük át a tanult fogalmakat, kísérle-teket, reakciótípusokat és a tanult kémiai reakcióegyenleteket.


A szappanfôzés fôbb lépései Az ehhez szükséges anyagok Milyen furcsa, régies szavakat, kifejezéseket használ?

1. A szerek összegyûjtéselúg, zsír, só és mész, jó hamu,

hulladékzsír

a szereknek a fôzés által való illendô öszsze-kaptsolása = az anyagokat összefôzzük Ahelyesírás eltér a maitól.

2. A lúg elkészítése Hamuból és mészbôl készítia hamunak beáztatása vetetik munkába = ahamut vízben áztatjukha elébbeni lúg nints = ha régebbi lúg nincs

3. A fôzés (a zsiradékot és a lúgothosszan fôzni kell, míg a zsír elnem szappanosodik)

Olvadt faggyú és lúg szükséges hozzá

sokaságához képest kisebb, vagy nagyobb üst-be tétetik = a lúg és a zsír mennyiségének meg-felelô nagyságú üstbe teszik

4. A szappan kisózása törött közönséges konyhasó

a só arra való, hogy a kövérség a lúgtól különvál-jék = a só hatására a szilárd szappan kiválik alúgoldatbóla lúg magánossan lefoly róla = a szappan márkivált, a feleslegben lévô lúg hatására márnem válik ki több

Fogalmak Gyors égés, lassú égés, tökéletes égés,oxidok, oxidálószer, redukálószer

Sav, bázis, lúg, só, *oxóniumion, *hidroxidion

Kísérletek

A szén égése, metán égése különbözômennyiségû oxigén jelenlétében Cink és kén reakciója, higany-oxid bom-lása

Sav és lúg kémiai reakciója, sósavszökô-kút, ammónia-szökôkút

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59



11..

22..

33.. a) 2 mol hidrogénmolekula 1 mol oxigénmolekulával képes maradék nélkül egyesülni.b) 1 mol oxigénmolekula 2 · 6 · 10

23darab hidrogénmolekulával képes maradék nélkül egyesülni.

c) 1 mol víz keletkezéséhez 1 mol hidrogénmolekula szükséges.d) 18 g víz keletkezéséhez 1 mol hidrogénmolekula szükséges.e) 18 g víz keletkezéséhez 2 g hidrogén szükséges.f) 4 g hidrogéngáz 1 mol oxigéngázzal képes maradék nélkül egyesülni.g) 4 g hidrogéngáz 32 g oxigéngázzal képes maradék nélkül egyesülni.

44..

Termokémiai szempontból milyen típusú ez a változás? Exoterm reakció.Sorolj fel olyan kémiai reakciókat, melyeket jellemezhet ez az energiadiagram! Pl. gyors égés (szén égése, magnéziumégése stb.), lassú égés (rozsdásodás), közömbösítés stb.Mit jelent az ábrán +∆E? A rendszer energiát vesz fel: endoterm változás, azaz ennyi energiát kell befektetni, hogy areakció meginduljon.Mit jelent az ábrán –∆E? A rendszer energiát ad le: exoterm változás. Ha a végsô állapotba kerül a rendszer, ennyienergiát ad le.Milyen tapasztalati megfigyelést eredményez az, hogy [+∆E] < [–∆E]? A reakció exoterm. A két energia különbsége adjaa reakció során felszabaduló hôt.Mit jelentenek az ábrán a következô betûjelek:A: kiindulási anyagok energiaszintje, B: termékek energiaszintje, C: átmeneti állapot energiaszintje.

55.. A, B, C, D, *E, G, 1. RedoxireakcióA, E, G, 2. Egyesülés

F, H, 3. Sav-bázis reakcióF, H, 4. Közömbösítési reakció

A, D, G, 5. ÉgésC, 6. Bomlás

A, D, E, F, G, H, 7. Exoterm változás(B) C, 8. Endoterm változás (A szén és szén-dioxid reakciója endoterm; a higany-oxidot sokáig

erélyesen kell hevíteni, hogy elbomoljon, ebbôl lehet sejteni, hogy endoterm a reakció.)


A) Hamis, mert a lassú égés is exoterm folyamat.B) Igaz.C) Igaz.D) Igaz. CO2 + C = 2 CO

E) Hamis. Zn + S = ZnS egyesülés.F) Hamis.G) Igaz.H) Igaz.

A) 1.

B) 2.

A) 3.

A) 4.

B) 5.

D) 6.

A) 7.

B) 8. A) 9.

B) 10.

+ ∆E

E

A

B

C

– ∆E

Reakciótípusok Redoxireakciók (*elektronátmenet)Egyesülés, bomlás

Sav-bázis reakciók (*protonátmenetteljáró reakciók), közömbösítési reakciók

Reakcióegyenletek

C + O2 = CO2CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2OC + CO2 = 2 COZn + S = ZnS2 HgO = 2 Hg + O2

HCl + NaOH = NaCl + H2OHCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2 H2O*HCl + H2O = H3O

+ + Cl–

*NH3 + H2O = NH4+ + OH–

*NH3 + HCl = NH4Cl

Interaktív tananyag Játékok, feladatok: 10. Társasjáték: A kémiai változások típusai

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

**66.. ANYAGISMERET

**77.. A rejtvény egy lehetséges megoldása:1. Sárgászöld, mérgezô gáz. A periódusos rendszer 7. oszlopában

található.2. Termokémiai kifejezés, energiaelnyeléssel járó folyamat.3. A periódusos rendszer második oszlopának, negyedik periódusá-

nak fémje.4. A kalciummal egy periódusban lévô alkálifém5. ????????????????????6. XIX. századi magyar kémikus, az egyik fajta gyufa gyártásának kidol-

gozója, a „márciusi ifjak” egyike.7. Reakciótípus, az égés is ide tartozik.

IV. Témazáró feladatlapok megoldásai

IV. témakör


II.. 1. Redukálószer: a redukálószer oxigént képes elvonni (*a redukálószer elektront ad át a reakciópartnernek).2. Tökéletes égés: Olyan égési folyamat, melynek során elegendô mennyiségû oxigén lép reakcióba, ilyenkor csak

oxidok keletkeznek.IIII.. 1. Cink és kén reakciója: Zn + S = ZnS

2. Sósav és nátrium-hidroxid reakciója: HCl + NaOH = NaCl + H2OIIIIII..

IIVV.. A) Igaz. B) Igaz. C) Igaz.D) Hamis, a szúrólánghoz ki kell nyitni a levegônyílást. E) Hamis, elég legalább egy feltétel megszüntetése.F) Igaz. G) Igaz.

VV..

VVII.. CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O1 mol 2 mol 1 mol 2 mol16 g 64 g 44 g 36 g

6 · 1023 db 2 · 6 · 1023 db 6 · 1023db 1,2 · 1024 db

molekula molekula molekula molekula

VVIIII..


foszfor •földgáz •

szén-monoxid •higany-oxid •

lúgkô •meszes víz •

kalcium-klorid •szódabikarbóna •

• hôjelzô festékek• mérgezô gáz• fehér, ionrácsos anyag• gyomorégés ellen használják• gyufagyártásnál használják• robbanásveszélyes gáz• vizes oldata a zsírokat jól oldja• az oltott mész vizes oldata

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

KLÓR

ENDOTERM

KALCIU

KÁLIU

REAKCIÓ

IRINY

REDÓXI

M M I

Egyesülés Bomlás Égés Közömbösítés1., 6. 3. 2., 4. 5.

C) 1.D) 2.

A) 3.E) 4.

D) 5. B) 6.

F) 7.B) 8.

C) 9. A) 10.

D) 1. (Mivel ez még nem jelenti azt, hogy egy kiindulási anyag van.)C) 2.A) 3.A) 4.

D) 5. A) 6.B) 7.A) 8.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

VVIIIIII.. Azonos térfogatban azonos anyagmennyiségû oldott anyagot tartalmazó savoldatot és lúgoldatot összeöntünk.A oldat: 50 cm3 sósavoldat (lakmusz indikátorral)B oldat: 50 cm3 nátrium-hidroxidoldat (lakmusz indikátorral)Milyen színû az A oldat? Piros. Milyen színû a B oldat? Kék. Milyen színû lesz az oldat az összeöntés után? Lila. Milyenlesz a kémhatása? Semleges.

IV. témakör


II.. 1. Közömbösítés: olyan sav-bázis reakció, melyben egy sav és egy lúg lép reakcióba egymással, és só és víz keletkezik.2. Egyesülés: olyan kémiai reakció, melyben többféle kiindulási anyagból egyféle anyag keletkezik.

IIII.. 1. Metán égése: CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O2. Higany-oxid hevítése: 2 HgO = 2 Hg + O2

IIIIII..

IIVV.. A) Hamis, a gázok tömege is számít. B) Igaz. C) Igaz. D) Igaz. E) Igaz.F) Hamis, a lassú égésnek nem feltétele a gyulladási hômérséklet.G) Hamis, a bomlás során a termékek száma több, mint a kiindulási anyag.

VV..

VVII.. C + O2 → CO21 mol 1 mol 1 mol12 g 32 g 44 g

6 · 1023

db 6 · 1023

db 6 · 1023

dbatom molekula molekula

VVIIII..

VVIIIIII. Milyen színû az A oldat? Piros. Milyen színû a B oldat? Kék. Milyen színû lesz az oldat az összeöntés után? Piros. Milyenlesz a kémhatása? Savas.

IV. témakör


II.. 1. Bomlás: olyan kémiai reakció, melynek során egyféle anyagból többféle anyag keletkezik.2. Tömegmegmaradás törvénye: kifejezi, hogy a kémiai reakció során a kiindulási anyagok összes tömege, és a ter-mékek összes tömege megegyezik.

IIII.. 1. Szén égése: C + O2 = CO22. Sósav és kalcium-hidroxid reakciója: 2 HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2 H2O

IIIIII..

IIVV.. A) Igaz. B) Hamis, nem lesz feltétlenül semleges az oldat kémhatása. C) Igaz.D) Igaz, a világítólángban a koromszemcsék izzanak. E) Igaz, az olaj a víz tetején tovább ég.F) Igaz. G) Hamis, az oxidálószer saját maga redukálódik.

VV..

VVII.. C + CO2 → 2 CO1 mol 1 mol 2 mol12 g 44 g 56 g

6 · 1023 db 6 · 1023 db 1,2 · 1024 dbatom molekula molekula

VVIIII..


A) 1.

E) 2.

D) 3.

B) 4.

C) 5.

D) 6.

C) 7.

A) 8.

B) 9.

F) 10.

C) 1.

B) 2.

C) 3.

B) 4.

D) 5.

B) 6.

B) 7.

A) 8.

Egyesülés Bomlás Égés Közömbösítés

1., 3. 4. 5., 6. 2.

Egyesülés Bomlás Égés Közömbösítés

1., 4. 5., 6. 2. 3.

A) 1. E) 2.

B) 3.E) 4.

C) 5. C) 6.

A) 7.F) 8.

D) 9.B) 10.

A) 1. A) 2.

B) 3. C) 4.

B) 5.B) 6.

A) 7.D) 8.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

VVIIIIII.. Milyen színû az A oldat? Színtelen. Milyen színû a B oldat? Rózsaszínû. Milyen színû lesz az oldat az összeöntés után?Rózsaszínû. Milyen lesz a kémhatása? Lúgos.

Év végi összefoglalás

11.. A kakukktojás: 16.

22..

33..


Fizikai változásHalmazállapot-

változás

1., 7., 8., 18.

Fémek

2., 4., 6., 11., 12., 19., 20.

GyorsÉgés

Lassú5., 14., 15., 17.

3.

Egyéb

9., 10., 13., 16.

Kémiai változás

Elemek

Fémek

13. 4., 10., 14.1., 2., 3., 5.,7.,

8., 9., 12.6., 11., 20. 17. 15., 19. 18.

NemfémekVegyületek

Keverékek

Vizes oldatokGáz-

elegyekFolyadék-

Szilárd keverékek

Anyagok

1. nemesgázok2. alkáliföldfémek3. vas:4. alkálifémek5. gáz-halmazállapotú elemek6. halogének7. fémek

8. nemfémek9.

alumínium:10.11. hidrogén:12. IV. A fôcsoport elemei13. földfémek

H

Fe

FeCszén:

HAl

C

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

44..

55..

66.. a) Hogyan változik a HCl oldhatósága a hômérséklet növekedésével? A hômérséklet növekedésévelcsökken a HCl oldhatósága. b) Hogy nevezzük a HCl-gáz vizes oldatát? Sósav. c) Milyen a kémhatása? Sa-vas. d) Erôs vagy gyenge sav? Erôs sav. e) Milyen színû lesz ebben az oldatban a lakmusz? Piros. f) Melyikoldat töményebb: a 0 °C-on, vagy a 60 °C-on telített oldat? A 0 °C-on telített oldat a töményebb.


nitrogén

szén

kén

klór

nátrium

V. A

IV. A

VI. A

VII. A

I. A

2

2

3

3

3

5

4

6

7

1

:N.

:C.

:S:

:Cl.

Na.

.

.

.

.

.

. .

. .

Szilárd, kristályos Folyékony GázA részecskék elrendezôdése

szabályos rendben nem teljes rendezôdés rendezetlen

A részecskék mozgása csak rezeghetnek egymáson gördülhetnekegyenes vonalú

mozgást végezhetnek,míg nem ütköznek,

A részecskék közöttimásodrendû kötéseknagysága

erôsebb kötés lehet(több másodrendû kötés alakulhat ki)

gyengébb (kevesebbmásodrendû

kötés alakulhat ki)

gyakorlatilag nem alakulki másodrendû kötés

Az anyag alakja állandó, meghatározottváltozó, felveszi az edény alakját

nincs alakja, kitölti a rendelkezésére álló teret

Az anyag térfogata állandó állandó változóJelöld, hogy melyik hal-mazállapot-változást jel-lemzi az olvadás-, illetveforráspont!

olvadás forrás

A következô anyagokmilyen halmazállapotúakszobahômérsékleten:HCl, H2O, I2, Br2, N2, H2

I2, H2O, Br2 HCl, N2, H2

Az elem Az elem egy atomja

Neve

hidrogén

alumínium

oxigén

I. A

III. A

VI. A

1

3

2

1

3

6

H.

:Al.

:O:

Melyik fôcsoportbatartozik?

Hány elektronhéjavan?

Hányvegyértékelektronja

van?

Ábrázold a vegyjelköré írt pontokkal

vegyértékelektronjait!

.

.

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

g) Számold ki, hogy a 0 °C-on telített oldat hány tömeg%-os! 0 °C-on: 100 g vízben van 82,3 g HCl

182,3 g oldatban van 82,3 g HCl100 g oldatban van X g HClX = 100 . 82,3/182,3 g = 45,15 g HCl, tehát 45,15 tömeg%-os az oldat.

77..

88..

A tankönyvben leírt kísérletekhez szükséges anyagok és eszközök

Anyagszükséglet

[[ccssooppoorrttllééttsszzáámm:: ccssllttsszz]]


A) 1. C) 2.

C) 3. D) 4.

B) 5. E) 6.

B) 7. A) 8.

D) 9. E) 10.

1A

T

O

M

2K

Ö

T

Ô

3É

G

É

S

4M

E

N

G

Y

E

L

E

J

E

V

5I

O

D

I

U

M

6ÁÁ

7V

Í

Z

8A

L

9LL

10TT

11A R

I L A

L L A N D Ó

Ú G O S

O V A L E N S

L D Ó S Z E R

R Á N

Á T R I U M

Á L I U M

P O L Á R I S

I D R O G É N

A N Y

12L

13Á

14L

15K

16O

17ZZ

18U

19N

20K

21A

22H

23ÁÁ

24ZZ

E

L

T

O

E

N

Ö

M

Í M D E

T M S G

E A Z S

T

T

G Á

M

Z

Á

M

Z R

I ó

L

Á

R

D

M

G E

M

E

S

G

Á

Z

O

K

U

L

P

H

U

R

27R

28T

29ÁÁ

30S

31B

32A

33N

34I

35S

25T

26A

AnyagVeszélyesség

jelzéseKezelése Mennyiség Kísérlet Megjegyzés

Aceton (köröm-lakklemosó)Alumíniumhuzal, -fólia

FR 11

S 9, 16,23, 33

10 cm3 x csltsz Különféle anyagok oldásakülönféle oldószerekbenIsmerkedés a kémiai elemekkel

Alumíniumtárgy bemutatásra

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


AnyagVeszélyesség


Ammónium-klorid

Ammónium-hidroxid cc.szalmiákszesz

Bárium-klorid

Benzin

Cinkpor

Ételecet

Etilalkohol

Étolaj

Fenolftalein

Grafitrúd

Gyertya

Higany

Higany-oxid

Homok

Hurkapálca

Jód

XnR 22, 36CR 34, 37

XnR 20, 22FR 11FR 15, 17XcR 36, 38FR 11

TR 23, 33TR 26, 27,28, 33

XnR 20, 21

S 22

S 7, 26

S 28

S 9, 16,29, 33S 43

S 2, 23,26S 7, 16

S 7, 44

S 1, 2,13, 28,45

S 23, 25

vegyszeres ka-nálnyipár csepp

híg oldat

kémcsônyi

1-2 g

10 cm3 x csltszvegyszereskanálnyi

10 cm3 x csltsz10 cm3 x csltsz10 cm3 x csltsz

ha tanulókísér-let, akkor xcsltsz

fél kémcsônyi

2 g x csltsz

csomag

csipetnyi

Hôvezetés vizsgálataKülönféle anyagok oldásakülönféle oldószerekbenAz oldódást kísérô hôvál-tozások vizsgálataAmmónia és hidrogén-klorid egymásra hatása Néhány anyag vizes olda-tának kémhatása*Ammónia-szökôkút kí-sérletLángfestés

Különféle anyagok oldásakülönféle oldószerekbenCink és kén reakciója

Néhány anyag vizes olda-tának kémhatásaKülönféle anyagok oldásakülönféle oldószerekbenKülönféle anyagok oldásakülönféle oldószerekben*Ammónia-szökôkút kísérletHôvezetés vizsgálataIsmerkedés a kémiai ele-mekkelA levegô összetételéneka vizsgálataKémiai elemek csopor-tosítása

Higany-oxid bomlása

Keverékek szétválasztása

A láng szerkezetének avizsgálataA jód szublimálása

Ismerkedés a kémiai ele-mekkel

Különféle anyagok oldásakülönféle oldószerekben

27 g kimérve: molárismennnyiség szemléltetésé-hez

cc. ammónium-hidroxid-ból pár cseppet végigfo-lyatunk a henger falán

Oldat, illatszerszóróba

Homokkal teli tálca a kí-sérlethezAz ételecetet hígítjuk

Bemutatás: savak és lúgok kémhatásaHasznált zseblámpaelem-bôl kiszerelve

Háztartási gyertya

Bemutatásra

A HgO színének változá-sa a hômérséklet változá-sakorHomok tûzoltáshoz (ládányi)

Bemutatásra is

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


AnyagVeszélyesség


Kalcium

Kalcium-hidroxid,meszes víz

Kálium-kloridKálium-nitrát

Kálium-permanga-nát

Kén

*Kénsav cc.

Konyhasó

Kristálycukor

Lakmusz

Lítium-klorid

Magnézium: szalag,por

FR 15CR 34

OR 28

O,XnR 8, 22

FR 11

CR 35

XnR 22

FR 15, 17

S 8, 24,25, 43S 2, 26,27, 36,37, 39

S 16, 41

S 2

S 16, 23

S 2, 26,30

S 24

S 7, 8,43

csipetnyi

1-2 g30g

csipetnyi

csipetnyi x cstl-szkéshegynyikristályos

por, vegyszeres ka-nálnyi

10 cm3

15 g x csltsz

1-2 g

1-2 cm2-3 g

Kalcium égetése

A kilélegzett levegô vizsgálata

LángfestésK-nitrát vízben való oldhatóságának vizsgálata

K-permanganát oldásavízbenKülönféle anyagok oldásakülönféle oldószerekbenNátrium és klór reakciójaIsmerkedés a kémiai ele-mekkel

Cink és kén reakciója

*Sósavszökôkút

Só és homok keveréké-nek szétválasztása

Különféle anyagok oldásakülönféle oldószerekben

Konyhasó vízben való old-hatóságának vizsgálata

*SósavszökôkútKülönféle anyagok oldásakülönféle oldószerekben*Sósavszökôkút

Lángfestés

Ismerkedés a kémiai ele-mekkel

Magnézium égése

Magnézium és jód reakciója

Granulált, bemutatásra is

Oldat készítéséhez égetett mész

Oldat, illatszerszóróbaHa tanulókísérlettel vé-geztetjük, akkor a több-szöröse

Klór fejlesztéséhezKénkristály bemutatásra

32 g kénpor kimérve:moláris mennyiség szemléltetéséhez

Szép kôsókristály bemuta-tásra

58,5 g kimérve: molárismennyiség szemléltetésé-hez

Bemutatásra: savak és lú-gok kémhatásaOldat, illatszerszóróba

Bemutatása

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59


AnyagVeszélyesség


MetilvörösNátrium

Nátrium-hidro-gén-karbonátNátrium-hidroxidszilárdoldat

Ólom

Rézhuzal

Réz-szulfát (réz-gálic)

Sósav cc.

Széndarabka

Vasszög

F,CR 14,15, 34

CR 35

TR 20,22, 33, 61

XnR 22,36, 38CR 34, 37

S 5, 8,43, 44

S 2, 26, 27,36, 37,39

S 37,45, 53

22

26, 36, 37, 39, 45

kis darabka

oldat, 10 cm3 x csltszoldat

szilárd (1-2pasztilla)

híg oldat

100 cm3

0,1 mol/dm3

csipetnyi

pár csepp

híg oldat

100 cm3

0,1 mol/dm3

Nátrium és klór kémiaireakciója

Néhány anyag vizes oldatának kémhatásaA levegô összetételénekvizsgálata (híg oldat)

Az oldódást kísérô hôváltozások vizsgálata

Néhány anyag vizes oldatának kémhatása

Sav és lúg kémiai reakciójaIsmerkedés a kémiai elemekkel

Ismerkedés a kémiai elemekkelRézgálicoldat készítése

Ammónia és hidrogén-klorid egymásrahatása

Néhány anyag vizes olda-tának kémhatása

Nátrium és klór kémiaireakciója

Sav és lúg kémiai reakciójaA szén égése

Ismerkedés a kémiai elemekkelIsmerkedés a kémiai elemekkel

IndikátorNátrium bemutatása

0,1 mol/dm3 oldat (4 g/dm3)

Ólomtárgy (pl. ólomcsô)bemutatásra

Bemutatás

Kristályos, bemutatásra is

cc. sósavoldatból párcseppet végigfolyatunk ahenger falán

Klór fejlesztéséhez: K-permangnát + HCl

cc. sósavból hígítással ké-szítünk12 g szén (molárismennyiség) bemutatásra is

Vasdarab bemutatásra55,8 g kimérve: molárismennyiség szemléltetésére

KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

mûanyag tejfölöspohár, pirospaprika, rizs 50 cm3, bab 50 cm3, vatta, citromlé, desztillált víz, lila káposz-talevél (szárított is lehet), gyufa

Eszközök

Borszeszégô x csltszBunsen-égô x csltszfôzôpohár 200 cm3 x csltszgázfejlesztô készülék 1 dbgázfelfogó henger 2 dbgumidugó, átfúrt, kihúzott végû üvegcsôvel, a gömblombikba illôhômérô (0 °C–100 °C-ig) x csltszillatszerszóró 5 dbkémcsô x csltszkémcsôállvány x csltszkéslángelosztólombik: gömblombik, álló lombik, Erlenmeyer-lombik (csltsz), mérôlombik mûanyag szívószálaknagyméretû fecskendôoldalcsöves kémcsô x csltszollóóraüvegparafa dugók (nagyobb, lapos dugó is)szûrôpapírtégelyfogó vagy csipesz x csltsztérfogatmérô hengertölcsér x csltszüvegbotüvegcsô (az oldalcsöves kémcsô oldalcsövének megfelelô átmérôjû, csltsz x 20 cm)üvegkádvasháromlábvegyszereskanál x csltszvízbontó készülék

Falitáblák

periódusos rendszer

Modellek

térkitöltôs molekulamodellek,pálcikamodell-készletmágneses tábla (vaslemez), mágnesekre ragasztott atommodellek, dipólusok, elektronok stb.

Interaktív tábla (+projektor + PC)

interaktív tananyag (CD)


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Felhasznált szakirodalom

AAttkkiinnss,, PP.. WW.. :: A periódusos birodalom, Világ – Egyetem Sorozat, Kulturtrade kiadó, 1995

BBaalláázzss LLóórráánnttnnéé ddrr.. –– JJ.. BBaalláázzss KKaattaalliinn:: Ennyit kell(ene) tudnod kémiából, Pánem-Akkord Kiadó, 1996

DDrr.. BBaalláázzss LLóórráánntt:: A kémia története, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1996

GGrreeeennwwoooodd,, NN.. NN.. –– EEaarrnnsshhooww,, AA..:: Az elemek kémiája I–III. Nemzeti Tankönyvkiadó, 1999

HHaannss BBrreeuueerr:: SH Atlasz – Kémia, Springer Hungarica Kiadó Kft., 1995

szerk.: Nánási Irén, Humánökológia Medicina Könyvkiadó, 1999

KKeerréénnyyii AAttttiillaa:: Általános Környezetvédelem, Mozaik Kiadó, 2001

KKöönncczzeeyy RRéékkaa –– SS.. NNaaggyy AAnnddrreeaa:: Zöldköznapi kalauz, Föld Napja Alapítvány, 1997

MMéésszzáárrooss EErrnnôô:: A környezettudomány alapjai, Akadémiai Kiadó, 2001

NNyyiillaassii JJáánnooss:: Atomok és elemek, Gondolat Kiadó, Stúdium Könyvek, 1972

OObbeennddrraauuff,, VViikkttoorr:: Kémiai kísérletek a kémiaoktatásban, Kôszeg, 1999(e-mail: [email protected])

PPáállvvööllggyyii TTaammááss:: Az új évezred környezeti kihívása: az éghajlatváltozás, L’Harmattan Kiadó, 2000

PPaallmmeerr,, DDoouuggllaass:: A történelem elôtti világ atlasza, Gabo Könyvkiadó, 2000

RRiieeddeell MMiikkllóóss:: Az SI és a IUPAC definíciók alkalmazása a kémiaoktatásban, ELTE Fizikai-kémiai és Radiológiai Tanszék kiadása, Budapest, 1988

VVáárrnnaaii GGyyöörrggyy:: Környezeti nevelés a kísérletezô kémiatanításban, Kenguru Kft., Gyôr, 1995

Vele vagy nélküle? Ismeretek az atomenergiáról és a nukleáris biztonságról; Készült: a Nukleárisbaleset-elhárítási Kormánybizottság Titkárságának megbízásából, a Mûvelôdési és Közoktatásügyi Minisztériumbiztonságszervezési és üzemgazdasági fôosztályának és a BME Nukleáris Technikai Intézetének közre-mûködésével, Budapest, 1997


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Tartalomjegyzék

RRöövviiddeenn aa ttaannkköönnyyvvrrôôll KKÉÉMMIIAA 77.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33AA ttaannkköönnyyvvhhöözz ttaarrttoozzóó sseeggééddlleetteekkrrôôll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

A munkafüzet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4A témazáró feladatlapok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4A tanári kézikönyv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

KKeerreettttaanntteerrvv aa 77.. oosszzttáállyyooss kkéémmiiááhhoozz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55TTaannmmeenneett aa ttaannkköönnyyvvhhöözz aazz áállttaalláánnooss iisskkoolláákk 77.. éévvffoollyyaammaa sszzáámmáárraa aa kkeerreettttaanntteerrvv aallaappjjáánn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88SSzzaakkkköörrii tteemmaattiikkaajjaavvaassllaatt aa ttaannkköönnyyvv ééss aa mmuunnkkaaffüüzzeett aallaappjjáánn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1188AA llaabboorraattóórriiuummii mmuunnkkaa mmeeggsszzeerrvveezzééssee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199

A) Veszélyszimbólumok és jelek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20B) A veszélyes anyagok veszélyeire, kockázataira utaló R mondatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20C) A veszélyes anyagok biztonságos használatára utaló S mondatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21D) A veszélyes anyagok feliratozása, címkézése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22E) Minden vegyszernek, veszélyes anyagnak van biztonsági adatlapja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23F) Az iskolai kémiai laboratóriumok törvényes mûködéséhez szükséges teendôk . . . . . . . . . . . .23

AA ttaannaannyyaagg ffeellddoollggoozzáássaa lleecckkéékkrree lleebboonnttvvaa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22551. óra: Mivel foglalkozik a kémia? Kísérletezés a kémiai laboratóriumban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252. óra: Laboratóriumi eszközök és használatuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273. óra: Mekkora egy atom? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294. óra: Atom, elem, vegyjel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315. óra: A kémiai elemek csoportosítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326. óra: Mibôl áll egy molekula? Molekula, vegyület, képlet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35*K óra: Játék a molekulákkal (kiegészítô, gyakorlóóra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397. óra A víz halmazállapot-változásai. Olvadás-fagyás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .408. óra: Párolgás, forrás, szublimáció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449. óra: Lecsapódás, desztilláció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4610. óra: Fizikai változás, energiaváltozások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4811. óra: A víz bontása kémiai reakcióval. A kémiai változás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52I. Témazáró feladatlap megoldásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5412. óra: Keverékek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5613. óra: A keverékek szétválasztása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58*K óra: A keverékek szétválasztása. Adszorpció, kromatográfia (kiegészítô óra) . . . . . . . . . . . . . .6114. óra: A levegô . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62*K óra: A légkörrel kapcsolatos környezetvédelmi problémák (kiegészítô óra) . . . . . . . . . . . . . .6515. óra: Oldatok készítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 16. óra: Az oldékonyság . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7217. óra: Az oldhatóság és függése a hômérséklettôl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7418. óra: Az oldatok töménysége . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77*K óra: Kémiai számítások (gyakorlóóra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8019. óra: Az oldatok kémhatása. Indikátorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8420. óra: A természetes vizek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92II. Témazáró feladatlap megoldásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9321. óra: Az atom felépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9722. óra: Az atommag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9923. óra: Az elektronszerkezet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10324. óra: Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107*K óra: A nemesgázok (kiegészítô óra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11125–26. óra: Egyszerû ionok keletkezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11327. óra: Ionrácsos kristályok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11628. óra: Kovalens kötés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120*K óra: Molekulák polaritása, a másodrendû kémiai kötés. Molekularácsos kristályok (szakmaikiegészítô óra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12829. óra: Az anyagmennyiség mértékegysége a mól . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13030. óra: A kémiai jelek mennyiségi értelmezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131Gyakorlóóra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133*K óra: Kémiai számítások (kiegészítô, gyakorlóóra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134III. Témazáró feladatlapok megoldásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13531–32. óra: A gyors égés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13733. óra: A lassú égés. Az égés mint redoxireakció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14134. óra: Egyesülés és bomlás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14335. óra: A kémiai egyenlet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145*K óra: Kémiai számítások (gyakorlóóra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14736. óra: A közömbösítés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148*K óra: A sav-bázis reakciók atomszerkezeti értelmezése (szakmai kiegészítô óra) . . . . . . . . . .151Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155IV. Témazáró feladatlapok megoldásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157Év végi összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159A tankönyvben leírt kísérletekhez szükséges anyagok és eszközök . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

FFeellhhaasszznnáálltt sszzaakkiirrooddaalloomm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116666


KEMIA_7_JAV2 8/14/09 9:59

kemia 7 jav2 - gov.hu · 2020. 2. 3. · j. balázs katalin kÉmia tanÁri kÉzikÖnyv 7. évfolyam...

Documents