Příprava kyslíku a vodíku

Kyslík je za normálních podmínek (20 °C, 101,3 kPa) bezbarvý plyn bez chuti či zápachu. Je omezeně rozpustný ve vodě. Je využíván jako silné oxidační činidlo. Ve sloučeninách je nejčastěji dvojvazný, je velmi reaktivní. V atmosféře se vyskytuje ve formě dvouatomových molekul O2 nebo ve formě tříatomových molekul, ozonu, O3. Je uchováván v tlakových lahvích s modrým pruhem.

Vodík je za normálních podmínek (20 °C, 101,3 kPa) bezbarvý plyn bez chuti či zápachu. Volný ve formě dvouatomových molekul H2 se vyskytuje např. v zemním plynu. Je vázaný ve všech organických sloučeninách a v některých anorganických sloučeninách.

Vodík ve směsi s kyslíkem vytváří prudce výbušnou směs.

Úkol: Připravte kyslík a vodík a ověřte jejich vlastnosti.

Pomůcky: Stojan s držáky, baňka s bočním vývodem, dělící nálevka, pipeta, hadice, L spojka na hadice, zkumavky se zátkami, velká kádinka nebo miska, lžička, navažovací lodička, špejle, kahan, zápalky, měděná spirála, kleště.

Chemikálie: H2O2 (H302 zdraví škodlivý při požití, H318 poškozuje oči), MnO2 (H302, H332 zdraví škodlivý při požití a při vdechování), Zn granulovaný, HCl (H314 leptá kůži a poškozuje oči, H335 dráždí dýchací cesty, H290 korozivní pro kovy), H2O.

Pracovní postup:

  • Dodržujte bezpečnost práce a nezapomínejte na ochranné pomůcky (brýle, plášť).
  • Příprava kyslíku.
  • Sestavte aparaturu podle schématu (Obr. 1) nebo podle ukázkové aparatury v laboratoři. Nechte si ji zkontrolovat vyučujícím.
  • Do baňky navažte 0,5 g oxidu manganičitého.
  • Pomocí pipety převeďte do dělící nálevky 1 ml 10% peroxidu vodíku.
  • Pomalu přikapávejte peroxid vodíku do baňky a sledujte vývoj plynu. Vznikající plyn nechte asi minutu probublávat do nádoby s vodou, poté začněte plyn jímat do zkumavky, kterou jste před jímáním naplnili vodou. Vznikající plyn vodu vytlačuje. Zkumavku po naplnění plynem uzavřete zátkou ještě pod vodou.
  • Důkaz kyslíku doutnající špejlí.
  • Zapalte špejli pomocí kahanu a nechte ji chvilku hořet. Poté plamen sfoukněte a ještě žhavou špejli vstrčte do zkumavky s najímaným kyslíkem (připravena v kroku 2.). Pozorujte změny.
  • Příprava vodíku.
  • Sestavte stejnou aparaturu pro vyvíjení plynu. Opět ji nechte zkontrolovat vyučujícím.
  • Do baňky s bočním vývodem navažte 0,5 g granulovaného zinku.
  • Do dělící nálevky pomocí pipety odměřte 3 ml 10% kyseliny chlorovodíkové a pomalu ji přikapávejte do baňky se zinkem. Pozorujte změny v reakční baňce.
  • Vznikající plyn nechte opět asi minutu probublávat do nádoby s vodou, poté jímejte vznikající vodík do zkumavky předem naplněné vodou (asi 1 minutu) a následně zkumavku uzavřete zátkou. Stejným způsobem najímejte vodík do další zkumavky.
  • Důkaz vodíku.
  • Zapalte kahan.
  • Sundejte zátku ze zkumavky s vodíkem a zacpěte ji palcem. Přibližte se se zkumavkou k plamenu kahanu a odkryjte hrdlo zkumavky.
  • Druhou uzavřenou zkumavku s najímaným vodíkem upevněte do stojanu dnem vzhůru. Uchopte měděný drát do kovových kleští a rozžhavte ho v plamenu kahanu, až se pokryje černou vrstvou. Následně otevřete zkumavku s vodíkem a zasuňte do ní žhavý měděný drát. Pozorujte změny ve zkumavce.
  • Umyjte použité laboratorní nádobí a ukliďte pracovní stůl. Předejte jej vyučujícímu.

Obsah protokolu:

Po dokončení práce zpracujte protokol z laboratorní úlohy, který bude obsahovat následující náležitosti:

  • Jméno a příjmení, třída, datum.
  • Název a cíl práce.
  • Stručně popište pracovní postup a popište sledované změny v reakcích.
  • Vypracujte úkoly nebo odpovězte na následující otázky:
  • Kyslík i vodík patří mezi biogenní prvky, vysvětlete tento pojem.
  • Napište rovnice reakcí: přípravy kyslíku, přípravy vodíku, důkazu redukčních vlastností vodíku.
  • Závěr. 
© Lada Sekerová, Návrh inovace laboratorních cvičení pro gymnázia, Bakalářská práce. VŠCHT Praha, 2016.
Vytvořeno službou Webnode
Vytvořte si webové stránky zdarma! Tento web je vytvořený pomocí Webnode. Vytvořte si vlastní stránky zdarma ještě dnes! Vytvořit stránky