Arbeitsblatt: Die goldenen Tropfen, Seife

Chemie Herr Sinan Altinkaya wurde bei einem Gymnasium ausgemeldet. An Erwachsenezentrum Roskilde, Dänemark machte erlag er seine Matura. Danach das zweijährige Studium zum Processteknolog. Jetzt ist er am Novo Nordisk GmBh und nimmt im Führungsstudien teil. Name: BVJ Effretikon, 2020 Nach einem Verlust lässt sich eine neue Kopie aus der Watt-Wulke drücken. 1 Lehrer: Raino Hansen 2 Inhaltsverzeichnis Titelseite Kommentare Notizen Das Versuch „Goldenen Tropfen Seife (aus „Prisma für 8. Klasse) Herstellung von Seife (reine Theorie) Fachwörter das rote Kästchen Das Versuch „Die Herstellung von Seife 3 1 3 4 5 7 14 15 16 Text aus „Neue Prisma 8(Klasse 8, Bzw 2. Sek A), 1. Ausgabe, 9. Drück ISBN 87 7417 600 5. 14 Seiten hiervon sind von Raino Hansen revidiert. Chemie Einleitung 1) Chemie ist hauptsächlich die Untersuchung der Elektronüberführung zwischen Atomen. Elektronen sind sehr klein, können aber gut Energie übertragen. Zu Hause kennen Sie sie als Elektrizität, und es sind Elektronen, die ihren Platz wechseln, wenn eine Batterie entladen und geladen wird. 2) H, C, und Na sind 4 Atome im Periodensystem. Übrigens haben sie die Atomzahlen 1,6,8 und 11 und ihre Eigenschaften reichen aus, um ein ganzes Kapitel über Seife zu schreiben. Bei Atomzahlen werden Protonen im Kern gezählt, da die Anzahl der Elektronen an einem bestimmten Atom nicht konstant ist. Wir beginnen das Periodensystem nach dem Kapitel über Seife. In vielen Formeln ist häufig R enthalten, was für ein Atom oder eine Kohlenstoffkette steht. wird verwendet, wenn es nicht an einer chemischen Reaktion beteiligt ist, zeigt jedoch, dass noch andere Atome/Derrivate Teile des Moleküls sind. Figur 1: Darstellung des Lithiumatoms, z.B. in wiederaufladbaren Lithiumbatterien. Die Protonen sind lila und positiv \. Es gibt 3 von ihnen im Kern (Mitte), also ist die Ordnungszahl 3. Positive Ladungen sind vorzugsweise nicht nebeneinander, daher wurden graue Neutronen in den Kern gezogen. Die Neutronenzahl ist selten für alle Atome einer bestimmten Art gleich. Sie können den Unterschied also erkennen, indem Sie die Teilchen des Kerns zählen und die Zahl links oben an den Symbolbuchstaben schreiben. Sie ist 6 bzw. 7 im obigen Beispiel. Wenn ein Atom in Elementform vorliegt, hat es die gleiche Anzahl negativer Elektronen in Schalen um den Kern, positive Protonen sich im Kern. Metalle können bei Verwendung einer Batterie die äußersten Elektronen emittieren, während Nichtmetalle sich die Elektronen mit anderen Atomen als solche teilen (chemische Bindung) und die Entstehung von Bindungen (Bindungen), wie z.B. mit Sauerstoff (Sauerstoff), setzt Energie frei. 3) Indexzahlen und Koeffizienten werden zur genauen Bezeichnung von Molekülen und Salzen benutzt. 2 C2H5OH ist die Art eines Chemikers, 2 Moleküle mit (2 Kohlenstoffatomen, 5 Wasserstoffatomen und am nahen Ende einem Sauerstoffatom, das an ein Wasserstoffatom gebunden ist) zu schreiben. Wir haben also insgesamt 18 Atome. Wenn dies für Sie chinesisch ist, hilft Ihnen auch die Khan – Akademie und den Lehrer zu fragen. 4) Fette und Seifen gehören zur organischen Chemie. In der organischen Chemie gibt es kovalente Bindungen - zwischen Atomen, und hier trennt man ein Elektron von jedem Atom, diese Bilden dann ein Elektronenpaar, welches zu beiden Kernen gehört, also hat jeder Kern im Grunde ein Elektron mehr als vorher. Somit ist eine Regel der Molekülstabilität erfüllt (voll besetzte Schale). R2-C O hat eine Doppelbindung \(2 Elektronenpaare), aber bei Fetten haben wir ein ungesättigtes C, d.h. eine Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen. In der 4 organischen Chemie stellen wir fest, dass nur kleine Änderungen einen großen Unterschied ausmachen. Eine Änderung des Moleküls um 5% verwandelt Fett in Seife. 5) Die Oktettregel gilt für den größten Teil der Schüler-Chemie, dass Atome und damit Moleküle stabiler sind, wenn 8 Elektronen in der Außen-Elektron-Hülle verfügbar sind. Wenn Sie die Ausnahmen kennen: Schön. Wir werden an einem späteren Zeitpunkt mit der gesamten Klasse darüber sprechen. 6) Seife ist ein Salz, da das Natriumion (Na ) nicht direkt auf dem Carbonsäureion (COO-) am Ende sitzt, wo - angeschlossen wird, sondern als Ionenbindung bezeichnet wird. Die Anziehungskraft ist ladungsbasiert und es ist nicht ganz falsch, es mit Nord- und Südpol beim Magneten zu vergleichen. 7) Wasseranziehend, polar, hydrophil, lipophob bedeutet so ziemlich dasselbe. Und es ist das Gegenteil von fettanziehend, unpolar, hydrophob und lipophil. Und wir müssen sie lehren, die Wirkung von Seifen im Alltag beschreiben zu können. 8) Wenn wir einen Versuch unternommen haben, schreiben wir ein Tagebuch (kurz) oder einen Bericht (lang, mit erklärender Theorie). Fragen zu Prüfungen können mit einem guten Bericht beantwortet werden. Wenn Sie nicht wissen, was ein Tagebuch oder ein Bericht ist, besuchen Sie eine Workshop-Lektion oder lernen Sie am Beispiel des Kochens von Kartoffeln. Bemerkungen. 1) Der Lehrer bevorzügt einen experimentellen Unterrichtsansatz. Wenn die Klasse also stark genug ist, um auf ein festes Versuchsrezeptur zu verzichten, lernen Sie mehr, wenn Sie sich das Experiment ansehen, als indem Sie die genauen Mengen abwägen. Das Abwägen der genauen Mengen bleibt Robotern oder Wissenschaftlern überlassen. Der Unterricht muss auf einem akademischen Niveau basieren, das dem Chemie- und Methodenwissen der Schüler aus der Grundschule entspricht. Der Unterricht ist in thematischen Kursen organisiert, die z. basiert auf chemischen Themen, die den Studenten zeigen, wie wichtig Chemie für das Verständnis ihres Alltags und der Welt um sie herum ist. Die Kurse können sowohl Kernmaterial als auch ergänzendes Material enthalten. Die thematischen Kurse können durch kürzere Kurse ergänzt werden, in denen Fachwissen systematisch erlernt oder die innovativen Kompetenzen der Studierenden geschult werden. Die theoretische und die experimentelle Arbeit müssen sich gegenseitig unterstützen und so integriert sein, dass die Schüler darin geschult werden, Beobachtungen und Theorie zu kombinieren. Realistische Aspekte müssen so weit wie möglich berücksichtigt werden. 2) Blinde können auch Chemie lernen. Google einfach den Namen des Lehrers mit IBOS.DK 5 1-3. Lektion: Versuch für Bericht Nummer 1 Die goldenen Tropfen Experimentieren Sie mit gängigen Lösungsmitteln von zu Hause aus Theorie: Hier erfahren Sie mehr über wasserlösliche und wasserabweisende Substanzen. Die harten Worte kommen später im Unterricht. Materialien: gelber Dreck 1: 40% ige Rohrzuckerlösung (hellgoldene Farbe) gelber Dreck 2: Traubenkernöl oder Sonnenblumenöl (hellgoldene Farbe) gelber Dreck 3: Einfaches Mineralöl ohne Zusatzstoffe (zB Fahrradöl, hellgoldene Farbe) gelber Dreck 4: Haushaltsessig (hellgoldene Farbe) Lösungsmittel: Wasser Lösungsmittel: Denaturierter Alkohol Lösungsmittelhilfe: Seife, die mit den oben genannten verwendet werden soll Eimer mit Deckel Papier für Abfälle (HINWEIS! Mit Alkohol angefeuchtete Tücher können sich in einem Müllsack automatisch entzünden. Legen Sie sie beim Lehrer in den Eimer.) Verfahren: Tauchen Sie eine Hand in das Glas. Versuchen Sie, das Lösungsmittel mit dem Lösungsmittel zu entfernen. Beschreiben Sie, was Sie tun, z. 15 Textzeilen und am Ende der Klasse einreichen. Müll: Altöl und Alkohol werden in Abfallräumen gesammelt. Mit Alkohol getränkte Tücher werden in einen Beutel gelegt, der luftfrei zusammengedrückt und geschlossen wird. Der Lehrer bringt sie zum Abfall. Sicherheit: Brille, damit Sie sich nicht die Augen kratzen. Legen Sie beim Lehrer nasse Tücher in den Eimer. Bonusinfo: Der Unterschied zwischen Pflanzenöl und Mineralöl ist eine sogenannte Esterbindung. Ein mit Benzin oder Mineralöl getränkter Zuckerklumpen macht Sie mehrere Tage lang krank, während sich Pflanzenöl nur in Ihren Fettdepots absetzt. 6 Die Herstellung von Seife (reine Theorie, 1-2 Lektionen). Fühlen Sie sich frei, die reine Theorie in etwas umzuschreiben, das Sie selbst verstehen, vorzugsweise auf den ersten Seiten. Wenn wir zu viel essen, wandelt die Leber die Nährstoffe in Fettsäuren und später in Fett, Triglycerid, um. Triglyceride gehören zu den Kohlenwasserstoffen, d.h. zur gleichen oberen Gruppe wie die Alkane Öl und Benzin. Der einzige Unterschied besteht darin, dass es Sauerstoffatome gibt, die den biologischen Abbau von Pflanzenölen erleichtern, die jedoch durch Diesel und Benzin vergiftet werden. Bei der Bildung von Triglycerid wird Wasser abgespalten und dies wird Kondensation genannt (das Wort gehört zum Schwerpunkt Chemie), um eine Esterbindung (-CH2O-CO-CH2-) zu bilden. Die Transformation findet bei Körpertemperatur statt und hier sind Enzyme für die chemischen Reaktionen verantwortlich. Im Folgenden findet eine Reaktion zwischen einem Glycerinmolekül und 3 Fettsäuremolekülen statt, wobei ein Triglyceridmolekül und 3 Wassermoleküle entstehen. In dem Experiment wird das Triglycerid in 3 Esterverbindungen gespalten und zu Seife verarbeitet. Wasser absorbierende Zersetzungen werden als Hydrolyse bezeichnet. Sie können sauer ablaufen, was Fettsäuren verursacht und die Reaktion in Abbildung 14 läuft rückwärts ab. Sie können aber auch alkalisch ablaufen, wodurch sich Seife machen lassen. Das Seifenion ist die entsprechende Lauge für die Fettsäure. Abbildung 14 Kondensation von Glycerin und 3 Fettsäuren zu Triglycerid und 3 Wassermolekülen. Das Bild stammt von Kend Kemien 1 (Parbo et al.). Seife ist ein Salz. Natriumsalze sind immer leicht löslich, während sehr viele Calciumsalze schwer löslich sind, d.h. sie bilden Mineralien wie Kalk, Kalziumkarbonat (CaCO3) und Kalkseife, die graue Flecken auf der Kleidung hinterlassen weichere Kleider in Zumikon). 2 C15H31COO- (aq) Ca2 (aq) (C15H31COO)2Ca (s) Glossar 4: Zustandsangaben sind in der Chemie zunächst von entscheidender Bedeutung, da mit(g) gekennzeichnete Stoffe Gase sind, die aus dem Reaktionsort entweichen und daher normalerweise nicht gewogen werden können. (s) fest, z.B. Eisen, Fe und Salz, NaCl (1) -Flüssigkeit, z.B. Wasser, H2O (g) -Gas, z.B. in Wasser gelöster Sauerstoff O2 (aq), z.B. NaCl 7 Das Seifemolekül hat ein stark hydrophiles Ende, das viel Wasser bindet. ist polar (Basic Chemistry C, S. 74) und die Ladungsverschiebung von Elektronen (EN, Sprachbild: Tauziehen) EN, Sprachbild: Tauziehen) ergibt einen negativ geladenen Sauerstoff, der die positiv geladenen Wasserstoffatome in Wasser anziehen kann (Bindung zwischen Molekülen). C-O- hat eine feste Ladung und es tritt eine IonenDipol-Bindung auf (Bindung zwischen Molekülen). Die hydrophilen Enden binden so viel Wasser, dass es nicht mehr fließen kann, weshalb im Seifenexperiment viel mehr Seife (in Gramm) produziert wird als die Ausgangssubstanz Fett (in Gramm). Abbildung 1 Die Ladungsverschiebung in Molekülen ermöglicht es ihnen, in der Nähe anderer Moleküle zu sitzen. Wenn Sie sich Salzsäure, H-Cl, als Ziegel vorstellen, lassen Sie das H-Ende positiv und das Cl-Ende negativ sein. Sie werden sehen, dass es gut zu dieser Wand passt. Das Wasser ist abgewinkelt und für die Untersuchung sollten Sie nur 2 Wassermoleküle nahe an die Ionen der Seife ziehen. Glossar 5: Die Verschiebung der Entladung beruht auf dem Unterschied in der Elektronegativität EN, Sprachbild: Tauziehen) EN, wenn ein Molekül mehrere verschiedene Atome enthält. Wenn sich Sauerstoff darin befindet, zieht Sauerstoff mit einer höheren Elektronegativität die Elektronen an, obwohl sie tatsächlich in der kovalenten Bindung geteilt sind. Mit der Einführung der Ladungsverschiebung kann man verstehen, wie die Seife Mizellen bildet, selbst wenn sie gut herumgeschüttelt wird. Die geladenen, hydrophilen Enden ziehen Wasser an. Wenn so das Wasser von den hydrophoben Enden weggezogen wird, können die hydrophoben Enden zusammenklumpen. mit hydrophobem Schmutz. Die einfache Regel lautet Gleiches löst Gleiches, polare, hydrophile Moleküle lösen sich ineinander auf (viel Alkohol senkt den Gefrierpunkt von Wasser) und unpolare, lipophile Moleküle lösen sich ineinander auf (bei der chemischen Reinigung wird kein so brennbares Reinigungsbenzin verwendet ). Wenn dies leicht zu verstehen ist, können wir im Rahmen des Unterrichts Seifenblasen bilden. 8 9 Rote Kästchen Bilden Sie Sätze mit einem Fachwort: Kovalent Bindung Triglycerid Fettsäure Wasser Hydrofil Hydrofob Seife Elektronegativität Bindung zwischen Molekülen 10 Anleitung: Die Seifeherstellung. Bericht: Herstellung von Seife Das Folgende ist ein verkleinertes Lehrerexperiment für die Grundschule (Grundschule). Da es verkleinert ist, halte ich es für sicher, damit zu arbeiten. Ich habe die Anzahl der Laboraufbauten auf 6 begrenzt, weil wir dann Unfälle aufgrund von vermeiden können. Brille und Kittel sind obligatorisch Theorie: Fett ist ein Triglycerid, das aus einem Glyceringerüst mit 3 Fettsäuren besteht. Abbildungen finden Sie in Lernbüchern sowie bei Google. Durch die Herstellung von Fett werden 3 Wassermolekülen abgespalten. Mit einer starken Lauge (NaOH) können wir die Bindungen aufteilen (hydrolysieren) (1 Wassermolekül wird pro gebrochener Bindung verwendet) und so 1 Molekül Fett zu 3 Molekülen Fettsäure und 1 Molekül Glycerin machen. Bei dem hohen pH-Wert hat die Fettsäure ihr Hydron (H ) abgegeben und wirkt somit als Seife. Wir können durch Zugabe von gesättigter NaCl-Lösung in das Reagenzglas ausfallen ( unauflöschter Niederschläge). Materialien: 1 80 ml Reagenzglas und 1 Stativ mit Ständer 30 ml destilliertes Wasser (d-Wasser aus der Sprühflasche), 1 üblicher Messbecher 4-6 Kerzen (es ist ein 1/3, vorzugsweise ohne Dochte, denken Sie daran zu wiegen) 1 Glasspatel, 1 Bunsenbrenner, Feuerzeuge 4 mol l NaOH (Natriumhydroxid), wobei für die Pipette keine über 6 ml ml erforderlich sind Gesättigtes NaCl (Natriumchlorid) mit Pipette pH-Meter oder pH-Indikator Farbe Phenolphthalein (2-3 Tropfen) Olivenöl und kleines (z. B. 30 ml) Reagenzglas und Stopfen Vervahren: 1 Reagenzglas mit Wasser und Stearin erhitzen. Vermeiden Sie das Flammen des Glases! Erhitzen kochen, bis das gesamte Stearin geschmolzen ist. Schalten Sie das Gas aus und entfernen Sie den Bunsenbrenner im nächsten Schritt sieht der Lehrer kein Kochen. 2 Tropfen Phenolphthalein hinzufügen. Dann etwa 2 ml Natriumhydroxid hinzufügen und umrühren. Der pH-Wert sollte über ca. 10, wo es eine klare violette Farbe gibt, ist sie ab pH 8 violett. NaOH wird zugegeben, bis der pH-Wert 10 beträgt (siehe Farbbilder auf der nächsten Seite), auch nach dem Rühren. Gesättigtes NaCl wird zugegeben. Schreiben Sie auf, was Sie sehen, der Niederschlag ist Seife. Kratzen Sie es auf Filterpapier aus und wiegen Sie es. Nehmen Sie einen Tropfen Olivenöl und geben Sie es in ein kleines Reagenzglas mit warmem Wasser. Schreiben Sie auf, was Sie sehen. Mit dem Spatel etwas Seife hinzufügen. Shake. Was siehst du? 11 Resultaten Aufstellung des versuches Die Kerze wird in d-Wasser gestellt. Das Reagenzglas wird Phenolphthaleinen färbt in einem Winkel gehalten wann NaOH zugegen ist über der Flamme (reagiert mit Stearin) Wenn zu wenig NaOH zugesetzt wird, wird der pH-Wert aufgrund von freien Fettsäuren gesenkt. Die Färbe wird heller. Zusatz vom NaOH (Lauge) Seife ist gebildet Sicherheit und Abfall: Gläser und Kittel. Waschen Sie NaOH an den Fingern ab. Alle Flüssigkeiten können in die Spüle gegossen werden. Fühlen Sie sich frei, Flaschenreiniger möglicherweise zu verwenden. Handschuh beim Reinigen des Geschirrs vor dem Einlegen in die Spülmaschine. Bericht: Beschreibe, was du siehst. Denken Sie daran, im theoretischen Teil polare unpolare und Alkane einzuschließen. Kurzer Abschnitt mit den Ergebnissen. 12