Masarykova univerzita v Brně Pedagogická fakulta Laboratorní cvičení z anorganické chemie Hana Cídlová, Veronika Doskočilová Brno 2004 Copyright © Hana Cídlová, Veronika Doskočilová 2004 ISBN S V A s v s TIŠNOVA TELEFÓNNI CISLA 150 155 158 s s KOMBINOVANÁ ZÁCHRANNÁ SLUŽBA 112 3 Obsah Tísňová telefonní čísla...........................................................................................................................................3 Kombinovaná záchranná služba 112...................................................................................................................3 Předmluva..............................................................................................................................................................6 1 Laboratorní řád a bezpečnost práce............................................................................................................7 1.1 Laboratorní řád....................................................................................................................................... 7 1.2 Bezpečnost práce s elektrickým zařízením..............................................................................................9 1.3 První pomoc při úrazech.........................................................................................................................9 Popáleniny......................................................................................................................................................10 Poleptání........................................................................................................................................................10 Poranění rozbitým sklem................................................................................................................................11 Otravy jedovatými látkami.............................................................................................................................11 1.4 Vybrané prvky a jejich nebezpečné vlastnosti........................................................................................11 1. skupina PSP................................................................................................................................................11 2. skupina PSP................................................................................................................................................12 13. skupina PSP..............................................................................................................................................13 14. skupina PSP..............................................................................................................................................14 15. skupina PSP..............................................................................................................................................15 16. skupina PSP..............................................................................................................................................16 17. skupina PSP..............................................................................................................................................17 Vybrané kovy.................................................................................................................................................18 Vybrané organické sloučeniny.......................................................................................................................20 1.5 Vysvětlení použitých toxikologických zkratek.........................................................................................22 1.6 Jiné náhlé příhody..................................................................................................................................28 1.7 Koncentrace některých žíravin, které se prodávají v lahvích.................................................................29 2 Návody k úlohám.........................................................................................................................................30 /. Demonstrační úlohy........................................................................................................................................30 Úloha 1 Chlor, jeho příprava a vlastnosti.............................................................................................30 Úloha 2 Redukce oxidu olovnatého vodíkem......................................................................................31 Úloha 3 Samozápalnost bílého fosforu................................................................................................33 Úloha 4 Chlorečnan draselný, bengálske ohně....................................................................................33 Úloha 5 Aluminotermie.......................................................................................................................34 //. Krystalizace...................................................................................................................................................35 Úloha 6 Příprava KA1(S04)2-12H20 a pěstování směsného krystalu KAl(Cr)(S04)2-12H20...........35 ///. Vlastnosti látek.............................................................................................................................................37 Úloha 7 Elektrolýza vody....................................................................................................................37 Úloha 8 Vlastnosti hydroxidu sodného................................................................................................38 Úloha 9 Vodík a jeho vlastnosti...........................................................................................................38 Úloha 10 Kyslík a jeho vlastnosti 1........................................................................................................40 Úloha 11 Kyslík ajeho vlastnosti II.......................................................................................................41 Úloha 12 Voda, tvrdost vody, důkaz vybraných aniontů.......................................................................41 Úloha 13 Voda, hydráty, hydratace, dehydratace, solvatace..................................................................42 Úloha 14 Oxidačně-redukční (redoxní) reakce peroxidu vodíku...........................................................43 Úloha 15 Charakteristické barvení plamene alkalickými kovy a kovy..................................................43 alkalických zemin......................................................................................................................................43 Úloha 16 Elektrolýza vodného roztoku chloridu sodného.....................................................................44 Úloha 17 Reakce Na, K, Ca s vodou......................................................................................................45 Úloha 18 Hoření hořčíku areakce hořčíku s vodou...............................................................................45 Úloha 19 Stanovení molární hmotnosti CaC03.....................................................................................46 4 Úloha 20 Adiční reakce bromové vody s ethylenem.............................................................................47 Úloha 21 Příprava a vlastnosti amoniaku...............................................................................................47 Úloha 22 Princip chladicích směsí.........................................................................................................48 Úloha 23 Síra a její vlastnosti................................................................................................................48 Úloha 24 Analytické reakce vybraných aniontu....................................................................................49 Úloha 25 Oxidačně-redukční (redoxní) vlastnosti kovů, reakce mědi...................................................51 s kyselinami................................................................................................................................................51 Úloha 26 Reakce K2Cr207, KMn04 a Na2S03.......................................................................................51 Úloha 27 Závislost reakční rychlosti na koncentraci a teplotě reaktantů...............................................52 Úloha 28 Koordinační sloučeniny niklu a mědi.....................................................................................53 Úloha 29 Galvanické pokovování (niklování).......................................................................................53 IV. Příprava látek...............................................................................................................................................54 Úloha 30 Příprava oxidu chromitého.....................................................................................................54 Úloha 31 Příprava jodidu olovnatého....................................................................................................55 Úloha 32 Příprava monohydrátu síranu tetraamoměďnatého................................................................55 Úloha 33 Příprava pyroforického olova.................................................................................................56 Úloha 34 Příprava chloridu amonného..................................................................................................56 Úloha 35 Příprava kyslíku tepelným rozkladem halogeničnanů............................................................57 Úloha 36 Příprava kyseliny trihydrogenborité.......................................................................................58 Úloha 37 Příprava oxidu boritého..........................................................................................................58 3 Rozpis provedení úloh..................................................................................................................................59 4 Použitá literatura.........................................................................................................................................60 5 PŘEDMLUVA Předkládaná skripta obsahují návody k praktickým úlohám, které studenti učitelských aprobací s chemií budou provádět v laboratorním cvičení z anorganické chemie. Cvičení sledují tři základní cíle: spojení teoretických poznatků získaných v přednáškách a při samostatném studiu odborné literatury s praktickým ověřením na vybraných experimentech a procvičení základních laboratorních operací v anorganické chemii. prohlubování a integrace laboratorních dovedností a návyků, které studenti získali v předchozím semestru v rámci předmětu Laboratorní technika. příprava studentů, budoucích učitelů, na školní experimentální práci a pochopení postavení školního chemického experimentu jako jednoho z významných prostředků pro osvojení učiva a rozvíjení poznávacích schopností jejich budoucích žáků. Laboratorní úlohy jsou rozděleny do čtyř bloků: I. Demonstrační úlohy (práce se zdraví škodlivými látkami, explozivní reakce apod.) II. Krystalizace III. Vlastnosti látek IV. Příprava látek Úlohy byly voleny tak, aby svým obsahovým zaměřením i časovou náročností vyhovovaly požadavkům učitelského studia a dvouhodinové týdenní časové dotaci. Předpokládá se blokové cvičení, tj. čtyřhodinová cvičení po dobu poloviny semestru. Autorky 6 1 LABORATORNÍ ŘÁD A BEZPEČNOST PRÁCE Práce v laboratoři je spojena s použitím látek, přístrojů a aparatur, které jsou nebezpečné z hlediska požárního nebo z hlediska možnosti poškození lidského zdraví. Aby nedocházelo k úrazům ani k jinému poškození zdraví, je nutno dodržovat určitá bezpečnostní opatření, především laboratorní řád. /./ Laboratorní řád S tímto laboratorním řádem musejí být povinně seznámeni posluchači v první hodině každého laboratorního cvičení a svým podpisem proškolení potvrdí. 1. Na začátku semestru si každá laboratorní skupina studentů přinese 2 mýdla a 2 ručníky. Tyto potřeby jim budou během semestru k dispozici 2. Před prací v laboratoři si studenti oblečou laboratorní pláště a přezují se (tenisky). V laboratoři si nasadí ochranné brýle. 3. Do laboratoře si posluchači berou pouze věci nezbytné k práci, zejména psací potřeby, skripta, laboratorní deník. 4. Oblečení a věci, které nejsou nutné pro práci v laboratoři, posluchač uzamkne do přidělené skříňky. Klíč si vezme s sebou do laboratoře. 5. Posluchači jsou povinni přicházet do laboratoře včas a řádně připraveni tak, aby účelně využili času stanoveného pro dané cvičení. Posluchači, který do cvičení přišel bez předchozí domluvy pozdě, nebude účast na cvičení povolena. 6. V rámci přípravy na laboratorní cvičení musí posluchači předem prostudovat pracovní návod dané úlohy, seznámit se s chemickým principem a praktickým provedením úlohy, provést předepsané výpočty, vyhledat předepsané konstanty a seznámit se s fyzikálními a chemickými vlastnostmi (včetně toxicity) používaných látek. 7. V chemické laboratoři je studentům dovoleno pracovat pouze za dozoru vedoucího cvičení nebo instruktora. Před zahájením cvičení nesmějí být prováděny žádné manipulace s přístroji a jiným materiálem připraveným pro cvičení. 8. K provedení práce mohou posluchači přistoupit až po přezkoušení znalostí učitelem. Zjistí-li vedoucí cvičení, že se posluchač na úlohu řádně nepřipravil, vykoná posluchač úlohu v náhradním termínu. Termín, na který se posluchač řádně nepřipravil, se hodnotí jako absence. 9. K vlastnímu provedení úlohy může posluchač přistoupit až po kontrole aparatury učitelem nebo instruktorem. 10. V laboratoři se mohou provádět jen práce uvedené v návodu k příslušné úloze za dodržení všech bezpečnostních a hygienických předpisů a pravidel. Jiné práce je dovoleno vykonávat jen na příkaz vedoucího laboratorního cvičení nebo instruktora. 7 11. Posluchači nesmí samovolně měnit předepsaný postup práce ani provádět práce, které nesouvisí se splněním zadané úlohy. 12. Jednotliví pracovníci i skupiny pracovníků používají ke své práci pouze vyhrazený prostor a pomůcky, které jim byly při děleny, a také za ně osobně zodpovídají. 13. Před zahájením práce zkontrolují posluchači podle seznamu úplnost vybavení na stole, po skončení prací uvedou pracovní místo do původního stavu a předají je učiteli nebo instruktorovi. 14. Při práci jsou posluchači povinni důsledně udržovat pořádek a čistotu na svém úseku pracoviště. 15. Posluchači si vedou laboratorní deník, do něhož během cvičení zapisují vlastní pozorování a výsledky měření. Po skončení práce předloží tyto záznamy vedoucímu cvičení. 16. Výsledky práce shrne posluchač v laboratorním protokolu, který odevzdá nejpozději do týdne po provedení práce. 17. Každá absence musí být řádně omluvena písemným dokladem. Každá zameškaná úloha musí být nahrazena. 18. V laboratoři je zakázáno jíst, pít a kouřit. Rovněž je zakázáno laboratorní nádobí používat k jídlu, pití a přechovávání potravin. 19. Při práci je nutno používat předepsané ochranné prostředky, zejména plášť, přezůvky, brýle a rukavice. 20. Při laboratorní práci je nutno si mýt často ruce mýdlem pod tekoucí vodou, zejména po práci s žíravinami a jedy, při změně práce, před každým opuštěním laboratoře. 21. Chemikálie se nesmí brát nechráněnou rukou. 22. S žíravinami je nutno pracovat opatrně, používat předepsaných ochranných pomůcek. Při přípravě louhu je nutno sypat hydroxid do vody, při ředění kyselin se nalévá kyselina do vody. 23. Zásobní láhve s roztoky je nutno uchopovat nálepkou do dlaně, nikdy nedržíme láhve jen za hrdlo. Větší nádoby při přenášení držíme i za dno. 24. Žíravé a jedovaté látky se pipetují zásadně bezpečnostními pipetami. 25. Při manipulaci s látkami v otevřených nádobách (např. zkumavkách) je nutno odvrátit ústí nádoby od obličeje a je nezbytné dbát na to, aby nesměřovalo k sousedním pracovníkům. 26. Všechny manipulace s látkami dýmavými a dráždivými, jedy, koncentrovanými kyselinami a rozpouštědly provádíme jen v zapojené digestoři s dobrým odtahem. Totéž se týká látek, u nichž výše uvedené jevy mohou vzniknout neopatrnou manipulací. 27. Při přelévání a práci s hořlavými kapalinami je nutno zabezpečit dobré odvětrání vzniklých par. 28. Odpad hořlavin a olejuje zakázáno vylévat do kanalizace, k likvidaci se používá určených nádob. 29. Louhy a kyseliny je možno vylévat do kanalizace jen po důkladném zředění vodou (1:30). 30. Při práci se sklem je třeba chránit se před pořezáním použitím ochranných pomůcek. Střepy a jiné odpadky s ostrými hranami musí být odkládány do nádob zvlášť k tomu určených (označeny nápisem „SKLO"). 8 31. Všechny závady, které se vyskytnou během práce, je nutno, okamžitě hlásit vedoucímu cvičení nebo instruktorovi. 32. Každé poranění, poleptání, požití látky, stejně jako bolesti hlavy, hučení v uších a jiné příznaky je nezbytně nutné neprodleně hlásit. Veškeré úrazy, poleptání, otravy apod. je nutno evidovat. 33. Po skončení práce uzavřít vodu, vypnout plyn, vypnout elektrické spotřebiče a uvést pracoviště do původního stavu. Zkontrolovat, zda jsou uzavřeny všechny nádoby s chemikáliemi. 34. Před opuštěním laboratoře po skončení práce je posluchač povinen předat pracovní místo vedoucímu cvičení nebo instruktorovi. 35. Práce v chemické laboratoři je zakázána ženám těhotným a matkám do konce 9. měsíce po porodu ve smyslu výnosu ministerstva školství ČSR č. 33/1974. Posluchačka je povinna vedoucímu cvičení okamžitě oznámit graviditu. 1.2 Bezpečnost práce s elektrickým zařízením 1. Při práci s elektrickými přístroji smí posluchač vykonávat pouze úkony uvedené v příslušném návodu ve skriptech. Jiné činnosti smí vykonávat pouze na přímý příkaz vedoucího cvičení. 2. Osoby bez elektrotechnické kvalifikace mohou samostatně obsluhovat pouze jednoduchá elektrická zařízení provedená tak, že při obsluze nemohou přijít do styku s částmi pod napětím. 3. Obsluhující se smí dotýkat jen částí, které jsou pro obsluhu určeny a musí k nim mít volný přístup. 4. Obsluhující se nesmí dotýkat elektrických zařízení mokrýma rukama. 5. Elektrické přístroje je nutno chránit před vlhnutím. 6. Při požáru hasíme elektrická zařízení pod proudem nejčastěji sněhovým hasicím přístrojem, nikdy ne vodou. 7. Změny na elektrickém zařízení (např. výměna žárovky, pojistek, přepojování vodičů, ....) provádíme vždy ve stavu bez napětí. 8. Udržovat, opravovat a rozšiřovat instalace, které přivádějí elektrickou energii na pracovní místo až do přístroje, smějí jen osoby tím pověřené a s potřebnou kvalifikací. 1.3 První pomoc při úrazech I při nejvyšší opatrnosti a dodržování všech bezpečnostních předpisů pro práci v chemické laboratoři dochází někdy k větším či menším úrazům. Základní pravidla poskytování první pomoci si proto musí osvojit každý pracovník laboratoře, aby mohl poskytnout pomoc nejen spolupracovníkům, ale i sobě. Laik smí ovšem poskytovat pouze první pomoc, která nenahrazuje lékařské ošetření. Při všech úrazech a zraněních je nutné postiženého po poskytnutí první pomoci ihned odeslat k lékařskému ošetření, lékaře přivolat nebo zajistit převoz do nejbližší nemocnice. 9 Pracovní úrazy, jimiž byla způsobena smrt nebo pracovní neschopnost trvající nejméně jeden den mimo den, kdy došlo k pracovnímu úrazu, podléhají registraci a organizace jsou povinny vést o nich evidenci v knize úrazů. Každý pracovník a student je povinen hlásit tyto úrazy svému nejbližšímu nadřízenému nebo učiteli. Nejčastější zranění a úrazy v chemických laboratořích je možno rozdělit do následujících skupin: 1. Popáleniny 2. Poleptání a popálení chemikáliemi 3. Poranění rozbitým sklem 4. Otravy jedovatými látkami 5. Jiné náhlé příhody Popáleniny Při poskytování první pomoci je velmi důležité zabránit vstupu infekce do postižené tkáně, zvláště u popálenin rozsáhlých a hlubokých. Na popálená nebo opařená místa se nesmí sahat. Popáleniny v chemické laboratoři nikdy neumýváme vodou. Popáleninu správně ošetříme tak, že zhotovíme sterilní krycí obvaz a dopravíme postiženého do nemocnice. Popálenému dáváme pít velké množství tekutin, zásadně však ne alkoholické nápoje. V případě vznícení oděvu je nutné energicky zabránit panice. Postižený nesmí pobíhat. Hořící oděv nejlépe uhasíme pomocí přikrývek nebo jiných oděvů. Pokud je uhašený oděv přilepen k pokožce, nesmí se nikdy strhávat, celá popálená část i s oděvem se zahalí do čistého prostěradla (ručníku, košile apod.) a zajistí se převoz postiženého do nemocnice. Poleptání Zasažené místo ihned oplachujeme silným proudem vody a potom postižené místo oplachujeme neutralizačním roztokem. Politý oděv se musí co nejrychleji odložit a to ještě před použitím oplachů a neutralizačních prostředků. Neutralizační roztoky: při poleptání kyselinami: 2% roztok NaHCC>3 - při poleptání hydroxidy: 2% roztok H3BO3 Při potřísnění očí leptajícími látkami se musí otevřené (i násilím) oči ihned vyplachovat velkým množstvím vody, a to nejméně 10-15 minut. Voda nesmí při proplachování téci z kontaminovaného oka do čistéhoINepokoušíme se o žádnou neutralizaci v oku! Na oči dáme po oplachu sterilní hydrofilní mule, zavážeme a postiženého v každém případě odvezeme k lékaři nebo do nemocnice ! Při požití kyseliny nebo hydroxidu se pokusíme ihned vyvolat zvracení. Za 10-15 minut po požití se již o vyvolání zvracení nesnažíme. Ihned musíme postiženému podat neutralizační prostředek: při požití kyselin - větší množství suspenze MgO v ledové vodě - při požití hydroxidů - větší množství 1% roztoku octové kyseliny nebo ledově ochlazené zředěné citrónové šťávy. 10 Poranění rozbitým sklem Poranění očí: Oči převážeme sterilním obvazem s měkkou podložkou tak, abychom zabránili pohybu víčka a poraněného dopravíme k očnímu lékaři. Laik nesmí do poraněného oka nikdy zasahovat! Zaseknutý předmět nikdy nevytahujeme! Řezné rány ošetříme přiložením sterilního krycího obvazu. Na krvácející ránu nikdy nepřikládáme pouze vatu, ale nejprve ránu překryjeme sterilní gázou a teprve na gázu přiložíme vatu. V případě poranění tepen a žil poraněnou končetinu zvedneme, aby nastalo co největší odkrvení poraněné oblasti a přímo na ránu přiložíme sterilní tlakový obvaz. Zcela výjimečně, při poranění velké tepny, je nutné použít pružného gumového škrtidla, které se přikládá směrem k srdci, tj. nad ránu. Stažení škrtidla musí být takové, aby krvácení ustalo. Zapíšeme přesný čas přiložení škrtidla, pak již škrtidlo nepovolujeme. Postiženého je nutno ihned dopravit k ošetření do nemocnice! Otravy jedovatými látkami Informace o jedovatých a zdraví škodlivých látkách lze nalézt například ve studijním materiálu: J. Paleček, J. Palaty: Toxikologie, hygiena a bezpečnost práce v chemii. VŠCHT v Praze, Praha 1991. V následujícím přehledu jsou uvedeny toxické a jiné nebezpečné vlastnosti zejména těch látek, s nimiž je možný kontakt v laboratoři anorganické chemie Příznaky otravy bývají jasně patrné u dráždivých látek (postižení očí, dýchacích cest, kůže, zažívacího traktu), zatímco u řady jiných látek se nemusí intoxikace okamžitě rozpoznat. V řadě případů se však účinky látek na organismus projeví až po určité době. Proto příznaky nevolnosti při (a po) práci je nutno konfrontovat s možností předchozího kontaktu s toxickými látkami. 1.4 Vybrané prvky a jejich nebezpečné vlastnosti 1. skupina PSP* Vysoká reaktivita alkalických kovů vyžaduje při práci s nimi maximální opatrnost a používání ochranných pomůcek. Přímý kontakt s pokožkou může způsobit vážné místní popáleniny, v případě očí i oslepnutí. Reagují extrémně silně s vodou za vzniku silně zásaditých hydroxidů, vodíku a vývoje tepla. V přítomnosti vzduchu dochází obvykle k explozi (třaskavá směs). Alkalické hydroxidy (louhy) zmýdelňují tkáň, působí hloubkově za tvorby bolestivých destrukcí, rány se velmi dlouho a špatně hojí. Zásaditost hydroxidů stoupá od lithného k česnému. Vodík Jako plyn je zápalný, se vzduchem tvoří výbušné směsi, jinak je netoxický. Lithium V těle se vyskytuje ve stopách, nemá biologický význam. Nadbytek iontu Li+ se projevuje únavou, poruchami zraku, nespavostí a depresemi. Používá se k léčení v psychiatrii. Sodík PSP = periodocký systém 11 Biogenní prvek, reguluje objem krve a udržuje rovnováhu kapalin a tlaku vně a uvnitř buněk. Má významný vliv na přenos nervových impulsů, srdeční činnost, metabolismus cukrů a proteinů. První pomoc : Iribas, Irices Chlorid sodný Nepředstavuje akutní nebezpečí. Řídí rovnováhu kyselin a zásad, aktivizuje esenciální enzymy a tvorbu HCl v žaludku potřebnou pro trávicí proces. Doporučená denní dávka je 3-7 g. Přebytek NaCl způsobuje vznik vysokého krevního tlaku. Jednorázová toxická dávka je 200 - 280 g pro člověka o hmotnosti 70 kg. První pomoc: Iritat, Nasaka Draslík Biogenní prvek, nenahraditelný sodíkem, mimo jiné ovlivňuje srdeční činnost. První pomoc: Iribas, Irices Chlorid draselný Po požití způsobuje křeče a nepravidelnou srdeční činnost. Otrava již po jednorázovém požití cca 15 g. První pomoc: Kalaka Rubidium a jeho soli Jsou z toxikologického hlediska shodné s draslíkem. První pomoc: Iribas, Irices Cesium a jeho soli Podobné jako u sodíku, větší dávky způsobují atrofii dýchacích cest. První pomoc: Iribas, Irices 2. skupina PSP Hořčík Prvek nezbytný pro život, důležitý pro průběh řady enzymatických reakcí. Jeho nedostatek v organismu se projevuje podobně i u vápníku. Z toxikologického hlediska není významný. Poranění způsobená a znečištěná kovovým hořčíkem se těžce hojí (záněty). Hydroxid a síran horečnatý se někdy používají jako projímadla (laxativa). Oxid horečnatý dráždí oči a sliznice dýchacích cest. První pomoc: Iritat Vápník uvedené zkratky používí Marhold, na straně 22 a následujících je pod těmito zkratkami uveden přehled prvních pomocí. 12 V posledních letech byla prokázána bioregulační funkce vápenatých iontů, které se účastní vitaminy a hormony. Jejich hladina v krvi je přísně regulována (nedostatek vede ke křečím, přebytek k obrnám). Hydroxid a oxid vápenatý působí dráždivé, místně poškozují tkáně (vznikají pupínky a vřídky, které se špatně hojí). Při zasažení očí vápennou vodou může dojít k vážnému poškození (až oslepnutí). Nadýchání prachu může způsobit zánět plic. První pomoc: Iribas Stroncium Při požití je jedovatost jeho sloučenin relativně malá, protože se obtížně vstřebávají do organismu. V řadě případů jsou účinky analogické jako u barya. Stroncium má několik radioaktivních izotopů, které se ukládají v kostech podobně jako vápenaté ionty a porušují krve-tvorbu. Hydroxid a oxid strontnatý jsou silnější zásady než analogické sloučeniny vápníku. Chlorid strontnaty SrCl2- 6 H20 při intravenosní aplikaci je u zvířat méně jedovatý než chlorid vápenatý a řádové méně jedovatý než chlorid barnatý. První pomoc: Iritat, Zyxter, Baryum Při požití rozpustných solí vyvolává těžké a smrtelné otravy. Příznaky akutní otravy: slinění, průjmy, zvracení, ztráta rovnováhy, poruchy řeči, zraku, sluchu, v pozdějším stadiu selhání oběhu (často spojeno s cyanózou). Dochází ke krvácení do zažívacího traktu, ledvin a k vážnému poškozením jater. Chronické otravy jsou vzácné. Projevy: slabost, hubnutí, záněty sliznice v ústech, vypadávání vlasů a obočí. Negativní vliv na generativní funkci obou pohlaví. Hydroxid a oxid barnatý viz analogické sloučeniny vápníku. Síran barnatý je nerozpustný ve vodě a v kyselinách, tudíž je relativně netoxický, nalezl použití v medicíně při vyšetřování zažívacího traktu. První pomoc: Bamelo, Iritat 13. skupina PSP Bor Jeho sloučeniny se používají v medicíně: místně jako desinfekce, léky pro hubnutí, léčba epilepsie. Při nesprávné aplikaci dochází často k otravám. Projevy otravy: zvracení, průjmy, bolesti břicha, bolesti hlavy, útlum či agresivita, křeče. Při chronických otravách se kumuluje v mozku, játrech a kostech. Kyselina trihydrogenboritá Tříprocentní roztok se používá jako tzv. borová voda. Nejčastější příčiny otrav jsou způsobeny při záměně nebo vstřebáním z mastí. Smrtící dávka pro dospělé je 15 g, pro děti 2 g. První pomoc: Bonatec Dekahydrát tetraboritanu disodného (borax) Toxicita srovnatelná s kyselinou boritou. První pomoc: Bonatec 13 Hliník Vykazuje pro člověka velmi malou toxicitu. V případě poruchy funkcí ledvin, však nedochází k jeho vylučování z těla, je neurotoxický. Hlavní projev otravy jsou poruchy řeči, demence označovaná jako Alzheimerova nemoc a záchvaty. Inhalace velmi jemného prachu vede k suchému kašli, nálezy na plicích jako při silikóze. Může se objevit kožní alergie. První pomoc: Zyxter Oxid hlinitý Existuje v několika přírodních i umělých formách. Při požití je pokládán za neškodný. Z inhalace dýmů při výrobě brusných materiálů na bázi korundu se popisuje vážné plieni onemocnění. Je známo několik tragicky skončených případů. Po exposici prachu dochází někdy i k perforaci nosního septa. Je karcinogenní. První pomoc: Zyxter 14. skupina PSP Uhlík Grafit ve formě prachu může způsobit bolesti hlavy, kašel (černé hleny), dechové obtíže, příp. až invaliditu. Oxid uhelnatý Zákeřný jed, protože není detekován smyslovými orgány. Hlavním účinkem CO je přeměna hemoglobinu na karboxyhemoglobin, takže v plících nedochází k přenosu kyslíku z vdechovaného vzduchu do krve a dochází k dušení organismu. K hemoglobinu se CO váže 200-300krát silněji než kyslík. Akutní otrava - smrt během několika vteřin. Menší expozice: bolesti hlavy, bušení krve v hlavě, tlak na prsou. Mladší lidé jsou na CO citlivější, zvláště těhotné ženy. První pomoc: Asatra Kyanovodík, kyanidy Vstřebávání inhalací, požitím i vstřebáváním kůží, smrtelná dávka 0,04-0,3 g. Silně dusivý účinek (analogie oxidu uhelnatého). Přítomnost HCN se projeví hořkomandlovým zápachem. První pomoc: Asacyn Oxid uhličitý Není toxický, ale jeho vysoký obsah ve vzduchu vede ke snížení obsahu kyslíku ve vzduchu. Důsledkem je prohloubení a zrychlení dýchání, při 10 objemových procentech CO2 ochrnutí dýchání. Při kontaktu s tuhým CO2 (suchý led) dochází k místnímu omrznutí (teplota - 78°C). První pomoc: Asanox Sírouhlík Bezbarvá hořlavá kapalina, bod varu 46 °C, tvořící se vzduchem výbušnou směs. Otravy vznikají při inhalaci par. Akutní otrava: bolesti hlavy, neklid, bezvědomí až smrt. Chronická otrava: únava, snížená chuť k jídlu, hubnutí, neuróza, poruchy 14 spánku, postižení CNS. Se sirouhlíkem je nutno pracovat v zapnuté digestoři a lahvičku s kapalinou pečlivě uzavírat, spoj hrdla nádoby a víčka přelepovat. První pomoc: Cendep Olovo Otrava olovem je někdy označována jako saturnismus nebo plumbismus a je pokládána za nejstarší a dosud nejdůležitější průmyslovou otravu. Akutní otrava olovem či jeho sloučeninami je vzácná, mezi akutní a chronickou otravou není podstatných rozdílů v příznacích. Při požití většího množství rozpustných sloučenin olova je popisována salivace (slinění), kovová chuť v ústech, nevolnost, kolikovité bolesti břicha a zvracení, poškození červených krvinek, ledvin a jater, nervového systému, cév a svalstva, u dětí psychické změny. Hromadí se v kostech, je podezření na karcinogenitu plic a ledvin, teratogenní a embryotoxické účinky. Kovové olovo je nad 600°C těkavé, proto je nebezpečné vdechování par nad roztaveným olovem a jeho slitinami. Všechny rozpustné sloučeniny olovajsou vysoce toxické. Octan olovnatý Používá se na obklady. Po požití je toxický. Těžkou otravu vyvolají již 2 g, Smrtelná dávka pro dospělého člověka je cca 20 g. Je karcinogenní. První pomoc: Pubano Dusičnan olovnatý Kromě účinků olovnatých iontů přistupují i účinky dusičnanových aniontů. Dusičnany (Na, K) jsou podstatně méně toxické než dusitany. V těle se dusičnany redukují z části na dusitany. Koncentrované roztoky dusičnanů působí leptavě na pokožku, po požití velkých dávek vzniká katar gastrointestinálnflio traktu, dysfunkce ledvin. Projevy otravy: slabost, bolesti hlavy, cyanóza. První pomoc: Pubano Oxid olovnatý Pro vznik chronické otravy olovem je nebezpečnější než kovové olovo a ostatní sloučeniny olova s výjimkou uhličitanu a síranu. První pomoc: Pubano 15. skupina PSP Dusík Toxikologický jsou nejvýznamnější oxidy dusíku, amoniak, dusitany a dusičnany (a dále kyanidy, které již byly diskutovány u uhlíku). Amoniak (čpavek) Dráždivé účinky, koncentrace 3500 mg/m3 způsobuje okamžitou smrt (zástava dechu). Vodný roztok leptá sliznice, při zasažení očí možnost oslepnutí. Při požití leptá zažívací trakt, způsobuje tzv. toxickou hepatitídu (žloutenku) a zánět ledvin. Smrtelná dávka je cca 20 g desetiprocentního roztoku. První pomoc: Iribas 15 Kyselina dusitá a dusitany Zvracení, bolesti hlavy a břicha, cyanóza, bezvědomí. Karcinogény. Smrtelná dávka je4g. První pomoc: Iridac Kyselina dusičná a dusičnany Méně toxické než dusitany a kyselina dusitá, avšak v těle se zčásti redukují na dusitany. Leptavé účinky, katar gastrointestinálnflio traktu, dysfunkce ledvin. Slabost, bolesti hlavy, cyanóza. První pomoc: Iridac Fosfor Červená modifikace je považována za prakticky nejedovatou. Bílá modifikace je samozápalná, na kůži působí těžce se hojící popáleniny. Akutní otrava: pálení v hrdle, bolesti břicha. Po inhalaci par (dlouhá doba latence): žaludeční nevolnost, zvracení, krvavé průjmy, zvětšení jater a žloutenka. Smrtelná dávka pro dospělého člověka je cca 70 mg bílého fosforu (srovnatelné s kyanidy). První pomoc: Porome Oxid fosforečný Dráždivé účinky při inhalaci prachu. První pomoc: Iridac, Poreme 16. skupina PSP Kyslík Biogenní prvek, ve vysoké koncentraci působí při vdechování obtíže. Projevy: bolesti hlavy, dráždění sliznic a plic. Peroxid vodíku Silné oxidační činidlo, poškozuje tkáně, nebezpečný pro oči. Tříprocentní vodný roztok se používá jako desinfekční činidlo. První pomoc: Iritat Síra Esenciální prvek. Síra sama je nejedovatá, existuje však řada toxických sloučenin. Oxid siřičitý Rozpoznatelný při koncentraci 2 mg/m3 (sladká chuť v ústech). Dráždí horní cesty dýchací (až edém plic). Chronická expozice ovlivňuje krvetvorbu, metabolismus glycidů, způsobuje rozedmu plic, ovlivňuje menstruační cyklus žen. První pomoc: Iridac Oxid sírový 16 Silnější dráždivé účinky než oxid siřičitý. První pomoc: Iridac Kyselina sírová Silná kyselina s dehydratačními schopnostmi, leptá pokožku a sliznice, vzniklé rány se těžko hojí (pozor na oči). Při požití dochází k poleptání jícnu, žaludku, často vážné poškození zdraví až smrt. Aerosol dráždí horní cesty dýchací, oční sliznice, poškození zubů, vředy, záněty pokožky. První pomoc: Iridac Sírany Vesměs netoxické, používají se jako projímadla. První pomoc: Iridac 17. skupina PSP Chlor Dráždí oči a horní cesty dýchací, způsobuje edém plic (bojový plyn). První pomoc: Iridac Chlorovodík a kyselina chlorovodíková Intenzivní místní dráždivé účinky. První pomoc: Iridac Chloridy Životně důležitá součást potravy. V případě toxicity přichází v úvahu toxicita kationtu. První pomoc: Iridac, Iritat Chlornany: Uvolňují chlor. Korosivní a dráždivé účinky. První pomoc: Closus Chlorečnany: S organickými látkami tvoří výbušné směsi. Dráždí kůži a sliznice, řadí se mezi silné krevní toxiny (methemoglobinemie). První pomoc: Iritat Brom V parách téměř stejné účinky jako chlor. Kapalný při potřísnění způsobuje popáleniny. Potřísněné místo je nutno rychle umýt vodou a namazat glycerolem. První pomoc: Broide 17 Bromičnany Jedovatější než chlorečnany. Hemolýza (rozklad krve), poškození jater, ledvin a CNS. První pomoc: Broate Jod Esenciální prvek. Nedostatek vede k duševní a tělesné zaostalosti. Inhalace par má silnější účinky než chlor. Smrtelná dávka pro člověka je 2 g. První pomoc: Jodeme Jodidv Při chronickém působení je pozorována zvýšená funkce štítné žlázy, hubnutí, poruchy spánku a srdeční činnosti. První pomoc: Jodide, Kalaka Vybrané kovy Chrom Esenciální prvek, zasahující do metabolismu cukrů a tuků. Sloučeniny chromnaté a chromité jsou prakticky netoxické, některé mají místní leptavé účinky. Sloučeniny Cr(VI) jsou toxické, mutagenní a karcinogenní. Protijedem je askorbová kyselina (vitamín C), která je převádí na sloučeniny Cr(II) a Cr(III). Akutní otrava: Leptavě na gastrointestinální trakt, poškození ledvin (bílkoviny, cukr a krev v moči) a jater. Chronická otrava: leptání až proděravění nosní přepážky, vředy a nádory. První pomoc: Crmate Dichromany Viz sloučeniny Cr(VI). Smrtelná dávka dichromanu draselného pro dospělého člověka je2g. První pomoc: Crmate Kobalt Esenciální prvek, obsažený ve vitamínu B12, který ovlivňuje tvorbu červených krvinek Akutní otravy jsou velmi vzácné - po požití průjmy, bolesti žaludku. Inhalace prachu vede k bronchitídam. Chronické otravy se projevují poškozením jater, ledvin a astmatem. Některé sloučeniny kobaltu jsou podezřelé z karcinogenity. První pomoc: Cobelo Mangan Esenciální prvek ovlivňující krvetvorbu. Jedovatý, způsobuje závažná nervová onemocnění. Akutní otrava je méně důležitá než chronická (manganismus). Chronické příznaky: únava, nechutenství, ospalost, neklid, sexuální poruchy, špatná nálada, vznětlivost až agresivita, později ztráta rovnováhy a schopnosti koordinovat pohyb, poruchy řeči, paměti, zraku a další. Manganistan draselný 18 Silné oxidační činidlo. Působí místní poškození tkání, poškozuje funkci ledvin. Smrtelná dávka je 5 g. Prvnípomoc: Angelo, Angepi Měď Esenciální prvek, který je obsažen v některých metaloenzymech. U dětí se nedostatek projevuje fyzickou a duševní retardací (Mankesova choroba). Toxické jsou rozpustné soli. Akutní otrava: žaludeční obtíže, apatie, křeče, koma až smrt. Expozice prachu oxidu meďnatého vyvolává horečku s příznaky podobnými chřipce (tzv. horečka slévačů). Pentahydrát síranu meďnatého (modrá skalice) Silné emetikum (1 g vyvolá zvracení). Při vyšších obsazích Cu v krvi dochází k poškození ledvin (projevy jako žloutenka). Na pokožku působí dráždivé: svěděni až záněty. Může způsobit zánět spojivek. První pomoc: Cupalo, Iritat Nikl Z toxigologického hlediska je řazen mezi významné jedy. Při kontaktu s pokožkou způsobuje vznik vyrážek. Akutní otrava má za následek poškození zažívacího traktu, cév, ledvin, srdce aCNS. Chronické otravy: onemocnění pokožky, alergie, rakovina plic, nosní přepážky a vzácněji hltanu. První pomoc: Ikelo Rtuť V parách je velmi škodlivá. Odpařuje se již při pokojové teplotě. Páry se snadno vstřebávají plícemi a kovová rtuť pokožkou. Příznaky chronické otravy: vzrušenost, deprese, návaly krve, třes, poruchy řeči, slinění, šedomodrý lem na dásních, halucinace, poruchy centrálního nervového systému. Na rozdíl od rozpustných rtuťových solí není polknutí kovové rtuti životu nebezpečné. Při otravě sloučeninami rtuti jsou v popředí příznaky žaludeční (zvracení s krví) a poškození ledvin (zástava močení). První pomoc: Merano Stříbro Kov není toxický. Sloučeniny mají leptavé účinky na kůži a sliznice. Chronické expozice vyvolávají argyrii = nevratné usazování Ag v různých orgánech, sliznici a kůži. Dusičnan stříbrný (lapis) Leptá kůži, po požití je toxický (dusičnan). První pomoc: Angelo, Iritat Zinek Esenciální prvek, součást některých enzymů. Nedostatek Zn způsobuje špatné hojení ran, malý vzrůst, opožděnou pubertu. Při práci s roztaveným Zn a jeho slitinami se projevuje profesionální otrava, označovaná jako horečka slévačů s několikahodinovou latencí, jejíž 19 příčinou je alergická reakce na bílkoviny denaturované působením dýmů ZnO. Tato intoxikace je známa i u dalších kovů, např. Cd, Co, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, Sn. Otrava: Sladko v ústech, kašel, únava, bolesti hlavy, třesavka, horečnaté stavy. Rozpustné sloučeniny Zn mají leptavé a po požití emetické účinky. První pomoc: Iritat, Zinelo Železo Biologicky významný prvek, důležitý pro krvetvorbu a přenos kyslíku (hemoglobin). Oxid železnatv a železitý Při inhalaci dráždí horní cesty dýchací, chronická otrava sideróza, nebezpečí vzniku rakoviny plic. První pomoc: Femelor Vybrané organické sloučeniny Ethanol Bezbarvá, čirá kapalina, příjemného alkoholického zápachu a chuti. Akutní toxická dávka je per os u dospělých 6 až 8 g na kg tělesné hmotnosti, u dětí asi 3 g/kg. Je psychotropní látkou působící na CNS, poškozuje cévy, srdeční sval, játra. Při těžkých intoxikacích může dojít ve stavu hluboké narkózy k zástavě dechu. Tento stav vyžaduje bezprostřední lékařský zásah. První pomoc: Cendep, Iritat Octová kyselina Má charakteristický „octový" zápach, bod varu 118 °C. Obchodní kyselina určená k chemickým laboratorním účelům mívá koncentraci 99, 5 %, zředěná lékopisná 6 %, obvyklá koncentrace potravinářského octa je 8 %. Octová kyselina, její páry, roztoky nebo aerosol mají výrazný místní dráždivý účinek. Pobyt v atmosféře obsahující páry nebo aerosol octové kyseliny vyvolává pálení očí, zarudnutí spojivek (ve vyšší koncentraci křeč víček, svěděni v nose, pálivý pocit na patře a na prsou, nucení ke kašli, při větší expozici laryngitidu (zánět hrtanu), bronchitídu, zánět sliznic průdušek, při další expozici edém plic). Koncentrovaná octová kyselina je schopna způsobit při vniknutí do očí trvalé zakalení rohovky (denaturuje její bílkoviny). Delší působení i malých koncentrací octové kyseliny v atmosféře poškozuje povrch zubů a zvyšuje jejich kazivost. Při požití koncentrované octové kyseliny se pokládá za smrtící několik desítek mililitrů. První pomoc: Iritat Vinná kyselina Je toxikologický nezávadná. 20 Diethylether (ethylen, ether) Ethylether má výrazný narkotický účinek a nevelký účinek dráždící. Při požití vyvolává opilost daleko rychleji než alkohol, její trvání je však kratší. Smrt způsobuje požití asi 25 až 50 ml etheru. Nebezpečí představuje i roztažení žaludku tlakem par. Akutní otrava inhalační je obdobná opilosti. Chronická otrava se projevuje neurotickými obtížemi: ztrátou chuti k jídlu a žaludečními nevolnostmi, bolestmi hlavy, spavostí. Kůži ethylether vysušuje a lehce dráždí. První pomoc: Cendep, Iritat Fenolftalein Bezděčně objevený projímavý účinek fenolftaleinu (byl přidáván do vína) učinil z něj velmi široce používané laxativum (projímadlo). Po perorální dávce 50-250 mg se účinek dostavuje za 6 - 8 hodin. Účinkuje převážně na tlusté střevo a částečně se vstřebává, děti přežily dávky až 8 g. Vzácně vyvolal alergické kožní reakce po požití i po místní aplikaci. První pomoc: Zyxter Methyloranž U psů vyvolávají větší dávky methyloranže zvracení. V seznamech karcinogénu vedena není. Používá se též jako fungicid (Dexon). U lidí přímo kůži nedráždí, může však vyvolávat ekzémy. U dospělého člověka je jednorázová smrtící dávka při požití asi 3, 5 g. První pomoc: Zyxter 21 1.5 Vysvětlení použitých toxikologických zkratek Angelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo mléka či vody s rozmíchanými bílky (2-4 bílky do 1/2 litru) a snažit se o vyvolání zvracení. Úplný tělesný klid, lékařská kontrola. Angepi Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo mléka s rozmíchanými bílky (2-4 na 1/2 litru) vyvolat zvracení, pak podat 10 tablet aktivního uhlí (adsorbuje chlor vznikající v žaludku reakcí KMn04 s HCl). Rychlý a důkladný výplach vodou. Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Rychle vypít přes 1/2 litru (vlažné) vody nebo (lépe, avšak jen tehdy, neznamená-li to větší zdržení) roztok Na2S203 (asi 5 vrchovatých lžiček do litru vody) a snažit se o vyvolání zvracení (drážděním hrdla). Velmi rychle a důkladně vypláchnout oči. Omýt kůži vodou, pak kůži omýt vodou a mýdlem nebo zředěným (20%) alkoholem a převléknout. Vynést postiženého na čistý vzduch a nedýchá-li dostatečně sám: umělé dýchání (pozor, aby se neotrávil záchrance) a je-li k disposici amylnitrit (rourky Amylium tutrosum Spofa), dát ho co nejdříve postiženému vdechovat. Asanox - dušení Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Rychle (avšak s ohledem na vlastní bezpečnost) dostat postiženého na čerstvý vzduch, zajistit průchodnost dýchacích cest. Nedýchá-li dostatečně sám: začít umělé dýchání. Nepracuje-li srdce: masáž srdce. Vytrvat v umělém dýchání a případné masáži srdce do příchodu lékaře. Asatra Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Přenést postiženého na čerstvý vzduch. Zvrací-li, dbát, aby nevdechoval zvratky (poloha s hlavou na stranu). Je-li v bezvědomí, odstranit překážky dýchání (hleny ev. umělý chrup), tlačit dolní čelist vpřed, nedýchá-li sám: umělé dýchání (vytrvat!), nepracuje-li srdce: masáž srdce. 22 Bamelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vody nebo (lépe) roztoku Na2S04 (Karlovarská sůl) nebo MgS04 (obojího asi 1 vrchovatá lžíce do 1/2 litru vody) a snažit se o vyvolání zvracení (drážděním hrdla), nedopustit procházení, úplný tělesný klid, nedopustit prochlazení. Bonatec Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vody nebo suspense aktivního uhlí (asi 5 lžiček nebo 10 tablet na 1/2 litru) a snažit se o vyvolání zvracení. Zasažené místo důkladně opláchnout vodou a kůži omýt vodou a mýdlem nebo roztokem NH4C1 (3 vrchovaté lžíce do litru vody). Broate Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo (lépe) roztoku Na2S203 (asi 5 lžiček do litru vody) a snažit se o vyvolání zvracení (drážděním hrdla). Broide Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1 litr slané vody obsahující 5 lžic NaCl na 1 litr, drážděním hrdla vyvolat zvracení. Cendep Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Je-li postižený při vědomí: Vypít asi 1/2 litru vlažné vody, slané vody nebo sodovky a drážděním hrdla vyvolat zvracení. Po zvracení podat černou kávu. Je-li vědomí výrazně porušeno: nepokoušet se o vyvolání zvracení, pečovat o průchodnost dýchacích cest (poloha s hlavou na stranu, vyjmout předměty z úst, zaklonit hlavu a tlačit dolní čelist vpřed). Rychlý a důkladný výplach vodou. Kůži omýt vodou a mýdlem. Přenést na čistý vzduch, pečovat o průchodnost dýchacích cest. Closus Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Neuplynula-li od požití doba delší než půl hodiny: vypít 1/4-1/2 litru vody nebo mléka s rozmíchaným bílkem nebo moukou (polévková lžíce do 1/4 litru), vyvolat zvracení. Oči důkladně vypláchnout vodou. Důkladně omýt vlažnou vodou a mýdlem. 23 Cobelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít 1/2 litru vlažné slané vody (2 polévkové lžíce soli do 1/2 litru), snažit se vyvolat zvracení. Crmate Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Ihned vypláchnout ústa vodou nebo mlékem. Neuplynulo-li od požití více než půl hodiny a je-li stav postiženého dobrý (bez větších bolestí břicha): vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo mléka a snažit se o vyvolání zvracení. Rychle a důkladně vypláchnout vodou. Důkladně omýt vodou a mýdlem. Čupelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vody nebo (lépe) mléka nebo roztok K4[Fe(CN)6] (1 kávová lžička žluté krevní soli do 1/2 litru vody). 0 vyvolání zvracení se pokoušet jen do deseti minut po požití, pak již ne. Rychlý a důkladný výplach vodou. Kůži omýt vodou a mýdlem. Femelor Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru mléka nebo mléka s 3 - 4 rozšlehanými bílky. Neuplynulo-li od požití více než asi hodina, snažit se o vyvolání zvracení. Rychle a důkladně vypláchnout vodou. Omýt vodou a mýdlem. Ikelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/21 litru vlažné vody nebo (lépe) mléka a snažit se o vyvolání zvracení. Iribas Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Ihned vyplachovat ústa vodou nebo mlékem a bezprostředně po požití (do pěti minut) pokusit se o vyvolání zvracení drážděním hrdla po vypití 1/4-1/2 litru vlažné vody, mléka nebo zředěného (1:5) octa; později se o vyvolání zvracení již nepokoušet, později (po pěti minutách) nedávat pít žádné větší množství tekutin; má-li postižený žízeň, dát mu napít jen nezbytné co nejmenší množství mléka nebo zředěného (1:5 až 1 : 10) octa. Vypláchnout co nejrychleji a co nejdůkladněji vodou; vyplachovat alespoň 10 minut, k dalšímu vyplachování použít borovou vodu, Op thai. Rychle opláchnout vodou, rychle odstranit nasáklý oděv a obuv, je-li nutné, ostříhat zasažené vlasy nebo vousy; po opláchnutí vodou přiložit na zasažená místa obklad s roztokem citrónové kyseliny. Přenést postiženého na čistý vzduch (nenechat ho chodit). Vodou nebo vlažnou borovou vodou vypláchnout oči a ústa nebo i nosní dutinu. Potom ev. převléci oděv, úplný tělesný klid na lůžku se zákazem kouření; každý případ po větší expozici předat pod dohled lékaře. 24 Irisec Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Pokusit se rychle mechanicky nebo odsátím filtračním papírem, čistou tkaninou o odstranění přiškva-řených kousků (neodstraňovat příliš hrubým násilím) Pak opláchnout dostatečným množstvím vody ( 15-30 minut oplachovat), k otevření víčka použít i menší násili. Nepokoušet se o neutralizaci ani asanaci! Zavolat lékaře. Pokusit se rychle mechanicky nebo odsátím filtračním papírem, čistou tkaninou o odstranění přiškva-řených kousků (neodstraňovat příliš hrubým násilím) Pak opláchnout dostatečným množstvím vody. Odstranit zasažený oděv, a je-li nutné tak ostříhat zasažené vlasy, vousy. Zasažená místa omýt vodou, mýdlem a opět vodou (1/2-2 hodiny). Iridac Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Ihned vyplachovat ústa vodou nebo (lépe) mlékem bezprostředně po požití (do pěti minut) je možno pokusit se o vyvolání zvracení drážděním hrdla po vypití 1/4-1/2 litru vlažné vody nebo mléka; později se o vyvolání již zvracení nepokoušet. Později (po deseti minutách) nedávat pít žádné větší množství tekutin; má-li postižený žízeň, dát mu napít jen nezbytného, co nejmenšího množství mléka nebo suspenze MgO (asi 3 lžíce MgO do Ví litru vody). Po případném omytí a převlečení úplný tělesný klid na lůžku. Nedávat NaHC03 (zažívací sodu)! Zasažené oči vypláchnout co nejrychleji a co nejdůkladněji vodou; vyplachovat alespoň 10 minut. Nepokoušet se o neutralizaci! Zasaženou kůži rychle opláchnout dostatečným množstvím vody, rychle odstranit nasáklý oděv a obuv. Je-li nutné, ostříhat zasažené vlasy nebo vousy; důkladně, avšak bez velkého mechanického dráždění omýt (vlažnou) vodou a mýdlem; po opláchnutí vodou přiložit na zasažená místa obklad s roztokem NaHC03 (asi 5-15 lžic NaHC03 do litru vody). Nesmí se dostat do očí! Klid na lůžku a výměna neutralizačních obkladů každých 10 minut. Po půl hodině je lze nahradit přikládáním kaše z NaHC03 navlhčeného vodou. Výměna neutralizačních obkladů po dobu 1 až 2 hodiny. Jde-li o větší expozici (déle než minutu trvající kašel nebo pocit pálení na hrudi), přenést postiženého na čistý vzduch (nenechat ho chodit). Vlažnou vodou vypláchnout oči, ústa (vyndat případnou protézu či rovnátka) i nosní dutinu. Po případném převlečení úplný tělesný klid na lůžku. Zákaz kouření. Každý případ po větší exposici předat pod dohled lékaře. Iritat Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Ihned ústa vypláchnout vodou nebo mlékem. Do 5-10 minut vypít cca 1/2 litru vlažné, příp. slané vody či sodovky, snažit se o vyvolání zvracení (drážděním hrdla). Později nedávat pít žádné větší množství tekutin, ale na žádost postiženého či při známkách šoku podat pouze malé množství vodv či čaje. Omýt, převléct, úplný klid na lůžku. 15-30 min vyplachovat vlažnou vodou, oko i násilím otevřít. Neprovádět žádnou neutralizaci v oku! Opláchnout vodou (záleží více na rychlosti než na čistotě a teplotě), oplachovat po dobu 30-120 min nebo do příchodu lékaře. Odstranit potřísněný oděv, obuv, ostříhat zasažené vlasy, vousy. Vynést na čistý vzduch, nedovolit kouřit, klid na lůžku, vypláchnout oči, ústa i nosní dutinu vlažnou vodou, vykloktat. 25 Jodeme Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/21 litru mléka nebo vody s rozmíchaným škrobem (moukou) nebo s rozšlehanými bílky. Nesnažit se o vyvolání zvracení. Rychlý a důkladný výplach vodou. Omýt vodou nebo (lépe) roztokem Na2S203 (5 lžic do litru vody), opláchnout vodou. Úplný tělesný klid, zákaz kouření, lékař. Jodide Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1 litr slané vody obsahující 5 lžic NaCl na 1 litr, drážděním hrdla vyvolat zvracení. Kalaka Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1 litr slané vody obsahující 5 lžic NaCl na 1 litr, drážděním hrdla vyvolat zvracení. Merano Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo (lépe) roztoku Na2S04 (asi 5 kávových lžiček do 1/2 litru vody) nebo roztoku NaHC03 (3 kávové lžičky na 0, 5 litru vody) nebo vody s rozšlehanými bílky (3 bílky na 0, 5 litru vody). 0 vyvolání zvracení (drážděním hrdla) se intenzivně snažit jen asi do půl hodiny po požití. Co nejrychleji zařídit lékařské ošetření. Říct do telefonu přivolanému lékaři, že je nutná injekce BAL (= dimercaptol = dithioglycerin). Nasaka Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Při požití velkého množství vypít asi 1 litr vlažné vody, drážděním hrdla se snažit vyvolat zvracení. Porome Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vody nebo světle růžového roztoku KMn04 a snažit se o vyvolání zvracení (drážděním hrdla). Opláchnout proudem vody, odstranit pinzetou ulpívající kousky fosforu; zasažené místo opláchnout důkladně zředěným (3% roztokem) H202; přikryt gázou nebo čistou tkaninou ve vrstvě asi 2 cm. Nedávat žádnou mast! 26 Pubano Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody nebo (lépe) roztoku Na2S04 (asi 3 kávové lžičky do 0, 5 litru vody), drážděním hrdla se snažit vyvolat zvracení, pak podat asi 10 tablet aktivního uhlí. NEPODÁVAT MLÉKO !!! Rychlý a důkladný výplach vodou. Kůži opláchnout vodou, omýt vlažnou vodou s mýdlem a pak důkladně opláchnout vodou. Zinelo Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání Vypít asi 1/2 litru vlažné vody (nebo lépe mléka), o vyvolání zvracení se drážděním hrdla snažit do 10 min po požití, pak už ne. Rychlý a důkladný výplach vodou. Omýt vodou a mýdlem, opláchnout vodou. Čistý vzduch, výplach očí a úst vlažnou vodou. Úplný klid na lůžku, zákaz kouření. Zyxter Požití Zasažení očí Potřísnění kůže Nadýchání V případě nutnosti masáž srdce a umělé dýchání. V bezvědomí dbát o průchodnost dýchacích cest. Při poruše vědomí, náběhu ke křečím nebo při náznacích poruchy krevního oběhu (bledost, promodrání, slabý či nepravidelný tep, obtížné dýchání) klid na lůžku, nepokoušet se o vyvolání zvracení, udržet tělesnou teplotu. Při dobrém celkovém stavu (nejde-li o požití petroleje, benzínu, terpentýnu ani většího množství silné žíraviny) vypláchnout ústa vodou, vykloktat, vypít asi 1/2 litru vlažné vody a drážděním hrdla vyvolat zvracení. Odstranit např. kapesníkem pevně nelpící tuhé částečky (zaseknuté střepy necháme na místě!) Odsát nastříkanou tekutinu. I násilím otevřít oko a po dobu 15-30 min proplachovat vlažnou vodou. Nepokoušet se o neutralizaci. Zavolat očního lékaře. Opláchnout vodou, odstranit potřísněný oděv, obuv, případně ostříhat potřísněné vlasy a vousy. Čistý vzduch, v případě nutnosti masáž srdce a umělé dýchání. Dbát o průchodnost dýchacích cest, udržovat tělesnou teplotu. Výplach očí, úst, nosní dutiny vlažnou vodou, vykloktat, omýt, převléknout, klid na lůžku, zákaz kouření. 27 1.6 Jiné náhlé příhody Mdloba Postiženého uložíme v klidu a uvolníme těsné části oděvu. Je-li v obličeji rudý, položíme ho hlavou mírně nahoru. Je-li bledý, uložíme ho hlavou mírně dolů a nohy poněkud zvedneme (podložíme). Přikládáme studené obklady na čelo, případně postříkáme obličej a hrudník studenou vodou. Zajistíme dostatečný přívod čerstvého vzduchu, kontrolujeme dech a srdeční činnost a podle závažnosti voláme lékaře. Úrazy elektrickým proudem Je-li někdo zasažen elektrickým proudem a dotýká se stále elektrického vedení, zajistíme ihned vypnutí proudu, tj. vypnutí pojistek, hlavního vypínače apod. Nelze-li proud vypnout, smíme se postiženého dotknout jen v tom případě, že jsme sami izolováni (dřevem, gumou apod.). V případě, že postižený je v bezvědomí, zjistíme ihned, zda nedošlo k zástavě dýchání a krevního oběhu. Pokud ano, zahájíme ihned kříšení a okamžitě přivoláme lékařskou pomoc. V kříšení nesmíme ustát (často jde jen o zdánlivou smrt, která může trvat i několik hodin). Smrt může konstatovat pouze lékař. Následující uvedené instrukce a pravidla se vztahují na dospělého člověka nikoli dítě! - Umělé dýchání z úst do úst provedeme následně: Nejprve uvolníme dýchací cesty tzv. trojitým manévrem (záklon hlavy, otevření úst, předsunutí dolní čelisti) a odstraníme případné překážky v ústech či nose postiženého. Nezačne-li potom postižený sám dýchat, zahájíme umělé dýchání. Na ústa přiložíme resuscitační roušku a dvěma rychlými vdechy během 10 sekund (Nosní dírky postiženého je nutno rukou sevřít). Současně pohledem kontrolujeme zdvihání hrudníku, což je důkazem, že vdechnutý vzduch pronikl do plic (musí se zvedat hrudník, nikoliv břicho. Pokud se zvedá břicho, je nutno uvolnit cesty dýchací - zapadlý jazyk). Pak hmatáme tep na krční tepně. Je-li hmatný, pokračujeme v umělém dýchání rychlostí 1 vdech za 5 sekund. - Nepřímá srdeční masáž: Postiženého uložíme na pevnou podložku. Levou ruku položíme prohnutou dlaní na hrudní kost postiženého tak, aby se prsty této ruky nedotýkaly žeber. Dolní okraj dlaně má být asi 3 cm nad hrotem mečovitého výběžku hrudní kosti. Pravou ruku položíme dlaní na levou. Napneme lokty a nakloníme se nad postiženého, aby tlak směřoval přímo dolů. Hrudník stlačujeme pravidelně, plynule a nepřerušovaně rychlostí asi 60x za minutu. Dlaně při stlačení musí klesnout asi o 3 cm pod původní polohu. - Kombinace umělého dýchání a nepřímé srdeční masáže: Střídá se 15 stlačení hrudníku (celkem asi za 11 sekund) a 2 rychlé vdechy. Vzniklé popáleniny ošetříme, jak bylo uvedeno u popálenin. 28 1.7 Koncentrace některých žíravin, které se prodávají v lahvích Látka Koncentrace hmotnostní (%) Hustota (g/cmJ) H2S04 98% 1,84 HNO3 65% 1,527 HCl 35% 1,267 CH3COOH 99% 1,049 NH3 - vodný roztok 25% 0,00075 cs2 99,50 % 1,27 29 2 NÁVODY K ÚLOHÁM Upozornění Součástí tohoto studijního materiálu je přiložené CD, na kterém jsou k většině úloh barevné fotografie sestavených reakčních aparatur, produktů reakce apod. nebo krátké videozáznamy (týká se především vybraných dějů a pokusů s toxickými látkami). Proto je v zájmu studentů se na něj podívat, aby se na práci v laboratoři připravili co nejlépe. U schémat uvedených aparatur jsou uvedené odkazy na jejich barevné fotografie na CD. Dále na konci každé úlohy jsou uvedeny další odkazy na barevné fotografie, videa, které se vztahují k dané úloze. /. Demonstrační úlohy Úloha 1 Chlor, jeho příprava a vlastnosti Chemikálie: HCl (zředěná z koncentrovaného 35% roztoku v objemovém poměru 1:1), KMn04, NaOH, C2H5OH Pomůcky: 3 promývací baňky, frakční baňka, spojovací hadičky, přikapávací nálevka, zápalky, stojan se svorkou, barevný hadřík, červený a modrý lakmusový papír, jodidoškrobový papírek, kleště, svíčka přiměřená k drátu, špejle Postup - pokus pro jeho časovou náročnost provádět na začátku3 laboratorního cvičení - je bezpodmínečně nutno pracovat v digestoři sestavit aparaturu dle obrázku č. 1 na dno frakční baňky vsypat asi 3 g KMnCU do uzavřené dělicí nálevky vlít asi 30 cm3 roztoku HCl do promývacího válce na konci aparatury dát asi 1/3 jeho objemu nasyceného roztoku NaOH. z dělicí nálevky ke KMnCU přikapávat roztok HCl (pozor, dělicí nálevka se nesmí úplně vyprázdnit!) vznikajícím chlorem naplnit dva promývací válce zařazené uprostřed aparatury a uzavřít je zátkou s najímaným chlorem provést následující pokusy: a) do promývacího válce obsahujícího více chloru vložit nejprve zapálenou špejli a poté hořící svíčku upevněnou na drátku, pozorovat probíhající děj. b) do druhého4promývacflio válce s chlorem vhodit navlhčený jodidoškrobový papírek, navlhčený modrý a červený lakmusový papírek a kousek barevné látky předem namočené v ethanolu, ihned pozorovat chování jodidoškrobového papírku (studenty na ně předem upozornit), na konci cvičení sledovat změnu zbarvení ostatních barevných papírků, resp. hadříku 3 Provedení trvá dlouho, doporučuje se experimentem zahájit laboratorní cvičení. 4 Pokud je chloru málo, naplní se chlorem jen první válec (poznáme zrakem - chlor je žlutozelený) a do druhého válce jej musíme přelít (provede vyučující za asistence studentů). 30 Obr. 1: Aparatura pro přípravu 1 -frakční baňka s KMn04 2 - dělicí nálevka s HCl 3 - spojovací hadička 4 - spojovací hadička i jímání Cl2 k pokusům) 5 -promývací válec (najimuru ^i2 k. punu, 6 - promývací válec s NaOH (na likvidaci přebytečného Cl2) CD: obr. 1 - Chlor je zelený (viz levý válec) Úloha 2 Redukce oxidu olovnatého vodíkem Chemikálie: PbO, bezvodý CuS04 Pomůcky: Kippuv přístroj s náplní, křemenná reakční trubice, stojan na zkumavky, 3 zkumavky, 2 úzké chemické lžíce, trubička na odvod vodíku z Kippova přístroje, zúžená trubička pro spalování přebytečného vodíku, 2 zátky s otvorem pro trubičky na vodík, kahan, špejle, zápalky Postup do první třetiny křemenné reakční trubice vložit PbO (co nejužší hromádka vysoká asi do 1/3 tloušťky trubice) do druhé části umístit stejné množství bezvodého CuSCu sestavit aparaturu dle obrázku č. 2 zkontrolovat těsnost všech spojů z Kippova přístroje reakční trubicí začít převádět vodík 2 3 4 8 9 10 5 6 7 Obr. 2: Aparatura CD: Obr. 2: Aparatura 1 - Kippuv přístroj 2 - spojovací hadička 3 - spojovací trubička 4 - zátka 5 - reakční trubice 6 - zátka 7 - odvodná trubička 8 - kahan 9-PbO 10- CuS04 11 - zkumavka pro jímání vodíku ke zkoušce třaskavosti 31 Obr. 3: Detail reakční trubice CD: Obr. 3: Detail reakční trubice 3 - spojovací trubička 4 - zátka 5 - reakční trubice 6 - zátka 7 - odvodná trubička 9-PbO 10- CuS04 11 - zkumavka pro jímání vodíku ke zkoušce třaskavosti 10 5 6 7 odvodnou trubičkou na konci aparatury vodík jímat do zkumavky na zkoušku třaskavosti5 - jímání vodíku a zkoušku opakovat tak dlouho, až z aparatury odchází čistý vodík. až je zkouška negativní (ozve se „plknutí"), vodík na konci horačku špejlí zapálit (plamen má být asi 2 cm vysoký, zregulujeme opatrně kohoutem na střední části Kippova přístroje) reakční trubici v místě s PbO zahřívat kahanem (kahanem je nutno pohybovat, zahřívat mimo zátku a hadičku) reakce začne probíhat a původně žlutý PbO se změní na černou látku průběh reakce je za příznivých okolností indikován také změnou barvy síranu meďnatého - po zčernání výchozí látky přívod vodíku vypnout Práce s Kippovým přístrojem ■ využívá se pro přípravu jakéhokoliv plynu, který vzniká reakcí kapaliny s tuhou látkou. ■ do střední kulové baňky Kippova přístroje se umístí kousky pevné látky tak, aby pryžová destička s otvory bránila jejich propadnutí do spodní části přístroje ■ kapalina se lije do horní baňky při uzavřeném kohoutku ■ plyn se začne vyvíjet po otevření bočního kohoutku a je odváděn trubicí vycházející ze střední baňky do určené reakční nádoby ■ vyvíjení plynu se zastaví uzavřením bočního kohoutku CD: mov 1 mov 2 Puštění vodíku z Kippova přístroje Zapálení přebytečného vodíku a redukce PbO vodíkem Vodík tvoří se vzduchem výbušnou směs. Hoření takové směsi je doprovázeno velmi hlasitým efektem, tzv. „štěknutím". Zahájit reakci v aparatuře naplněné takovou směsí je nebezpečné (hrozí výbuch a roztrhání aparatury se všemi dalšími důsledky). Čistý vodík při hoření vydá jen slabý zvuk, tzv. „plknutí". Práce s čistým vodíkem je méně nebezpečná. Studentům 1. a 2. ročníku je plnění a přenášení Kippova přístroje z bezpečnostních důvodů ZAKÁZÁNO. Uvedené operace provede laborant nebo vyučující před zahájením výuky. 32 Úloha 3 Samozápalnost bílého fosforu Chemikálie: bílý fosfor, CS2 Pomůcky: filtrační papír, kleště, porcelánová miska velká (nad ní se zapaluje filtrační papír) a porcelánová miska malá (na rozpouštění bílého fosforu v sírouhlíku a na namáčení filtračního papíru) Postup - pracovat v digestoři v porcelánové misce s asi 5 cm3 sírouhlíku rozpustit kousek bílého fosforu velký asi jako zrnko hrášku (lze rozpouštět i větší kousek), zbytek (bez oplachování) vrátit do zásobní lahve do roztoku namočit do harmoniky poskládaný proužek filtračního papíru o rozměrech asi 2x15 cm (držet v kleštích) konec namočené papírové harmoniky držet v kleštích a jemně s ní mávat nad velkou porcelánovou miskou, aby se sírouhlík vypařil pozorovat chování schnoucího papíru CD: mov 3 - Zapálení přebytečného vodíku a redukce PbO vodíkem Úloha 4 Chlorečnan draselný, bengálske ohně Chlorečnan draselný tvoří bílé, lesklé krystalky, jejichž rozpustnost ve vodě silně vzrůstá s teplotou. Tato vlastnost umožňuje jeho čištění krystalizací. Chlorečnany tvoří s různými hořlavými látkami (sírou, uhlíkem, cukrem, škrobem aj. ) prudce výbušné směsi, neboť chlorečnany jsou silná oxidační činidla. Při práci s chlorečnany je proto nutné důsledně dodržovat bezpečnostní předpisy! Platí přísný zákaz jejich odnášení z laboratoře. Chemikálie: Ba(N03)2, NaN03, Sr(N03)2, KC103, koncentrovaná H2S04 Pomůcky: 9 listů papíru, třecí miska s tloučkem, 3 železné misky, ochranné rukavice, ochranný štít, 4 navazovací lžíce (ne plastové), pipeta Postup pracovat v digestoři! zkontrolovat, zda třecí miska je čistá (nesmí obsahovat zbytky organických látek) nejprve si na dva listy papíru nachystat 2 g NaN03 a 4 g škrobu potom7 na třetí list papíru navážit 4 g KC103, jsou-li v něm hrudky, pak jej rozetřít v suché a čisté misce (nesmí obsahovat zbytky organických látek) hmotnostní poměr látek bude tedy KC103 : NaN03: škrob = 2:1:2 látky v digestoři nasypat do železné misky a důkladně promíchat, až vznikne homogenní směs směs v misce postavit na dlaždice u prostřed digestoře, ostatní pomůcky odsunout na kraj digestoře směs nenechávat dlouho stát, mohlo by dojít k samovznícení chránit si obličej ochranným štítem a ruce gumovými rukavicemi, stáhnout čelní stěnu digestoře KCIO3 se nesmí dlouho nechat na papíře, protože KCIO3 je v kontaktu s organickou látkou výbušný 33 směs zapálit kapkou kyseliny sírové pomocí pipety, pozorovat průběh reakce a barvu plamene další dvě směsi namíchat obdobně, avšak místo NaN03 použít Sr(N03)2 nebo Ba(N03)2 použité listy papíru spálit v železné misce, neházet do koše! CD: mov 4 - bengálsky oheň 1 mov 5 - bengálsky oheň 2 mov 6 - bengálsky oheň 3 Úloha 5 Aluminotermie Hliník je stríbrolesklý kov, velmi kujný a tažný. Poměrně dobře vede elektrický proud. Podle hodnoty jeho standardního elektrodového potenciálu je silně elektropositivní. Na vzduchu je stálý, neboť se pokrývá ochranným povlakem oxidu. Při styku s vodou se pokrývá souvislou vrstvičkou nerozpustného nereaktivního hydroxidu, čímž se stává vůči ní zcela odolný. Na velké afinitě hliníku ke kyslíku je založen významný způsob přípravy kovů, který se nazývá aluminotermie. Aluminotermicky lze mnohé kovy vyredukovat z jejich oxidů. Při reakci se uvolňuje velké množství tepla (reakce, přestože je nutno ji aktivovat zapálením reakční směsi, je silně exotermní a průběh je prudký až explozivní). Chemikálie: hořčíková páska, práškový hliník, Fe203, práškový hořčík, BaO Pomůcky: kahan, kleště, kovová trojnožka, žáruvzdorný kelímek, železná miska s pískem Postup pracovat v digestoři! smícháním práškového hliníku s Fe2Ü3 v hmotnostním poměru 1:1 připravit tzv. „termit" do žáruvzdorného kelímku nasypat asi do dvou třetin termit kelímek vložit do železné misky s pískem uprostřed termitové směsi vyhloubit jamku připravit zápalnou směs smícháním BaO s práškovým hořčíkem v objemovém poměru 1:1 do jamky vložit asi 3 cm dlouhou hořčíkovou pásku pásku obsypat zápalnou směsí stáhnout čelní stěnu digestoře upozornit studenty na světelný a zvukový efekt nyní hořčíkovou pásku zapálit8 kahanem, postavit kahan dále od reakční směsi a ihned zcela uzavřít digestoř. Zápalnou směs lze zapálit také tak, že se převrství krystalickým manganistanem draselným, na který se přikápne pomocí pipety asi 0,5 cm3 glycerínu. Směs se vznítí za 30-60 vteřin. Zápalnou směs lze zapálit také pomocí zápalky, na kterou se navlékne asi dvoucentimetrový knot a nechá se nasáknout ethanolem. Takto připravenou zápalku zasunout do jamky termitové směsi hlavičkou dolů a nahoře zapálit pomocí špejle. 34 //. Krystalizace Úloha 6 Příprava KA1(S04)2*12H20 a pěstování směsného krystalu KAl(Cr)(S04)212H20 Podvojné sírany obecného složení M1 Mm (S04)212H20 (M1 = Na, K, Rb, Cs, NH4, TI aMm= Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ga, In, TI) nazýváme kamence. Připravujeme je např. společnou krystalizací M^SCU s Mm2(S04)3. Některé kamence jsou navzájem izomorfní, jsou to tedy látky s podobnou chemickou strukturou, krystalizující v podobných krystalových tvarech. Pro izomorfní látky je charakteristické, že krystal jedné z nich může být zárodkem krystalové mřížky jiné izomorfní látky, krystalizující ze společného roztoku. Vznikají tak směsné krystaly, v nichž se jednotlivé složky zastupují v libovolném poměru. Podmínkou izomorfie jsou (kromě podobných chemických vlastností zastupujících se složek a stejných krystalových soustav, v nichž obě látky krystalizují), také přibližně stejné rozměry zastupujících se stavebních částic. Chemikálie: koncentrovaná H2S04, A12(S04)318H20, K2S04, C2H5OH, KCr(S04)212H20 Pomůcky: 4 kádinky, odsávací baňka, Biichnerova nálevka, lžička, tyčinka, filtrační papír, pryžový prstenec, teploměr, bavlněná (ne silonová!) nit, špejle, odměrný válec 5 cm3. Postup a) Příprava krystalů KA1(SQ4)- 12HzO do 300 cm3 vody přidat 2 cm3 koncentrované kyseliny H2S04 v odměrném válci - roztok zahřát asi na 60 °C9 a přidat do něj 60 g A12(S04)318H20, rozpustit. Po rozpuštění A12(S04)3-18H20 přidat K2S04 (potřebné množství vypočítat z rovnice uvedené na konci úlohy) 100 cm3 tohoto roztoku po částech za horka10 zfiltrovat přes Biichnerovu nálevkou do 160 ml vody v odsávací baňce filtrát nyní přelít do kádinky o odpovídajícím objemu nechat volně krystalizovat do příštího cvičení, kdy se z něj vyberou nejlepší monokrystaly KA1(S04)2-12H20 a odevzdají se vyučujícímu - zbytek roztoku ponechat do úlohy b) b) Příprava směsného krystalu KAKCrXSCuV^ťbO, pěstování většího monokrystalu KAl(SQ4)rl2H20 do odsávací baňky s 200 cm3 vody ohřáté na 40 °C po částech za horka přefiltrovat přes Biichnerovu nálevku uschovaný roztok z postupu a) polovinu vzniklého roztoku odlít do jedné kádinky a druhou do druhé v jedné polovině rozpustit 0,4 g KCr(S04)2- 12H20 vyčkat, až teplota obou roztoků klesne11 na 30°C nyní do každého z obou roztoků ponořit monokrystal KA1(S04)212H20 (uvázaný12 na bavlněné niti, která je připevněná na špejli), krystal umístit na střed roztoku v kádince nechat stát do příštího cvičení, pak odebrat monokrystaly 9 Tuto teplotu poznáme podle toho, že při vnějším doteku kádinka velmi pálí. 10 Filtrace probíhá poměrně rychle a filtrovaný roztok přes Biichnerovu nálevku, se nemusí neustále zahřívat, než dojde k jeho úplnému přefiltrování. 11 Toto čekání je nutné, jinak se námi zavěšený monokrystal (viz též následující poznámka) rozpustí. 12 Při uvazování krystalu počítejte s tím, že v horkém roztoku se bude krystal nejprve zčásti rozpouštět a zmenšovat tak svůj objem, takže bude hrozit nebezpečí, že z uvázání vypadne. Krystal spadlý na dno kádinky se nevyvíjí pravidelně (ode dna nemá přísun materiálu). Spadlý krystal je tedy nutno vyjmout z roztoku a přivázat znova. 35 Práce s Büchnerovou nálevkou z filtračního papíru vystřihneme kolečko, které pokrývá celé dno, zakrývá všechny otvory nálevky a nezahýbá se podél stěn vzhůru, protože pak oddělovaná látka by se dostala do filtrátu nálevku utěsňuje v hrdle odsávací baňky pryžový prstenec filtrační papír vložíme do nálevky, navlhčíme jej, baňku připojíme k vývěvě a pustíme ji, aby se filtrační papír přisál nyní již filtrujeme roztok, vždy dolijeme část roztoku dříve, než se filtr úplně vysuší - při filtraci dáváme pozor, aby se voda z vývěvy nedostala do filtrátu - při přerušení (ukončení) odsávání nejprve sejmeme hadici spojující odsávací baňku s vývevou a teprve potom zastavíme vývěvu. Při obráceném postupu hrozí nasátí vody z vývěvy do filtrátu. A12(S04)3. I8H2O + K2SO4 + H2O -> KA1(S04)2. 12H20 36 ///. Vlastnosti látek Úloha 7 Elektrolýza vody Chemikálie: koncentrovaná H2SO4, destilovaná voda Pomůcky: Hofmannův přístroj, zdroj stejnoměrného elektrického napětí 12 V, grafitové elektrody, gumové rukavice, kapátko, kádinka 200 cm3, skleněná vana nebo dvě hluboké a široké misky Postup přístroj v dolní části uzavřít zátkami s elektrodami, pod ně umístit skleněnou vanu, otevřít oba horní kohouty v kádince si připravit okyselenou vodu (asi 2 cm3 H2S04 do 150 cm3 vody) Hofmannův přístroj opatrně13 naplnit vodou okyselenou H2S04 na začátek stupnice14 (roztok nalévat středem horní části přístroje) nyní připojit stejnosměrný proud s 12 V napětí a nechat asi 2 minuty probíhat elektrolýzu za tu dobu se roztok v obou ramenech nasytí vznikajícími plyny a měření bude přesnější - kohouty uzavřít asi 5krát po přibližně pěti až desetiminutových intervalech odečtěte objemy plynů vznikajících u elektrod Ukončení práce: obléci si rukavice, zkontrolovat, že pod přístrojem je skleněná vana (pokud tam není), POMALU15 otevřít kohouty. Opatrně pomalu v rukavicích nad vanou po vy táhnout jednu elektrodu, roztok kyseliny sírové vyteče do vany. Pak stejně vytáhnout i druhou elektrodu (pro vytečení zbytku roztoku). Obr. 4: Plnění Hofmannova přístroje CD: Obr. 7: Objemový poměr vzniklých plynů během experimentu 1 - Hofmannův přístroj 2 - Elektrické vodiče 3 - Elektrody 4 - Ramena pro vývoj plynů 5 - Kohouty 6 - Baňka pro vlévání oky selené vody a pro jímání vody vyloučené vzniklými plyny 7 - Kádinka s okyselenou vodou pro plnění přístroje 8 - Stojan Okyselená voda (zředěný roztok H2S04) se nesmí dostat do očí. Na rozdíl od byrety není možno hladinu kapaliny v Hofmannově přístroji citlivě regulovat pomocí odpouštění kohoutkem. Proto je nutno v závěrečné fázi okyselenou vodu přilévat pomalu. 14 Školní přístroj má první vyznačenou hodnotu objemu na 2 cm3. Počáteční polohu hladiny tedy zvolíme na 2 cm3 a tuto hodnotu budeme při dalších měřeních odečítat. 15 Při rychlém otevření se hladina kapaliny v přístroji rozhoupe a hrozí její vyšplíchnutí a vniknutí do očí. Z toho důvodu je nutno kohouty otvírat pomalu. 37 Tab. L Záznam z měření (závislost objemu vzniklých plynů na čase) Cas cm3H? cm3 O, cm H? : cm O? CD: obr. 4 - Plnění Hofmannova přístroje obr. 5 - Naplnění přístroje obr. 6 - Detail vývoje kyslíku a vodíku Úloha 8 Vlastnosti hydroxidu sodného Chemikálie: NaOH (pecičkový) Pomůcky: kádinka, lžička, teploměr, 2 uzavíratelné nádobky Postup a) Pohlcování atmosférické vlhkosti hydroxidem sodným do dvou uzavíratelných nádobek navážit po cca 1 g NaOH (hmotnosti obou nádobek si zapsat s přesností na 0,01 g) - jednu nádobku nechat otevřenou a druhou uzavřenou uložit na místo určené vyučujícím, nádoby označit svým jménem v úvodu dalšího cvičení obě nádobky opět zvážit s přesností na 0,01 g, použitý NaOH odnést k úloze č. 9 (Příprava vodíku a jeho vlastnosti) Tab. 2 původní hmotnost (g) konečná hmotnost (g) přírůstek hmotnosti (g) otevřená nádobka uzavřená nádobka b) Rozpouštění hydroxidu sodného do kádinky s asi 150 cm3 vody o předem změřené teplotě vhodit lžičku pevného NaOH (není nutno vážit) a rozpustit jej (velmi opatrně zamíchat teploměrem) nyní opět změřit teplotu roztoku v kádince vzniklý roztok použijeme v úloze č. 9b Úloha 9 Vodík a jeho vlastnosti Chemikálie: hliníkový plíšek, tuhý NaOH (použít od úlohy Vlastnosti NaOH), HCl (1:1), H2SO4 (1:1), CH3COOH (1:1), granulovaný Zn Pomůcky: 4 zkumavky, stojan na zkumavky, kádinka, tyčinka, kahan, chemická lžíce Postup a) Příprava vodíku reakcí kyselin se zinkem do tří zkumavek nalít po asi 8 cm3 HCl, CH3COOH, H2SO4 zředěné vodou v poměru 1:1 do každé z nich vhodit granulku Zn pozorovat rychlost reakce, vyplnit tabulku 38 Zkumavka č. 8 cm3 Přidat Rychlost reakce 1 HCl 1 granulka Zn 1-2-3 2 CH3COOH 1 granulka Zn 1-2-3 3 H2S04 1 granulka Zn 1-2-3 Rychlost doplnit dle sledování: 1 -nejrychlejší, 2 - střední, 3 — npinnmalpiší ®^K ^' Jímání vodíku z reakce Al+NaOH CD: Obr. 9: Jímání vodíku při reakci Al+NaOH 1 - reakční směs, 2 - projevy bouřlivé reakce (někdy obsah zkumavky vykypí) 3 - zkumavka na jímání vodíku, otočená dnem vzhůru b) Příprava vodíku reakcí AI s koncentrovaným roztokem NaOH do zkumavky na dno zasunout hliníkový plíšek (asi 5x5 cm, natrhaný či nastříhaný na kousky) přilít koncentrovaný roztok NaOH (asi 10 peciček na 15 cm3 vody), aby byl plíšek ponořený vznikající vodík jímat16 do zkumavky otočené dnem vzhůru vodík dokázat přiložením ústí zkumavky k plameni (zvuková17 zkouška) Obr. 6: Držení zkumavky při zkoušce na vodík CD: Obr. 10: Držení zkumavky při zvukové zkoušce na vodík 1 - kahan umístěný stranou od zkumavky se vznikajícím vodíkem 2 - zkumavka s vodíkem (je nutno ji přemisťovat ve svislé poloze dnem vzhůru, ucpanou palcem) 3 - orosení zkumavky doprovázející důkaz vodíku CD: obr. 8 Pohled na zkumavky s kyselinami a granulemi Zn Pozor, reakce hliníku s hydroxidem může být poměrně bouřlivá. Reakční směs může i „vykypět" ze zkumavky. Nelekněte se a stále držte zkumavku s jímaným vodíkem dnem vzhůru. Dbejte však na to, aby se ústí zkumavky jímající vodík neumazalo od kypějícího roztoku. Pokud se umaže, nesahejte na ně. 17 Pozor, zvukový efekt může být velmi hlasitý. Před provedením zkoušky varujte spolužáky. 39 Úloha 10 Kyslík a jeho vlastnosti I Chemikálie: pevný KMnCU, prášková síra Pomůcky: lakmusový papír, 2 válce se zátkou, odvodná trubice se zátkou, skleněná vana, spalovací lžička, čedičová vata, pinzeta, kapátko, 2 skleněné destičky, zkumavka, kahan, lakmusový papír Postup do zkumavky nasypat 5 g KMn04 ústí zkumavky ucpat kouskem vaty (asi 2 cm dlouhý ve zkumavce) válec zcela naplnit vodou takto: ■ ponořit jej do vody ve vaně ■ nyní válec ve vaně otočit dnem vzhůru tak, aby zůstal zcela plný vody sestavit aparaturu dle obrázku číslo 7 KMnCU mírně zahřívat (kahanem je nutno pohybovat, zkumavka nesmí být zahřívaná na jednom místě - hrozí prasknutí) vznikaj ící plyn j ímat do válce až je válec plný plynu, přestat zkumavku zahřívat a válec pod hladinou uzavřít skleněnou destičkou válec vyjmout z vany, postavit dnem dolů a nechat zakrytý stejným způsobem naplnit plynem i druhý válec v plameni kahanu zapálit špejli, po 1-2 sekundách plamen sfouknout a IHNED vložit do prvního válce pozorovat probíhající děj do druhého válce pak vložit na spalovací lžičce hořící síru (provádět v digestoři) válec se naplní bílým dýmem, ten pohltit vodou (do válce s dýmem vlít vodu, válec zakrýt destičkou a obsah protřepat) - provádět v digestoři pH papírkem zjistit pH vzniklého roztoku viz obrázky 16-18 na CD Obr. 7: Aparatura k úloze CD: Obr. 11: Aparatura k úloze 1 - kahan 2 - zkumavka s KMn04 3-KMn04 4 - zátka 5- odvodná trubička 6 - vana s vodou 7 - podstavec 8 - válec pro jímání produktu 9 - vata CD obr obr. 13- obr. 14- obr. 15- obr. 16- obr. 17- obr. 18- 12 - Doutnající(zapálená a pak sfouknutá špejle po vložení do kyslíku) Hořící síra na vzduchu-detail Hořící síra vložená do kyslíku Pohlcení plynu (vzniklého hořením síry) ve vodě Odebrání kapky roztoku pro stanovení pH pomocí pH-papírku Nanesení kapky vzorku na pH-papírek Odhad pH srovnáním barvy navlhčeného papírku se stupnicí 40 Úloha 11 Kyslík a jeho vlastnosti II Chemikálie: dřevěné uhlí, NaN03 (chilský ledek) Pomůcky: kahan, kleště, ochranný štít, stojan, železná miska s pískem Postup - pracovat v digestoři zkumavku s asi 2 g (asi 1 cm3, odhadneme od oka, na přesném množství nezáleží) NaNÜ3 upevnit ve svislé poloze do stojanu pod ni postavit železnou misku s pískem plamenem roztavit chilský ledek (kahanem je nutno pohybovat) odsunout hořící kahan stranou do kleští uchopit kousek dřevěného uhlí velký asi jako hrášek až fazole uhlí v plameni zapálit a IHNED je vhodit do zkumavky s roztaveným ledkem pozorovat probíhající děj Obr. 8 - Tepelný rozklad dusičnanů CD: Obr. 19: Tepelný rozklad dusičnanu l-NaN03 ^ 2 2 - miska s pískem Éť^^ 3 - kahan CD: obr. 20 - Roztavený ledek obr. 21 - Žhavé dřevěné uhlí vhození do roztaveného ledku Úloha 12 Voda, tvrdost vody, důkaz vybraných aniontů Chemikálie: 0,1 mol.dm3 AgN03, 10% H2S04, 0,2 mol.dm3 KMn04, 15 % KSCN, vzorky vody: pitná, destilovaná, dešťová, minerální, znečištěná vodovodní („rezavá"). Pomůcky: 5 hodinových sklíček, infralampa, 5 odměrných válců, 5 zkumavek, 5 kapátek, 1 cejchovaná zkumavka, 1 kádinka na proplach kapátek, stojan na zkumavky, černý papír, fix na sklo, houbička na nádobí Postup a) Přítomnost příměsí ve vodě na hodinových sklech18 (sklíčka si zrubu popište!) pod infralampou odpařovat19 po 4 kapkách (tj. přibližně stejné malé objemy) pitné, dešťové, minerální, znečištěné vodovodní a destilované vody. Sklíčka při odpařování položit na černý papír srovnat množství vzniklého odparku destilovanou vodou a houbičkou očistit skla od odparků 18 Pokud skla nejsou čistá, přeleštíme je hadříkem nebo houbičkou. 19 Sklíčka s vodou umístit na černém papíře na začátku výuky přímo pod infralampu. Tu zapnut, vzorky nechat odpařovat a přitom pracovat na dalších úkolech. 41 b) Reakce s AgNO^ -do jednotlivých zkumavek nalít přibližně20 3 cm3 daných druhů vod -do každé z nich přidat 4 kapky AgNC>3 pozorovat změnu vlastností roztoků Voda: pitná dešťová minerální znečištěná vodovodní destilovaná Množství odparku21 Zákal22 s AgN03 Barva zákalu s AgNÜ3 c) Reakce s KSCN do válců nalít po 20 cm3 jednotlivých druhů vod do každého přidat 2, 5 cm3 H2SO4 a 3 kapky roztoku KMnCU obsah válců promícháme jemným protřepáním (neucpávat prstem!) po 10 minutách přidat 2, 5 cm3 15% roztoku KSCN pozorovat barevné změny CD: obr. 22 - Reakce různých druhů vody s KSCN Úloha 13 Voda, hydráty, hydratace, dehydratace, solvatace Chemikálie: bezvodý C2H5OH, krystalický CoCl2 • 6 H20, destilovaná voda Pomůcky: kádinka, kahan, porcelánový kelímek, chemické kleště, triangl, stojan, chemická lžíce, tyčinka, zkumavka, zápalky Postup v porcelánovém kelímku na trianglu mírně zahřívat 0,25 g krystalického C0CI2 • 6 H20 tak dlouho, až ztratí krystalovou vodu (to se projeví změnou zbarvení a tím, že vzorek přestane bublat a prskat). Kahanem je nutno pohybovat. vychladlou sůl přesypat do kádinky a přilít přibližně 5 cm3 bezvodého ethanolu (odhadem, není nutno měřit). Sůl v ethanolu rozpustit. alkoholický roztok podvrstvit ve zkumavce asi 1 cm3 vody (odhadem), podvrstvení viz obrázek 23-24 na CD pozorovat barevné změny CD: obr. 23 - Provedení podvrstvení obr. 24 - Výsledek podvrstvení - barevná změna Odhadneme od oka. Na přesném objemu nezáleží. Vzorky lijeme bez nálevky přímo do určených zkumavek. 21 Zaznamenejte přibližně: +++ hodně, ++ středně, + málo, - nic 22 + zákal vznikl, (+) nastala viditelná změna vlastností roztoku, ale tuhou fázi není okem vidět, - roztok beze změny 42 Úloha 14 Oxidačně-redukční (redoxní) reakce peroxidu vodíku Chemikálie: Kí, H2S04 (1:1), 1% KMn04, 3% H202, škrobový maz (uchovávat v chladničce) Pomůcky: 2 zkumavky, 4 kapátka, 2 zátky Postup a) Oxidační účinky peroxidu vodíku ve zkumavce s vodou (asi 5 cm3) rozpustit asi 0,05 g Kí oky selit jej zředěnou H2SO4 1:1 (3 kapky) přidávat po kapkách 3% peroxid vodíku (asi 5 kapek - nemíchat, sledovat hladinu), až vznikne žluté zbarvení - ke vzniklému žlutému roztoku přidat škrobový maz (1 cm3), zazátkovat, zamíchat, sledovat chování roztoku b) Redukční účinky peroxidu vodíku do zkumavky s 1 kapkou roztoku KMnCU přidat 1 cm3 3% H2O2 v případě potřeby (nenastane-li změna zbarvení) okyselit 2 kapkami H2SO4 sledovat barevnou změnu roztoku Úloha 15 Charakteristické barvení plamene alkalickými kovy a kovy alkalických zemin Chemikálie: (přibližně) Imol.dm"3 roztoky chloridů Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba v zásobních lahvích či zkumavkách uzavřených uzávěry s platinovými drátky), koncentrovaná HCl, neznámý vzorek Pomůcky: kahan, platinové drátky (místo platinového drátku lze použít i tuhu), stojan se zkumavkami Postup Pt drátek namočit do HCl a vyžfliat, až přestane barvit plamen sodnou sůl nanášet do plamene až nakonec, jelikož sodík má vysokou intenzitu barvení plamene a proto i v malé koncentraci ruší zbarvení plamene způsobené ostatními ionty vyžflianý Pt drátek ponořit do roztoku soli a vnést do plamene pozorovat barvu a intenzitu zbarvení plamene tyto tři kroky opakovat se všemi roztoky solí i s neznámým vzorkem, sodou sůl zkoumat až j ako poslední CD: obr. 25 - Příklady barvení plamene různými kovy 43 Úloha 16 Elektrolýza vodného roztoku chloridu sodného Chemikálie: fenolftalein, jodidoškrobový papírek, nasycený roztok NaCl Pomůcky: U-trubice, zdroj stejnosměrného napětí 12 V, 1 zkumavka, kahan Postup23 U-trubici naplnit nasyceným roztokem NaCl sestavit aparaturu dle obrázku č. 9 do katodového prostoru přidat 3 kapky fenolftaleinu zapnout zdroj stejnosměrného napětí (12 V) elektrolýzu provádět asi 5 minut sledovat zbarvení roztoku v katodové oblasti - plyn vznikající na katodě jímat do zkumavky otočené dnem vzhůru ověřit zkoušku hořlavosti. Pokud nedojde ke zvukovému efektu, nechat elektrolýzu probíhat podstatně déle (např. do konce cvičení) a stále jímat plyn v katodové oblasti. Pozor, v blízkosti aparatury se nesmí pracovat s otevřeným plamenem - nebezpečí výbuchu. - k plynu vznikajícímu na anodě opatrně čichnout navlhčeným jodidoškrobovým papírkem ověřit oxidační vlastnosti tohoto plynu (vsunout jej do trubice vycházející z anodové oblasti) Obr. 9: Aparatura pro elektrolýzu nasyceného roztoku NaCl CD: Obr. 26: Aparatura pro elektrolýzu nasyceného roztoku NaCl 1 - U-trubice s vodným roztokem NaCl 2 - zkumavka pro jímání plynu vznikajícího v katodové oblasti 3 - zkumavka pro jímání plynu vznikajícího v anodové oblasti CD: obr. 27 - Elektrolýza NaCl - vlastnosti některých produktů využitelné pro jejich identifikaci 1 Úloha může být časově velmi náročná, proto je vhodné jí cvičení zahájit. 44 Úloha 17 Reakce Na, K, Ca s vodou Chemikálie: alkoholický roztok fenolftaleinu, Ca, Na, K, H20 Pomůcky: 3x drátěné pletivo, ochranný štít, kleště nebo pinzeta, 3 skleněné misky, skleněná tyčinka, 3 skleněné destičky (kryty na misky), skleněná mistička na krájení kovů, nůž Postup a) do připravených misek nalít destilovanou vodu do výšky asi 2 cm, vložit do nich drátěné pletivo, zakrýt skleněnou destičkou do každé misky přidat 3-4 kapky alkoholického roztoku fenolftaleinu a zamíchat tyčinkou nasadit si ochranný štít do první misky vhodit24 pomocí kleští nebo pinzety kousek vápníku, do druhé kousek sodíku, do třetí kousek draslíku (vždy velký asi jako Ví hrášku). Misku ihned po vhození kovu opět zakrýt skleněnou destičkou. sledovat průběh reakcí (intenzita děje, vývoj plynů, změna zbarvení roztoku, případné další změny a jevy) b) misky vodovodní vodou opláchnout a celý pokus opakovat, a však kovy nevlkádat přímo do vody v miskách, ale na filtrační papír (cca 2x2 cm) plovoucí na hladině CD: obr. 28 - Misky s ochranným pletivem obr. 29 - Vkládání draslíku s vodou obr. 30 - Vznícení vodíku vzniklého reakcí draslíku mov 7 - Videozáznam reakce sodíku s vodou mov 8 - bude udělán Úloha 18 Hoření hořčíku a reakce hořčíku s vodou Chemikálie: hořčíková páska, fenolftalein, H20 Pomůcky: Erlenmeyerova baňka, kahan, kleště, špejle, azbestová síťka Postup v Erlenmeyerově baňce přivést k varu 100 cm3 vody až uniká viditelné množství vodní páry, zasunout do hrdla Erlenmeyerovy baňky postupně hořící špejli a hořící svíčku pozorovat, co se stane s plamenem pomocí kleští vsunout do hrdla asi 3 cm dlouhou hořící hořčíkovou pásku pozorovat, co se stane s plamenem CD: mov 9 - Videozáznam reakce vodní páry s hořčíkovou páskou. Pracovat opatrně, při reakcích používat ochranný štít, nikdy nebrat uvedené kovy do rukou, zbytky nevyhazovat do vodovodního potrubí ani koše, ale vrátit je do zásobních lahví a použít při dalších reakcích. Příprava kousků kovů (řezání) musí probíhat na určené kovové misce. Veškeré nástroje použité pro práci s kovy (kleště, nůž) ukládat pouze na určenou kovovou misku. Likvidaci zbytků kovů ulpělých na noži, kleštích a misce provede na konci semestru laborant nebo vedoucí cvičení (ethanolem). 45 25, Úloha 19 Stanovení molární hmotnosti CaCO^ Chemikálie: 20% HCl, práškový CaC03 Pomůcky: dělicí nálevka s vyznačenou stupnicí, frakční baňka, odměrný válec 50 cm3, stojan, svorka, skleněná trubice, skleněná vana, analytické váhy, krycí sklíčko naplnění válce, zátka, spojovací hadička, navazovací lžička, papírová navazovací lodička, teploměr Postup na dno frakční baňky diferenční metodou26 navážit 0,1-0,2 g (ne víc) práškového CaC03 (hmotnost je nutno znát na 0,0001 g přesně) sestavit aparaturu pro vývoj plynu dle obrázku č. 10 skleněnou vanu a pak odměrný válec pro jímání vznikajícího CO2 naplnit vodou válec s vodou otočit ve vaně dnem vzhůru frakční baňku upevnit do stojanu a pomocí hadičky umožnit odvádění vzniklého CO2 do odměrného válce dělicí nálevku naplnit asi 30-50 cm3 HCl o koncentraci 20 % (zapíšeme si objem podle stupnice na dělicí nálevce) = Ví do frakční baňky pomalu přikapávat z dělicí nálevky roztok HCl tak dlouho, dokud se vyvíjí plyn (bublinky unikají ze skleněné trubice do válce) změřit objem plynu, který vytlačil vodu z válce = V2 na stupnici dělicí nálevky změřit objem roztoku HCl zbylého v dělicí nálevky = V3 zapsat teplotu vzduchu Obr. 10: Aparatura pro stanovení molární hmotnosti CaC03 CD: Obr. 31: Aparatura pro stanovení molární hmotnosti CaC03 1 - dělicí nálevka 2 -frakční baňka 3 - spojovací hadička 4 - skleněná trubička 5 - skleněná vana s vodou 6 - odměrný válec 50 cm3 obr. 32 - odečtení objemu vzniklého CO2 1 Tuto úlohu provádět ve stejné vyučovací hodině jako úlohu č. 20 (obě úlohy potřebují podobné vybavení) 1 Postup vážení diferenční metodou: ■ vytárovat lodičku ■ navážit na ni mezi 0,1-0,2 g CaC03 (s přesností na 0,1 mg) = hmotnost tcii ■ odsypat tento CaC03 na dno frakční baňky (pozor, nesmí se rozsypat nikde kolem) ■ lodičku nečistit, neofukovat apod. , ale ihned ji umístit zpět na misku analytických vah a zvážit = hmotnost m2. ■ Hmotnost CaC03 vsypaného do frakční baňky je pak m = iri! - m2 46 Úloha 20 Adiční reakce bromové vody s ethylenem Chemikálie: bromová voda, C2H5OH, A1203 Pomůcky27: odvodní trubice, smotek čedičové vaty, skleněná vana, stojan se svorkou, 2 zkumavky, kádinka, tyčinka, zátka na zkumavku, kahan Postup do zkumavky vpravit asi 3 cm vysokou vrstvu kašovité směsi AI2O3 s ethanolem převrstvit suchým práškovým AI2O3 o stejném objemu do ústí zkumavky volně zasunout smotek čedičové vaty zkumavku uzavřít zátkou s odvodnou trubičkou odvodnou trubičku zasunout do vody ve vaně, aby se plyn dal jímat nad vodou do zkumavky (viz obrázek k předchozí úloze) zkumavku upevnit vodorovně do stojanu v místě se suchou vrstvou AI2O3 ji mírně zahřívat vznikaj ící plyn j ímat do zkumavky - po ukončení vývoje plynu nejprve rozpojit aparaturu, pak přestat zahřívat do zkumavky s plynem přidat asi 2 cm3 bromové vody a protřepat - pozorovat změny Úloha 21 Příprava a vlastnosti amoniaku Chemikálie: alkoholický roztok fenolftaleinu, Ca(OH)2, NH4CI Pomůcky: frakční baňka, kahan, promývací baňka, gumová hadička, stojan, svorka, zátka Postup frakční baňku naplnit směsí NH4CI a Ca(OH)2 (každý z nich o hmotnosti 2,00 g) sestavit aparaturu na vývoj plynu dle obrázku č. 11 frakční baňku připojit k promývací baňce s 50 cm3 vody obsahující 5 kapek alkoholického roztoku fenolftaleinu frakční baňku zahřívat (kahanem je nutno pohybovat) - pozorovat vývoj plynu a změnu barvy indikátoru - po skončení pokusu nejprve odpojit promývací baňku, teprve potom vypnout kahan, aby nedošlo ke zpětnému toku roztoku z promývací baňky do frakční baňky - pomocí pH papírku určit pH vzniklého roztoku amoniaku (postup viz CD obr. 16-18) Obr. 11 - Aparatura pro vývoj NH3 CD: Obr. 33: Aparatura pro vývoj NH3 1 -frakční baňka se směsí NH4Cl a Ca(OH)2 2 - promývací baňka s vodou afenolftaleinem 3 - gumová hadička CD: obr. 34 - Vývoj amoniaku a důkaz jeho zásaditých vlastností Tento úkol provádět ve stejné vyučovací lekci jako Úloha 19 (obě úlohy potřebují velmi podobné vybavení). 47 Úloha 22 Princip chladicích směsí Chemikálie: H20, drcený led, NaCl nebo bezvodý CaCl2 Pomůcky: malá kovová nádobka s rovným dnem (např. plechovka), podložka, lžička, teploměr, hadr, kladívko Postup na podložku nalít odhadem asi 3 cm3 vody (i vodovodní) do ní postavit kovovou nádobku led zabalit do hadru a na podlaze roztlouct kladivem nájemnou tříšť do nádobky nasypat trochu drceného ledu a přidat NaCl (v poměru hmotností přibližně 3:1) nebo CaCl2 (v poměru hmotností přibližně 3:2) - jednou rukou přitlačit plechovku k podložce a druhou asi 1 minutu míchat směs (jemně a opatrně teploměrem). změřit teplotu směsi uchopit nádobku a opatrně ji zvednout asi 5 cm nad pracovní desku stolu pozorovat chování podložky CD: obr. 35 - Provedení experimentu Úloha 23 Síra a její vlastnosti Pracovat v digestoři! Chemikálie: síra, CS2 Pomůcky: síťka s keramickou výplní, filtrační papír, hodinové sklíčko, kleště, kahan, kruh, nálevka, nůž, porcelánový kelímek, stojan, železná miska s pískem, chemická lžíce, kádinka, asi 5 cm dlouhý hřebík Postup a) Příprava kosočtverečné modifikace síry 10 cm3 sírouhlíku nasytit práškovou sírou - roztok ihned přefiltrovat přes skládaný filtr na hlubší hodinové sklíčko nechat v digestoři krystalizovat - pozorovat tvar vzniklých krystalků (kosočtverečná síra)28. b) Příprava jednoklonné modifikace síry a plastické síry ve vyšším porcelánovém kelímku (zakrytém hodinovým sklíčkem, aby síra nezačala hořet) roztavit tolik práškové síry, aby tavenina sahala 1 cm pod okraj kelímku. S hodinovým sklíčkem zacházet opatrně29. Během tavení síra v kelímku klesne. Pak je nutno odstavit kahan a síru dosypat. v plameni nahřát kleště kelímek přenést zahřátými kleštěmi do pískové lázně Po usušení a dokončení tohoto cvičení vložte kosočtverečnou, jednoklonnou i plastickou síru do kelímku, v němž jste síru tavili (viz úkol b). 29 Při manipulaci musí mít sklíčko stejnou teplotu jako předměty, jichž se dotýká. Chcete-li horké sklíčko uchopit do kleští, je nutno kleště napřed nahřát. Chcete-li sklíčko položit na horký kelímek, je nutno napřed nahřát sklíčko. Horké sklíčko neodkladáme na pracovní desku v digestoři, ale chvíli je podržíme v kleštích, aby vychladlo. 48 písek ke kelímku přihrnout a obsah kelímku nechat pozvolna chladnout. Na střed hladiny foukat, aby také zatuhl. jakmile se vytvoří tuhá vrstva na povrchu taveniny (je vidět změna charakteru hladiny, ale ztuhnutí je možno vyzkoušet i hřebíkem), prorazit ji hřebíkem na protilehlých stranách a jedním z otvorů vylít zbylou nevykryštalizovanou síru do kádinky se studenou vodou (v kádince s vodou vznikne plastická síra) nepřeklápět kelímek a odkrojit souvislou vrstvu tuhé síry, která překrývá jehličko vité krystaly její jednoklonné modifikace Obr. 12: Tavení síry (kelímek se sírou dejte na síťku, ne do trojhránku. Omezíte tím možnost jejího zapálení). CD: Obr. 37: Tavení síry zatuhlá hladina jednoklonná síra zbylá nevylita síra Obr. 13: Různé druhy síry v kelímku po tavbě CD: Obr. 38: Různé druhy síry v kelímku po tavbě CD: obr. 36 - Filtrace sirouhlíkového roztoku síry obr. 39 - Tuhnutí roztavené síry při přípravě jednoklonné síry Web. 1 - Fotografie kosočtverečné modifikace síry Web. 2 - Fotografie plastické (vlevo) a jednoklonné (vpravo) síry Úloha 24 Analytické reakce vybraných aniontů Chemikálie: roztoky o koncentraci 0,1 mol dm (vše v nádobkách s kapátkem) obsahující anionty S04 , P04 BaCl2, 1 mol dm"3 vyučující). NO3", co3 , cr, r, sz~, bct, Cr04 HNO3, 1 mol dm 3 CH3COOH, 1 mol dm 3 0,1 mol dm roztoky AgNC>3 a HCl, neznámý vzorek (zadá Pomůcky: 3 skleněné kapkovací destičky nebo průhledná mikrotitrační destička Postup a) po jedné kapce každého zkoumaného roztoku včetně neznámého vzorku dát do tří sousedních důlků tečkovací destičky (kapek tedy bude 3x10 =30, naznačeno na obrázku č. 14) ke každému vzorku včetně neznámého (celkem do 10 jamek v prvním sloupci destičky) přidat 1 kapku AgNC>3 - ke každému vzorku včetně neznámého (celkem do 10 jamek v druhém sloupci destičky) přidat 1 kapku BaCl2 49 ke každému vzorku včetně neznámého (celkem do 10 jamek v třetím sloupci destičky) přidat 1 kapku vody (srovnání) pozorovat a do tabulky zapsat vznik a barvu sraženin, případně změna barvy kapek b) k těm vzorkům, které s AgNC>3 vytvořily sraženinu, přidat po jedné kapce HNO3 - pozorovat, zda se sraženina rozpouští c) k těm vzorkům, které s BaCi2 vytvořily sraženinu, přidat po jedné kapce CH3COOH, počkat 15 minut pozorovat, zda se sraženina rozpouští d) k těm vzorkům, které s BaCi2 vytvořily sraženinu a ta se v bodě c) přidáním CH3COOH nerozpustila, přidat 1 kapku HCl pozorovat, zda se sraženina rozpouští obr. 14 - Kapkovací destička S042- 00000000 P043- 00000000 Něv 00000000 C032- 00000000 B033- 00000000 cr 00000000 r 00000000 s1- 00000000 C1-O42- 00000000 NV 00000000 00000000 00000000 1^- Sraženina s AgN03 Sraz. s AgN03, nerozp v HNO3 Sraženina s BaCl2 Sraz. s BaCl2 neroz-pustná v CH3COOH Sraz. s BaCl2 nerozpustná v HCl SO. "T- (+) + bílá + bílá + bílá PO. + žlutá + bílá NO, T~ co + světle žlutá + bílá BO, (+) světle žlutá, jen z konc. roztoku (+) bílá, jen z konc. roztoku cr + bílá + bílá TF- + žlutá + žlutá CrO. T~ + světle žlutá + světle žlutá ^3ľT Tab. 3. : Přehledné znázornění skupinových analytických reakcí vybraných aniontů + ... vzniká sraženina, (+) ... sraženina vzniká jen v případě koncentrovaného roztoku, sraženina nevzniká káče - Analytická chemie kvalitativní, nakl. Československé akadem: 50 Úloha 25 Oxidačně-redukční (redoxní) vlastnosti kovů, reakce mědi s kyselinami Chemikálie: 2 mol dm"3 HNO3, 2 mol dm"3 HCl, 0,1 mol dm"3 ZnS04, 0,1 mol dm"3 CuS04, 0,1 mol dm"3 FeSCU, Zn plech, Cu plech, dlouhý Fe hřebík Pomůcky: stojan se 2 zkumavkami, smirkový papír, 4 kádinky, držák na zkumavky,kahan Postup a) Srovnání redoxních vlastností mědi a zinku pokus (A): do 20 cm3 (odhadem, neměřit) 0,1 mol dm"3 CuSCU vložit proužek zinkového plechu (předem očištěného smirkovým papírem) pokus (B): do 20 cm3 (odhadem) 0,1 mol dm"3 ZnSCU vložit proužek měděného plechu (předem očištěného smirkovým papírem) počkat asi 15 minut (zatím lze provádět jiné úkoly) zhodnotit proběhlé děje b) Srovnání redoxních vlastností železa a mědi pokus (C): do 20 cm3 (odhadem) 0,1 mol dm"3 FeS04 zčásti ponořit proužek měděného plechu pokus (D): do 20 cm3 (odhadem) 0,1 mol dm"3 CuSCU zčásti ponořit31 železný hřebík - počkat asi 15 minut zhodnotit proběhlé děje c) Reakce mědi s kyselinami do dvou zkumavek vložit osmirkované měděné plíšky do první zkumavky přilít (odhadem) asi 2 cm3 2 mol dm"3 HCl do druhé zkumavky přilít (odhadem) asi 2 cm3 2 mol dm"3 HNO3 obě zkumavky mírně zahřát děje pozorovat a výsledky porovnat CD: obr. 40 - Provedení A, B obr. 41 - Výsledek experimentu A, B Web. 3 - měď + kyseliny JPG Úloha 26 Reakce K2Cr207, KMn04 a Na2S03 Chemikálie: 0,1 mol dm"3 K2Cr207, konc. H2S04, 0,01 mol dm"3 KMn04, 0,1 mol dm"3 Na2S0332, Na2S03 (s) Pomůcky: 2 zkumavky, stojan na zkumavky, chemická lžíce Postup a) ReakceK2Cr207_seNa2S03 do roztoku K2Cr2Ü7 (3 cm3) přidat 3-5 kapek zředěné H2SC>4 - přidat 3 cm3 roztoku Na2SC>3 - pozorovat barvu produktů K2Cr207 + H2S04 + Na2S03 + H20 -> 31 Oba ponořované předměty předem očistit smirkovým papírem 32 Roztok siřičitanu musí být čerstvý. 51 b) Reakce KMn04 se Na2S03 k 3 cm3 roztoku KMn04 přidat 3 cm3 roztoku Na2S03 - pozorovat barvu produktů KMn04 + H20 + Na2S03 -> CD: obr. 42 - Reakce manganistanu draselného se siřičitanem sodným obr. 43 - Reakce dichromanu draselného se siřičitanem sodným Úloha 27 Závislost reakční rychlosti na koncentraci a teplotě reaktantů Chemikálie: 25% H2S04 (= roztok A), 0,5 mol dnT3 (COOH)2 (= roztok B), 0,04 mol dnT3 KMn04 (= roztok C) Pomůcky: 4 kádinky 100 cm3, odměrné válce 5 cm3 2 ks, 50 cm3 2 ks, stojan, azbestová síťka, 3 pipety, stopky nebo hodinky s vteřinovou ručičkou Postup a) připravit 2 kádinky (100 cm3), dále postupovat dle následujícího rozpisu (dodržovat pořadí operací ve směru zleva doprava v rozpise), změřit dobu potřebnou k dosažení změny zbarvení roztoku (charakterizuje rychlost reakce): Tab. 4 Číslo kádinky roztok A roztok B destilovaná voda teplota roztok C Doba potřebná ke změně zbarvení 1 5 cm3 2,5 cm3 50 cm3 pokojová 2 cm3 2 5 cm3 2,5 cm3 50 cm3 80 °C33 1 3 2 cm b) připravit 2 kádinky (100 cm3), dále postupovat dle následujícího rozpisu (dodržovat pořadí operací ve směru zleva doprava v rozpise), změřit dobu potřebnou k dosažení změny zbarvení roztoku (charakterizuje rychlost reakce): Tab. 5 Číslo kádinky roztok A roztok B destilovaná voda teplota roztok C Doba potřebná ke změně zbarvení 1 5 cm3 2,5 cm3 Ocm3 pokojová 2 cm3 2 5 cm3 2,5 cm3 25 cm3 pokojová 2 cm3 Uvedenou teplotu poznáme podle toho, že kádinka z vnější strany při doteku nesnesitelně pálí, avšak její obsah ještě nevaří. 52 Úloha 28 Koordinační sloučeniny niklu a mědi Chemikálie: koncentrovaný roztok NH3, 1 mol dnT3 C11O2, 1 mol dnT3 NÍCI2. Pomůcky: kapkovací destička, kádinka, 4 kapátka Postup na kapkovací destičku dát do dvou jamek po jedné kapce 1 mol dnT3 CuCl2 a do dvou jamek pojedná kapce 1 mol dnT3 NÍCI2 do jedné jamky s CUCI2 a do jedné jamky s NÍCI2 přidat po jedné kapce koncentrovaného roztoku NH3, do zbývajících jamek po 1 kapce vody pozorovat výsledné zbarvení roztoku Tab. 6 jamka č. 1 mol dm"3 CuCl2 1 mol dm"3 NiCl2 kone. NH3 H20 výsledné zbarvení roztoku 1 1 kapka - 1 kapka - 2 1 kapka - - 1 kapka 3 - 1 kapka 1 kapka - 4 - 1 kapka - 1 kapka CD: obr. 44 - Kapky 1 mol dnT3 NÍCI2 a 1 mol dnT3 CUCI2 před reakcí s roztokem NH3 obr. 45 - Kapky 1 mol dnT3 NÍCI2 a 1 mol dnT3 CUCI2 po reakci s roztokem NH3 Úloha 29 Galvanické pokovování (niklování) Chemikálie: destilovaná H20, H2SO4 nebo HNO3 o koncentraci 1 mol dnT3, niklová destička (anoda), měděný plech (katoda), niklovací lázeň (složení: 70 g NiS04-7 H20, 40 g Na2SO4-10 H20, 20 g H3BO3, NaCl, doplnit do 1000 cm3) Pomůcky: 2 kádinky, pinzeta, niklový předmět (anoda), měděný plech (katoda), brusný papír, zdroj stejnosměrného napětí cca 12 V Postup měděný plech určený k poniklování pečlivě brusným papírem mechanicky očistit a na chvíli ponořit do zředěného roztoku H2SO4 nebo HNO334 opláchnout jej destilovanou vodou ze střičky vložit do niklovací lázně (lázeň nalít asi 2 cm vysoko do kádinky) - měděný plech bude katodou - jako anodu použít niklový předmět elektrody se nesmějí dotýkat obě elektrody připojit ke zdroji stejnosměrného napětí cca 12 V - po 10-15 minutách elektrolýzu ukončit, odpojit elektrody vyjmout katodu, opláchnout ji vodou a prohlédnout si ji - použitou niklovací lázeň vrátit do zásobní láhve CD: obr. 46 - Galvanické poniklování - aparatura obr. 47 - Galvanické poniklování - výsledek práce Použitou kyselinu vrátit do lahve označené „na oplach". 53 IV. Příprava látek Výpočty musí posluchač provést doma, jinak vykoná cvičení v náhradním termínu. Úloha 30 Příprava oxidu chromitého 35 Cr203 je představitelem amfoternflio oxidu, neboť reaguje jak s kyselinami, tak i se zásadami. S kyselinami tvoří chromité soli a se silnými hydroxidy příslušné chromitany. Cr203 je zelená ve vodě nerozpustná látka, která se používá jako pigment (chromová zeleň). Připravuje se redukcí dichromanů alkalických kovů sírou nebo termickým rozkladem (NH4)2Cr2C>7. Chemikálie:K2Cr207, 5% BaCl2, prášková síra Pomůcky: baňka, Büchnerova nálevka, kádinka, porcelánová miska, stojan s trojhranem, třecí miska s tloučkem, zátka, železný kelímek, skleněná kapkovací destička, černý papír, 3 kapátka, velká kádinka (500-800 cm3), kahan, zápalky, kleště Postup v třecí misce36 rozetřít 5 g K2Cr207 s dvojnásobkem vypočteného množství práškové síry směs nasypat do železného kelímku kelímek zakrýt porcelánovou miskou a zpočátku mírně, pak intenzivně zahřívat kahanem (provádět v digestoři, protože hrozí vznícení síry a vznik jedovatého S02). Současně dát v kádince ohřívat asi 300 cm3 vody (zahřát téměř k varu). reakce je u konce, až původně oranžová reakční směs zezelená do horké vody ponořit částečně vychlazený kelímek a obsah kelímku za zvýšené teploty vylouhovat. pokud se produkt z kelímku tímto procesem neuvolní, vydlabat jej chemickou lžící z kelímku do vody v kádince a ve vodě jej lžící rozmělnit. vzniklý Cr2C>3 třikrát dekantovat37 vodou na závěr jej přefiltrovat na Biichnerově nálevce promývat vodou tak dlouho, až je reakce filtrátu na síranové anionty negativní38 K2Cr207 + S -> Cr203 + K2S04 1 - K2Cr207 se sírou (na trojhranu, kelímek se směsi) 2 - zahřívání vody pro vyloužení Cr203 z, kelímku Obr. 15: Příprava Cr203 CD: Obr. 48: Příprava Cr203 Provedení úlohy je časově náročné. Doporučuje se touto úlohou zahájit cvičení. 3 K2Cr207 navážit na předvážkách přímo do vytárované třecí misky. 37 Dekantace je způsob promývání. Analogií dekantace je např. promývání rýže před vařením. Na produkt v kádince nalijeme destilovanou vodu a tyčinkou zamícháme. Pak obsah kádinky necháme v klidu stát, aby produkt sedl na dno. Potom roztok nad produktem opatrně slijeme. 38 Ke kapce filtrátu na kapkovací destičce přidat kapku 5% BaCl2. V přítomnosti síranů (tj. při pozitivní reakci) vzniká bílá sraženina. Je vhodné, aby kapkovací destička byla skleněná (průhledná bezbarvá) a podložená černým papírem. Bílá sraženina je lépe vidět. 54 Úloha 31 Příprava jodidu olovnatého Chemikálie: Pb(N03)2, 45 % HNO3, Kí Pomůcky: 2 kádinky 100 cm3, kuželová baňka, síťka s keramickou výplní, Biichnerova nálevka, kahan, stojan s kruhem a svorkou, zápalky, váhy, filtrační papír Postup v první kádince rozpustit 0,33 g Pb(N03)2 ve 100 cm3 vody pokud se při rozpouštění (v důsledku hydrolýzy) tvoří bílý zákal, okyselit několika kapkami HNO3 až do rozpuštění zákalu. Pokud se zákal nevytvoří, kyselinu nepřidávat. v druhé kádince rozpustit 0,33 g KI ve 100 cm3 vody oba roztoky zahřát k varu39, pak oba slít dohromady do jedné kuželové baňky stojící na izolační desce nebo síťce baňku opatrně postupně ochladit proudem tekoucí vody a nechat stát v umyvadle se studenou vodou, zabezpečit proti vniknutí vodovodní vody. vychladlou baňku lze dále ochladit v ledničce, výtěžek PM2 bude větší - po několika minutách se vyloučí zlatavé krystalky PM2 vzniklý PM2 odfiltrovat na Biichnerově nálevce, produkt nechat do dalšího cvičení na místě určeném vyučujícím na podepsaném papíře vysušit. vysušený produkt zvážit a vypočíst výtěžek CD: obr.49 - PM2 bývá nazýván „Zlatý déšť" Úloha 32 Příprava monohydrátu síranu tetraamoměďnatého [Cu(NH3)4]S04-H20 tvoří temně modré krystaly, které jsou na vzduchu při normální teplotě stálé. Při zahřívání se rozkládá na CuS04 aNH3. Ve vodě se poměrně dobře rozpouští na temně modrý roztok vykazující alkalyckou reakci. [Cu(NH3)4]S04-H20 lze připravit působením nadbytku NH3 na roztok CuS04. Chemikálie: 26% NH3, C2H5OH, CuS04 5H20 Pomůcky: 2 kádinky, Biichnerova nálevka se zátkou, odsávací baňka, odměrný válec 25 cm3, tyčinka, lžíce Postup v kádince s 10 cm3 destilované vody rozpustit 2,5 g CuS04. 5H20 do roztoku za laboratorní teploty pomalu přidávat roztok NH3;, až se zelenomodrá sraženina Cu(OH)2 rozpustí a vznikne fialově modrý roztok vzniklý čirý roztok vlít do dvojnásobného objemu ethanolu vytvoří se jemná krystalická látka [Cu(NH3)4]S04-H20 vzniklou sůl odfiltrovat na Biichnerově nálevce prolít malým množstvím ethanolu a vysušit při laboratorní teplotě CuS04. 5H20 -» Cu2+ + S042" + 5H20 Cu2+ + S042" + H2O + NH3 -» [Cu(NH3)4]S04H20 Pozor, zahřívání trvá dlouho. Roztoky dejte zahřívat a věnujte se další práci na jiných úkolech. 55 Úloha 33 Příprava pyroforického olova Olovo patří mezi nejměkčí a nejtěžší běžně užívané kovy. Na vzduchu se již za normální teploty rychle oxiduje a povléká tenkou vrstvičkou oxidu nebo uhličitanu, která ho chrání před další oxidací. Nejsnadněji se oxiduje čerstvě vyredukované a jemně rozptýlené olovo, např. olovo pyroforické. Pyroforickou formu olova lze získat opatrným zahříváním některých organických solí olova, např. vinnanu, citranu apod. Chemikálie: destilovaná voda, vinná kyselina (OHCHCOOH)2, octan olovnatý Pb(CH3COO)2 Pomůcky: Biichnerova nálevka se zátkou, kádinka, zkumavka z těžkotavitelného skla, odsávací baňka, kahan, držák na zkumavky Postup - připravit si vinnan olovnatý takto: ■ 7,5 g octanu olovnatého rozpustit v 75 cm3 vody ■ přidat vypočtené množství vinné kyseliny ■ vzniklou sraženinu odsát na Biichnerově nálevce ■ promýt vodou a vysušit v sušárně při 90 °C40 suchý vinnan žíhat ve vodorovné poloze v těžkotavitelné zkumavce v digestoři ■ produkty termického rozkladu jsou jedovaté, proto je třeba pracovat v dobře táhnoucí digestoři ■ černá hmota, která zbude ve zkumavce, je pyroforické olovo ■ nasypat je na nehořlavou podložku, např. na dlaždice v digestoři ■ pozorovat déšť jisker ■ pyroforické vlastnosti si olovo ponechává několik dnů, pokud je uchováváno ve zkumavce bez přístupu vzduchu CD: Mov 10 - Příprava pyroforického olova Úloha 34 Příprava chloridu amonného PRACOVAT V DIGESTOŘI! NH4CI je známý pod triviálním názvem salmiak. Tvoří bezbarvé krystalky dobře rozpustné ve vodě. Snadno sublimuje. Používá se např. jako elektrolyt v suchých článcích. NH4CI připravíte neutralizací zředěného roztoku HCl zředěným roztokemNH3. Po zahuštění roztoku se NH4CI vysráží ethanolem. Chemikálie: koncentrovaný NH3, C2H5OH, C2H5OC2H5, 10% HCl Pomůcky: Biichnerova nálevka se zátkou, odsávací baňka, 2 kádinky, lakmusový papír, tyčinka, kahan, síťka, trojnožka, filtrační papír Postup sestavit a vyrovnat chemickou rovnici přípravy NH4CI z NH3 a HCl vypočítat, kolik cm3 10% HCl je třeba na přípravu 5 g NH4CI toto množství vlít odměrným válcem do kádinky vypočítat objem 10% NH3 potřebný pro přípravu 5 g NH4CI Sušení trvá dlouho. Suchý vinnan olovnatý proto obdržíte od laboranta, abyste úlohu mohli dokončit. Vámi připravený vinnan olovnatý na konci cvičení po sušení předejte laborantovi pro další studenty. 56 z koncentrovaného roztoku NH3 si připravit 10% roztok připravit si o 10% víc než je vypočtené množství tohoto roztoku NH3 HCl v kádince neutralizovat vypočteným množstvím 10% NH3, ale dát jej o něco více, aby roztok reagoval alkalicky (kontrola pomocí lakmusového papíru) roztok zahustit zahřáním a odpařením ke krystalizaci produkt odsát na Biichnerově nálevce a nechat na určeném místě uschnout. Úloha 35 Příprava kyslíku tepelným rozkladem halogeničnanů Chemikálie: KBr0341 Pomůcky: zkumavka, cejchovaná zkumavka, zahnutá skleněná trubička, skleněná vana, stojan se svorkami, teploměr, tlakoměr, skelná vata, kahan Postup zkumavku s přibližně 0,07 až 0,1 g KBr03 (hmotnost je nutno znát na 0,000 1 g přesně ) umístit vodorovně do stojanu do ústí zkumavky volně zasunout smotek skelné vaty (jeho úkolem je zachytávat případně se rozstřikující krystalky) k ní připojit skleněnou trubici na konci zahnutou, ponořit ji do vany s vodou na skleněnou trubici nasadit zkumavku s cejchováním objemu, zcela naplněnou vodou KBr03 kahanem zahřívat tak dlouho, dokud se taví a uniká kyslík (bublinky vytlačující vodu z cejchované zkumavky); kahanem je nutno pohybovat změřit teplotu a tlak v místnosti změřit objem vzniklého kyslíku Obr. 16: Tepelný rozklad halogeničnanů CD: Obr. 50: Tepelný rozklad halogeničnanů 1 - zkumavka s KBr03 2 - KBr03 3 - skelná vata 4 - zátka 5 - odvodná trubička 6 - skleněná vana s vodou 7 - cejchovaná zkumavka najímání vznikajícího kyslíku Lze použít také KCIO3 nebo KI03 42 Vážení provedeme tak, že prázdnou zkumavku vytarujeme na analytických vahách, přidáme KBr03 „na špičku noze a zvazime. 57 Úloha 36 Příprava kyseliny trihydrogenborité H3BO3 tvoří perleťově bílé krystaly, jejichž rozpustnost ve vodě značně vzrůstá se zvyšováním teploty. Její roztoky působí mírně antiseptický. Patří mezi slabé kyseliny. Zahříváním na 175 °C z ní odštěpením vody vzniká HBO3, která se dalším zahříváním dehydratuje až na B2O3. H3BO3 lze připravit účinkem roztoku HCl na Na2B407 (borax). Chemikálie: borax Na2B405(OH)4-8H20, destilovaná H20, koncentrovaná HCl Pomůcky: Biichnerova nálevka, odměrný válec, odsávací baňka, kádinka, kahan, kovová trojnožka, skleněná tyčinka, síťka s keramickou výplní, filtrační papír Postup - pomocí rovnice Na2B407 + HCl —► H3BO3 + NaCl + H20 vypočítat množství Na2B405(OH)4-8H20 potřebné pro přípravu 13,25 g H3BO3 na toto množství nalít 20 cm3 vody, zahřáním a mícháním rozpustit vypočtené množství HCl vlít do roztoku Na2B405(OH)4-8H20 po kapkách za stálého míchání roztok ochladit pod tekoucí vodou, pak ledem, pak na 5 minut (ne déle, aby směs nezmrzla a neroztrhla kádinku) vložit do mrazničky vykrystalizovanou H3BO3 odfiltrovat44 na filtru z ní vymačkat matečný roztok produkt ihned použít k další práci v úkolu č. 37 (příprava oxidu boritého) Úloha 37 Příprava oxidu boritého B2O3 je bezbarvá sklovitá látka, která jen velmi obtížně krystalizuje. Je dobře rozpustný ve vodě za současného vzniku H3BO3 a v ethanolu nebo za současného vzniku B(OC2H5)3. B2O3 vzniká např. hořením boru. Připravuje se obvykle termickou dehydratací H3BO3. Chemikálie: H3BO3 připravená v úkolu č. 36. Pomůcky: kádinka, kahan, kovová tyčinka s ostrým hrotem, kovová trojnožka, třecí miska, železný kelímek, trojhran Postup - použít H3BO3 připravenou v předcházející úloze H3BO3 zahřívat v železném kelímku přímým plamenem až do teploty červeného žáru z kypící taveniny se postupně uvolňuje voda ve formě vodní páry. Po uvolnění veškeré vody (tj. po ukončení reakce) tavenina přestane pěnit, vznikne čirá, sklovitá tavenina, která se usadí na stěnách misky odstavit plamen kelímek s taveninou ihned ponořit do misky se studenou vodou (aby došlo k tepelnému šoku a aby produkt popraskal a odprýskal od stěn misky). pozor, voda se nesmí dostat dovnitř do kelímku. zchladlý preparát rozmělnit v třecí misce Úloha 36 a Úloha 37 se musí provádět ve stejné vyučovací lekci, přičemž Úloha 36 se vypracuje jako první. Pokud nevzniknou krystaly, míchejte roztok asi 3-5 minut a pak jej na chvíli dejte do chladničky. Úloha 36 a Úloha 37 se musí provádět ve stejné vyučovací lekci, přičemž Úloha 36 se vypracuje jako první. 58 3 ROZPIS PROVEDENÍ ÚLOH Studentské dvojce I, II III III III IV IV 1 ö >o o ö U fi.H * 2 -k a vi =3 0) > N T3 O D 3 7-10 11-14 15-18 19-22 23-26 27-29 30 31-32 33 34 35 36-37 2 11-14 7-10 19-22 15-18 27-29 23-26 31-32 33 30 35 36-37 34 3 15-18 19-22 23-26 27-29 7-10 11-14 33 30 31-32 36-37 34 35 4 19-22 15-18 27-29 23-26 11-14 7-10 34 35 36-37 30 31-32 33 5 23-26 27-29 7-10 11-14 15-18 19-22 35 36-37 34 31-32 33 30 6 27-29 23-26 11-14 7-10 19-22 15-18 36-37 34 35 33 30 31-32 Poznámka V zájmu efektivního využití času v laboratoři je potřeba zachovávat naznačené pořadí úloh (Napřed se vypracují úlohy uvedené na horním řádku, pak v dolním. Pokud je u některé úlohy uvedeno, zeje časově náročná, je potřeba touto úlohou zahájit cvičení). 59 4 POUŽITÁ LITERATURA 1. E. Musilová, H. Peňázová - Chemické názvosloví anorganických sloučenin, MU Brno 2000 2. E. Musilová, M. Soldán - Praktická cvičení z anorganické a organické chemie, MU Brno 1996 3. J. Klikorka - Obecná a anorganická chemie, SNTL Praha 1989 4. J. Marhold - Přehled průmyslové toxikologie, anorganické látky, Avicenum Praha 1980 5. J. Marhold - Přehled průmyslové toxikologie, organické látky I, Avicenum Praha 1985 6. J. Marhold - Přehled průmyslové toxikologie, organické látky II, Avicenum Praha 1986 7. J. Vohlídal - Chemické a analytické tabulky, Praha 1999 8. Kábelová, I. Pilátová, Z. Hamáková - Laboratorní technika II, VUT Brno 1999 9. L. Jančář - Analytická chemie, MU Brno, 1997 10. L. Sommer - Teoretické základy analytické chemie, VUT Brno 1995 11.11 ;i č \ alytická chemie kvalitativní, nakladatelství Československé akademie věd 1966 H-ámek, L. Kosina - Obecná a anorganická chemie, nak^^^^^HoOO 60