Chemie-experimenten voor de middelbare school hoeven niet ingewikkeld te zijn. De volgende projecten gebruiken materialen die gemakkelijk te verkrijgen zijn, maar zijn zeker scheikunde-experimenten op middelbare school. Als je hulp nodig hebt bij het downloaden van een van de afdrukbare projecten, bekijk dan dezenuttige tips.
Easy Chemistry Project: geleidbaarheid en oplossingen verkennen
In dit lab ga je de oplosbaarheid van drie opgeloste stoffen onderzoeken, evenals de elektrische geleidbaarheid van drie oplossingen. Het is belangrijk om te weten voordat je je lab doet dat water een polair molecuul is, terwijl een andere stof die je aan het testen bent, xyleen, een niet-polair molecuul is. Polaire moleculen zullen ionische verbindingen oplossen en sommige moleculaire verbindingen die polaire, covalente bindingen hebben. Niet-polaire moleculen zullen echter niet-polaire moleculen oplossen die niet-polaire covalente bindingen hebben. Aan de andere kant heeft alcohol een gevarieerd vermogen om stoffen op te lossen. Er wordt gezegd dat het 'tussenliggende polariteit' vertoont.
gerelateerde artikelen- Ideeën voor seniorennacht
- Het leven als jonge tiener
- Echte tienerfoto's van het dagelijks leven
project achtergrond
Termen die u moet kennen en begrijpen voor dit project:
- Oplosbaarheid - Een stof is 'oplosbaar' als het kan oplossen in een bepaalde stof. De kwaliteit ervan is de oplosbaarheid ervan. Zout is bijvoorbeeld oplosbaar in water. Olie is onoplosbaar.
- Opgeloste stof - Een opgeloste stof is de stof die wordt opgelost.
- Oplosmiddel - Een oplosmiddel is de stof waarin iets is opgelost (zoals water).
- Polaire moleculen - Polaire moleculen hebben zowel een lichte negatieve als een lichte positieve lading aan elk uiteinde van hun structuur. (Water is een polair molecuul.)
- Niet-polaire moleculen - Moleculen die symmetrisch gerangschikt zijn zodat er geen positieve of negatieve lading is.
Lab-procedure:
Klik om het volgende lab af te drukken en volg de aanwijzingen precies. Noteer al uw observaties in uw labnotitieboekje.
Nadenken over het lab
Gebruik deze vragen om conclusies te trekken uit uw laboratoriumervaring:
- Maak op basis van uw laboratoriumresultaten een korte lijst van dingen die elk oplosmiddel mogelijk zou kunnen reinigen.
- Denk aan gewone huishoudelijke schoonmaakmiddelen zoals Windex. Waarom moet uw glazenwasser op alcoholbasis zijn?
- Waarom gebruiken bakkers vaak kookspray met antiaanbaklaag?
- Wat zit er in hydraulische vloeistof waardoor het superieur is aan water voor het soort taken dat het doet? (Hydraulische vloeistof wordt gebruikt in hydraulische pauzes of in systemen die zware dingen verplaatsen.)
Klik om dit project af te drukken.
Matig project: het vriespunt van water verlagen (ijschemie)
Je hebt het vriespunt van water waarschijnlijk al eerder zien dalen. Als je ooit vrachtwagens zout hebt zien blussen voor een grote winterstorm, heb je chemie in actie gezien. Zout verlaagt het vriespunt van water, waardoor de temperatuur waarbij het vriest hoger wordt en natuurlijk de wegen veel veiliger.
In dit project bereken je de molaliteit en test je het vriespunt van drie bekers zout/wateroplossing en drie bekers sucrose/wateroplossing. Dan zul je de vriespuntdepressie achterhalen - of hoe de oplossing wordt beïnvloed door de opgeloste stof.
project achtergrond
De mate waarin het vriespunt van een oplossing wordt verlaagd, hangt af van drie factoren:
- de molaliteit ( m ) van de oplossing uitgedrukt in mol opgeloste stof/kg oplosmiddel
- De van't Hoff-factor ( ik ) van de opgeloste stof - de van't Hoff-factor van suiker is ik = 1, en de van't Hoff-factor van zout is ik = 2
- De molale vriespunt-verlagingsconstante van het oplosmiddel; voor water is dit Kf = 1,86° C/m waarin Kf = de vriespuntverlaging constante
Om te voorspellen hoeveel het vriespunt van een opgeloste stof zal worden verlaagd door een bepaald oplosmiddel toe te voegen, kunt u de vergelijking gebruiken: ΔT = (Kf)(m)(i) waar:
- ΔT is de vriespuntverlaging in graden Celsius (° C)
- Kf is de molale vriespunt-verlagingsconstante in graden Celsius per molal (° C/m)
- m is de molaliteit van de oplossing in mol per kilogram (mol/kg)
- i is de van't Hoff-factor van de opgeloste stof, die geen eenheden heeft
Lab-procedure:
Klik om de labprocedure af te drukken. Volg de aanwijzingen precies op en maak zorgvuldige aantekeningen in uw labschrift. Zorg ervoor dat u het vriespunt voor elk van uw oplossingen noteert, inclusief de beker met gewoon water, die in dit laboratorium uw controle is.
De verwachte vriespuntdepressie vinden
- Zoek vervolgens het aantal mol opgeloste stof voor elk van uw oplossingen. Merk op dat het aantal mol van een stof wordt gedefinieerd als het gewicht van de stof (in g) gedeeld door het grammolecuulgewicht van de stof. Het molecuulgewicht van zout is 58,443 g en het molecuulgewicht van sucrose is 342,3 g. Merk op dat het molecuulgewicht van 100 ml water 0,1 kg is.
- Bereken vervolgens de molaliteit die mol opgeloste stof per kg oplosmiddel is.
- Merk op hoe de molaliteiten van de zout/wateroplossingen en de sucrose/wateroplossingen zich verhouden.
- Bereken vervolgens de verwachte vriespuntverlaging met behulp van de bovenstaande formule voor ΔT. Hoe verhouden uw berekeningen zich tot wat u werkelijk heeft waargenomen? Kun je een verklaring bedenken die een causaal verband uitdrukt tussen de molaliteit van een oplossing en de vriespuntverlaging?
Klik om dit project af te drukken.
Geavanceerd project: Heet ijs (natriumacetaat)
Natriumacetaat (een van de producten van een mengsel van zuiveringszout en azijn) heeft de unieke eigenschap dat het kan bevriezen zonder dat het daadwerkelijk in temperatuur vriest. Als deze stof bevriest, wordt deze eigenlijk eerder heter dan koeler.
Heet ijs is een geweldig experiment als je voor de wow-factor gaat. Het vergt echter zeker een zekere mate van finesse om het goed te doen. Wees niet verbaasd als je het een paar keer moet proberen voordat je het werkend krijgt.
project achtergrond
Heet ijs (natriumacetaat bevriezen) is een exotherme reactie - wat betekent dat als het natriumacetaat 'bevriest' de stof warmte afgeeft. In feite is het hetzelfde type chemische reactie dat wordt gebruikt in MRE's , handwarmers en soortgelijke producten. Natriumacetaat is een van de bijproducten van zuiveringszout en azijn. De formule voor de reactie is als volgt: Na+[HCO3]- + CH3-COOH → CH3-COO- Na+ + H2O + CO2.
Lab-procedure:
Klik om de labprocedure rechts af te drukken. Hoewel het maken van heet ijs relatief veilig is (de chemische stof zelf is niet giftig), moet u voorzichtig zijn wanneer u met hete stoffen werkt. Zorg ervoor dat u de temperaturen van het natriumacetaat noteert terwijl u door het experiment gaat.
Dingen om op te merken en te doen met heet ijs
Het belangrijkste om op te merken is de onderkoelde vloeistof (vloeistof die is afgekoeld tot onder het smeltpunt) en de exotherme reactie die je krijgt als je een kristal opnieuw in de oplossing introduceert. Het kristal fungeert als een nucleatieplaats. Je kunt hete ijssculpturen maken door tijdens het gieten een kristal te introduceren. Als je dit doet, wat is dan de temperatuur van het hete ijs?
Klik om dit project af te drukken.
Chemische veiligheid
Onthoud dat wanneer u met chemicaliën werkt, zelfs met chemicaliën waarvan u denkt dat ze veilig zijn, u altijd een veiligheidsbril en misschien beschermende handschoenen moet gebruiken. Het is belangrijk om de gewoonte aan te nemen om veiligheidsuitrusting te gebruiken, zodat het automatisch gaat.
Onthoud ook dat wanneer u boven een fornuis werkt, u altijd ovenwanten moet dragen of een tang moet gebruiken. Gezond verstand in het lab draagt bij aan een plezierige ervaring.
