Реакція міді та сірки

Важливим поняттям на уроках хімії є "хімічна реакція" або "хімічний процес". Хімічний процес відбувається, якщо внаслідок нього витрачаються вихідні матеріали й утворюються нові речовини з різними властивостями.

У цьому експерименті детальніше вивчається поняття "хімічна реакція" і розглядається поведінка листа міді в парах сірки як приклад хімічної реакції. Хімічну реакцію, що відбувається, можна розпізнати за утворенням нових продуктів і перетворенням енергії. На відміну від фізичного процесу, в якому відбувається тільки зміна агрегатного стану.

попередні знання

• Учні мають бути знайомі з типовими властивостями речовин, такими як колір або густина.
• Кожна речовина має свої типові властивості. Не існує двох однакових за своїми хімічними та фізичними властивостями речовин.

Принцип

• У цьому експерименті досліджується хімічна реакція взаємодії нагрітої сірки з листом міді. Отриманий сульфід міді підходить для пояснення хімічних і фізичних властивостей продукту, що змінилися.
• Критеріями існування хімічної реакції є виділення енергії (перетворення енергії) та утворення нової речовини.

Мета навчання

• Унаслідок хімічної реакції вихідні речовини (реагенти) перетворюються на продукти з новими хімічними та фізичними властивостями.
• Продукти хімічної реакції можуть утворюватися шляхом вивільнення енергії (екзотермічна реакція) або шляхом поглинання енергії (ендотермічна реакція).

Завдання

• У цьому експерименті вивчається реакція нагрітої пари сірки з листом міді.
• Учні спостерігають, як змінюються властивості речовини.
• Потім необхідно визначити властивості хімічної реакції.

• Сірка викликає подразнення шкіри. Одягніть захисні окуляри!
• У разі потрапляння на шкіру негайно промийте уражену ділянку великою кількістю води з милом.
• Переконайтеся, що учні обережно поводяться з пальником Бунзена та сіркою. Надайте пляшечку для промивання очей!
• Під час нагрівання сірка виділяє шкідливі для здоров'я гази з неприємним запахом. Під час і після експерименту приміщення необхідно ретельно провітрити.
• До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
• Правила роботи з небезпечними хімічними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.

Кристал сірки

Хімічні реакції становлять основу всього життя та подальшого розвитку організмів. В організмі людини в будь-який момент часу відбувається безліч хімічних реакцій, наприклад, гліколіз.

У повсякденному житті ми також спостерігаємо різні хімічні реакції, наприклад, іржа на залізному цвяху.

З цієї причини необхідно знати точні властивості хімічної реакції та вміти відрізнити її від фізичного процесу.

Монети з мідних сплавів

Як розпізнати хімічні реакції?

• Дослідіть поведінку листа міді в парах сірки.
• Зверніть увагу на типові властивості матеріалу ( густина, колір, запах).
• З'ясуйте, чи є хімічним процесом взаємодія листа міді з парами сірки.

• Візьміть пробірку і шпатель.
• Наповніть пробірку шматочками сірки заввишки близько 1 см (рис. ліворуч).

• Помістіть пробірку в тримач для пробірок.
• Переконайтеся, що тримач пробірок знаходиться на рівній і стійкій поверхні.

• Візьміть ножиці та лист міді.
• Використовуйте ножиці, щоб нарізати на невеликі смужки лист міді.
• Смужка з листа міді має бути близько 5 см завдовжки і 2 см завширшки.

• Візьміть смужку з міді.
• Зігніть смужку завдовжки близько 5 см у трубочку (рис. ліворуч).
• Перевірте, чи поміщається смужка з міді в пробірку.

• Підготуйте пальник Бунзена (у присутності вчителя).
• Дістаньте пробірку за допомогою пробіркотримача.

• Потім нагрійте пробірку знизу до двох третин її висоти.
• Зверніть увагу, що сірка закипає і що пари сірки, які утворюються, не конденсуються одразу. (Спочатку нагрійте сірку, а потім середню частину пробірки).

• Зачекайте, поки пробірка заповниться парами сірки принаймні наполовину. Потім за допомогою пінцета вставте зігнуту в трубочку смужку міді в пробірку так, щоб вона контактувала з парами сірки.
• Дайте пробірці охолонути і уважно подивіться на смужку міді. Запишіть свої спостереження в протокол.

Утилізація:

• Дістаньте пінцетом смужку листа міді та покладіть її в контейнер для збору відходів важких металів.
• Накопичений сульфід міді із залишками міді можна утилізувати як відходи важких металів. Нагріваючи пробірку, видаліть усі залишки сірки в пробірці або використовуйте для подібних експериментів сірку повторно.

Запишіть свої спостереження.

Назвіть зміни, які свідчать про те, що відбулася хімічна реакція.

Порівняйте дані з властивостями новоутвореної речовини, наведеними в таблиці 1. Ще раз переконайтеся, що відбулася саме хімічна реакція.

Нагрівання сірки