Kémiai Kísérletbemutató Előadók: Nagy Péter ELTE TTK Kémia MSC Bacsó András ELTE TTK Kémia BSC

Kémia Versenyek Hevesy György Kémia Verseny (7-8. oszt.) Curie Kémia Verseny (7-12. oszt) Irinyi József Kémia Verseny (9-10. oszt.) Kémia OKTV (11-12. oszt.) VegyÉSZtorna (levelező, 9-12. oszt.) KöKéL (levelező, 7-12. oszt.) (K, H és OH feladatok, egyéb versenyek pl.: fordítás …)

Nemzetközi Kémiai Diákolimpia „A kémiaversenyek csúcsa” 2010: Tokió, Japán 2011: Ankara, Törökország 2012: Washington DC, USA Hogyan lehet bekerülni? OKTV helyezés (1-15.), KöKéL helyezés alapján a válogató 1. hetére onnan kb. 12 ember a 2. hétre 4 fős a csapat

Egy kis fizikai kémia Feladat: Hogyan vegyük ki száraz kézzel a pénzérmét? (A vizet nem szabad elforralni vagy kiönteni.) Használható segédeszközök: Erlenmayer lombik borszeszégő

Saturnus fája Ólom-acetát oldatba cinklemezt mártunk. Egy kis idő múlva ólomfa képződik. Magyarázat: Pb2+ + Zn = Pb + Zn2+ Képen: Diana fája ugyanez csak ezüsttel

Exoterm és Endoterm Exotermre még sok példa lesz Endoterm: bárium-hidroxid és ammónium-nitrát reakciója Ba(OH)2 + 2 NH4NO3 = Ba(NO3)2 + 2 NH3 + 2 H2O Olyan endoterm a reakció, hogy a lombik odafagy a falapra.

Exoterm és Endoterm Kérdés: Mi történik? Melyik folyamat exoterm és melyik endoterm? Válasz: A pasztilla oldódik vízben és a jód egy része szublimál. A NaOH pasztilla oldódása vízben exoterm. A jód szublimációja pedig endoterm.

Égés (exoterm kísérletek) Égés tiszta oxigénben: 2 KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 Lehetséges-e az égés víz alatt? (Mi kell az égéshez) Lehetséges-e az égés széndioxidban? 2 Mg + CO2 = 2 MgO + C Bengáli tűz (sárga: Na, zöld: Ba, ibolya: K, vörös: Sr, villanás: Al)

Gyufa Mártógyufa: A tömény kénsav vizet von el a keményítőből, illetve oxidáló hatású klór-dioxidot hoz létre, ezért gyullad be a gyufa. Dörzsgyufa: 3 S + 2 KClO3 = 3 SO2 + 2 KCl

Színes Rézkolmplexek az ammónia oldja a réz hidroxid csapadékot: Cu(OH)2 + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2 OH- cc. HCl: Cu2+ + 4 Cl- = [CuCl4]2- Nikkelkomplexek: Ni2+ + 6 NH3 = [Ni(NH3)6]2+ [Ni(NH3)6]2+ + 3 en = [Ni(en)3]2+ + 6 NH3 [Ni(en)3]2+ + 2 dmg = [Ni(dmg)2]2+ + 3 en (en: etilén-diamin; dmg: dimetil-glioxim)

Színes Co2+ + 2 OH- = Co(OH)2 2 Co(OH)2 + H2O2 = 2 Co(OH)3 Képen: B12 vitamin

Színes Réz-hidroxid csapadék oldása: A sok hidroxilcsoportot tartalmazó anyagok, mint például a szőlőcukor és a glicerin komplexbe viszik a Cu2+ iont Réz-oxid oldása: A cink-klorid savasan hidrolizál, így oldja a réz-oxidot ZnCl2 + 2 H2O = [ZnCl2(OH)2]2- + 2 H+ Képen: réz biuretkomplexe

Ezüstkomplexek 2 Ag+ + CO32–  Ag2CO3 Ag2CO3 + 2 OH–  Ag2O + H2O + CO32– Ag2O + H2O + 2 Cl –  2 AgCl + 2 OH– AgCl + 2 NH3(aq)  [Ag(NH3)2]+ + Cl– [Ag(NH3)2]+ + Br–  AgBr + 2 NH3 AgBr + 2 S2O32–  [Ag(S2O3) 2]3– + Br– [Ag(S2O3) 2]3– + I–  AgI + 2 S2O32– 2 AgI + S2–  Ag2S + 2 I–

Oldódás Alapelv: Hasonló a hasonlóban oldódik jobban. A kálium dikromát a vízben oldódik, mivel ionos, a jód a benzinben és a triklórmetánban is oldódik, mivel apoláris. Összerázás után a benzines és a triklórmetános fázis elegyedik.

Reakciósebesség Landolt-reakió I.: 3 HSO3 + HIO3 = 3 HSO4 + HI HIO3 + 5 HI = 3 H2O + 3 I2 I2 + H2O + HSO3 = HSO4 + 2 HI Landolt II.: Hg2+ iont is juttatunk a rendszerhez, ezért HgI2 csapadékot (narancsvörös) észlelünk. Landolt III.: malonsavat adunk a rendszerhez ami lassan reagál a jóddal emiatt színtelenedik el.

A víz mint katalizátor 2 Al + 3 I2 = 2 AlI3 A reakció exoterm ezért a jód egy része szublimál A reakciót a jég is katalizálja, azaz lehet jéggel tüzet gyújtani Zn + NH4NO3 = N2 + ZnO + 2 H2O

Kísérletek hidrogén peroxiddal A mangán dioxid katalizálja a hidrogén peroxid bomlását. KI oxidálása 2 KI + H2O2 = 2 KOH + I2 Ólom-szulfid oxidálása PbS + 4 H2O2 = PbSO4 + 4 H2O Higany-oxid redukciója: 2 HgO + H2O2 = Hg2O + H2O + O2 Hg2O + H2O2 = 2 Hg + H2O + O2

Oxigénátvivő katalizátorok Metilénkék: Redukált alakja színtelen, oxidált alakja kék színű. Ha a rázással oxigén oldódik a vízbe, a metilénkék oxidálódik, de a cukor és a lúgos közeg mellett idővel visszaredukálódik Indigókármin: Hasonló mechanizmus, csak itt van egy vörös átmeneti szín a kezdeti zöld és a végső sárga között

Érdekességek Fekete kígyók: Az alkohol égni kezd, a felszabaduló hő hatására, a cukor elszenesedik a szódabikarbóna pedig bomlik, és a keletkező szén-dioxid felfújja. 2 NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O A kis tűzhányó: (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4 H2O

Alkoholszonda Alkoholszonda: 2 Cr2O72- + 3 CH3CH2OH + 16 H+ = 4 Cr3+ + 3 CH3COOH + 11 H2O

Fény Szikraeső: A kálium-permanganátból oxigén fejlődik, ezért a vas és a szén ég, a szén-dioxid részecskéi pedig izzó vasrészecskéket visznek magukkal A kén cinkkel és vassal is hevesen reagál, ZnS és FeS képződik

Kemilumineszcencia Olyan kémiai reakciók melyek fénykibocsátással járnak. Pirogallol: vörös Luminol + réz-szulfát + hidrogén-peroxid: kék Luminol + vörösvérlúgsó: zöldes

Köszönjük a figyelmet!