POWRÓT

SEMESTR II

PRACOWNIA CHEMICZNA


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Pracownia chemiczna i jej wyposażenie
Sposoby wykorzystania sprzętu laboratoryjnego

 

Pracownia chemiczna i jej wyposażenie

   

Rys. Laboratorium chemiczne

Dobrze urządzona pracownia chemiczna powinna posiadać znaczną ilość stanowisk roboczych przeznaczonych dla uczniów, w postaci stołów, krzeseł, przewodów gazowych, wodociągowych, elektrycznych, zlewów, kontaktów itp. Niezbędny jest oczywiście stół demonstracyjny nauczyciela, wyciąg oraz różnego rodzaju sprzęt i materiały chemiczne
Postawowym sprzętem jest szkło laboratoryjne i wiele różnego rodzaju urządzeń laboratoryjnych. Podstawowe rodzaje szkła laboratoryjnego prezentuje poniższa tabela.

Szkło laboratoryjne i akcesoria

Fotografie prezentowane są za zgodą firmy "Conbest"

Biureta

Chłodnica

Cylinder miarowy

Eksykator

Kolba miarowa

Kolba

Lejek

Mozdzierz

Pipety

Pipeta

Probówki

Zlewka

Palnik

Stojak

Termometry

Urządzenia laboratoryjne

Fotografie prezentowane są za zgodą firmy "Conbest"

Piec

Suszarka

Mieszadło

Papierki wskaźnikowe

Pehametr

Waga analityczna

Materiały to różnego rodzaju chemikalia, takie jak; kwasy, wodorotlenki, sole, metale, itp.

Do góry


 

Sposoby wykorzystania sprzętu laboratoryjnego

   

Wybrane przykłady wykorzystania sprzętu laboratoryjnego

Rozdzielanie substancji

Rozdzielanie substancji może odbywac się w oparciu o metody mechaniczne (filtracja, wirowanie), metody elektromagnetyczne (elektrofiltracja), metody termiczne (destylacja, ekstrakcja, odparowanie).


Rys. Zestaw do destylacji

Destylacja

Jeżeli będzie nam zależało na odzyskaniu cieczy, wtedy zastosujemy proces, który nazywamy destylacją (rys.).
Kolba destylacyjna powinna być wypełniona co najwyżej do połowy. Przed rozpoczęciem podgrzewania cieczy w kolbie należy odkręcić dopływ wody do chłodnicy. Oczekiwana temperatura par w kolbie destylacyjnej mierzona jest termometrem laboratoryjnym. Kolbę ogrzewamy początkowo stosunkowo dużym płomieniem, który zmniejszamy w momencie rozpoczecia wrzenia. Aby zapobiec przegrzaniu cieczy, do kolby wrzucamy kawałeczki porcelany.



Rys. Filtracja

Filtracja

Przykładem filtracji jest rozdzielenie mieszaniny zawierającej drobiny kredy zawieszone wodzie (rys.). W celu rozdzielenia takiej mieszany wystarczy przepuścić taką mieszaninę przez warstwę filtrującą, którą może być zwykła bibuła. Na filtrze pozostaje osad a rozpuszczalnik przenika przez filtr i oczyszczona od osadu spływa do naczynia.
W celu przeprowadzenia filtracji sączek z pofałdowanej bibuły filtracyjnej układamy w lejku odpowiedniej wielkości, dociskamy do ścianek i zwilżamy wodą destylowaną. Ciecz do filtracji powoli (najlepiej po bagietce) wlewamy do lejka. Filtr napełniamy do poziomu ok. 1 cm poniżej jego krawędzi. Następną porcję wlewamy do filtru dopiero wtedy, kiedy poprzednia została już przefiltrowana.



Rys. Zatężanie roztworów

Odparowanie

Odparowanie ma zastosowanie do mieszanin jednorodnych (rys.). Przykładem takiej mieszaniny jest solanka (woda + sól). Przepuszczając taką mieszaninę przez filtr nie jesteśmy w stanie jej rozdzielić. Dopiero zastosowanie odparowania pozwala nam rozdzielic ten rodzaj mieszanin. Sam proces polega na ogrzewaniu mieszaniny z której odparowuje woda a w naczyniu pozostaje sól.
Proces odparowania (zatężania) może być przeprowadzony w parownicy lub szkiełku. Przed rozpoczęciem odparowania naczynie napełniamy roztworem co najwyżej do połowy, Następnie ustawicznie mieszając bagietką podgrzewamy naczynie na małym ogniu. Usuwamy palnik po odparowaniu około połowy objętości rozpuszczalnika. Pozostała ilość rozpuszczalnika odparowuje wykorzystując ciepło rozgrzanego naczynia.


Reakcje chemiczne

Reakcje chemiczne mogą przebiegać w roztworach ciekłych lub gazowych oraz między substancjami w stanie stałym. W zalezności od warunków w jakich przebiega reakcja chemiczna przygotowuje się odpowiedni zestaw aparatury laboratoryjnej.


Rys. Zestaw do przeprowadzenia reakcji chemicznej

Reakcje w roztworach - sposób przeprowadzenia
Substraty rozpuszcza się w odpowiednim rozpuszczalniku, przy czym rolę rozpuszczalnika może spełniać jeden z substratów. Dobierając rozpuszczalnik należy pamietać, że substancje podobne do soli, a także substancje polarne rozpuszczają się dobrze w wodzie lub małocząsteczkowych alkoholach, substancje niepolarne lub mało polarne - w węglowodorach. Reakcja chemiczna w zależności od potrzeb może być przeprowadzona w probówce, zlewce i kolbie. W probówce najczęściej przeprowadzamy reakcje strącania soli nieorganicznych. W większych naczyniach (kolby, zlewki) natomiast przeprowadzamy reakcje chemiczne mające na celu określenie stosunków ilościowych.
Reakcje chemiczne między substancjami organicznymi wymagają zwykłe dłuższego czasu i podwyższonej temperatury. Oba te warunki osiągane są podczas ogrzewania pod chłodnicą zwrotną (rys.).



Rys. Synteza siarczku żelaza na łyżeczce do spalań

Reakcje między substancjami w stanie stałym - sposób przeprowadzenia

Przed reakcją substancje stałe należy sproszkować oddzielnie, a następnie połączyć i dokładnie wymieszać. Następnie tak przygotowaną mieszaninę ogrzewamy za pomcą palnika w żarododpornym tyglu lub na łyżeczce do spalań. Przykładem jest reakcja otrzymywania siarczku zelaza(II).

Fe + S --> FeS

Po ogrzewaniu mieszanina siarki i żelaza zmienia swoje właściwości. A mianowicie o ile przed ogrzewaniem jesteśmy w stanie rozróżnić w mieszaninie poszczególne jej składniki, to po podczas ogrzewania powstaje nowa substancja, związek chemiczny.



Rys. Termiczny rozkład substancji
Rys. Elektroliza roztworów

Rozkład substancji

Rozkład substancji może być realizowany z wykorzystaniem metod termicznych i elektrolizy. Najczęściej te metody mają zastosowanie do otrzymywanie produktów gazowych.

Rozkład substancji w wyniku ogrzewania - sposób przeprowadzenia

Metoda ta ma zastosowanie do otrzymywania produktów gazowych i polega na ogrzewaniu w probówkach substancji stałych lub w kolbach substancji ciekłych. Otrzymane produkty gazowe mogą być gromadzone w naczyniach zamkniętych cieczą - rysunek.

Elektroliza - sposób przeprowadzenia

Jedną z metod rozkładu substancji jest elektroliza, która ma zastosowanie do wodnych roztworów kwasów, zasad i soli. Podczas elektrolizy rozkład substancju następuje w wyniku zanurzenia w roztworze dwóch elektrod, podłączenia do nich źródła prądu i przepływu prądu przez roztwór. Podczas elektrolizy na elektrodach wydzielają się produkty, które powstają w wyniku całokształtu zjawisk zachodzących na elektrodach. Jeżeli w eksperymencie przewiduje się wydzielanie gazu i dalsze jego wykorzystanie, to do jego gromadzenia nalezy zastosować rurkę u-kształtną z bocznymi odprowadzeniami.Do takiej elektrolizy wykorzystujemy układ zbudowany zgodnie z rysunkiem.

Do góry


   

 

 (C) 2010 - 2013 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved