Tagozat, 10. évfolyam, kémia, 16/1 TÁMOP-3.1.3-10/1-2010-0005 „A természettudományos közoktatás megújítása, az érdi Vörösmarty Mihály Gimnázium koordinálásával”   Tagozat, 10. évfolyam, kémia, 16/1

A szerves vegyületek minőségi analízise

Ismétlő kérdések Írd fel a szénatom elektronszerkezetét alapállapotban sp3 hibridállapotban! Ábrázold cellásan is!

6C: 1s22s22p2 6C:1s22s12p3

A szénvegyületek csoportosítása Szerves vegyületek ……………………………………………. Heteroatomos vegyületek Telített …………………… Aromás Nyílt láncú és gyűrűs ………………….

A szénvegyületek csoportosítása Szerves vegyületek Szénhidrogének Heteroatomos vegyületek Telített Telítetlen Aromás Nyílt láncú és gyűrűs Gyűrűs

A szerves vegyületek kémiai analízise A) Minőségi analízis: A vegyületet felépítő elemek meghatározása B) Mennyiségi analízis A vegyület alkotórészei arányának meghatározása

A szénhidrogének alkotóelemei: C, H A leggyakoribb heteroatomok: O, pl: alkoholok, észterek N: fehérjék, nukleinsavak S: egyes fehérjék

A szerves anyagok szén- és hidrogéntartalmának kimutatása kísérlet A szerves anyagok szén- és hidrogéntartalmának kimutatása

Végrehajtás: Borszeszégő lángja fölé tarts tégelyfogó segítségével néhány másodpercig egy száraz óraüveget, majd egy meszes vízzel átöblített főzőpoharat!

Tapasztalat: Az óraüvegre vízcseppek rakódtak le Tapasztalat: Az óraüvegre vízcseppek rakódtak le. A meszes vizes cseppek a főzőpohár falán zavarossá váltak.

Magyarázat: A borszeszégőben szerves anyag, etil-alkohol található (C2H5OH). Az etil-alkohol égése: páralecsapódás C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O Reakció meszes vízzel: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

2. kísérlet A szerves folyadékok oxigéntartalmának kimutatása

Végrehajtás: Egy kémcsőbe tegyél 3-4 cm3 benzint, egy másikba pedig 3-4 cm3 acetont vagy etil-alkoholt! Mindkét kémcsőbe szórj néhány jódkristályt! Figyeld meg a változást!

Tapasztalat: A benzin lila színű, az aceton sárgásbarna színű lett Tapasztalat: A benzin lila színű, az aceton sárgásbarna színű lett. Magyarázat: A jód az oxigént nem tartalmazó szerves folyadékokban lila színnel oldódódik, az oxigéntartalmúakban sárgásbarnával.

A benzin szénhidrogén-keverék, az aceton pedig egy oxigéntartalmú szerves vegyület: CH3 C = O

A kísérlet:

3. kísérlet Szerves vegyületek nitrogéntartalmának kimutatása

Végrehajtás: Egy kémcsőbe tegyél 3-4 cm3 tojásfehérjét, majd adj hozzá 1-2 nátrium-hidroxid pasztillát, majd óvatosan melegítsd a kémcső tartalmát! A kémcső szájához tarts megnedvesített univerzális indikátorpapírt!

Tapasztalat: Az indikátorpapír megkékült, szúrós szagú gáz keletkezett Tapasztalat: Az indikátorpapír megkékült, szúrós szagú gáz keletkezett. Magyarázat: A nitrogéntartalmú fehérjéből nátrium-hidroxid hatására ammónia keletkezik.

NH3 + H2O → NH4+ + OH- A keletkező hidroxidionok jelenlétét mutatja az univerzális indikátor kék színe.

A kísérlet:

1. Milyen reakció játszódott le az ammónia és a víz között. 2 1. Milyen reakció játszódott le az ammónia és a víz között? 2. Mi volt az ammónia szerepe a folyamatban? 3. Milyen más indikátort lehetett volna még használni?

Milyen reakció játszódott le az ammónia és a víz között? Sav-bázis reakció 2. Mi volt az ammónia szerepe a folyamatban? Bázis 3. Milyen más indikátort lehetett volna még használni? Fenolftalein

4. kísérlet A szerves vegyületek kéntartalmának kimutatása

Végrehajtás: Az előző kísérletben kapott kémcső tartalmához kihűlés után adj 3-4 cm3 desztillált vizet, majd néhány csepp ólom-nitrát-oldatot! Tapasztalat: Fekete csapadék keletkezett.

Magyarázat: A tömény nátrium-hidroxid a fehérje kéntartalmát nátrium-szulfiddá alakította. Na2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2 NaNO3 fekete csapadék

Kísérlet:

Hány kötést tudnak kialakítani az alábbi atomok? C: ………………………… H: ………………………….. N: ……………………….. O: …………………………..

Hány kötést tudnak kialakítani az alábbi atomok? C: 4 H: 1 N: 3 O: 2

2. Mivé ég el a szerves vegyületek széntartalma ................................................ hidrogéntartalma …………………………………….

2. Mivé ég el a szerves vegyületek széntartalma: szén-dioxiddá (CO2) tökéletes égés esetén hidrogéntartalma: vízzé (H2O)

Csoportosítsd az alábbi vegyületeket összetételük alapján: CH2=CH–CH2OH b) c) d)

Szénhidrogének: b) d) Heteroatomos vegyületek: c) a) CH2=CH–CH2OH

2. Csoportosítsd az alábbi vegyületeket telítettség szerint 2. Csoportosítsd az alábbi vegyületeket telítettség szerint! a) b) c) d) CH3–CH2–OH

Telített vegyületek: a) d) CH3–CH2–OH Telítetlen vegyületek: b) Aromás vegyületek: c)

3. Hasonlítsd össze! A szénatomok protonszáma Az oxigénatomok protonszáma A C-C kötés felszakítási energiája A C = C kötés felszakítási energiája A C-atom elektronegativitása A Si-atom elektronegativitása A H-atom párosítatlan elektronjainak száma Az O-atom párosítatlan elektronjainak száma A C-atom vegyértéke gyűrűs molekulákban A C-atomok vegyértéke nyílt láncú molekulákban

3. Hasonlítsd össze! - megoldás A szénatomok protonszáma < Az oxigénatomok protonszáma A C-C kötés felszakítási energiája A C = C kötés felszakítási energiája A C-atom elektronegativitása > A Si-atom elektronegativitása A H-atom párosítatlan elektronjainak száma Az O-atom párosítatlan elektronjainak száma A C-atom vegyértéke gyűrűs molekulákban = A C-atomok vegyértéke nyílt láncú molekulákban

4. Mivel kell összerázni az ismeretlen szerves folyadékot, hogy megtudjuk, tartalmaz-e oxigént? Vízzel Benzinnel Meszes vízzel Jóddal Fenolftalein-oldattal

4. Mivel kell összerázni az ismeretlen szerves folyadékot, hogy megtudjuk, tartalmaz-e oxigént? Vízzel Benzinnel Meszes vízzel Jóddal Fenolftalein-oldattal

5. Az összegképlet megadja Az atomok kapcsolódási sorrendjét A molekula kémiai összetételét A szénatomok rendűségét A molekulákban az alkotóelemek arányát A ligandumok térállását.

5. Az összegképlet megadja Az atomok kapcsolódási sorrendjét A molekula kémiai összetételét A szénatomok rendűségét A molekulákban az alkotóelemek arányát A ligandumok térállását.

6. A telítetlen vegyületekben A szénatomok gyűrűvé kapcsolódnak Delokalizált elektronrendszer található A szénatomok négyligandumosak Vannak a molekulában kettős vagy hármaskötéssel kapcsolódó szénatom-párok.

6. A telítetlen vegyületekben A szénatomok gyűrűvé kapcsolódnak Delokalizált elektronrendszer található A szénatomok négyligandumosak Vannak a molekulában kettős vagy hármaskötéssel kapcsolódó szénatom-párok.

Módszertani megjegyzések

kísérlet Szükséges anyagok: meszes víz Szükséges eszközök: borszeszégő, 50 cm3-es főzőpohár, tégelyfogó, óraüveg, gyufa

2. kísérlet Szükséges anyagok: benzin, aceton vagy etil-alkohol, jód Szükséges eszközök: 2 db kémcső, vegyszereskanál

3. kísérlet Szükséges anyagok: fehérjeoldat, nátrium-hidroxid pasztilla, desztillált víz Szükséges eszközök: kémcső, univerzális indikátorpapír, kémcsőfogó, Bunsen-égő

A nátrium-hidroxid pasztilla tömény nátrium-hidroxid-oldattal helyettesíthető. Mindkét esetben védőszemüvegben és védőkesztyűben kell dolgozni, mert a nátrium-hidroxid maró hatású.

4. kísérlet Szükséges anyagok: fehérjeoldat, nátrium-hidroxid pasztilla, ólom-nitrát-oldat, desztillált víz Szükséges eszközök: kémcső, kémcsőfogó, Bunsen-égő

Felhasznált irodalom: Dr Felhasznált irodalom: Dr. Pais István: Kémiai előadási kísérletek, Budapest, Tankönyvkiadó, 1963 Rózsahegyi Márta, Wajand Judit: 575 kísérlet a kémia tanításához, Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1991 Vajthó Erik, Z. Orbán Erzsébet (szerk.): Feladatbank kémia II. osztály, Budapest, Pest Megyei Pedagógiai Intézet, 1990

Készítette: DFT-Hungária Kft Készítette: DFT-Hungária Kft. Érd Megyei Jogú Város Önkormányzata megbízásából 2012