1. Poláris és apoláris vegyületek vizsgálata
Szükséges eszközök és anyagok: kémcsövek, kémcsőállvány, etil-alkohol, víz, petróleum, jódkristály
Kísérlet menete: kémcsőbe rétegezzünk etil-alkoholt, vizet és petróleumot. Ezt követően szórjunk bele néhány szem jódkristályt. Mit tapasztalunk?
Magyarázat: a jód az apoláris etil-alkoholban és petróleumban oldódik a vízben nem, az etil-alkohol elegyedik mind a vízzel, mind a petróleummal.
2. Kísérlet menete: kémcsőbe öntsünk egy ujjnyi vizet, majd rétegezzünk rá jóddal megfestett etil-alkoholt. A tapasztalat alapján állapítsuk meg a víz és az etil-alkohol sűrűség viszonyait!
2. Magyarázat: az etil-alkohol sűrűsége kisebb, mint a víze, ezért felül marad.
2. Etil-alkohol reakciója nátriummal
A kísérlet előtt ismételjük át a balesetvédelmi szabályokat!
A kísérlet előtt ismételjük át a víz és az alkálifémek reakcióit!
Szükséges eszközök és anyagok: üvegkád, csipesz, kés, nátrium, etanol
Kísérlet menete: oxidrétegétõl megtisztított nátriumdarabkát vízmentes etanolba dobjuk. Mit tapasztalunk? Milyen színváltozás figyelhető meg, ha fenolftaleint cseppentünk az etanolba?
Magyarázat: a nátrium reagál az etanollal hidrogéngáz fejlődése közben, ezért szaladgál a víz tetején.
2C2H5-OH + 2Na = 2C2H5-O- + 2Na+ +H2
A keletkezõ vegyület neve nátrium-etanolát. A nátrium-etanolát vizes oldata lúgos.
C2H5O- + Na+ + H2O = C2H5OH + Na+ + OH-
Figyelem! A nátrium súlyos égési sérülést okozhat. A reakció során az üvegkádból kisebb darabok pattanhatnak ki.
3. Víz kimutatása 96%-os alkoholban
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, 96%-os etil-alkohol, vízmentes réz-szulfát
Kísérlet menete: kémcsőbe öntsünk 2 ujjnyi 96%-os etil-alkoholt, majd adjunk hozzá vízmentes rézszulfátot. Összehasonlításként vízzel telt kémcsőbe is dobjunk kihevített réz-szulfátot.
Magyarázat: vízmentes réz-szulfát színtelen, kristályvíz felvétellel kék színűvé válik. A vízben azonnal, a 96%-os etil-alkoholban lassabban kékül meg.
4. Etil-alkohol kisózása vízes oldatból
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, porcelántál, gyújtópálca, etil-alkohol, víz, kálium-karbonát
Kísélet menete: 5 cm3 etil-alkoholt elegyítsünk
ugyanannyi vízzel. Az elegyből egy keveset öntsünk porcelántálba, tartsunk fölé
égő gyújtópálcát.
Ezt követően szórjunk az eredeti elegybe kálium-karbonátot, amíg nem marad a
kémcső alján só, alaposan rázzuk össze. A folyadék két rétegre válik, a felső
rétegből öntsünk keveset a porcelántálba, majd gyújtópálcát helyezzünk fölé.
Magyarázat: az alkohol és víz elegye nem gyúlékony. A kálium-karbonát erős vízmegkötő tulajdonsággal rendelkezik, megköti a vizet, az alkohol az elegyed tetején szinteződik, porcelántálba öntve meggyullad.
5. A glicerinoldat fagyáspontja
Szükséges eszközök és anyagok: kémcsövek, főzőpohár, jég, glicerin, víz, konyhasó
Kísérlet menete: az egyik kémcsőbe öntsünk 3 ujjnyi gliverint és 5 ujjnyi desztillált vizet, a másikba ugyanannyi vizet. Állítsuk mindkét kémcsövet sózott jeges főzőpohárba, majd néhány perc elteltével vizsgáljuk.
Magyarázat: a víz megfagyott, a glicerinoldat alacsonyabb fagyáspontja miatt nem.
6. Dietil-éter égése
Szükséges eszközök és anyagok: üvegtölcsér, gumicső, U-cső, vatta, dietil-éter, gyújtópálca
Kísérlet menete: az üvegtölcsér szájához gumicsővel erősítsünk U-csövet, majd a tölcsér alá helyezzünk dietil-éterrel átitatott vattacsomót. Gyújtópálcával gyújtsuk meg az U-cső száján kiáramló étert! Milyen színnel ég az éter?
Magyarázat: az étergőzök meggyulladnak, halványkék lánggal égnek.
A dietil-éter tűzveszélyes anyag, gőzei a levegővel robbanó elegyet alkotnak!
7. Ezüsttükör-próba aldehiddel
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, 1 tömeg%-os ezüst-nitrát-oldat, 2 mol/dm3 ammóniaoldat, formaldehid, vízfürdő
Kísérlet menete: kémcsőbe öntsünk 4cm3 1 tömeg %-os ezüst-nitrát-oldatot, majd adjunk hozzá annyi ammóniaoldatot, hogy a képződő csapadék éppen feloldódjék. Ezután adjunk hozzá 2 cm3 formaldehidot, rázzuk össze, majd helyezzük kb. 80 Celsius-fokos vízfürdőbe. A színtelen oldat megbarnul, majd megfeketedik, 3-4 perc alatt a kémcső falán összefüggő ezüstréteg válik ki.
Magyarázat: az ezüst-nitrát és az ammónia reagálásakor a következő átalakulások mennek végbe:
2AgNO3 + 2NH4OH = Ag2O + 2NH4NO3 + H2O
Ag2O + 2NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + H2O
Az aldehid az ezüstiont fémezüstté redukálja, miközben maga karbonsavvá oxidálódik:
2[Ag(NH3)2]OH + HCHO = 2Ag + HCOOH + 4NH3 + H2O
8. Fehling-próba aldehiddel
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, Fehling-I. reagens, Fehling-II. reagens, formaldehid
Kísérlet menete: 4 cm3 Fehling-I oldathoz addig adjunk Fehling-II oldatot, míg a kezdetben kiváló csapadék mélykék színnel feloldódik. Ezután adjunk a kémcső tartalmához 2 cm3 formalinoldatot, fogjuk a kémcsövet csipeszbe és forraljuk. Az oldatból először sárga csapadék válik ki, amely továbbri melegítésre megvörösödik, vörös színű rézbevonat képződik.
Magyarázat: az aldehid az oldatban lévő réz(II)ionokat redukálja réz(I)ionnokká, így először réz(I)-hidroxid, majd réz(I)oxid csapadék keletkezik. Kisebb mértékben a réz(I)iont fémrézzé redukálja az aldehid:
HCHO + 2Cu(OH)2 = HCOOH + 2CuOH + H2O
2CuOH = Cu2O + H2O
Cu2O + HCHO = 2Cu + HCOOH
9. Margarinok vizsgálata
Szükséges eszközök és anyagok: különböző margarinok (light, zsíros), kémcső, vízfürdő
Kísérlet menete: kémcsövekbe tegyünk tegyünk különböző margarinokat, de azonos tömegűeket (6-8 g) úgy, hogy a kémcső felső 1/3-a szabad maradjon. Helyezzük a kémcsöveket 5 percre 80-90 Celsius-fokos vízfürdőbe. A melegítés során a margarin minőségétől függően három különböző térfogatú fázisra válik szét, alul a vizes, középen az emulziós, felül a zsiradék.
Magyarázat: "A margarin finomított és keményített növényi, vagy növényi és állati eredetű zsiradékok vízzel, illetőleg tejjel és adalékanyagokkal készített, lehűtött és mechanikailag megmunkált emulziója." A jelenlegi szabályok értelmében.
10. Szappanfőzés
Szükséges eszközök és anyagok: étolaj, etil-alkohol, kálium-hidroxid, 100 cm3-es gömblombik, mérőhenger, főzőpohár, egyfuratú dugó hosszú üvegcsővel, vízfürdő, óraüveg
Kísérlet menete: öntsünk 100 cm3-es gömblombikba 10 cm3 etil-alkoholt, és állandó rázogatás közben oldjunk benne 2 g kálium-hidroxidot, majd adjunk az oldathoz 10 cm3 étolajat. Zárjuk le a lombikot olyan egyfuratú parafadugóval, amelynek közepén kb. 50 cm hosszú üvegcső van. Tegyük a lombikot vízfürdőbe, 5 perc elteltével hűtsük szobahőmérsékleten, a kihűlést követően a óraüvegen pároljuk. Bepárlás végén az óraüvegen szappan keletkezik.
Magyarázat: lúg hatására az olajat alkotó észter hidrolizál, miközben glicerin és olajsav káliumsója keletkezik.
11. Ezüsttükör-próba szénhidrátokkal
A 7-es kísérletet végezzük el formaldehid helyett az alábbi szénhidrátokkal:
glükóz, fruktóz, maltóz, cellobióz
Magyarázat: a glükóz, maltóz és a cellobióz azért adja az ezüsttükör-próbát, mert van szabad glikozidos hidroxilcsoportjuk, redukálók. A fruktóz nem adja, nem redukáló.
12. Fehling-reakció szénhidrátokkal
A 8-as kísérletet végezzük el formaldehid helyett az alábbi szénhidrátokkal:
glükóz, fruktóz, maltóz, cellobióz
Magyarázat: a glükóz, maltóz és a cellobióz azért adja az ezüsttükör-próbát, mert van szabad glikozidos hidroxilcsoportjuk, redukálók. A fruktóz nem adja, nem redukáló.
13. Keményítő kimutatása
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, szemcseppentő, Lugol-oldat, keményítő tartalmú élelmsizerek
Kísérlet menete: burgonyára, kenyérre cseppentsünk egy csepp Lugol-oldatot. Kék színváltozás figyelhető meg. Melegítés hatására elszintelenedik.
Magyarázat: az apoláris jód éppen belefér a keményítő hélix csavarjának belsejébe, ott másodlagos kötőerővel (van der Waals) kapcsolódnak az amilóz molekulákhoz. A jódmolekulák más hullámhosszúságú fényt nyelnek el, így az oldat színe megváltozik. Melegítés hatására a jódmolekulák kiszabadulnak.
14. Fehérjék kimutatása Biuret-reakcióval
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, 5 m/m%-os kálium-hidroxid (vagy NaOH), 10 m/m%-os réz(II)-szulfát
Kísérlet menete: fehérje oldathoz adjunk 1 cm3 5 m/m%-os kálium-hidroxid-oldatot, majd 3 csepp 10 M6M%-os réz(II)-szulfát-oldatot, majd enyhén melegítsük. Vörösesibolya elszíneződést észlelünk.
Magyarázat: melegítés hatására a fehérjék aminocsoportjából ammónia és biuret keletkezik, amely lúgos közegben réz(II)-szulfáttal vörösesibolya színű komplexet képez.
15. Fehérjék kimutatása Xantoprotein-reakcióval
Szükséges eszközök és anyagok: kémcső, aromás oldalláncú fehérjeoldat, cc. salétromsav
Kísérlet menete: aromás oldalláncú fehérjéket tartalmazó oldathoz néhány csepp tömény salétromsavat cseppentünk. Sárga színváltozást tapasztalunk.
Magyarázat: az aromás oldalláncú (fenilalanin, triptofán, tirozin) aminosavak benzolgyűrűi nitrálódnak, ezt sárga színváltozás kíséri.