פתיחה `- חלק א הניסויים בסדרת התבוננו . בחלק הראשון בפעילות תתנסו במספר
חלק א' -פתיחה בחלק הראשון בפעילות תתנסו במספר ניסויים הקשורים לתופעת השיקוע .התבוננו בסדרת הניסויים הבאים ורשמו את תצפיותיכם. ניסוי מס' :1עץ הכסף לפניכם מבחנה ובה תמיסת כסף חנקתי AgN03 מה צבע התמיסה במבחנה? מה צבע סליל הנחושת? טבלו בתוך התמיסה את סליל נחושת התבוננו במתרחש .במה אתם מבחינים? מה מתרחש על סליל הנחושת? מה מתרחש בתמיסה? מה צבעה? 1 מלחי הכסף -כימיה בצילום יסודות הצילום החלו להתגבש רק במאה ה 16 -וגם אז לא ביום אחד .על אף העובדה שהמרכיבים העיקריים של המצלמה המודרנית ועקרונות יצירת התמונה היו ידועים ,לא הצליחו לקבע את התמונות האופטיות ולשמרן לאורך זמן .קיבוע כזה נעשה אפשרי רק בעקבות ההתפתחות שחלה במדע הכימיה ,שלוש מאות שנה אחר כך. על מנת לקבע את התמונה האופטית ,האור היוצר את התמונה חייב לחולל שינוי כימי בחומר רגיש לאור .למלחי כסף (כסף כלורי ,AgClכסף ברומי ,AgBrכסף יודי )AgIיש רגישות מיוחדת לאור. בעקבות חשיפה לאור ,מלחים אלו מתכהים ,כיוון שבאור הם עוברים תגובה כימית והופכים לכסף מתכתי שחור. בשנת 1833הצליח דאגר ) (Daguerreליצור תמונה צילומית עמידה לאורך זמן ובשנים 1860-1840 היה זה התהליך הנפוץ ביותר בעולם הצילום: .1בשלב ראשון מגיבים לוח נחושת המצופה כסף עם אדי יוד לקבלת מעטה של כסף יודי על פני הלוח. .2אחרי החשיפה לאור מגיבים את הלוח עם אדי כספית הנוטים לשקוע על החלקים שנחשפו. מתקבלת סגסוגת של כספית וכסף המאפשרת תמונה נראית לעין. .3שוטפים בתמיסת נתרן תת-גפריתי להמסת ציפוי הכסף היודי באזורי הלוח שלא נחשפו לאור. 2 ניסוי מס' – 2צבע הכסף .1לבשו כפפות .טפטפו באמצעות פיפטת פסטר כמה טיפות של תמיסת כסף חנקתי AgNO3 במרכזו של דף נייר. צאו עם דף הנייר לאור השמש ותארו מה ראיתם: .2הסבירו את הקשר בין תצפיתכם על הנייר לתהליך קיבוע תמונה בצילום .3הסבירו במה דומה ובמה שונה התופעה שהתרחשה על הנייר לזו שהתרחשה בניסוי מס' 1 במבחנת עץ הכסף ניסוי מס' :3כימיה בצלחת פטרי הוסיפו לצלחת פטרי מעט מים מזוקקים ,כך שתיווצר שכבה דקה הניחו את צלחת הפטרי על דף לבן טפטפו 2טיפות של תמיסת עופרת חנקתית ,קרוב לדופן אחת של הצלחת טפטפו 2טיפות של תמיסת אשלגן יודי קרוב לדופן שממול צפו במתרחש בצלחת הפטרי ,במה אתם מבחינים? תארו את תצפיותיכם: 3 זכרו! תצפית מתייחסת לכל מה שניתן לראות או לחוש ואינה עוסקת בפרשנות או הסבר התופעה ניסוי מס' – 4כתב סתרים סיפור רקע את/ה וחברך/חברתך שבויים בכלא אויב בחדרים נפרדים .עברתם אימונים רבים ובין היתר קבלתם הכשרה כימית להעברת כתב סתרים .כל אחד מכם מסתיר עמו תמיסות מתאימות. הצלחת לזהות הזדמנות לביצוע בריחה .עליך להעביר לחברך/חברתך מסר באמצעות כתב סתרים ובו הודעה על מועד הבריחה ומקום המפגש. שלב א' – כתיבת המסר: לפניכם הכלים והחומרים הבאים: מבחנה ובה תמיסה -Aעופרת חנקתית /PbNO3אשלגן תיאוציאנאט שיפוד ובקצהו צמר גפן כפפות נייר לבשו כפפות .טבלו בזהירות את צמר הגפן בתמיסה Aוכתבו על הנייר (המנעו מטפטוף לא מבוקר של התמיסה על הנייר) .ייבשו את הנייר באוויר במשך כמה דקות .העבירו את ההודעה לחברכם. שלב ב' – פענוח המסר: לפניכם הכלים והחומרים הבאים: מבחנה ובה תמיסה -Bאשלגן יודי FeCl3 /KIמומס בHCl - שיפוד ובקצהו צמר גפן כפפות נייר לבשו כפפות .טבלו בזהירות את צמר הגפן בתמיסה Bועברו על הנייר .מהי ההודעה שהתקבלה: 4 חלק ב' :מתי מתקבל משקע? לפניכם כן עם 9מבחנות המכילות תמיסות שונות של חומרים יוניים ו 9 -מבחנות ריקות. מהלך הניסוי: טפטפו טפי מתמיסה מס' 1למבחנה .הוסיפו טפי מתמיסה מס' 2לאותה מבחנה .הקפידו להשתמש בטפי חדש עבור כל תמיסה! רשמו תצפיותיכם בטבלת התצפיות שבעמוד הבא באופן הבא: במקרה של תגובה והופעת משקע – רשמו ( )+במשבצת המתאימה בטבלת התצפיות. בנוסף ,רשמו את צבע המשקע שהתקבל וכל תצפית אחרת .במקרה בו אין תגובה – רשמו ( )-בטבלת התצפיות במשבצת המתאימה. חזרו על הניסוי בצירופים השונים ,עד שתבדקו את כל הצירופים האפשריים. שימו לב :בצעו רק את הבדיקות הנחוצות .אל תחזרו על בדיקות יותר מפעם אחת. .1מי הם היונים שתמיד יוצרים משקע (חומר קשה תמס)? .2מי הם היונים שתמיד יוצרים חומר קל תמס? .3עיינו בטבלת המסיסות המצורפת בסוף דפי הפעילות .האם הממצאים שקבלתם תואמים את המידע בטבלה? 5 בדיקת מסיסות 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CaCl2 Na2CO3 KBr MgSO4 NaOH CuCl2 Na3PO4 AgNO3 BaCl2 CaCl2 + - (Ca , Cl ) Na2CO3 + 2- (Na , CO3 ) KBr + - (K , Br ) MgSO4 2+ 2- (Mg , SO4 ) NaOH + - (Na , OH ) CuCl2 2+ - (Cu , Cl ) Na3PO4 + 3- (Na , PO4 ) AgNO3 + - (Ag , NO3 ) BaCl2 2+ - (Ba , Cl ) 6 חלק ג' :כיצד משתנה מוליכות התמיסה בזמן תגובת שיקוע? מוליכות תמיסה: מוליכות חשמלית של תמיסה תלויה בריכוז ובסוג היונים הניידים בה .ככל שריכוז היונים החופשיים בתמיסה גדול יותר המוליכות של התמיסה עולה. מדידת המוליכות במעבדה זו תיעשה באמצעות חיישן המכיל שתי אלקטרודות מתכת המרוחקות זו מזו מרחק של 1סנטימטר .קיים מתח חשמלי קבוע בין שתי האלקטרודות והודות למתח זה זורם זרם חשמלי בתמיסה .זרם זה נמצא ביחס ישר לריכוז היונים המומסים בתמיסה. היחידות בהן נמדדת המוליכות החשמלית במעבדה זו הן µS/cmמשמעות .microSiemens -µS . בניסוי זה תעקבו במשך 5דקות אחר הוספה הדרגתית של תמיסת באריום כלורי BaCl2לתמיסת כסף חנקתי .AgNO3 .1חזרו ועיינו בתוצאות הטבלה .מה יתרחש בערבוב התמיסות? .2שערו כיצד תשתנה מוליכות התמיסה כתלות בזמן? נמקו השערתכם .3תארו באופן גרפי (איכותי בלבד) את השערתכם ביחס לשינוי המוליכות של התמיסה בזמן התהליך: מ ו ל י כ ו ת ה זמן 7 לפניכם החומרים והציוד הבאים: כוס כימית בנפח 250מ"ל ,ביורטה ,משורה בנפח 100מ"ל ,בוחש מגנטי ,סטירר ,חיישן מוליכות, מעמד להחזקת חיישן המוליכות ,תמיסת באריום כלורי ,0.5M BaCl2תמיסת כסף חנקתי AgNO3 .0.1M קבלו הנחיות מהמדריך ביחס להפעלת חיישן המוליכות מהלך הניסוי: העבירו 100מ"ל תמיסת כסף חנקתי AgNO3לכוס הכימית מלאו ביורטה בתמיסת באריום כלורי BaCl2 טבלו את חיישן המוליכות בכוס והפעילו את הבוחש המגנטי פתחו בזהירות את ברז הביורטה ואפשרו טפטוף איטי של התמיסה לכוס .תארו מה מתרחש בכוס: הניסוי מסתיים כאשר כל התמיסה בביורטה הועברה לכוס (בערך 5דקות) התבוננו בגרף המתקבל במחשב. .4ציירו (באופן איכותי) את העקומה שהתקבלה: מ ו ל י כ ו ת ה זמן .5השוו את הגרף שהתקבל עם הגרף המשוער שציירתם .במה הם דומים? במה הם שונים? 8 .6הסבירו ברמה החלקיקית את כל חלקי העקומה שהתקבלה (השתמשו במושגים :תמיסה ,יונים, ניידות ,יונים חופשיים ,מוליכות ,משקע) .7 הסבירו במונחים כימיים מתאימים את ניסוי כתב הסתרים וניסוי שיקוע בצלחת הפטרי שביצעתם בחלק הראשון של הפעילות: ועוד על יונים בחיי היום יום... ליונים תפקיד חשוב בפעילות תקינה של גוף האדם .ליוני סידן (קלציום )Ca2+ ,למשל ,תפקיד חשוב בבניית עצמות השלד .בגיל מבוגר יוני סידן מוספים למזון כתוסף תזונה .תוספת יוני הסידן חשובה במיוחד למניעת איבוד הסידן מהעצם ,אוסטראופוזיס ושברים ,שמירה על עצמות חזקות ,ציפורניים ושיער בריאים. יוני הסידן חשובים ביותר לילדים ומבטיחים את התפתחותם הנורמאלית ובניה תקינה של עצמותיהם .ה"סידן" אף נחוץ לתפקוד של מערכת העצבים והוא משתתף בויסות מנגנוני קרישת הדם .הוא הכרחי לכיווץ שרירים ולפעולה תקינה של הלב .תזונה מועשרת ב"סידן" עשויה להגן מפני התפתחות תאים סרטניים במעי הגס. מזונות העשירים בסידן הם כרוב ,טחינה ,אגוזים ,שקדים ,חומוס וסויה .במאה גרם טחינה משומשום מלא יש כמות סידן הגדולה פי 11מזו המצויה במאה גרם חלב. 9 מילון מושגים אטום :האטום הוא החלקיק הקטן ביותר של יסוד כימי שבו נשמרות תכונות היסוד .האטום בנוי מחלקיקים קטנים :אלקטרונים ,פרוטונים ונויטרונים .סימולו של האטום בשפה הכימית נעשה באמצעות אותיות לטיניות הקבועות לכל יסוד כימי .לדוגמה :אטום פחמן מסומן באות ,Cאטום מימן מסומן באות .H אלקטרון :האלקטרון הוא חלקיק תת-אטומי .האלקטרונים מקיפים את גרעין האטום שמכיל את הפרוטונים והנויטרונים .מטענו החשמלי של האלקטרון שלילי. פרוטון :הפרוטון הוא חלקיק תת-אטומי בעל מטען חשמלי חיובי .הפרוטונים מרוכזים בגרעין האטום. יון :חלקיק הנושא מטען חשמלי כיוון שכמות האלקטרונים בו שונה מכמות הפרוטונים .זאת בניגוד לאטום נייטרלי ,שבו כמות האלקטרונים והפרוטונים שווה. קטיון :יון בעל מטען חיובי .חלקיק בו מספר האלקטרונים קטן ממספר הפרוטונים. אניון :יון בעל מטען שלילי .חלקיק בו מספר האלקטרונים גדול ממספר הפרוטונים. מוליכות :מוליכות חשמלית של גוף מסוים היא מידת היכולת של זרם חשמלי לעבור באותו גוף. חומרים מוליכים הם חומרים בהם קיימים חלקיקים טעונים עם חופש תנועה. 11 משימת בית: למוצקים שונים כושר התמוססות שונה באותו הממיס .כושר מסיסות זה תלוי גם בטמפרטורה של הממיס .לשם קביעת כושר מסיסות של חומר משתמשים בכמות קבועה של ממיס ,אותה מביאים לרוויה בחומר המומס .שיעור המסיסות נקבע לפי כמות המומס בגרמים הנחוצה להרוויית 100גרם ממיס בטמפרטורה נתונה .מקובל לתאר את המסיסות של חומרים בתיאור גרפי המציג את השתנות כושר המסיסות כתלות בטמפרטורה .התבוננו בגרף המצורף על עקומות המסיסות של מלחים שונים במים (המלחים ממוספרים .)1-9 9 5 8 7 6 4 3 2 1 .1מה מתאר ציר ?Xבאילו יחידות נמדד? מה מתאר ציר ?Yבאילו יחידות נמדד? .2התבוננו בעקומות של מלח הבישול ,)3( NaClוהמלח סידן כלורי .)8( CaCl2מסיסות של איזה מלח תושפע יותר מעליית הטמפרטורה? נמקו תשובתכם. .3ציינו דוגמאות לחומר (ציינו את מספרו) אשר :מסיסותו עולה עם עליית הטמפרטורה ,מסיסותו יורדת עם עליית הטמפרטורה וחומר שמסיסותו כמעט ולא משתנה עם עליית הטמפרטורה. .4התבוננו בעקומה של מלח מס' .1בהנחה שאנו מחזיקים כוס ובה תמיסה רוויה של המלח ב- 10ₒCומחממים את התמיסה לטמפרטורה של . 20ₒCבמה נבחין תוך כדי החימום? הסבירו מדוע. 11
© Copyright 2024