Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
Мило - це суміші різних лужних солей довголанцюгових жирних кислот, що належать до групи поверхнево-активних речовин. Молекула мила складається з гідрофобного вуглеводневого ланцюга і гідрофільної карбоксилатної групи і належить до амфіфільних молекул. Таким чином, мила здатні розчиняти неполярні речовини. У водному розчині мила утворюють луги, а з іншими розчинами солей (крім солей лугів) реагують з утворенням нерозчинних сполук (вапняні мила).
У цьому експерименті учні досліджують дію мила.
Додаткова інформація для викладачів (1/4)
Попередні знання
Учні вже повинні мати базове розуміння простих рівнянь реакцій та базові знання про алкани, кислоти та основи, а також про карбонові кислоти та їхні солі. Крім того, учні вже повинні бути знайомі з правилами безпечного поводження з хімічними речовинами, а також з бутановим пальником або пальником Бунзена.
Принцип
Завдяки своїм гідрофільним і гідрофобним компонентам мило здатне розчиняти неполярні речовини і таким чином відокремлювати їх від матеріалів. У водному розчині мила утворюють луги, а з іншими розчинами солей (крім лужних) реагують з утворенням нерозчинних сполук (вапняні мила).
Додаткова інформація для викладачів (2/4)
Мета навчання
Учні дізнаються, що мило утворює луги у водному розчині. Вони також реагують з іншими розчинами солей (крім лужних), утворюючи нерозчинні сполуки, які називаються вапняним милом.
Завдання
Дослідіть реакцію мила з деякими іншими речовинами.
Додаткова інформація для викладачів (3/4)
Зауваження щодо підготовки та проведення експерименту
Підготовка
Для цього експерименту потрібне сирне мило, туалетне мило не дуже підходить. Мильний розчин також можна зробити з використаного сирного мила. Замість оливкової олії можна використовувати будь-яку іншу рослинну олію.
Зауваження щодо проведення експерименту
Переконайтеся, що кінці ниток з вовни звисають з пробірки, щоб їх можна було знову вийняти з неї для перевірки. Не додавайте лужну (водопровідну) воду до мильного розчину, забарвленого індикатором.
Додаткова інформація для викладачів (4/4)
Методичні рекомендації
У паралельному експерименті до мильного розчину можна додати розведений розчин калій хлориду, щоб показати, що лужні солі не утворюють вапняного мила. Експерименти підходять для роботи в групах та обміну результатами експериментів.
Утилізація
- Вилийте вміст пробірок з 1 по 4 і мензурки в раковину.
- Вміст пробірок 5-7 вилийте в контейнер для збору кислот і лугів.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Увага небезпека! Ризики, пов'язані з використанням!
- Вапняна вода є корозійною. Одягніть захисні окуляри!
- Розчин нітрату срібла має руйнівну дію при контакті зі шкірою. Негайно змийте бризки, що потрапили на шкіру, великою кількістю води.
Інформація для учнів
Мотивація
Куски мила
Мило почали виготовляти близько 4500 років тому і використовували для миття. Але є також мило (літієве мило), яке використовують як загущувач, наприклад, у мастилах. Таким чином, мило має кілька властивостей. Ще однією властивістю є утворення так званого вапняного мила. Вони утворюються, коли мило використовують у жорсткій воді (воді з високим вмістом вапна) і складаються з кальцієвих або магнієвих солей жирних кислот, які важко розчиняються у воді.
У цьому експерименті більш детально розглядаються різні властивості мила.
Завдання
Дослідіть реакцію мила з деякими іншими речовинами.
Експериментальна установка
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 2 | Промивалка, пластмаса, 250 мл | 33930-00 | 1 |
| 3 | Мензурка, низька, 150 мл | 46060-00 | 1 |
| 4 | Мірний циліндр, 10 мл, прозорий, PP | 36636-00 | 1 |
| 5 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 6 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 7 | Штатив для пробірок, 12 отворів, d = 22 мм, дерево, 6 стержнів для зливу | MAU-20042200 | 1 |
| 8 | Лабораторний маркер, водостійкий, чорний | 38711-00 | 1 |
| 9 | Гумова пробка, d=22/17 мм, без отвору | 39255-00 | 2 |
| 10 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 11 | Гумові рукавички, розмір 8 | 39323-00 | 1 |
| 12 | Ножиці, прямі, з тупими кінцями, l=110 мм | 64616-00 | 1 |
| 13 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 14 | Етанол, абсолютний, 1000 мл | 30008-70 | 1 |
| 15 | Вугілля деревне, порошок, 250 г | 30087-25 | 1 |
| 16 | Оливкова олія, 100 мл | 30177-10 | 1 |
| 17 | Мильний розчин, 250 мл | 30221-25 | 1 |
| 18 | Розчин нітрату срібла, 5%, 100 мл | 30223-10 | 1 |
| 19 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 |
| 20 | Розчин гідроксиду кальцію, 1000 мл | 31458-70 | 1 |
| 21 | Магнію хлорид гексагідрат, 500 г | 31540-50 | 1 |
| 22 | Розчин фенолфталеїну 0,5% в етанолі, 100 мл | 31715-10 | 1 |
Додаткові матеріали
| Додаткові матеріали | |
|---|---|
| Сирне мило | |
| Вовняна нитка |
Підготовка
1.Пронумеруйте пробірки від 1 до 7 і поставте їх поруч у штатив для пробірок.
2.Додайте приблизно по 1 мл мильного розчину в пробірки 1 і 2 (рис. 1), залийте 2 мл води і перемішайте рідини, обережно збовтуючи.
3. Наповніть пробірки 3 і 4 водою до однакового рівня.
4. Додайте приблизно по 5 мл мильного розчину в кожну з пробірок з 5 по 7 (рис. 2).
Рисунок 1
Рисунок 2
Виконання роботи (1/6)
5. У кожну з пробірок 1 і 3 піпеткою внесіть по 2 краплі оливкової олії (рис. 3).
6.Закрийте пробірки пробкою і енергійно струсіть (рис. 4).
7.Поставте пробірки назад у штатив для пробірок і визначте час, за який суміш розділиться.
Рисунок 3
Рисунок 4
Виконання роботи (2/6)
8.Відріжте дві вовняні нитки довжиною близько 25 см і натріть один кінець порошком деревного вугілля (рис. 5).
9. Опустіть по одній нитці з натертим кінцем у кожну з пробірок 2 і 4, кілька разів перемістіть нитки вперед і назад, а потім енергійно струсіть вміст (рис. 6).
Рисунок 5
Рисунок 6
Виконання роботи (3/6)
10. Покладіть у склянку половину ложки сирного мила (рис. 7).
11. Додайте 10 мл абсолютного спирту (рис. 8).
Рисунок 7
Рисунок 8
Виконання роботи (4/6)
12. Додайте піпеткою кілька крапель розчину фенолфталеїну (рис. 9).
13.Потім розбавляють дистильованою водою до тих пір, поки не відбудеться зміна (рис. 10).
Рисунок 9
Рисунок 10
Виконання роботи (5/6)
14.Додайте трохи вапняної води до мильного розчину в пробірці 5 (рис. 11), закрийте гумовою пробкою і енергійно струсіть (рис. 12).
15.Додайте кілька крапель розчину хлориду магнію в пробірку 6 і кілька крапель розчину нітрату срібла в пробірку 7. Закрийте пробірки і енергійно струсіть.
Рисунок 11
Рисунок 12
Виконання роботи (6/6)
Утилізація
- Вилийте вміст пробірок з 1 по 4 і мензурки в раковину.
- Вміст пробірок 5-7 вилийте в контейнер для збору кислот і лугів.
Рисунок 11
Рисунок 12
Протокол
Завдання 1 (1/2)
Запишіть свої спостереження.
a) Пробірка 1
б) Пробірка 2
в) Пробірка 3
г) Пробірка 4
Завдання 1 (2/2)
Продовжуйте записувати свої спостереження.
д) Пробірка 5
f) Пробірка 6
g) Пробірка 7
h) Склянка
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Висновок
Завдання на схемі: розташуйте підписи по місцях. Підписи: Який висновок можна зробити зі спостережень?; Мило має ... характер і здатне; розчиняти речовини і таким чином відокремлювати їх від матеріалів.; неполярний; полярний; магнітний; кислий. Місця на схемі: неполярний.
Завдання 4
Навіщо додавати пом'якшувач води до прального порошку в регіонах з дуже жорсткою водою? Мило утворює луги у водному розчині. Вони реагують з іншими розчинами солей (крім солей лугів), утворюючи ____ сполуки, які називаються ____. Чим вища концентрація вапняного мила, тим ____ вода. Ця реакція ____ миючий ефект, оскільки зменшує кількість активного мила для прання.