Temeljni kemijski pojmovi i osnovna pravila pri izvođenju pokusa
- prepoznati uobičajeni kemijski pribor i posuđe
- opisati osnovne laboratorijske tehnike
- protumačiti značenje piktograma opasnosti i znakova upozorenja
- primijeniti sigurnosne mjere tijekom rada s otrovnim, korozivnim i zapaljivim kemikalijama.
Eksperiment u kemiji
„Eksperiment je pitanje prirodi.“ – Francis Bacon
Eksperiment je namjerno izazvana pojava radi istraživanja.
Tvari se u kemiji najčešće proučavaju eksperimentalnim putem.
Kemija je eksperimentalna znanost.
U nastavi kemije eksperiment je isto što i pokus.
Eksperiment u kemiji
„Eksperiment je pitanje prirodi.“
Francis Bacon
Eksperiment je namjerno izazvana pojava radi istraživanja. Tvari se u kemiji najčešće proučavaju eksperimentalnim putem pa se kemija smatra eksperimentalnom znanošću. U nastavi kemije eksperiment je isto što i pokus.
Metodologija izvođenja pokusa:
- planiranje i pripremanje pokusa
- izvođenje pokusa
- donošenje zaključaka i generalizacija.
Kako voditi laboratorijski dnevnik?
Prilikom izvođenja pokusa nužno je upotrijebiti sva osjetila (miris, boja, sluh, opip), uočiti promjene, u laboratorijski dnevnik ili bilježnicu zabilježiti sva opažanja, donijeti odgovarajuće zaključke.
Sljedećim pokusom prikažimo etape praćenja pokusa.
Pokus 1. Reakcija kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline
Korak 1.
Uočene promjene potrebno je opisati riječima.
Dokapavanjem klorovodične kiseline na kalcijev karbonat razvija se bezbojan plin. Uvođenjem tog plina u bezbojnu otopinu vapnene vode nastaje bijeli talog, zbog kojeg se otopina zamuti.
Korak 2.
Uočene promjene prikazujemo crtežom, tabličnim i grafičkim prikazom.
Laboratorijski pribor i posuđe korišteno u pokusu valja crtati prostoručno grafitnom olovkom u shematskom prikazu. Na crtežu je potrebno naznačiti što se nalazi u pojedinom dijelu aparature. Crteži aparature trebaju biti uredni i pregledni.
Kemijski pribor i posuđe kojim ćete se služiti pri izvedbi pokusa možete prikazati i korištenjem digitalnog alata Chemix koji je namijenjen za jednostavno i intuitivno crtanje kemijskih aparatura.
Korak 3.
Nastale promjene potrebno je prikazati odgovarajućim jednadžbama kemijskih reakcija. U kemijskim jednadžbama valja navesti oznake agregacijskih stanja tvari u reakciji.
Kemijske jednadžbe:
Korak 4.
Na temelju rezultata pokusa izvodimo zaključke.
Reakcijom kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom razvija se ugljikov(IV) oksid koji s vapnenom vodom daje netopljivi kalcijev karbonat. Zato se tekućina zamuti.
Više informacija o ovoj temi možete pronaći u jedinici 1.2 Istraživanja u biologiji – kreiranje pokusa u DOS-u Biologija 1.
Uđimo u kemijski laboratorij!
Kako bismo uspješno izvodili kemijske pokuse, potrebno je upoznati kemijsko posuđe i pribor, kemikalije te mjere opreza i zaštite tijekom izvođenja pokusa.
Prije početka rada u kemijskom laboratoriju
treba poznavati pravila reda i rada, izvore opasnosti i zaštitne mjere.
Prije početka rada u kemijskom laboratoriju treba poznavati pravila reda i rada, izvore opasnosti i zaštitne mjere.
Osnovna pravila za rad i održavanje reda u kemijskom laboratoriju
1.Pozorno proučite pisane upute za izvođenje pokusa.
2. Prema potrebi koristite sredstva za osobnu zaštitu: zaštitne naočale, rukavice.
Osnovna pravila za rad i održavanje reda u kemijskom laboratoriju
- Pozorno proučite pisane upute za izvođenje pokusa.
- Prema potrebi koristite sredstva za osobnu zaštitu: zaštitne naočale, rukavice.
3. Pripremite sav potreban pribor i kemikalije.
4. Kod paljenja plina plamenika odmaknite lice.
Pazite da vam plamen ne zahvati kosu.
Postupno pojačavajte plamen.
Kad ne koristite plamenik, smanjite plamen ili ga ugasite.
5. Ako zagrijavate epruvetu iznad plamena, držite je drvenom štipaljkom.
Lagano potresajte epruvetu.
Njezin otvor ne okrećite prema sebi ili susjedu.
Lice nikada ne držite iznad otvora
posude u kojoj se odvija kemijska reakcija!
6.Ne udišite izravno plinove i pare kemikalije.
Može doći do trovanja.
7. Eksperimente s opasnim parama i plinovima treba izvoditi u digestoru.
- Pripremite sav potreban pribor i kemikalije.
- Kod paljenja plinskog plamenika odmaknite lice i pazite da vam plamen ne zahvati kosu. Postupno pojačavajte plamen. Kad ne koristite plamenik, smanjite plamen ili ga ugasite.
- Ako zagrijavate epruvetu iznad plamena, držite je drvenom štipaljkom uz lagano potresanje, a njezin otvor ne okrećite prema sebi ili susjedu. Lice nikada ne držite iznad otvora posude u kojoj se odvija kemijska reakcija!
- Ne udišite izravno kemikalije (plinove i pare) zbog opasnosti od trovanja.
- Eksperimente u kojima se razvijaju štetni i otrovni plinovi potrebno je raditi u digestoru.
8. Obratite pozornost na oznake koje upozoravaju na moguće opasnosti povezane s kemikalijama.
9. Ako nije izričito navedeno, radite s malim količinama tvari.
Čvrste tvari u veličini zrna graška,
praškaste na vrhu žličice, a tekućine 1 do 2 mL.
Ne dodirujte ih!
Tekućine dodajte kapaljkom ili lijevanjem uz štapić ili stijenku posude.
10. Odmah nakon uzimanja kemikalija začepite bocu.
Tako nećete izmiješati čepove,
a kemikaliju ćete vratiti na predviđeno mjesto.
Višak kemikalije ne vraćajte u bocu nego u za to određene posude.
U izljev se mogu izliti samo one kemikalije
koje su topljive u vodi i nisu opasne.
Izljev treba nakon izlijevanja kemikalije isprati obilnim mlazom vode.
11. Ne stavljajte uređaje, pribor i kemikalije na rub stola.
Održavajte red na radnom stolu.
- Obratite pozornost na oznake na kemikalijama koje upozoravaju na moguće opasnosti.
- Ako nije izričito navedeno, radite s malim količinama tvari (čvrste tvari u veličini zrna graška, praškaste na vrhu žličice, a tekućine
(1 mL – 2 mL). Ne dodirujte ih! Tekućine dodajte kapaljkom ili lijevanjem uz štapić ili stijenku posude. - Odmah nakon uzimanja kemikalija začepite bocu da se čepovi ne bi izmiješali i stavite je na njezino mjesto.
Višak kemikalije ne vraćajte u bocu nego u za to određene posude. U izljev se mogu izliti samo one kemikalije koje su topljive u vodi i nisu opasne. Izljev treba nakon izlijevanja kemikalije isprati obilnim mlazom vode. - Ne stavljajte uređaje, pribor i kemikalije na rub stola i održavajte red na radnom stolu.
Kemijsko posuđe i pribor
U kemijskom se laboratoriju koristi različito posuđe i pribor. Uglavnom se koristi posuđe izrađeno od stakla, porculana i metala, a rjeđe posuđe od plastike, drveta i gume.
Stakleno posuđe
U laboratoriju se koristi različito stakleno posuđe. Najčešće se rabe epruvete, laboratorijske čaše, Erlenmeyerove tikvice, tikvice s okruglim dnom, menzure, pipete i dr. posuđe.
Porculansko posuđe
Porculansko posuđe se koristi kad postoji opasnost od pucanja stakla. Najčešće se rabe tarionik s tučkom, lončić za žarenje i porculanske zdjelice.
Metalni pribor
Metalni pribor koji se najčešće rabi u laboratoriju je: metalni stativ, metalni prsten, stezaljka ili mufa, hvataljka i tronožac.
Pribor za zagrijavanje
Kao pribor za zagrijavanje u laboratoriju rabe se različiti tipovi plamenika ili ploča za grijanje. Najčešće se koristi Bunsenov plamenik.
Upute za rad s plamenikom
- Regulirajte protok zraka okretanjem prstena na plameniku.
- Upaljenu šibicu prinesite plameniku.
- Otvorite plinski ventil okretanjem u smjeru suprotnom od kretanja kazaljke na satu i podesite veličinu plamena.
- Regulirajte dotok zraka metalnim prstenom.
- Ugasite plamenik zakretanjem ventila u smjeru kretanja kazaljke na satu.
Korištenje plina u laboratoriju nosi potencijalnu opasnost od požara i eksplozije, pa zato s plinom treba postupati vrlo oprezno!
Što je vodena kupelj i za što se koristi?
Vodena kupelj koristi se u laboratoriju
kad je potrebno dulje i ravnomjernije zagrijavanje tvari pri stalnoj temperaturi.
Izbor kupelji ovisi o potrebnoj temperaturi zagrijavanja.
Za zagrijavanje do vrelišta vode (100 °C) najčešće koristi vodena kupelj.
Za više temperature se koristi uljna i pješčana kupelj.
Najjednostavnija vodena kupelj
može biti laboratorijska čaša napunjena vodom.
Ta čaša se zagrijava do željene temperature (plamenikom ili kuhalom).
Što je vodena kupelj i za što se koristi?
Vodena kupelj koristi se u laboratoriju kad je potrebno dulje i ravnomjernije zagrijavanje tvari pri stalnoj temperaturi. Izbor kupelji ovisi o potrebnoj temperaturi zagrijavanja. Tako se za zagrijavanje do vrelišta vode (100 °C) najčešće koristi vodena kupelj, a za više temperature uljna i pješčana kupelj. Najjednostavnija vodena kupelj može biti laboratorijska čaša napunjena vodom koja se zagrijava do željene temperature (plamenikom ili kuhalom).
Kemikalije
Neke su kemikalije čiste tvari, a druge su smjese.
Kemikalije mogu uzrokovati ozljede,
naštetiti zdravlju, djelovati na životni okoliš, biljke i životinje.
Prije uporabe kemikalija potrebno se
informirati o njihovu
štetnom djelovanju i proučiti
Prvo istražite značenje piktograma, a zatim provjerite koliko ste upamtili.
Piktogrami opasnosti (označivanje opasnih kemikalija)
Kemikalije
Neke su kemikalije čiste tvari, a druge su smjese.
Kemikalije mogu uzrokovati ozljede, naštetiti zdravlju, djelovati na životni okoliš, biljke i životinje. Prije uporabe kemikalija potrebno se informirati o njihovu štetnom djelovanju i proučiti
Prvo istražite značenje piktograma, a zatim provjerite koliko ste upamtili.
Piktogrami opasnosti (označivanje opasnih kemikalija)
Znakovi upozorenja pomažu nam da se zaštitimo pri izvođenju pokusa. Sredstva za osobnu zaštitu pri rukovanju kemikalijama i izvođenju pokusa jesu: kuta, zaštitne naočale i rukavice.
Koje piktograme opasnosti prepoznajete na pakiranju modre galice?
Piktogrami opasnosti na ovoj etiketi pakiranja su:
akutna otrovnost, opasnost po zdravlje i opasnost po okoliš.
Što je Echa?
Upoznajte se s ulogom agencije za kemikalije,
čiji je skraćeni naziv ECHA.
Istražite odgovore na sljedeća pitanja:
Što je Echa?
Koju uloga ima Echa?
Koje uredbe (propisi) Europske unije se odnose na kemikalije?
Provjerite svoje znanje o piktogramima opasnosti tako što ćete riješiti digitalnu inačicu kviza.
Što je Echa?
Upoznajte se s ulogom agencije za kemikalije, čiji je skraćeni naziv ECHA.
Istražite odgovore na sljedeća pitanja:
Što je Echa i koja joj je uloga?
Koje uredbe (propisi) Europske unije se odnose na kemikalije?
Provjerite svoje znanje o piktogramima opasnosti tako što ćete riješiti digitalnu inačicu kviza.
Sredstva za gašenje požara
Sredstva za gašenje požara moraju se nalaziti
u svakom školskom laboratoriju, kao i u kabinetu za pripremu pokusa.
Za zaštitu od požara treba pripremiti:
∙ aparat za gašenje požara
∙ sanduk s pijeskom
∙ deku.
Sredstva za gašenje – imaju svojstvo prekidanja procesa gorenja.
Dijele se na:
∙ osnovno i glavno sredstvo (voda)
∙ specijalna sredstva (pjena, ugljikov dioksid (), prah i haloni)
∙ pomoćna sredstva (pijesak, pokrivači).
Ormarić prve pomoći
Uza sve mjere sigurnosti u svakom
kemijskom laboratoriju su moguće nezgode.
Najčešće su to opekline, posjekotine,
povrede uzrokovane djelovanjem reagensa te razna trovanja.
Sredstva za gašenje požara
Sredstva za gašenje požara moraju se nalaziti u svakom školskom laboratoriju, kao i u kabinetu za pripremu pokusa.
Za zaštitu od požara treba pripremiti:
- aparat za gašenje požara
- sanduk s pijeskom
- deku.
Sredstva za gašenje – imaju svojstvo prekidanja procesa
Dijele se na:
- osnovno i glavno sredstvo (voda)
- specijalna sredstva (pjena, ugljikov dioksid, , prah i haloni)
- pomoćna sredstva (pijesak, pokrivači).
Ormarić prve pomoći
Uza sve mjere sigurnosti u svakom su kemijskom laboratoriju moguće nezgode. Najčešće su to opekline, posjekotine, povrede uzrokovane djelovanjem reagensa te razna trovanja.
Ormarić prve pomoći
Mjerenja u kemiji
Pri izvođenju pokusa koristimo se
različitim laboratorijskim postupcima.
Neki od postupaka su: mjerenja mase tvari, volumena i temperature.
Kemičar mora znati i računati,
crtati i očitavati grafove, pretvarati mjerne jedinice.
Mjerenje mase
Za mjerenje mase u laboratoriju služe laboratorijske vage.
Mjerenja u kemiji
Pri izvođenju pokusa koristimo se i različitim laboratorijskim postupcima poput mjerenja mase tvari, volumena i temperature. Također, kemičar mora znati i računati, crtati i očitavati grafove te pretvarati mjerne jedinice.
Mjerenje mase
Za mjerenje mase u laboratoriju služe laboratorijske vage.
1. Uključite vagu pritiskom na tipku s oznakom POWER.
2. Izvažite posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu m1
3. Uzorak kojem želite odrediti masu pažljivo stavite u posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu za vaganje.
4. Posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu s uzorkom stavite na vagu i očitajte masu (m2).
5. Izračunajte masu uzorka i zabilježite je u laboratorijski dnevnik (m3).
()
Mjerenje volumena
Za mjerenje volumena tekućina i pripremu otopina rabe se čaše, menzure, pipete, birete i odmjerne tikvice.
Navedeno posuđe za mjerenje ćemo odabrati
kad odlučimo koliko precizno želimo izmjeriti volumen.
Mjerenje volumena
Za mjerenje volumena tekućina i pripremu otopina rabe se čaše, menzure, pipete, birete i odmjerne tikvice. Koje ćemo od navedenog posuđa primijeniti, ovisi o potrebnoj preciznosti izmjerenog volumena.
Menzure su graduirani stakleni cilindri veličine od 2 mL do 2 L.
To znači da menzure imaju označene stupnjeve.
Baždarene su na ulijevanje (nose oznaku In 20 °C).
Koriste se za mjerenje volumena čija točnost ne mora biti velika.
Što je menzura većeg promjera, veća je pogreška pri mjerenju.
Volumen tekućine u menzuri očitava se na donjem rubu meniskusa.
Menzure su graduirani stakleni cilindri veličine od 2 mL do 2 L. Baždarene su na ulijevanje (nose oznaku In 20 °C). Koriste se za mjerenje volumena čija točnost ne mora biti velika. Što je menzura većeg promjera, veća je pogreška pri mjerenju. Volumen bezbojne tekućine u menzuri očitava se na donjem rubu meniskusa, a obojenih na gornjem rubu meniskusa.
Propipeta je vrsta laboratorijskog pribora koja se koristi za usisavanje (pipetiranje) otrovnih i nagrizajućih tekućina. Slika prikazuje propipetu koja se sastoji od gumene loptice.
Na mrežnim stranicama Englesko-hrvatskog kemijskog rječnika & glosara proučite kako se služimo propipetom.
Izvor crteža:
Generalić, Eni. “Propipeta.” Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 23 Feb. 2017. KTF-Split. 24 July 2017. http://glossary.periodni.com.
Odmjerna tikvica je precizno odmjerno posuđe za pripremu otopina.
Pipeta je vrsta odmjernog posuđa
koje se koristi za precizno
mjerenje volumena tekućine.
Postupak mjerenja volumena tekućine
pomoću pipete zove se pipetiranje.
Usisavanjem ustima ili propipetom
tekućina se povuče
malo iznad oznake.
U slučaju usisavanja ustima
otvor pipete se zatvori vrškom kažiprsta.
Polaganim otpuštanjem kažiprsta ili pritiskom
na odgovarajuće mjesto na propipeti
tekućina se ispusti do oznake 0.
Pipete mogu biti trbušaste i graduirane.
Trbušaste pipete služe za odmjeravanje
točno određenog volumena za koji su baždarene
i koji je naveden na pipeti.
Graduirane pipete imaju skalu
razdijeljenu na jedinice i desetinke mililitra.
Zbog svog širokog vrata manje su precizne od trbušastih pipeta.
Odmjerna tikvica je precizno odmjerno posuđe za pripremu otopina.
Pipeta je vrsta odmjernog posuđa koje se koristi za precizno mjerenje volumena tekućine.
Postupak mjerenja volumena tekućine pomoću pipete zove se pipetiranje. Usisavanjem ustima ili propipetom povuče se tekućina malo iznad oznake pa se, u slučaju usisavanja ustima, otvor pipete zatvori vrškom kažiprsta. Polaganim otpuštanjem kažiprsta ili pritiskom na odgovarajuće mjesto na propipeti tekućina se ispusti do oznake 0. Pipete mogu biti trbušaste i graduirane.
Trbušaste pipete služe za odmjeravanje točno određenog volumena za koji su baždarene i koji je naveden na pipeti.
Graduirane pipete imaju skalu razdijeljenu na jedinice i desetinke mililitra. Zbog svog širokog vrata manje su precizne od trbušastih pipeta.
Mjerenje temperature
Za mjerenje temperature rabe se termometri punjeni alkoholom (ili živom). Danas se sve više koriste digitalni termometri.
Više informacija o temperaturi i vrstama termometara možete pronaći u jedinici 1.1 Temperatura u DOS-u Fizika 2.
Grafički i tablični prikaz podataka
Eksperimentalno dobiveni podatci predočuju se tabelarno ili grafički pri čemu treba voditi računa o nekim pravilima.
U tablici su navedeni podatci gustoće vode pri različitim temperaturama i stalnom tlaku od 101,3 kPa. Prikažimo grafički kako gustoća vode ovisi o temperaturi.
| t/°C | 0 | 4 | 25 | 40 | 60 | 70 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ρ/g cm-3 | 0,999 | 1,000 | 0,997 | 0,992 | 0,983 | 0,977 | 0,971 |
Na kraju…
Osnovne veličine, definicije i jedinice SI sustava
Međunarodni sustav jedinica SI (Le System International d’Unites) je sustav mjera koji se temelji na sedam osnovnih jedinica za sedam osnovnih veličina koje su međusobno neovisne. Sve druge veličine, nazvane izvedene veličine, mogu se definirati pomoću tih sedam osnovnih veličina. Navedimo osnovne mjerne jedinice.
| fizikalna veličina | znak veličine | jedinica SI | znak jedinice |
|---|---|---|---|
| duljina | l | metar | m |
| masa | m | kilogram | kg |
| vrijeme | t | sekunda | s |
| termodinamička temperatura | T | kelvin | K |
| električna struja | I | amper | A |
| množina tvari | n | mol | mol |
| jačina svjetlosti | Iv | kandela | cd |