शिक्षकांच्या मार्गदर्शनाखाली स्वयंपाकघरात घरी संशोधन करा संशोधनाची उद्दिष्टे: शैक्षणिक: ऍसिड आणि बेसबद्दल अतिरिक्त माहिती प्रदान करणे, त्यांचा योग्य वापर करणे; अहवाल लेखन कौशल्ये तयार करणे; विद्यार्थ्यांना स्वतंत्रपणे विचार करायला, समस्या शोधायला आणि सोडवायला शिकवण्यासाठी. विकसनशील: मुख्य गोष्ट हायलाइट करण्याची क्षमता विकसित करा, सामान्यीकरण करा, वर्गीकरण करा; स्वतंत्रपणे ज्ञान मिळवा. शैक्षणिक: स्वतंत्रपणे मूल्यांकन करणे, घटनांचे निरीक्षण करणे शिकवणे; स्वतंत्र कामाच्या प्रक्रियेत विषयातील संज्ञानात्मक स्वारस्य आणि सर्जनशीलता विकसित करा; नवीन विषयात स्वारस्य निर्माण करणे.

संशोधन कार्याचा अहवाल नियोजनानुसार सुरू आहे. 1. कामाच्या विषयाचे शीर्षक. शीर्षकाने कामाची सामग्री अचूकपणे प्रतिबिंबित केली पाहिजे. तारीख, ठिकाण, आडनाव आणि लेखकाचे नाव. 2. कामाचा उद्देश आणि त्याची कार्ये. 3. कामाची पद्धत. कामाचे परिणाम प्रयोगांची संख्या, निरीक्षणे आणि त्यांची प्रक्रिया यावर अवलंबून असतात. निरीक्षणे कोणत्या प्रकारे केली गेली, त्यापैकी किती, कोणत्या पदार्थांसह केली गेली. 4. परिणाम आणि चर्चा. अनेक विद्यार्थ्यांना समान असाइनमेंट मिळू शकते. त्यामुळे प्रयोगांचे परिणाम, निरीक्षणे, अहवालांची तुलना यावर चर्चा करणे आवश्यक आहे.

संशोधन कार्यप्रणाली. 1. तयारीचा टप्पा: प्रयोगांसाठी, थोड्या प्रमाणात भाज्या, फळे, बेकिंग सोडा, व्हिनेगर, ज्यूस आवश्यक असतील, म्हणून, पालकांनी आपल्या प्रयोगात ते खराब केल्यास दिलगीर होऊ नये असे पालकांना सांगणे आवश्यक आहे, कारण मूल त्याच्या सभोवतालचे जग शिकतो आणि हे मोठे विज्ञानातील पाऊल आहे. 2. अभ्यासाच्या वस्तुशी परिचित. विद्यार्थ्याला एक कार्ड मिळते - एक कार्य. 3. सुरक्षिततेच्या खबरदारीची ओळख.

संशोधन आयोजित करणे. कार्य 1. स्वयंपाकघरातील ऍसिड आणि बेस. तुम्हाला लागेल: व्हिनेगर, लिंबाचा रस, संत्र्याचा रस, सफरचंदाचा रस, सायट्रिक ऍसिड, चमचमीत पाणी, बेकिंग सोडा, डिटर्जंट, ग्लासेस. रिकाम्या ग्लासमध्ये पूर्ण चमचा बेकिंग सोडा घाला. एका ग्लासमध्ये थोडे व्हिनेगर घाला. तुम्ही काय निरीक्षण करता?. लिंबू, संत्रा, सफरचंदाचा रस, सोडा, डिटर्जंट वापरून पहा. कोणत्याही द्रव ऍसिडमध्ये (व्हिनेगर, फळांचा रस किंवा सोडा) डिटर्जंटचा एक थेंब मिसळा. एक चमचा बेकिंग सोडामध्ये परिणामी मिश्रणाची थोडीशी मात्रा घाला. हे फोम तयार करते का? फोम तयार होणे सूचित करते की द्रावण एक ऍसिड बनत राहते. पूर्वी तयार केलेल्या मिश्रणात अधिक डिटर्जंट घाला. फोम रिलीझचे निरीक्षण करून मिश्रणाच्या अम्लीय गुणधर्मांची चाचणी सुरू ठेवा. फोमची निर्मिती थांबवणे म्हणजे ऍसिडचे तटस्थीकरण.

कार्य 2. वाढणारे क्रिस्टल्स. तुम्हाला लागेल: मीठ, साखर, पाणी, पारदर्शक प्लास्टिक कप, चमचा, दोरी, पेन्सिल. एका ग्लासमध्ये काही पूर्ण चमचे टेबल मीठ ठेवा. ग्लास तीन चतुर्थांश पाण्याने भरा. चमच्याने मीठ हलवा. जर मीठ विरघळले असेल तर, आणखी एक चमचे मीठ घाला, हलवा आणि द्रावण संतृप्त होईपर्यंत मीठ घाला. पेन्सिलच्या मध्यभागी दोरी बांधा आणि दोरीचे मुक्त टोक चमच्याने काचेच्या तळाशी खाली करा. दुसऱ्या दिवशी, तुम्हाला दिसेल की काचेच्या भिंतींवर आणि दोरीवर स्फटिक उभे आहेत. साखर किंवा दुसरे मीठ वापरून प्रयोग पुन्हा करा. एका आठवड्यासाठी प्रायोगिक सेटअप सोडा, त्यामुळे जास्तीत जास्त क्रिस्टलायझेशन होण्यास वेळ मिळेल. तयार झालेल्या क्रिस्टल्सचा काळजीपूर्वक अभ्यास करा आणि तुमच्या लक्षात येईल की ते वेगवेगळ्या आकाराचे आहेत. दोरीला धाग्याने बदला. एकच क्रिस्टल वेगळे करा आणि त्याचे निरीक्षण करा. दररोज त्याचा आकार वाढेल.

काम 3. चमकदार नाणे. आपल्याला आवश्यक असेल: तांबे असलेले कोणतेही नाणे, मीठ, व्हिनेगर, पेपर टॉवेल, चमचा. कागदाच्या टॉवेलवर नाणे ठेवा. त्यावर थोडे मीठ शिंपडा. चमच्याने वर व्हिनेगर घाला. एक नाणे घासणे आणि ते तुमच्या डोळ्यांसमोर चमकेल! अ) एक मीठ हा प्रयोग पुन्हा करा. ब) एक व्हिनेगर. c) लिंबाचा रस सह. ड) मीठ आणि लिंबाचा रस. वरीलपैकी एक संयोजन व्हिनेगर आणि मीठ वापरण्याइतके प्रभावीपणे नाणे साफ करते का?

रसायनशास्त्राच्या शिक्षकांमध्ये संशोधनाचे धडे लोकप्रिय होत आहेत. अशा धड्यांसाठी खूप तयारी आवश्यक आहे, जे सराव शो म्हणून स्वतःला न्याय्य ठरवते. असे धडे क्रियाकलाप दृष्टिकोनाच्या तर्कानुसार तयार केले जातात आणि त्यात पुढील चरणांचा समावेश होतो: प्रेरक-ओरिएंटिंग, ऑपरेशनल-एक्झिक्युटिव्ह (विश्लेषण, अंदाज आणि प्रयोग), मूल्यमापन-चिंतनशील.

एक विचार प्रयोग आयोजित करणे. तर्क कौशल्य विकसित करण्यास मदत करते. ही अशी कार्ये आहेत ज्यात आपल्याला ऑफर केलेल्यांकडून विशिष्ट पदार्थ मिळणे आवश्यक आहे; पदार्थ अनेक प्रकारे मिळवा; पदार्थांच्या या वर्गामध्ये अंतर्निहित सर्व वैशिष्ट्यपूर्ण आणि गुणात्मक प्रतिक्रिया पार पाडणे; अजैविक पदार्थांच्या वर्गांमधील अनुवांशिक संबंध प्रकट करा.

विचार प्रयोगासाठी कार्यांची उदाहरणे. 1. रिटॉर्टमध्ये झिंक पावडर ओतली गेली, गॅस आउटलेट ट्यूब क्लॅम्पने बंद केली गेली, रिटॉर्टचे वजन केले गेले आणि त्यातील सामग्री कॅलसिन केली गेली. प्रत्युत्तर थंड झाल्यावर त्याचे पुन्हा वजन केले गेले. वस्तुमान बदलला आहे आणि का? मग क्लॅम्प उघडला. वस्तुमान बदलला आहे आणि का? 2. सोडियम हायड्रॉक्साईड आणि सोडियम क्लोराईडचे द्रावण असलेले कप स्केलवर संतुलित असतात. तराजूच्या बाणाची स्थिती काही काळानंतर बदलेल का आणि का?

पदार्थांच्या गुणधर्मांचा अंदाज लावण्यासाठी सर्जनशील कार्ये. अशी कार्ये संशोधन कौशल्यांच्या निर्मितीमध्ये योगदान देतात, स्वारस्य उत्तेजित करतात, विद्यार्थ्यांना शास्त्रज्ञांच्या कामगिरीशी परिचित होऊ देतात, सर्जनशील विचारांच्या कार्याची सुंदर, मोहक ज्वलंत उदाहरणे पहा.

उदाहरणार्थ, कर्बोदकांमधे विषयाचा अभ्यास करताना, विद्यार्थ्यांना प्रश्न विचारले जातात: 1. जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ ख्रिश्चन शॉनबीनने चुकून जमिनीवर सल्फ्यूरिक आणि नायट्रिक ऍसिडचे मिश्रण सांडले. पत्नीच्या कापसाच्या ऍप्रनने त्याने आपोआप फरशी पुसली. ऍसिडमुळे ऍप्रनला आग लागू शकते, शेनबीनने विचार केला, ऍप्रन पाण्यात धुवून स्टोव्हवर सुकविण्यासाठी टांगले. ऍप्रन सुकले, पण नंतर एक शांत स्फोट झाला आणि ... ऍप्रन गायब झाला. स्फोट का झाला? 2. तुम्ही ब्रेड क्रंब जास्त वेळ चघळल्यास काय होते?

धड्याचा विषय: नायट्रिक ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म. समस्या-आधारित शिक्षण तंत्रज्ञानाद्वारे विद्यार्थ्यांची संशोधन कौशल्ये विकसित करण्यासाठी शैक्षणिक माहितीच्या प्राथमिक जागरूकता आणि आकलनासाठी परिस्थिती निर्माण करणे हे धड्याचे सामान्य उपदेशात्मक लक्ष्य आहे. ट्राय्युन डिडॅक्टिक ध्येय: शैक्षणिक पैलू: नायट्रिक ऍसिडचे उदाहरण वापरून विद्यार्थ्यांमध्ये "ऍसिड" संकल्पनेच्या निर्मितीस प्रोत्साहन देणे; प्रायोगिक आणि संज्ञानात्मक समस्या सोडवून नायट्रिक ऍसिडचे सामान्य आणि विशिष्ट गुणधर्म प्रकट करण्यासाठी परिस्थिती निर्माण करणे, प्रतिक्रिया समीकरणे लिहिण्याचे कौशल्य विकसित करणे. विकसनशील पैलू: प्रयोग करण्याच्या आणि निरीक्षणाच्या प्रक्रियेत विद्यार्थ्यांच्या संशोधन कौशल्यांच्या विकासास प्रोत्साहन देण्यासाठी. शैक्षणिक पैलू: स्वतंत्र कामाद्वारे विषयाच्या अभ्यासात स्वारस्य राखण्यासाठी; सहकार्य वाढवणे; सक्षम रासायनिक भाषणाच्या विकासास प्रोत्साहन देण्यासाठी.

विद्यार्थ्यांसाठी उद्दिष्टे: विविध परिस्थितींमध्ये नायट्रिक ऍसिडचा समावेश असलेली प्रतिक्रिया समीकरणे लिहिण्यास सक्षम व्हा आणि व्यावहारिक समस्या सोडवण्यासाठी मिळवलेले ज्ञान हस्तांतरित करा; सर्जनशील स्तरावर कार्य करणे: प्रक्रियेच्या परिस्थितीचे विश्लेषण करण्यास सक्षम होण्यासाठी, त्यांच्या निराकरणासाठी विविध पर्याय शोधा, इतर पदार्थांसह नायट्रिक ऍसिडच्या परस्परसंवादाच्या परिणामांचा अंदाज लावा. धड्याचा प्रकार: नवीन साहित्य शिकणे. शिकवण्याच्या पद्धती: अंशतः अन्वेषणात्मक, संशोधन, पुनरुत्पादक.

पद्धती अंमलबजावणीचे फॉर्म: समस्या परिसंवाद. पद्धतींच्या अंमलबजावणीसाठी तंत्र: संशोधन स्वरूपाची कार्ये तयार करणे; पूर्वी प्राप्त झालेल्या माहितीची तुलना आणि विश्लेषणासाठी कार्ये; नवीन शिकण्याच्या परिस्थितीत ज्ञानाच्या स्वतंत्र हस्तांतरणासाठी असाइनमेंट. संज्ञानात्मक क्रियाकलापांच्या संघटनेचे स्वरूप: सामान्य वर्ग, गट (या धड्यात ते प्रायोगिक संशोधन कार्याची अंमलबजावणी सुलभ करण्यासाठी प्रदान करते, अनुकूल शैक्षणिक वातावरण तयार करण्यास आणि अभिकर्मकांची बचत करण्यास योगदान देते), वैयक्तिक. अपेक्षित परिणाम: सर्व विद्यार्थी नायट्रिक ऍसिडचे सामान्य आणि विशिष्ट गुणधर्म जाणून घेतील, तसेच नायट्रिक ऍसिडचे द्रावण इतर ऍसिडच्या द्रावणांपेक्षा वेगळ्या पद्धतीने धातूशी का परस्परसंवाद करते.

अध्यापनशास्त्रीय निष्कर्ष 1. विविध स्तरावरील सज्जता आणि विविध वयोगटातील विद्यार्थ्यांना संशोधन उपक्रमांमध्ये आनंदाने आणि स्वारस्याने समाविष्ट केले जाते, हे हायस्कूलच्या विद्यार्थ्यांसाठी स्वारस्य आणि संधींचे क्षेत्र आहे आणि या प्रकारचा क्रियाकलाप केवळ प्रतिभावान मुलांसाठीच शक्य आहे, असे म्हणणे चुकीचे आहे. विविध स्तरांच्या तयारीच्या विद्यार्थ्यांच्या संशोधन कार्यात गुंतलेल्या शिक्षकांनी मुलाच्या क्षमता विचारात घेतल्या पाहिजेत, निकालाच्या पातळीचा अंदाज लावला पाहिजे, संशोधन कार्यक्रमाच्या अंमलबजावणीचा दर. 2. संशोधन क्रियाकलापांच्या दरम्यान, मुलाच्या क्षमतांचा विकास काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये होतो: - जर संशोधन क्रियाकलापांचा विषय आणि विषय मुलाच्या गरजांशी संबंधित असेल; - प्रॉक्सिमल डेव्हलपमेंटच्या झोनमध्ये आणि पुरेशा उच्च पातळीवरील अडचणींवर प्रशिक्षण घेतले जाते; - जर क्रियाकलापांची सामग्री मुलाच्या व्यक्तिपरक अनुभवावर आधारित असेल; - क्रियाकलापांच्या पद्धती शिकत असल्यास. 3. संशोधन कौशल्ये शिकवण्याची सुरुवात एका धड्याने होते जी वैज्ञानिक संशोधनाच्या नियमांनुसार तयार केली जाते. संशोधन क्रियाकलापांचे तंत्रज्ञान कौशल्यांच्या विकासावर केंद्रित आहे: - अभ्यासाची उद्दिष्टे आणि उद्दीष्टे निश्चित करण्यासाठी, त्याचा विषय; - साहित्य आणि त्याच्या नोट्ससाठी स्वतंत्र शोध; - माहितीचे विश्लेषण आणि पद्धतशीरीकरण; - अभ्यासलेल्या स्त्रोतांवर भाष्य करा; - एक गृहितक पुढे ठेवा, सामग्रीच्या वर्गीकरणातून त्यानुसार व्यावहारिक अभ्यास करा; - अभ्यासाच्या परिणामांचे वर्णन करा, निष्कर्ष काढा आणि सामान्यीकरण करा.

रसायनशास्त्राच्या धड्यांमध्ये संशोधन कार्ये वापरणे

एका प्रसिद्ध तत्त्ववेत्त्याने एकदा असे नमूद केले होते की जेव्हा शिकलेले सर्व काही विसरले जाते तेव्हा विद्यार्थ्याच्या मनात जे राहते ते शिक्षण होय. भौतिकशास्त्राचे नियम, रसायनशास्त्र, भूमितीचे प्रमेय आणि जीवशास्त्राचे नियम विसरल्यावर विद्यार्थ्यांच्या डोक्यात काय राहायचे? अगदी बरोबर - स्वतंत्र संज्ञानात्मक आणि व्यावहारिक क्रियाकलापांसाठी आवश्यक सर्जनशील कौशल्ये आणि कोणत्याही क्रियाकलापाने नैतिक मानकांची पूर्तता करणे आवश्यक आहे याची खात्री.

सर्वसाधारणपणे अध्यापन हे "शिक्षक आणि विद्यार्थी यांनी केलेले संयुक्त संशोधन आहे" (S.L. Rubinshtein). हे शिक्षकच आहेत जे संशोधन क्रियाकलापांचे स्वरूप आणि अटी देतात, ज्यामुळे विद्यार्थ्याला संशोधन, सर्जनशील स्थितीतून उद्भवलेल्या कोणत्याही समस्येकडे जाण्यासाठी आंतरिक प्रेरणा विकसित होते. मुलांना संशोधन कौशल्ये शिकवताना, मी प्रथम समस्याप्रधान प्रश्न आणि परिस्थिती वापरतो. समस्या-आधारित शिक्षण वापरताना, आपल्याला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की तेव्हाच आपण विचारांच्या विकासाबद्दल बोलू शकतो समस्या परिस्थिती नियमितपणे वापरली जाते,एकमेकांच्या जागी. रसायनशास्त्राच्या धड्यांमध्ये समस्या परिस्थितीचा वापर शालेय मुलांच्या द्वंद्वात्मक विचारांच्या निर्मितीमध्ये, विरोधाभास शोधण्यासाठी आणि निराकरण करण्यासाठी कौशल्यांचा विकास करण्यास योगदान देते.

समस्या परिस्थिती निर्माण करण्याचे मार्गखूप वैविध्यपूर्ण असू शकते.

यात समाविष्ट:

1. काही तथ्यांचे प्रात्यक्षिक किंवा संप्रेषण , जे विद्यार्थ्यांना अज्ञात आहेत आणि स्पष्ट करण्यासाठी अतिरिक्त माहिती आवश्यक आहे. ते नवीन ज्ञान शोधण्यास प्रोत्साहित करतात. उदाहरणार्थ,शिक्षक घटकांच्या ऍलोट्रॉपिक बदलांचे प्रात्यक्षिक करतातआणि ते का शक्य आहे हे समजावून सांगण्याची ऑफर देतात, किंवा, उदाहरणार्थ, अमोनियम क्लोराईड उदात्तीकरण करू शकते हे विद्यार्थ्यांना अद्याप माहित नाही आणि त्यांना अमोनियम क्लोराईड आणि पोटॅशियम क्लोराईड यांचे मिश्रण कसे वेगळे करायचे हा प्रश्न विचारला जातो.

2. उपलब्ध ज्ञान आणि अभ्यासात असलेल्या तथ्यांमधील विरोधाभास वापरणे, जेव्हा, ज्ञात ज्ञानाच्या आधारे, विद्यार्थी चुकीचे निर्णय घेतात. उदाहरणार्थ, शिक्षक प्रश्न विचारतो:"कार्बन मोनॉक्साईड (IV) चुनाच्या पाण्यातून पार करून स्पष्ट समाधान मिळू शकते का?"मागील अनुभवाच्या आधारे, विद्यार्थी नकारार्थी उत्तर देतात आणि शिक्षक कॅल्शियम बायकार्बोनेटच्या निर्मितीसह प्रात्यक्षिक प्रयोग दाखवतात.

3. ज्ञात सिद्धांताच्या आधारे तथ्यांचे स्पष्टीकरण. उदाहरणार्थ, सोडियम सल्फेटच्या इलेक्ट्रोलिसिसमुळे कॅथोडवर हायड्रोजन आणि एनोडवर ऑक्सिजन का निर्माण होतो?विद्यार्थ्यांनी लुकअप टेबल्स वापरून प्रश्नाचे उत्तर दिले पाहिजे: धातूच्या ताणांची मालिका, ऑक्सिडायझिंग क्षमतेच्या उतरत्या क्रमाने आयनांची मालिका आणि इलेक्ट्रोलिसिसच्या रेडॉक्स साराबद्दल माहिती.

4. ज्ञात सिद्धांतावर आधारित गृहीतक तयार करणे, आणि नंतर तपासत आहे. उदाहरणार्थ,ऍसिटिक ऍसिड, सेंद्रिय ऍसिड म्हणून, ऍसिडचे सामान्य गुणधर्म प्रदर्शित करेल?विद्यार्थी एक गृहितक तयार करतात, शिक्षक एक प्रयोग सेट करतात किंवा प्रयोगशाळा आयोजित केली जाते आणि नंतर एक सैद्धांतिक स्पष्टीकरण दिले जाते.

5. तर्कशुद्ध उपाय शोधणे, जेव्हा अटी सेट केल्या जातात आणि अंतिम ध्येय दिले जाते. उदाहरणार्थ, शिक्षक प्रायोगिक समस्या सुचवतात:पदार्थांसह तीन टेस्ट ट्यूब दिल्या; हे पदार्थ कमीत कमी नमुन्यांसह निश्चित करा.

6. दिलेल्या परिस्थितीत स्वतंत्र उपाय शोधणे . हे आधीच एक सर्जनशील कार्य आहे, ज्यासाठी एक धडा पुरेसा नाही, म्हणून, समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, धड्याच्या बाहेर अतिरिक्त साहित्य आणि संदर्भ पुस्तके वापरणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ,विशिष्ट प्रतिक्रियेसाठी परिस्थिती निवडणे, त्यात प्रवेश करणार्‍या पदार्थांचे गुणधर्म जाणून घेणे, अभ्यासाधीन उत्पादन प्रक्रिया अनुकूल करण्यासाठी सूचना करणे.

7. इतिहासवादाचा सिद्धांत समस्या-आधारित शिक्षणासाठी परिस्थिती देखील निर्माण करते. उदाहरणार्थ, रासायनिक घटकांना पद्धतशीर करण्याच्या मार्गांचा शोध, ज्याने शेवटी D.I. मेंडेलीव्ह, नियतकालिक कायद्याच्या शोधापर्यंत.प्रदान करण्याशी संबंधित असंख्य समस्यासेंद्रिय पदार्थांच्या रेणूंमध्ये अणूंचा परस्पर प्रभावइलेक्ट्रॉनिक संरचनेच्या आधारावर, सेंद्रीय रसायनशास्त्राच्या विकासाच्या इतिहासात उद्भवलेल्या समस्यांचे प्रतिबिंब देखील आहेत.

सर्वात यशस्वीरित्या आढळलेल्या समस्या परिस्थितीचा विचार केला पाहिजे ज्यामध्ये विद्यार्थ्यांनी स्वतः समस्या तयार केली आहे.संशोधन क्रियाकलाप, माझ्या मते, व्यक्तिमत्व-केंद्रित निसर्गाच्या तंत्रज्ञानाच्या संख्येस देखील श्रेय दिले जाऊ शकते, जर शिक्षकाने विद्यार्थ्याच्या वैयक्तिक वाढीमध्ये, त्याच्या मूल्य अभिमुखतेची निर्मिती, वैयक्तिक गुणांमध्ये स्वारस्य दाखवले असेल. विद्यार्थी करत असलेल्या कामाच्या सामग्रीमुळे आणि संशोधन क्रियाकलापांच्या दरम्यान प्रौढ आणि मुलामधील संवादामुळे हे शक्य आहे.

प्रयोगाच्या आधारे संशोधन क्रियाकलाप करताना, सामान्य वैज्ञानिक क्रियाकलापांचे खालील टप्पे गृहीत धरले जातात:

प्रयोगाचे उद्दिष्ट ठरवून, अभ्यासादरम्यान प्रयोगकर्त्याला कोणता परिणाम मिळवायचा आहे हे ध्येय ठरवते.

परिकल्पना तयार करणे आणि त्याचे समर्थन करणे जे प्रयोगासाठी आधार म्हणून वापरले जाऊ शकते. गृहीतक हा सैद्धांतिक प्रस्तावांचा एक संच आहे, ज्याचे सत्य सत्यापनाच्या अधीन आहे.

प्रयोगाचे नियोजन खालील क्रमाने केले जाते: 1) प्रयोगशाळा उपकरणे आणि अभिकर्मकांची निवड; 2) प्रयोगासाठी योजना तयार करणे आणि आवश्यक असल्यास, डिव्हाइसच्या डिझाइनची प्रतिमा; 3) प्रयोग संपल्यानंतर कामाचा विचार करणे (अभिकर्मकांची विल्हेवाट, भांडी धुण्याची वैशिष्ट्ये इ.); 4) धोक्याच्या स्त्रोताची ओळख (प्रयोगादरम्यान खबरदारीच्या उपायांचे वर्णन); 5) प्रयोगाचे परिणाम रेकॉर्ड करण्यासाठी फॉर्मची निवड.

प्रयोगाची अंमलबजावणी, निरीक्षणे आणि मोजमाप निश्चित करणे.

प्रयोगाच्या परिणामांचे विश्लेषण, प्रक्रिया आणि स्पष्टीकरण यात समाविष्ट आहे: 1) प्रयोगाच्या परिणामांची गणितीय प्रक्रिया (आवश्यक असल्यास); 2) गृहीतकासह प्रयोगाच्या परिणामांची तुलना; 3) प्रयोगात चालू असलेल्या प्रक्रियांचे स्पष्टीकरण; 4) निष्कर्ष तयार करणे.

प्रतिबिंब - ध्येय आणि परिणामांच्या तुलनेवर आधारित प्रयोगाची जागरूकता आणि मूल्यमापन. प्रयोग करण्यासाठी सर्व ऑपरेशन्स यशस्वी झाली की नाही हे शोधणे आवश्यक आहे.

मूल्यमापन हे दोन्ही सामान्य वैज्ञानिक कौशल्यांसाठी दिले जाते, जसे की ध्येय निश्चित करण्याची क्षमता, गृहीतक मांडणे, योजना करणे, प्रयोग करणे, प्राप्त परिणामांचे विश्लेषण करणे, निष्कर्ष काढणे, परंतु या कामासाठी प्रदान केलेल्या विशेष कौशल्यांसाठी देखील.

अशा वर्गांचे आयोजन करताना, विद्यार्थी स्वत:ला अशा परिस्थितीत शोधतात ज्यात त्यांना प्रयोगाची योजना करणे, सक्षमपणे निरीक्षणे घेणे, त्याचे परिणाम रेकॉर्ड करणे आणि त्याचे वर्णन करणे, सामान्यीकरण करणे आणि निष्कर्ष काढणे आणि आकलनाच्या वैज्ञानिक पद्धतींमध्ये प्रभुत्व असणे आवश्यक आहे.

संशोधन कौशल्यांच्या निर्मितीमध्ये विशेष महत्त्व आहे ती कार्ये ज्यात समाविष्ट आहे विचार प्रयोग,तर्क कौशल्यांच्या विकासास हातभार लावणे. ही अशी कार्ये आहेत ज्यात आपल्याला ऑफर केलेल्यांकडून विशिष्ट पदार्थ मिळणे आवश्यक आहे; पदार्थ अनेक प्रकारे मिळवा; पदार्थांच्या या वर्गामध्ये अंतर्निहित सर्व वैशिष्ट्यपूर्ण आणि गुणात्मक प्रतिक्रिया पार पाडणे; अजैविक पदार्थांच्या वर्गांमधील अनुवांशिक संबंध प्रकट करा.

उदाहरणार्थ, "इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण" या विषयाचा अभ्यास करताना, साधन वापरून पदार्थांच्या विद्युत चालकतेचे पारंपारिक प्रायोगिक निर्धारण विचार प्रयोगाने सुरू होते. त्यानंतर, आम्ही प्रात्यक्षिक प्रयोग आयोजित करतो. विद्यार्थी परिणामांची तुलना आणि विश्लेषण करतात, नोटबुकमध्ये रेखाचित्रे आणि आकृत्या काढतात, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या प्रतिक्रियेसाठी समीकरणे लिहितात.

आणूया उदाहरणेविचार प्रयोग असाइनमेंट.

1. रिटॉर्टमध्ये झिंक पावडर ओतली गेली, गॅस आउटलेट ट्यूब क्लॅम्पने बंद केली गेली, रिटॉर्टचे वजन केले गेले आणि त्यातील सामग्री कॅलसिन केली गेली. प्रत्युत्तर थंड झाल्यावर त्याचे पुन्हा वजन केले गेले. वस्तुमान बदलला आहे आणि का? मग क्लॅम्प उघडला. वस्तुमान बदलला आहे आणि का?

2. सोडियम हायड्रॉक्साईड आणि सोडियम क्लोराईडचे द्रावण असलेले कप स्केलवर संतुलित असतात. काही काळानंतर स्केल अॅरोची स्थिती बदलेल का आणि का?

कार्यांच्या परिणामांवर आधारित, शिक्षक व्यावहारिक कार्यासाठी विद्यार्थ्याच्या तयारीचा न्याय करू शकतात.

आयनांच्या गुणात्मक प्रतिक्रियांचा अभ्यास करताना, विद्यार्थी पदार्थांच्या ओळखीसाठी योजना तयार करण्याची क्षमता प्राप्त करतात. वर्ग गटांमध्ये विभागलेला आहे. प्रत्येक गटाला तीन क्रमांकाच्या चाचणी ट्यूबमध्ये सल्फेट, कार्बोनेट आणि सोडियम क्लोराईडचे द्रावण ठरवण्यासाठी योजना तयार करण्याचे काम दिले आहे. अनिवार्य अटी: दृश्यमानता, इच्छित परिस्थिती: वेग आणि किमान खर्च केलेले अभिकर्मक. प्रत्येक गट त्यांच्या योजनेचे रक्षण करतो, पूर्वी मिळवलेले ज्ञान वापरून, आण्विक आणि आयनिक प्रतिक्रिया समीकरणे लिहितो. शेवटी, विद्यार्थी प्रयोगशाळेत प्रयोग करतात, त्यांची योजना सराव मध्ये अंमलात आणतात.

कार्ये एक विशेष गट तयार करतात ह्युरिस्टिक आणि संशोधन निसर्ग. असे करताना, विद्यार्थी पदार्थ आणि रासायनिक अभिक्रियांबद्दल व्यक्तिनिष्ठपणे नवीन ज्ञान मिळविण्याचे साधन म्हणून तर्क वापरतात. त्याच वेळी, शाळकरी मुले सैद्धांतिक संशोधन करतात, ज्याच्या आधारावर ते व्याख्या तयार करतात, रचना आणि गुणधर्मांमधील संबंध शोधतात, पदार्थांचे अनुवांशिक संबंध शोधतात, तथ्ये व्यवस्थित करतात आणि नमुने स्थापित करतात, तयार झालेल्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी एक प्रयोग करतात. शिक्षकाद्वारे किंवा स्वतंत्रपणे सेट करा . उदाहरणार्थ,एम्फोटेरिक हायड्रॉक्साईड्सचा अभ्यास करताना, खालील कार्य प्रस्तावित केले जाऊ शकते:

सोडियम हायड्रॉक्साईड आणि अॅल्युमिनियम क्लोराईडच्या द्रावणांच्या परस्परसंवादाचा परिणाम 1 ते 2 जोडताना समान असेल आणि त्याउलट?

"अकार्बनिक पदार्थांच्या मुख्य वर्गांचे सामान्यीकरण" या विषयाचा अभ्यास करताना, आम्ही या प्रश्नाचे उत्तर देण्याचा प्रस्ताव देतो: तांबे (II) सल्फेटच्या द्रावणात सोडियम हायड्रॉक्साईडचे द्रावण जोडल्यास काय होते आणि पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड द्रावणात जोडले जाते. सोडियम कार्बोनेटचे. "हॅलोजन" विषयावर खालील प्रश्न स्वारस्य आहेत:

1. पाण्यात क्लोरीनच्या नव्याने तयार केलेल्या द्रावणात इंडिकेटर पेपरचा रंग कोणता असेल?

2. काही काळ प्रकाशात आलेल्या क्लोरीन द्रावणात इंडिकेटर पेपर कोणता रंग असेल?

या प्रश्नांची उत्तरे प्रायोगिकरित्या पुष्टी केली जातात.

सराव दाखवते की वापर सर्जनशील कार्येपदार्थांच्या गुणधर्मांचा अंदाज लावणे संशोधन कौशल्यांच्या निर्मितीमध्ये योगदान देते, स्वारस्य उत्तेजित करते, विद्यार्थ्यांना शास्त्रज्ञांच्या कामगिरीशी परिचित होऊ देते, सर्जनशील विचारांच्या कार्याची सुंदर, मोहक ज्वलंत उदाहरणे पहा.

"कार्बोहायड्रेट" विषयाचा अभ्यास करताना, विद्यार्थ्यांना प्रश्न विचारले जातात:

1. जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ ख्रिश्चन शेनबीनने चुकून जमिनीवर सल्फ्यूरिक आणि नायट्रिक ऍसिडचे मिश्रण सांडले. पत्नीच्या कापसाच्या ऍप्रनने त्याने आपोआप फरशी पुसली. “अ‍ॅसिड ऍप्रनला आग लावू शकते,” शेनबीनने विचार केला, ऍप्रन पाण्यात धुवून स्टोव्हवर कोरडे करण्यासाठी टांगले. ऍप्रन सुकले, पण नंतर एक शांत स्फोट झाला आणि ... ऍप्रन गायब झाला. स्फोट का झाला? ( असे दिसून आले की कापसात नायट्रिक ऍसिड मिसळले - खरेतर तेच सेल्युलोज - एक स्फोटक बनवते, ज्याला शेनबीनने पायरॉक्सीलिन - "ज्वलनशील लाकूड" म्हटले. त्या वर्षांत, पायरॉक्सीलिन गनपावडरची जागा घेऊ शकले नाही, कारण ते खूप स्फोटक होते).

अशाप्रकारे, शैक्षणिक संशोधन हा सर्जनशील शिक्षणाचा एक मार्ग आहे, जो वैज्ञानिक संशोधनाच्या मॉडेलच्या अनुषंगाने डिझाइन केलेला आहे, जो आपल्याला क्रियाकलापांच्या आधारावर शैक्षणिक प्रक्रिया तयार करण्याची परवानगी देतो आणि शक्यतो रसायनशास्त्राचे धडे तयार करताना.

स्वतःच्या अनुभवाचे विश्लेषण आणि या दिशेने काम करण्याच्या अनुभवाची ओळख आपल्याला काही अध्यापनशास्त्रीय निष्कर्ष काढू देते:

1. विविध स्तरावरील तयारी आणि वेगवेगळ्या वयोगटातील विद्यार्थ्यांना संशोधन उपक्रमांमध्ये आनंदाने आणि स्वारस्याने समाविष्ट केले जाते, उदा. हे हायस्कूलच्या विद्यार्थ्यांसाठी स्वारस्य आणि संधींचे क्षेत्र आहे आणि या प्रकारचा क्रियाकलाप केवळ प्रतिभावान मुलांसाठीच शक्य आहे, असे म्हणणे चुकीचे आहे. विविध स्तरांच्या तयारीच्या विद्यार्थ्यांच्या संशोधन कार्यात गुंतलेल्या शिक्षकांनी मुलाच्या क्षमता विचारात घेतल्या पाहिजेत, निकालाच्या पातळीचा अंदाज लावला पाहिजे, संशोधन कार्यक्रमाच्या अंमलबजावणीचा दर.

2. संशोधन क्रियाकलापांच्या दरम्यान, मुलाच्या क्षमतांचा विकास काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये होतो:

जर संशोधन क्रियाकलापांचा विषय आणि विषय मुलाच्या गरजा पूर्ण करतात;

प्रशिक्षण "प्रॉक्सिमल डेव्हलपमेंटच्या झोनमध्ये आणि बर्‍यापैकी उच्च पातळीवरील अडचणीत" होते;

जर क्रियाकलापाची सामग्री "मुलाच्या व्यक्तिनिष्ठ अनुभवावर" आधारित असेल;

क्रियाकलापांच्या पद्धती शिकत असल्यास.

3. संशोधन कौशल्ये शिकवण्याची सुरुवात एका धड्याने होते जी वैज्ञानिक संशोधनाच्या नियमांनुसार तयार केली जाते. संशोधन क्रियाकलापांचे तंत्रज्ञान कौशल्यांच्या विकासावर केंद्रित आहे:

अभ्यासाची उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टे, त्याचा विषय निश्चित करा;

साहित्य आणि त्याच्या नोट्ससाठी स्वतंत्र शोध;

माहितीचे विश्लेषण आणि पद्धतशीरीकरण;

अभ्यासलेल्या स्त्रोतांवर भाष्य करा;

एक गृहितक पुढे ठेवा, सामग्रीच्या वर्गीकरणातून त्यानुसार व्यावहारिक अभ्यास करा;

अभ्यासाच्या परिणामांचे वर्णन करा, निष्कर्ष काढा आणि सामान्यीकरण करा.

आधुनिक समाजातील एक सुशिक्षित व्यक्ती केवळ ज्ञानाने सुसज्ज नसून, ज्ञान प्राप्त करण्यास आणि कोणत्याही परिस्थितीत ते लागू करण्यास सक्षम आहे. शालेय पदवीधराने बदलत्या जीवन परिस्थितीशी जुळवून घेतले पाहिजे, स्वतंत्रपणे गंभीरपणे विचार केला पाहिजे, मिलनसार व्हा, विविध सामाजिक गटांमध्ये संपर्क साधला पाहिजे.

आम्ही विद्यार्थ्यांमध्ये आधुनिक मुख्य क्षमतांच्या निर्मितीबद्दल बोलत आहोत: सामान्य वैज्ञानिक, माहितीपूर्ण, संज्ञानात्मक, संप्रेषणात्मक, मूल्य-अर्थविषयक, सामाजिक.

रसायनशास्त्र हे सर्वात मानवतावादी नैसर्गिक विज्ञानांपैकी एक आहे: त्याचे यश नेहमीच मानवजातीच्या गरजा पूर्ण करण्याच्या उद्देशाने आहे.

शाळेतील रसायनशास्त्राचा अभ्यास विद्यार्थ्यांच्या जागतिक दृष्टिकोनाच्या निर्मितीमध्ये आणि जगाचे एक समग्र वैज्ञानिक चित्र तयार करण्यास, दैनंदिन जीवनातील समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी रासायनिक शिक्षणाची आवश्यकता समजून घेण्यास आणि वातावरणातील नैतिक वर्तनाचे शिक्षण देण्यास हातभार लावतो.

बातम्या आणि कार्यक्रम

डास त्यांची प्रतिकारक आणि कीटकनाशकांप्रती संवेदनशीलता गमावतात. शास्त्रज्ञांना असे आढळले आहे की कीटक त्यांच्या अवयवांमधून विषारी विष शोधतात. लिव्हरपूल स्कूल ऑफ ट्रॉपिकलचे तज्ज्ञ...

ऑस्ट्रेलियन शेतकरी अलिकडच्या आठवड्यात मोनोअमोनियम फॉस्फेट आणि डायमोनियम फॉस्फेटच्या किमतीत झालेल्या घसरणीमुळे आनंदित आहेत, परंतु त्यांना विश्वास आहे की त्यांच्याकडे त्यांच्याबद्दल विश्वसनीय माहिती नाही आणि कदाचित वेळोवेळी ...

Huhtamaki (फिनलंड, www.huhtamaki.com), अन्न आणि पेय पॅकेजिंगच्या सर्वात मोठ्या युरोपियन पुरवठादारांपैकी एक, इव्हांतीवका मध्ये एक नवीन लाइन सुरू केली आहे...

फ्लोअर बीटल अळ्या, ज्यात प्लास्टिकचे विविध प्रकार खाण्याची अद्वितीय क्षमता आहे आणि तरीही इतर प्राण्यांसाठी सुरक्षित अन्न आहे, प्लास्टिक कचऱ्याची समस्या सोडवण्यास मदत करू शकते...

जर सांता पाईपच्या खाली जायला लागला तर अग्निरोधक सूट त्याला मदत करेल का? अमेरिकन केमिकल सोसायटीने अग्निरोधकांच्या रासायनिक रचनेचे विश्लेषण केले.

आम्ही कशाबद्दल बोलत आहोत?

रशियामध्ये यापूर्वी पुनर्वापर न केलेले कागदी कप देखील पुनर्वापर केले जातील

फास्ट फूड रेस्टॉरंट साखळी ग्राहकांना विशेष स्वरूपात पेपर पॅकेजिंग फेकून देण्यास प्रोत्साहित केले जाते...

माहिती

डासांना प्रतिकारकांनी मारता येत नाही: कीटकांना त्यांच्या हातपायांमधून विष वाटते
ऑस्ट्रेलियात फॉस्फेट खते स्वस्तात मिळतात
हुहतामाकी रशियामध्ये पॅकेजिंग उत्पादनाचा विस्तार करते

संस्था आणि उपक्रमांची निर्देशिका

झिंक ऑक्साईड, झिंकसह मूल्यवर्धित पावडरआणि धातूमध्ये जस्त.

युन्नान लुओपिंग झिंक अँड इलेक्ट्रिसिटी कं, लि. मुख्यतः नॉन-फेरस धातू, मुख्यतः शिसे आणि जस्त, तसेच जलविद्युत निर्मितीमध्ये गुंतलेले. कंपनीची मुख्य उत्पादने झिंक इनगॉट्स, झिंक आहेत पावडर, जस्त मिश्र धातु...

"आरसेनल" ही गतिशीलपणे विकसित होणारी कंपनी आहे, जी युक्रेनमधील नॉन-फेरस धातू आणि मिश्र धातुंच्या बाजारपेठेतील एक प्रमुख ऑपरेटर आहे. कंपनी जस्त, कथील, शिसे, तांबे, निकेल (बार, रोल्ड मेटल, एनोड, वायर) वर आधारित मिश्रधातूंमध्ये माहिर आहे. पावडर)...

संक्षिप्त वर्णन

विद्यार्थ्याने ज्ञानाच्या सर्वात लहान धान्याचा आत्म-शोध त्याला खूप आनंद देतो, त्याला त्याच्या क्षमता जाणवू देतो, त्याला त्याच्या स्वतःच्या नजरेत उंचावतो. विद्यार्थी स्वतःला एक व्यक्ती म्हणून ठासून सांगतो. विद्यार्थी ही सकारात्मक भावना आपल्या स्मृतीमध्ये ठेवतो, पुन्हा पुन्हा अनुभवण्याचा प्रयत्न करतो. त्यामुळे केवळ विषयातच नाही, तर अधिक मौल्यवान काय आहे - आकलनाच्या प्रक्रियेत - संज्ञानात्मक स्वारस्य.

परिचय ………………………………………………………………………………………………………………………. .3
रसायनशास्त्राच्या धड्यांमध्ये आणि शाळेच्या वेळेनंतर विद्यार्थ्यांच्या संशोधन क्रियाकलापांच्या विकासावर……………………………………………………………………………… ……………………………………… चार
संशोधन उपक्रमांचे आयोजन ……………………………………………………………….6
साहित्य ………………………………………………………………………………………………………………………. 10

संलग्न फाइल्स: 1 फाइल

मी विचार प्रयोगाच्या कार्यांची उदाहरणे देईन.

आयनांच्या गुणात्मक प्रतिक्रियांचा अभ्यास करताना, विद्यार्थी पदार्थांच्या ओळखीसाठी योजना तयार करण्याची क्षमता प्राप्त करतात.

एका विशेष गटामध्ये ह्युरिस्टिक आणि संशोधन कार्ये असतात. असे करताना, विद्यार्थी पदार्थ आणि रासायनिक अभिक्रियांबद्दल व्यक्तिनिष्ठपणे नवीन ज्ञान मिळविण्याचे साधन म्हणून तर्क वापरतात. त्याच वेळी, शालेय मुले सैद्धांतिक संशोधन करतात, ज्याच्या आधारावर ते व्याख्या तयार करतात, रचना आणि गुणधर्मांमधील संबंध शोधतात, पदार्थांचे अनुवांशिक संबंध शोधतात, तथ्ये व्यवस्थित करतात आणि नमुने स्थापित करतात, तयार झालेल्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी एक प्रयोग करतात. शिक्षकाद्वारे किंवा स्वतंत्रपणे सेट करा.

उदाहरणार्थ, एम्फोटेरिक हायड्रॉक्साईड्सचा अभ्यास करताना, आपण खालील कार्य देऊ शकता:

सराव दर्शवितो की सर्जनशील कार्यांचा वापर पदार्थांच्या गुणधर्मांचा अंदाज लावण्यासाठी. अशी कार्ये संशोधन कौशल्यांच्या निर्मितीमध्ये योगदान देतात, स्वारस्य उत्तेजित करतात, विद्यार्थ्यांना शास्त्रज्ञांच्या कामगिरीशी परिचित होऊ देतात, सर्जनशील विचारांच्या कार्याची सुंदर, मोहक ज्वलंत उदाहरणे पहा.

2. तुम्ही ब्रेड क्रंब जास्त वेळ चघळल्यास काय होते?

संशोधनाच्या धड्यांसाठी खूप तयारी आवश्यक आहे, जे सराव शो म्हणून स्वतःला न्याय्य ठरवते. असे धडे क्रियाकलाप दृष्टिकोनाच्या तर्कानुसार तयार केले जातात आणि त्यात पुढील चरणांचा समावेश होतो: प्रेरक-ओरिएंटिंग, ऑपरेशनल-एक्झिक्युटिव्ह (विश्लेषण, अंदाज आणि प्रयोग), मूल्यांकनात्मक-प्रतिक्षेपी.

साहित्य

1.बाटेवा ई.एन. संशोधन कौशल्यांची निर्मिती. Zh, रसायनशास्त्र: शिकवण्याच्या पद्धती. 8.2003-1.2004

2.Emelyanova E.O., Iodko A.G. इयत्ता 8-9 मधील रसायनशास्त्राच्या धड्यांमध्ये विद्यार्थ्यांच्या संज्ञानात्मक क्रियाकलापांचे आयोजन. मॉस्को: स्कूल प्रेस, 2002.

3. पद्धतशीर जर्नल्स "शाळेत रसायनशास्त्र", "शाळेत जीवशास्त्र"

4. स्टेपिन बी.डी. रसायनशास्त्रातील मनोरंजक कार्ये आणि प्रभावी प्रयोग. एम.: बस्टर्ड, 2002.

5. रासायनिक परिवर्तनांचे आकर्षक जग: समाधानासह मूळ समस्या / A.S. सुवोरोव एट अल. केमिस्ट्री, 1998

जेव्हा तुम्हाला पृष्ठावर त्रुटी आढळते, तेव्हा ती निवडा आणि Ctrl + Enter दाबा

त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, ऑक्सिजन प्रथम 1772 मध्ये शीलेने मिळवला होता, नंतर 1774 मध्ये प्रिस्टलीने तो पारा ऑक्साईडपासून वेगळा केला.

ऑक्सिजनचे लॅटिन नाव "ऑक्सिजनियम" हे प्राचीन ग्रीक शब्द "ऑक्सीज" वरून आले आहे, ज्याचा अर्थ "आंबट", आणि "गेनाओ" - "मी जन्म देतो"; म्हणून लॅटिन "ऑक्सिजेनियम" चा अर्थ "ऍसिड-उत्पादक" असा होतो.

मुक्त राज्यातऑक्सिजन हवा आणि पाण्यात आढळतो. हवेत (वातावरणात) ते प्रमाणानुसार २०.९% किंवा वजनाने २३.२% असते; पाण्यात विरघळलेल्या अवस्थेत त्याची सामग्री 7-10 mg/l आहे.

बांधलेल्या स्वरूपात, ऑक्सिजनचा समावेश पाण्याच्या (88.9%), विविध खनिजे (विविध ऑक्सिजन संयुगांच्या स्वरूपात) च्या संरचनेत केला जातो. ऑक्सिजन हा प्रत्येक वनस्पतीच्या ऊतींचा भाग असतो. प्राण्यांच्या श्वासोच्छवासासाठी ते आवश्यक आहे.

ऑक्सिजन निसर्गात मुक्त अवस्थेत इतर वायूंच्या मिश्रणात आणि संयुगेच्या स्वरूपात आढळतो आणि म्हणूनच ते मिळविण्याच्या भौतिक आणि रासायनिक दोन्ही पद्धती वापरल्या जातात.

यौगिकांमधून ऑक्सिजन मिळविण्याची सामान्य पद्धत योजनेनुसार द्विसंयोजक नकारात्मक चार्ज आयनच्या ऑक्सिडेशनवर आधारित आहे:

2O 2- - 4e - \u003d O 2.
ऑक्सिडेशन विविध प्रकारे केले जाऊ शकते, ऑक्सिजन मिळविण्यासाठी अनेक भिन्न (प्रयोगशाळा आणि औद्योगिक) पद्धती आहेत.

1. थर्मल डिसोसिएशनद्वारे ऑक्सिजन मिळविण्यासाठी कोरड्या पद्धती

विविध पदार्थांचे थर्मल पृथक्करण चाचणी नळ्या, नळ्या, फ्लास्क आणि रीफ्रॅक्ट्री काचेच्या रिटॉर्ट्समध्ये किंवा लोखंडी रिटॉर्ट्समध्ये केले जाऊ शकते.

काही धातूंच्या ऑक्साईड्सच्या थर्मल विघटनाने ऑक्सिजन मिळवणे (HgO, Ag 2 O, Au 2 O 3, IrO 2, इ.)

अनुभव. लाल पारा ऑक्साईडचे थर्मल विघटन.

2HgO \u003d 2Hg + O 2 - 2x25 kcal.
10 ग्रॅम लाल पारा ऑक्साईडपासून 500 मिली ऑक्सिजन मिळतो.

प्रयोगासाठी, 17 सेमी लांब आणि 1.5 सेमी व्यासाची रीफ्रॅक्टरी काचेची बनलेली चाचणी ट्यूब, ज्यामध्ये 3-4 सेमी लांब खालच्या टोकाला वाकवले आहे, मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 3-5 ग्रॅम लाल पारा ऑक्साईड खालच्या भागात ओतले जाते. शेवट ड्रेन ट्यूबसह एक रबर स्टॉपर एका चाचणी ट्यूबमध्ये घातला जातो जो एका झुकलेल्या स्थितीत आधारावर निश्चित केला जातो, ज्याद्वारे गरम करताना सोडलेला ऑक्सिजन पाण्याने क्रिस्टलायझरमध्ये काढला जातो.

जेव्हा लाल पारा ऑक्साईड 500° पर्यंत गरम केला जातो तेव्हा आउटलेट ट्यूबमधून ऑक्सिजन सोडला जातो आणि मेटॅलिक पाराचे थेंब चाचणी ट्यूबच्या भिंतींवर दिसतात.

ऑक्सिजन पाण्यात कमी प्रमाणात विरघळणारा आहे, आणि म्हणून ते उपकरणातून हवा पूर्णपणे काढून टाकल्यानंतर पाणी विस्थापित करण्याच्या पद्धतीचा वापर करून गोळा केले जाते.

प्रयोगाच्या शेवटी, आउटलेट ट्यूब प्रथम क्रिस्टलायझरमधून पाण्याने काढून टाकली जाते, नंतर बर्नर विझवला जातो आणि पाराच्या वाफेची विषारीता लक्षात घेऊन, ट्यूब पूर्णपणे थंड झाल्यानंतरच स्टॉपर उघडला जातो.

चाचणी ट्यूबऐवजी, आपण पारासाठी रिसीव्हरसह रिटॉर्ट वापरू शकता.

अनुभव. सिल्व्हर ऑक्साईडचे थर्मल विघटन.प्रतिक्रिया समीकरण:

2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2 - 13 kcal.

जेव्हा सिल्व्हर ऑक्साईडची काळी पावडर चाचणी ट्यूबमध्ये आउटलेट ट्यूबसह गरम केली जाते तेव्हा ऑक्सिजन सोडला जातो, जो पाण्यावर गोळा केला जातो आणि मिररच्या रूपात चाचणी ट्यूबच्या भिंतींवर चांदीचा एक चमकदार थर राहतो.

ऑक्साईड्सच्या थर्मल विघटनाने ऑक्सिजनचे उत्पादन, जे पुनर्प्राप्त केल्यावर, लोअर व्हॅलेन्सच्या ऑक्साइडमध्ये संक्रमण होते, ऑक्सिजनचा भाग सोडतो

अनुभव. लीड ऑक्साईडचे थर्मल विघटन.इंटरमॉलिक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रियांच्या परिणामी, ऑक्सिजन सोडला जातो:

अ) 2PbO 2 \u003d 2PbO + O 2;
b) 2Pb 3 O 4 \u003d 6PbO + O 2;
PbO2 290-320°→ Pb 2 O 3 390-420°→ Pb 3 O 4 ५३०-५५०°→PbO.

रेड लीड (Pb 3 O 4 किंवा 2PbO PbO 2)

लाल आघाडी

लीड ऑक्साईड (IV) PbO 2

थर्मल विघटनादरम्यान, 10 ग्रॅम लीड डायऑक्साइडपासून सुमारे 460 मिली ऑक्सिजन आणि 10 ग्रॅम पीबी 3 ओ 4 पासून सुमारे 160 मिली ऑक्सिजन प्राप्त होतो.

लीड ऑक्साईड्समधून ऑक्सिजन मिळवण्यासाठी अधिक तीव्र गरम करणे आवश्यक आहे.

गडद तपकिरी पावडर PbO 2 किंवा नारिंगी Pb 3 O 4 मजबूत गरम केल्याने, चाचणी ट्यूबमध्ये लीड ऑक्साईड PbO ची पिवळी पावडर तयार होते; स्मोल्डरिंग स्प्लिंटरच्या मदतीने, आपण ऑक्सिजन सोडत असल्याची खात्री करू शकता.

या प्रयोगानंतरची चाचणी ट्यूब पुढील वापरासाठी योग्य नाही, कारण. जेव्हा जोरदार गरम केले जाते तेव्हा लीड ऑक्साईड काचेसह एकत्र होते.

अनुभव. मॅंगनीज डायऑक्साइडचे थर्मल विघटन.

3MnO 2 \u003d Mn 3 O 4 + O 2 - 48 kcal.
सुमारे 420 मिली ऑक्सिजन 10 ग्रॅम मॅंगनीज डायऑक्साइड (पायरोलुसाइट) पासून मिळतो. या प्रकरणात, चाचणी ट्यूब हलक्या लाल उष्णतेवर गरम केली जाते.

मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन मिळविण्यासाठी, पायरोल्युसाइटचे विघटन करण्याची प्रक्रिया एका टोकाला 20 सेमी लांबीच्या लोखंडी नळीमध्ये केली जाते. दुसरे टोक एका नळीसह स्टॉपरने बंद केले जाते ज्याद्वारे ऑक्सिजन काढला जातो.

लोखंडी नळी भस्मीकरण भट्टी किंवा डोव्हटेल नोजलसह टेकलू गॅस बर्नर वापरून गरम केली जाते.

अनुभव. क्रोमिक एनहाइड्राइडचे थर्मल विघटन.इंट्रामोलेक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रियाच्या परिणामी ऑक्सिजन तयार होतो:

4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2 - 12.2 kcal.

क्रोमियम (VI) ऑक्साइड CrO 3 [क्रोमिक एनहाइड्राइड]

क्रोमियम ऑक्साईड (III) Cr 2 O 3

क्रोमिक एनहाइड्राइडचे थर्मल विघटन (एक हायग्रोस्कोपिक, गडद लाल घन) ऑक्सिजन सोडते आणि हिरवा क्रोमियम ऑक्साईड पावडर तयार करते, Cr 2 O 3.

पेरोक्साइड्सच्या थर्मल विघटनाद्वारे ऑक्सिजन उत्पादन

अनुभव. बेरियम पेरोक्साइड BaO 2 चे थर्मल विघटन.उलट करता येणारी प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे पुढे जाते:

2ВаO 2 + 38 kcal ← ५००° ७००°→ 2ВаО + O 2 .
बेरियम पेरोक्साइड BaO 2 च्या मजबूत गरम सह, बेरियम ऑक्साईडच्या निर्मितीसह आणि ऑक्सिजनच्या मुक्ततेसह पेरोक्साइड बंध तुटतो.

10 ग्रॅम बेरियम पेरोक्साइडपासून सुमारे 660 मिली ऑक्सिजन मिळतो.

बेरियम पेरोक्साईड ऐवजी सोडियम पेरोक्साईड देखील वापरले जाऊ शकते. मग विस्तार समीकरणानुसार जातो

2Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 O + O 2.
आउटलेट ट्यूबसह चाचणी ट्यूबमध्ये प्रयोग केला जातो.

अनुभव. पोटॅशियम क्लोरेटचे थर्मल विघटन.पोटॅशियम क्लोरेट तापमानानुसार वेगळ्या पद्धतीने विघटित होते. जेव्हा ते 356° पर्यंत गरम केले जाते तेव्हा ते वितळते आणि 400° वर ते समीकरणानुसार विघटित होते

2KSlO 3 \u003d KClO 4 + KCl + O 2.

या प्रकरणात, कंपाऊंडमध्ये समाविष्ट असलेल्या ऑक्सिजनचा फक्त एक तृतीयांश भाग सोडला जातो आणि वितळणे घट्ट होते. ही घटना या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली आहे की परिणामी कंपाऊंड KClO 4 अधिक स्थिर आणि अपवर्तक आहे.

जेव्हा पोटॅशियम क्लोरेट 500° पर्यंत गरम केले जाते, तेव्हा पोटॅशियम परक्लोरेटची निर्मिती ही एक मध्यवर्ती प्रतिक्रिया असते. या प्रकरणात विस्तार समीकरणांनुसार पुढे जातो:

अ) 4KSlO 3 = 3KSlO 4 + KCl + 71 kcal;
b) 3KSlO 4 = 3KSl + 6O 2 - 24 kcal;
4KSlO 3 \u003d 4KSl + 6O 2 + 52 kcal.
पोटॅशियम क्लोरेटचे थर्मल विघटन एका लहान रिटॉर्टमध्ये केले जाते, जे सेफ्टी ट्यूबसह ड्रेन ट्यूबद्वारे पाण्याने भरलेल्या क्रिस्टलायझरला (किंवा वायवीय बाथ) जोडलेले असते. नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. स्फोट टाळण्यासाठी, शुद्ध KClO 3 सेंद्रिय पदार्थांचे मिश्रण न करता, रिटॉर्टमध्ये ओतले जाते.

हिंसक विघटन टाळण्यासाठी, ज्यामुळे रिटॉर्ट फुटू शकतो, गरम करणे काळजीपूर्वक केले जाते.

सोडलेला ऑक्सिजन पाण्याच्या वरच्या विविध वाहिन्यांमध्ये गोळा केला जातो. जेव्हा त्यांना ऑक्सिजनचा संथ प्रवाह मिळवायचा असतो तेव्हा पोटॅशियम क्लोरेट कोरड्या टेबल मीठात मिसळून पातळ केले जाते.

अनुभव. उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत पोटॅशियम क्लोरेटचे थर्मल विघटन.उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत (MnO 2 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 आणि CuO), पोटॅशियम क्लोरेट कमी तापमानात सहजपणे आणि पूर्णपणे विघटित होते (मध्यवर्ती संयुग, पोटॅशियम परक्लोरेट तयार न करता) समीकरणानुसार:

2KSlO 3 \u003d 2KSl + 3O 2 + 19.6 kcal.
जेव्हा मॅंगनीज डायऑक्साइड जोडला जातो, तेव्हा KClO 3 आधीच 150-200 ° वर विघटित होते; प्रक्रियेमध्ये खालील मध्यवर्ती चरण आहेत:

2KSlO 3 + 6MnO 2 → 2KSl + 6MnO 3 → 2KSl + 6MnO 2 + 3O 2 + 19.6 kcal.
पोटॅशियम क्लोरेटच्या वजनानुसार जोडलेल्या मॅंगनीज डायऑक्साइड (पायरोलुसाइट) चे प्रमाण 5 ते 100% आहे.

पोटॅशियम क्लोरेट असलेली चाचणी ट्यूब स्टॉपरने बंद केली जाते, ज्याद्वारे दोन काचेच्या नळ्या जातात. एक ट्यूब पाण्याने क्रिस्टलायझरमध्ये ऑक्सिजन काढण्यासाठी काम करते, दुसरी, एक अतिशय लहान ट्यूब, बंद बाह्य टोकासह काटकोनात वाकलेली असते, ज्यामध्ये ब्लॅक मॅंगनीज डायऑक्साइड MnO 2 ची बारीक पावडर असते.

नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. जेव्हा चाचणी ट्यूब अंदाजे 200° पर्यंत गरम केली जाते, तेव्हा क्रिस्टलायझरमध्ये ऑक्सिजनचे कोणतेही फुगे पाण्याने सोडले जात नाहीत. पण तुम्ही मॅंगनीज डायऑक्साइड असलेली छोटी नळी चालू करताच आणि त्यावर हलके ठोका, मॅंगनीज डायऑक्साइडचा एक छोटासा भाग चाचणी ट्यूबमध्ये जाईल आणि ऑक्सिजनची जलद उत्क्रांती लगेच सुरू होईल.

प्रयोग संपल्यानंतर आणि उपकरण थंड झाल्यानंतर, मॅंगनीज डायऑक्साइड आणि पोटॅशियम क्लोराईडचे मिश्रण पाण्यात ओतले जाते. पोटॅशियम क्लोराईड विरघळल्यानंतर, अत्यंत विरघळणारे मॅंगनीज डायऑक्साइड फिल्टर केले जाते, फिल्टरवर चांगले धुऊन, ओव्हनमध्ये वाळवले जाते आणि उत्प्रेरक म्हणून पुढील वापरासाठी साठवले जाते. मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन मिळवणे आवश्यक असल्यास, विघटन प्रक्रिया रेफ्रेक्ट्री ग्लास रिटॉर्ट्स किंवा कास्ट आयर्न रिटॉर्ट्समध्ये केली जाते.

मॅंगनीज डायऑक्साइडच्या उपस्थितीत पोटॅशियम क्लोरेटचे थर्मल विघटन हे ऑक्सिजन मिळविण्याच्या कोरड्या पद्धतींपैकी सर्वात सोयीचे आहे.

हा प्रयोग इतर उत्प्रेरकांसह केला जातो - Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 आणि CuO.

अनुभव. पोटॅशियम क्लोरेट, मॅंगनीज डायऑक्साइड आणि मॅंगनीज डायऑक्साइडसह पोटॅशियम क्लोरेटचे मिश्रण गरम करून ऑक्सिजन मिळवणे. प्रयोगासाठी खालील उपकरणे आवश्यक आहेत: आउटलेट ट्यूबसह रेफ्रेक्ट्री ग्लासपासून बनवलेल्या तीन टेस्ट ट्यूब, प्रत्येकी 100 मिली क्षमतेचे तीन सिलेंडर, तीन गॅस बर्नर, तीन क्रिस्टलायझर्स आणि क्लॅम्पसह तीन रॅक.

स्थापना नुसार एकत्र केली आहे. क्रिस्टलायझर्स आणि सिलेंडर्स पाण्याने भरलेले असतात, पोटॅशियम परमॅंगनेट किंवा फुचसिन एस सह किंचित रंगविलेले असतात.

पहिल्या ट्यूबमध्ये 1 ग्रॅम शुद्ध KClO 3, 0.5 ग्रॅम KClO 3 आणि 0.5 ग्रॅम MnO 2 दुसऱ्यामध्ये आणि 1 ग्रॅम MnO 2 तिसऱ्यामध्ये घाला. चाचणी नळ्या स्वच्छ आहेत आणि त्यामध्ये कॉर्कचे दाणे जाणार नाहीत याची खात्री करण्यासाठी विशेष लक्ष दिले जाते.

काळजीपूर्वक समायोजित केलेले गॅस बर्नर, सारख्याच जळणारे, खूप मजबूत नसलेले, प्रकाश नसलेले आणि समान प्रमाणात उष्णता उत्सर्जित करणारे, चाचणी ट्यूब्सच्या खाली ठेवलेले असतात जेणेकरुन ते ज्योतीच्या वरच्या बाजूस चाचणी ट्यूबमधील पदार्थ गरम करतात.

लवकरच, पोटॅशियम क्लोरेट आणि मॅंगनीज डायऑक्साइड यांचे मिश्रण असलेल्या ट्यूबमधून ऑक्सिजन सोडण्यास सुरुवात होते आणि इतर नळ्यांमध्ये सोडण्यास सुरुवात होण्यापूर्वी प्रतिक्रिया संपते.

उरलेल्या दोन टेस्ट ट्युबचे हीटिंग वाढवणे. पोटॅशियम क्लोरेट वितळल्यानंतर आणि ऑक्सिजन सोडण्यास सुरुवात होताच, ज्वाला कमी करा जेणेकरून हिंसक आउटगॅसिंग होणार नाही. मॅंगनीज डायऑक्साइड असलेल्या चाचणी ट्यूबमध्ये, चाचणी ट्यूबमधील सामग्री लाल उष्णतेवर गरम झाल्यानंतरच ऑक्सिजन सोडण्यास सुरुवात होते. सिलेंडर्समधून रंगीत पाणी विस्थापित करून प्रत्येक ट्यूबमधून मुक्त केलेला ऑक्सिजन क्रिस्टलायझर्समध्ये गोळा केला जातो.

प्रयोगाच्या शेवटी, बर्नर विझवले जातात, आउटलेट ट्यूब काढल्या जातात, नंतर वर वर्णन केलेल्या पद्धतीने मॅंगनीज डायऑक्साइड मध्यम चाचणी ट्यूबमधून वेगळे केले जाते.

केलेल्या प्रयोगात ऑक्सिजन मिळवण्याच्या या तीन वेगवेगळ्या पद्धतींची वैशिष्ट्ये स्पष्टपणे दिसून येतात.

ब्रोमेट्स आणि आयोडेट्सच्या थर्मल विघटनाद्वारे ऑक्सिजन उत्पादन

ब्रोमेट्स आणि आयोडेट्सच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करताना गरम करताना या क्षारांचे वर्तन विचारात घेतले गेले. त्यांचे विघटन आउटलेट ट्यूबसह चाचणी ट्यूबमध्ये केले जाते; सोडलेला ऑक्सिजन पाण्यावर जमा होतो.

नायट्रेटच्या थर्मल विघटनाने ऑक्सिजन मिळवणे

गरम झाल्यावर नायट्रेट्सचे विघटन कसे होते त्यानुसार, ते तीन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1. नायट्रेट्स आणि ऑक्सिजनच्या इंट्रामोलेक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रियांमुळे नायट्रेट्सचे विघटन होते. या गटात अल्कली मेटल नायट्रेट्सचा समावेश होतो. प्रतिक्रिया समीकरणांनुसार पुढे जातात:

2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2,
2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2.
2. मेटल ऑक्साईड, नायट्रोजन डायऑक्साइड आणि ऑक्सिजनमध्ये इंट्रामोलेक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रियांच्या परिणामी नायट्रेट्सचे विघटन होते. या गटामध्ये अल्कली आणि उदात्त धातूंचा अपवाद वगळता सर्व धातूंचे नायट्रेट्स समाविष्ट आहेत. उदाहरणार्थ:

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2,
2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2,
2Hg (NO 3) 2 \u003d 2HgO + 4NO 2 + O 2.
3. धातू, नायट्रोजन डायऑक्साइड आणि ऑक्सिजनमध्ये इंट्रामोलेक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रियांच्या परिणामी नायट्रेट्सचे विघटन होते. या गटात नोबल मेटल नायट्रेट्स समाविष्ट आहेत:

2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2.
गरम करताना नायट्रेट्सचे असमान विघटन संबंधित नायट्रेट्स आणि ऑक्साईड्सच्या भिन्न स्थिरतेद्वारे स्पष्ट केले जाते.

अल्कली धातूचे नायट्रेट्स स्थिर असतात, शिसे (किंवा तांबे) नायट्रेट्स अस्थिर असतात, परंतु त्यांचे ऑक्साइड स्थिर असतात आणि चांदीसाठी, नायट्रेट्स आणि ऑक्साइड दोन्ही अस्थिर असतात; म्हणून, जेव्हा या गटाचे नायट्रेट्स गरम केले जातात तेव्हा मुक्त धातू सोडल्या जातात.

अनुभव. सोडियम किंवा पोटॅशियम नायट्रेटचे थर्मल विघटन.सोडियम किंवा पोटॅशियम नायट्रेट चाचणी ट्यूबमध्ये गरम केले जाते किंवा आउटलेट ट्यूबसह रिटॉर्ट केले जाते. 314° सोडियम नायट्रेट वितळते आणि 339° पोटॅशियम नायट्रेट; चाचणी ट्यूब किंवा रिटॉर्टमधील सामग्री लाल-गरम झाल्यानंतरच वर दिलेल्या समीकरणांनुसार नायट्रेटचे विघटन सुरू होते.

नायट्रेट्सचे वितळणे रोखल्यास मॅंगनीज डायऑक्साइड किंवा सोडा चुना, जे NaOH आणि CaO यांचे मिश्रण आहे, मिसळून त्यांचे विघटन अधिक सहजतेने होते.

नायट्रोजन डायऑक्साइडच्या निर्मितीवरील प्रयोगांमध्ये शिसे आणि चांदीच्या नायट्रेट्सचे थर्मल विघटन मानले जाते.

परमॅंगनेटचे थर्मल विघटन करून ऑक्सिजनचे उत्पादन

अनुभव. पोटॅशियम परमॅंगनेटचे थर्मल विघटन.प्रतिक्रिया समीकरण:

2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2.
ही इंट्रामोलेक्युलर रेडॉक्स प्रतिक्रिया अंदाजे 240° वर येते. गॅस आउटलेट ट्यूबसह कोरड्या चाचणी ट्यूबमध्ये (किंवा रिटॉर्ट) थर्मल विघटन केले जाते. थर्मल विघटनाच्या वेळी तयार झालेल्या धुळीच्या खुणाशिवाय तुम्हाला शुद्ध ऑक्सिजन मिळवायचा असेल, तर टेस्ट ट्यूबच्या (किंवा रिटॉर्ट) मानेमध्ये काचेच्या लोकरचा पुडा घातला जातो.

ऑक्सिजन मिळवण्याचा हा एक सोयीस्कर मार्ग आहे, परंतु तो महाग आहे.

प्रयोगाच्या समाप्तीनंतर आणि चाचणी ट्यूब (किंवा रिटॉर्ट) थंड केल्यानंतर, त्यात अनेक मिलीलीटर पाणी ओतले जाते, त्यातील सामग्री पूर्णपणे हलविली जाते आणि तयार केलेल्या पदार्थांचा रंग दिसून येतो (K 2 MnO 4 हिरवा आणि MnO 2. गडद तपकिरी आहे).

पोटॅशियम परमॅंगनेटच्या गुणधर्मामुळे ते गरम झाल्यावर ऑक्सिजन सोडतात, ते सल्फर, कोळसा आणि फॉस्फरससह विविध स्फोटक मिश्रणांमध्ये वापरले जाते.

पोटॅशियम परमॅंगनेटचे थर्मल विघटन करून ऑक्सिजन मिळवणे

Na 2 MnO 4

मॅंगनीज डायऑक्साइड एमएनओ 2

मॅंगनीज डायऑक्साइड एमएनओ 2

पर्सल्फेट्सच्या थर्मल विघटनाद्वारे ऑक्सिजन उत्पादन

अनुभव. प्रयोगासाठी, ताजे तयार केलेले अमोनियम पर्सल्फेट वापरले जाते, कारण ते स्टोरेज दरम्यान त्याची रचना बदलते. अमोनियम पर्सल्फेट (घन) खालील समीकरणानुसार गरम झाल्यावर विघटित होते:

(NH 4) 2 S 2 O 8 \u003d (NH 4) 2 SO 4 + SO 2 + O 2.
सल्फर डायऑक्साइडच्या अशुद्धतेपासून ऑक्सिजन मुक्त करण्यासाठी, वायूचे मिश्रण NaOH द्रावणाद्वारे पार केले जाते, जे सोडियम सल्फाइटच्या स्वरूपात सल्फर डायऑक्साइड बांधते. आउटलेट ट्यूबसह चाचणी ट्यूबमध्ये थर्मल विघटन केले जाते.

पर्क्लोरेट्सच्या थर्मल विघटनाद्वारे ऑक्सिजन उत्पादन

उत्प्रेरकाशिवाय पोटॅशियम क्लोरेटचे थर्मल विघटन करून ऑक्सिजन मिळवण्याच्या अनुभवाचे वर्णन करताना या पद्धतीचा विचार केला जातो; या प्रकरणात परक्लोरेट मध्यवर्ती आहे.

पर्कार्बोनेटच्या थर्मल विघटनाने ऑक्सिजनचे उत्पादन

अनुभव. सोडियम परकार्बोनेट, गरम केल्यावर, समीकरणानुसार विघटित होते:

2K 2 C 2 O 6 \u003d 2K 2 CO 3 + 2CO 2 + O 2.
कार्बन डायऑक्साइडच्या अशुद्धतेपासून ऑक्सिजन मुक्त करण्यासाठी, गॅस मिश्रण कॅल्शियम किंवा बेरियम हायड्रॉक्साईडच्या द्रावणातून पार केले जाते.

ऑक्सिजन बर्न करून देखील मिळू शकतो ऑक्सिजनाइट. ऑक्सिजनाइटला 100 wt चे पातळ मिश्रण म्हणतात. KClO 3 , 15 wt सह. MnO 2 आणि थोड्या प्रमाणात कोळसा धूळ समाविष्ट आहे.

या पद्धतीने मिळणारा ऑक्सिजन कार्बन डायऑक्साइडच्या मिश्रणाने दूषित होतो.

गरम केल्यावर ऑक्सिजन सोडल्याबरोबर विघटन करणार्‍या पदार्थांबरोबरच, असे बरेच पदार्थ आहेत जे गरम झाल्यावर ऑक्सिजन सोडत नाहीत. याची पडताळणी करण्यासाठी, ते CuO, CaO, Na 2 SO 4, इत्यादी गरम करण्याचे प्रयोग करतात.

II. ऑक्सिजन मिळविण्याच्या ओल्या पद्धती

पाण्यासोबत अल्कली मेटल पेरोक्साईड्सचे विघटन करून ऑक्सिजनचे उत्पादन

प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

2Na 2 O 2 + 4H 2 O \u003d 4NaOH + 2H 2 O + O 2.
ही एक अत्यंत एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया आहे जी थंडीत पुढे जाते आणि उत्प्रेरकांद्वारे प्रवेगक होते - तांबे, निकेल, कोबाल्ट (उदाहरणार्थ, CuSO 4 .5H 2 O, NiSO 4 .7H 2 O आणि CoSO 4 .7H 2 O).

ऑक्सिजन मिळविण्यासाठी सोयीस्कर म्हणजे ऑक्सलाइट - सोडियम पेरोक्साइड Na 2 O 2, पोटॅशियम K 2 O 2 आणि निर्जल कॉपर सल्फेट यांचे मिश्रण. हे मिश्रण घट्ट बंद केलेल्या लोखंडी पेटीत साठवले जाते, वातावरणातील आर्द्रतेपासून संरक्षित केले जाते (जे ते विघटित करते, मागील प्रतिक्रियेचे समीकरण पहा) आणि कार्बन डायऑक्साइड, ज्यासह ते समीकरणानुसार प्रतिक्रिया देते:

Na 2 O 2 + 2СO 2 = 2Na 2 СO 3 + O 2 + 113 kcal.
अनुभव. सोडियम पेरोक्साइड (किंवा ऑक्सलाइट) एक चिमूटभर थंड पाण्याने चाचणी ट्यूब (काच किंवा फ्लास्क) मध्ये ओतले जाते; या प्रकरणात, ऑक्सिजनचे जलद प्रकाशन दिसून येते आणि भांडे गरम होते.

जर हा प्रयोग आउटलेट ट्यूब असलेल्या भांड्यात केला गेला तर सोडलेला ऑक्सिजन गोळा केला जाऊ शकतो.

उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत ऍसिडसह पेरोक्साइड्सचे विघटन करून ऑक्सिजनचे उत्पादन, उदाहरणार्थ MnO 2 किंवा PbO 2

अनुभव. बेरियम पेरोक्साइड आणि मॅंगनीज डायऑक्साइडसह चाचणी ट्यूबमध्ये सौम्य एचसीएल जोडा;या प्रकरणात, प्रतिक्रियेच्या परिणामी ऑक्सिजन सोडला जातो:

2ВаO 2 + 4НCl = 2ВаСl 2 + 2Н 2 O + O 2.
जेव्हा PbO 2 उत्प्रेरक म्हणून वापरला जातो, तेव्हा मिश्रणात पातळ HNO 3 जोडले जाते.

हायड्रोजन पेरॉक्साइडच्या उत्प्रेरक विघटनाने ऑक्सिजन उत्पादन

प्रतिक्रिया समीकरण:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2.
हायड्रोजन पेरोक्साइडच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करताना, त्याच्या विघटनास अनुकूल घटक लक्षात घेतले जातात आणि मॅंगनीज डायऑक्साइड आणि कोलाइडल सिल्व्हर सोल्यूशनच्या प्रभावाखाली त्याच्या विघटनावर प्रयोग केले जातात.

अनुभव. एका काचेच्या सिलेंडरमध्ये 50 मिली पाणी आणि 10-15 मिली पेरहाइड्रोल(H 2 O 2 चे 30% द्रावण) मॅंगनीज डायऑक्साइडची थोडी बारीक वाटलेली पावडर घाला; फोमच्या निर्मितीसह ऑक्सिजनचे जलद प्रकाशन होते (ही घटना उकळण्यासारखीच आहे).

हा प्रयोग चाचणी ट्यूबमध्ये देखील केला जाऊ शकतो आणि पेरहायड्रोलऐवजी 3% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण वापरला जाऊ शकतो.

MnO 2 ऐवजी, तुम्ही चांदीचे कोलाइडल द्रावण वापरू शकता.

हायड्रोजन पेरॉक्साइड (अॅसिड, तटस्थ आणि अल्कधर्मी वातावरणात) पोटॅशियम परमॅंगनेटच्या क्रियेद्वारे ऑक्सिजनचे उत्पादन

प्रतिक्रिया खालील समीकरणांनुसार पुढे जाते; हायड्रोजन पेरोक्साइड हे कमी करणारे एजंट आहे:

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 \u003d 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O + 5O 2,
2KMnO 4 + 2H 2 O + 3H 2 O 2 \u003d 2MnO 2 + 2KOH + 4H 2 O + 3O 2,
2KMnO 4 + 2KOH + H 2 O 2 \u003d 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O + O 2.
अनुभव. थंडीत हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे ऑक्सिडायझेशन करून ऑक्सिजनचा सहज नियमन केलेला थेट प्रवाह मिळवणेपोटॅशियम परमॅंगनेट अल्कधर्मी माध्यमात. H 2 SO 4 च्या 15% द्रावणासह ऍसिडिफाइड हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे 3-5% द्रावण बनसेन फ्लास्कमध्ये ओतले जाते आणि पोटॅशियम परमॅंगनेटचे 10% द्रावण फ्लास्कच्या मानेमध्ये निश्चित केलेल्या ड्रॉपिंग फनेलमध्ये ओतले जाते.

ड्रॉपिंग फनेल टॅपच्या मदतीने फ्लास्कमध्ये परमॅंगनेट द्रावणाचा प्रवाह आणि ऑक्सिजनचा प्रवाह दोन्ही नियंत्रित केला जाऊ शकतो. प्रयोगादरम्यान, KMnO 4 चे द्रावण फ्लास्क ड्रॉप बाय ड्रॉपमध्ये आणले जाते.

प्रयोगातील बनसेन फ्लास्क वुर्ट्झ फ्लास्क किंवा दोन मानेच्या फ्लास्कने बदलला जाऊ शकतो.

अनुभव. हायड्रोजन पेरॉक्साईडच्या ऑक्सिडेशनद्वारे आम्लीय माध्यमात मॅंगनीज डायऑक्साइडसह ऑक्सिजनचे उत्पादन.प्रतिक्रिया समीकरण:

MnO 2 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 \u003d MnSO 4 + 2H 2 O + O 2.
प्रतिक्रिया थंड मध्ये पुढे; म्हणून, प्रयोगासाठी, तुम्ही कोणतेही उपकरण वापरू शकता जे घन आणि द्रव पदार्थ यांच्यातील थंडीत परस्परसंवादाला वायूचा सतत प्रवाह प्राप्त करण्यास अनुमती देते (किप्प उपकरण किंवा वर्ट्ज फ्लास्क, बनसेन फ्लास्क किंवा दोन-गळ्यांचा फ्लास्क. ड्रॉपिंग फनेल).

प्रयोगादरम्यान, तुकड्यांमध्ये मॅंगनीज डायऑक्साइड, 15% H 2 SO 4 आणि 3-5% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण वापरले जाते.

अनुभव. क्षारीय माध्यमात पोटॅशियम फेरीसियानाइडसह हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे ऑक्सीकरण करून ऑक्सिजन मिळवणे.प्रतिक्रिया समीकरण:

2K 3 + H 2 O 2 + 2KOH \u003d 2K 4 + 2H 2 O + O 2.
प्रतिक्रिया थंड मध्ये पुढे; ऑक्सिजनचा थेट प्रवाह मिळविण्यासाठी, मागील प्रयोगात दर्शविलेली उपकरणे वापरली जातात, घन पोटॅशियम फेरीसॅनाइड, पोटॅशियम ऑक्साईड हायड्रेटचे 6-10% द्रावण आणि हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे 3-5% द्रावण.

अनुभव. क्रोमेट (बायक्रोमेट किंवा क्रोमिक एनहाइड्राइड) गरम करून ऑक्सिजन मिळवणेएकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह. समीकरणानुसार प्रत्यावर्तनीय प्रतिक्रियेमुळे:

2CrO 4 2- + 2H + ↔ Cr 2 O 7 2- + H 2 O,
अम्लीय वातावरणात, डायक्रोमेट नेहमी उपस्थित असतो, क्रोमेट नाही.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि बिक्रोमेट दरम्यान खालील प्रतिक्रिया घडतात:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,
(दुहेरी विनिमय आणि निर्जलीकरणाची प्रतिक्रिया)
4CrO 3 + 6H 2 SO 4 \u003d 2Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3O 2.
(रेडॉक्स प्रतिक्रिया)
चाचणी ट्यूबमध्ये प्रयोग करताना, ऑक्सिजन सोडला जातो आणि केशरी रंग (बायक्रोमेटचे वैशिष्ट्य) हिरव्यामध्ये बदलतो (त्रिसंयोजक क्रोमियम लवणांचे वैशिष्ट्य).

III. द्रव हवेतून ऑक्सिजन मिळवणे

हवेचे द्रवीकरण करण्यासाठी, तत्त्व वापरले जाते, त्यानुसार, जेव्हा बाह्य कार्याशिवाय वायूचा विस्तार होतो तेव्हा तापमानात लक्षणीय घट होते (जौल-थॉमसन प्रभाव).

संकुचित केल्यावर बहुतेक वायू गरम होतात आणि विस्तारित केल्यावर थंड होतात. हवेचे द्रवीकरण करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या लिंडे मशीनच्या ऑपरेशनचा एक योजनाबद्ध आकृती दर्शविला आहे.

कंप्रेसर बी पिस्टनच्या साहाय्याने 200 एटीएम पर्यंत वाल्व्ह ए द्वारे पुरवलेली हवा, कार्बन डाय ऑक्साईड, आर्द्रता आणि धुळीपासून शुद्ध होते. कॉम्प्रेशन दरम्यान निर्माण होणारी उष्णता वाहत्या पाण्याने थंड केलेल्या कूलर डी मध्ये शोषली जाते. त्यानंतर, झडप सी उघडली जाते आणि हवा जहाज ई मध्ये प्रवेश करते, जिथे ते 20 एटीएमच्या दाबापर्यंत विस्तारते. या विस्तारामुळे, हवा अंदाजे -30° पर्यंत थंड होते. जहाज ई पासून, हवा कंप्रेसर बी वर परत येते; कॉइल G च्या बाहेरील नळीतून जाताना, ते कॉइलच्या आतील नळीच्या बाजूने संकुचित हवेचा एक नवीन भाग वाहताना थंड होते. अशा प्रकारे हवेचा दुसरा भाग अंदाजे -60° पर्यंत थंड केला जातो. हवा -180° पर्यंत थंड होईपर्यंत ही प्रक्रिया पुनरावृत्ती होते; हे तापमान जहाज E मध्ये 20 atm वर द्रवीकरण करण्यासाठी पुरेसे आहे. जहाज E मध्ये जमा होणारी द्रव हवा वाल्व 1 द्वारे सिलेंडरमध्ये काढून टाकली जाते. वर्णन केलेली स्थापना सतत चालते. या यंत्राचा तपशील आकृतीमध्ये दर्शविला नाही. हे यंत्र जे. क्लॉड यांनी सुधारले होते, त्यानंतर ते अधिक उत्पादनक्षम झाले.

त्याच्या संरचनेत, द्रव हवा सामान्य वातावरणातील हवेपेक्षा वेगळी असते; त्यात 54% वजनाचा द्रव ऑक्सिजन, 44% नायट्रोजन आणि 2% आर्गॉन आहे.

अनुभव.बदलत्या परिस्थितीच्या (तापमान आणि ऑक्सिजन एकाग्रता) प्रभावाखाली सेंद्रिय पदार्थांचे गुणधर्म कसे बदलतात हे दर्शविण्यासाठी, पाने आणि फुले असलेली झाडे किंवा पातळ रबर ट्यूब मेटल चिमटे वापरून द्रव हवेसह थर्मॉसमध्ये बुडविली जातात.

द्रव हवेतून ऑक्सिजन खालील प्रकारे मिळतो.

अ) फ्रॅक्शनल डिस्टिलेशन (सर्वात सामान्य पद्धत);

ब) द्रवपदार्थांमध्ये हवा विरघळणे (उदाहरणार्थ, 33% ऑक्सिजन आणि 67% नायट्रोजन पाण्यात विरघळते) आणि ती व्हॅक्यूम अंतर्गत काढणे;

c) निवडक शोषण (कोळसा 92.5% ऑक्सिजनच्या प्रमाणात आणि 7.5% नायट्रोजनच्या प्रमाणात शोषतो);

d) रबर झिल्लीद्वारे ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनच्या प्रसार दरांमधील फरकावर आधारित. KClO 3 च्या थर्मल विघटनाने प्राप्त झालेल्या ऑक्सिजनमध्ये कधीकधी क्लोरीनचे अंश असतात; जड आणि उदात्त धातूंच्या नायट्रेट्समधून मिळवलेले - नायट्रोजन डायऑक्साइड; persulfates पासून साधित केलेली - सल्फर डायऑक्साइड; percarbonates पासून साधित केलेली - कार्बन डायऑक्साइड; ऍसिडिफाइड पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे प्राप्त - ओझोन. ओल्या प्रक्रियेने तयार होणाऱ्या ऑक्सिजनमध्ये पाण्याची वाफ असते.

ऑक्सिजनचे शुद्धीकरण करण्यासाठी, ते अल्कली असलेल्या वॉश बाटलीमधून जाते, जे त्याच्यासोबत असलेले सर्व आम्लीय अस्थिर संयुगे टिकवून ठेवते, KI च्या द्रावणाद्वारे (ओझोनपासून मुक्त करण्यासाठी) आणि एकाग्र H 2 SO 4 द्वारे, जे पाण्याची वाफ टिकवून ठेवते.

ऑक्सिजनचे गुणधर्म

भौतिक गुणधर्म

ऑक्सिजन हा रंगहीन, गंधहीन आणि चवहीन वायू आहे.

हवेच्या सापेक्ष त्याची घनता 1.10563 आहे; म्हणून, ते वायु विस्थापन पद्धतीचा वापर करून जहाजांमध्ये गोळा केले जाऊ शकते.

सामान्य परिस्थितीत, एक लिटर ऑक्सिजनचे वजन 1.43 ग्रॅम असते आणि एक लिटर हवेचे वजन 1.29 ग्रॅम असते. उत्कलन बिंदू -183°, वितळण्याचा बिंदू -218.88° असतो.

पातळ थरातील द्रव ऑक्सिजन रंगहीन आहे, जाड थर निळे आहेत; द्रव ऑक्सिजनचे विशिष्ट गुरुत्व 1.134 आहे.

घन ऑक्सिजन निळा आहे आणि बर्फासारखा दिसतो; त्याचे विशिष्ट गुरुत्व 1.426 आहे.

ऑक्सिजनचे गंभीर तापमान -118° आहे; गंभीर दाब 49.7 एटीएम. (150 एटीएमच्या दाबाने 50 लिटर क्षमतेच्या स्टील सिलेंडरमध्ये ऑक्सिजन साठवला जातो. स्टील सिलेंडरमध्ये विविध वायू साठवण्याच्या पद्धती पहिल्या प्रकरणात वर्णन केल्या आहेत.)

पाण्यात, ऑक्सिजन अगदी कमी प्रमाणात विरघळतो: एक लिटर पाण्यात 20 ° आणि 760 मिमी एचजी दाब. कला. 31.1 मिली ऑक्सिजन विरघळते. म्हणून, ते पाणी विस्थापन पद्धती वापरून चाचणी ट्यूब, सिलेंडर किंवा गॅसोमीटरमध्ये गोळा केले जाऊ शकते. पाण्यापेक्षा अल्कोहोलमध्ये ऑक्सिजन चांगले विरघळते.

गॅसोमीटर () वापरण्यासाठी, तुम्ही ते वायुमंडलीय दाब, तसेच वरच्या आणि खाली वायुमंडलीय दाबाने पाणी आणि वायूने भरण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे; गॅसोमीटरमधून गॅस सोडण्यास सक्षम व्हा.

प्रथम, गॅसोमीटर A फनेल B द्वारे पाण्याने भरलेले असते, C आणि D उघडलेले असते आणि भोक E बंद होते. पाणी, C टॅपद्वारे फनेल B मधून गॅसोमीटरमध्ये प्रवेश करते, D टॅपमधून हवा विस्थापित करते.

गॅसोमीटरला विशिष्ट दाबाने गॅस भरण्यासाठी, सी आणि बी बंद करा आणि छिद्र ई उघडा: दोन्ही वरच्या व्हॉल्व्ह घट्ट बसवल्यास, गॅसोमीटरमधून पाणी वाहून जात नाही. ट्यूबचा शेवट छिद्र ई द्वारे घातला जातो, ज्याद्वारे वायुमंडलीय दाबापेक्षा जास्त दाबाने वायू वाहते. गॅसोमीटरच्या वरच्या भागात गॅस जमा होतो, त्यातून पाणी विस्थापित होते, जे छिद्र E मधून बाहेर पडते. गॅस जवळजवळ पूर्णपणे गॅसोमीटरने भरल्यानंतर, भोक E बंद केला जातो. गॅसोमीटरला वायुमंडलीय किंवा कमी दाबाने गॅस भरताना, ज्या ट्यूबमधून वायू आत जातो ती नळी उघडलेल्या झडप B शी जोडली जाते, नंतर भोक E उघडला जातो आणि झडप C बंद ठेवला जातो. भोक E मधून बाहेर पडणारे पाणी वायूला शोषून घेते. गॅसोमीटर गॅसोमीटर जवळजवळ पूर्णपणे गॅसने भरल्यानंतर, भोक E आणि झडप B बंद करा.

गॅस सोडण्यासाठी, फनेल बी पाण्याने भरा, सी टॅप उघडा; पाणी, गॅसोमीटरमध्ये प्रवेश करते, त्यातून गॅस विस्थापित करते, जे खुल्या टॅपमधून बाहेर पडते ई).

वितळलेल्या अवस्थेत, काही धातू, जसे की प्लॅटिनम, सोने, पारा, इरिडियम आणि चांदी, ऑक्सिजनचे सुमारे 22 खंड विरघळतात, जेव्हा ते विशिष्ट आवाजाने घन होतात, विशेषत: चांदीचे वैशिष्ट्य.

ऑक्सिजन रेणू खूप स्थिर आहे, त्यात दोन अणू असतात; 3000° वर केवळ 0.85% ऑक्सिजन रेणू अणूंमध्ये विलग होतात.

गॅसोमीटर केवळ प्रयोगशाळा नाहीत.
फोटो व्हिएन्ना गॅसोमीटर दर्शवितो - व्हिएन्ना (ऑस्ट्रिया) मध्ये असलेल्या या 4 मोठ्या संरचना आहेत आणि 1896-1899 मध्ये बांधल्या गेल्या आहेत. ते शहराच्या अकराव्या जिल्ह्यात सिमरिंग येथे आहेत. 1969-1978 मध्ये, शहराने नैसर्गिक वायूच्या बाजूने कोक ओव्हन गॅसचा वापर सोडला आणि गॅस मीटर बंद केले. 1999-2001 मध्ये ते पुन्हा बांधले गेले आणि बहु-कार्यात्मक कॉम्प्लेक्स (विकिपीडिया) बनले.

रासायनिक गुणधर्म

त्याच्या रासायनिक क्रियाकलापांनुसार, ऑक्सिजन फ्लोरिननंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे.

हे इतर घटकांशी थेट जोडते किंवा अप्रत्यक्षपणे संयुगे तयार करते. ऑक्सिजनचा थेट संबंध जोमाने आणि हळूहळू पुढे जाऊ शकतो. घटक किंवा जटिल पदार्थांसह ऑक्सिजनच्या संयोगाला ऑक्सिडेशन किंवा ज्वलन म्हणतात. हे नेहमी उष्णतेच्या प्रकाशासह पुढे जाते आणि कधीकधी प्रकाश. ज्या तापमानात ऑक्सिडेशन होते ते बदलू शकते. काही घटक थंडीत ऑक्सिजनसह एकत्र होतात, तर काही फक्त गरम झाल्यावर.

रासायनिक अभिक्रियेदरम्यान, किरणोत्सर्ग, थर्मल चालकता, इत्यादींच्या परिणामी उत्सर्जित होणार्‍या उष्णतेचे प्रमाण त्याच्या तोट्यापेक्षा जास्त झाल्यास, जोरदार ऑक्सीकरण होते (उदाहरणार्थ, ऑक्सिजनमध्ये धातू आणि नॉन-मेटल्सचे ज्वलन), अन्यथा मंद ऑक्सिडेशन होते. (उदाहरणार्थ, फॉस्फरस, कोळसा, लोह, प्राण्यांचे ऊतक, पायराइट इ.).

जर उष्णतेची हानी न होता मंद ऑक्सिडेशन पुढे जात असेल, तर तापमानात वाढ होते, ज्यामुळे प्रतिक्रियेचा वेग वाढतो आणि स्व-प्रवेगाच्या परिणामी मंद प्रतिक्रिया जोमदार होऊ शकते.

अनुभव. मंद प्रतिक्रियेच्या स्व-प्रवेगचे उदाहरण.पांढऱ्या फॉस्फरसचे दोन छोटे तुकडे घ्या. त्यापैकी एक फिल्टर पेपरने गुंडाळलेला आहे. काही काळानंतर, कागदात गुंडाळलेला फॉस्फरसचा तुकडा प्रज्वलित होतो, तर न गुंडाळलेला फॉस्फरसचा तुकडा हळूहळू ऑक्सिडायझ होत राहतो.

जोमदार आणि मंद ऑक्सिडेशन दरम्यान कोणतीही स्पष्ट रेषा नाही. जोरदार ऑक्सिडेशनसह मोठ्या प्रमाणात उष्णता आणि प्रकाश सोडला जातो; मंद ऑक्सिडेशन कधीकधी थंड ल्युमिनेसेन्ससह असते.

ज्वलन देखील वेगळ्या पद्धतीने होते. ज्वलनाच्या वेळी वाष्प अवस्थेत (सोडियम, फॉस्फरस, सल्फर इ.) रूपांतरित होणारे पदार्थ, ज्वाला तयार होऊन जळतात; दहन दरम्यान वायू आणि वाफ तयार न करणारे पदार्थ ज्वालाशिवाय जळतात; काही धातूंचे ज्वलन (कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, थोरियम इ.) मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडते आणि या प्रकरणात तयार झालेल्या गरम ऑक्साईडमध्ये दृश्यमान प्रदेशात भरपूर प्रकाश उत्सर्जित करण्याची क्षमता असते. स्पेक्ट्रम.

ऑक्सिडेशन (कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम) दरम्यान मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडणारे पदार्थ त्यांच्या ऑक्साइडमधून इतर धातू विस्थापित करण्यास सक्षम असतात (अॅल्युमिनोथर्मी या गुणधर्मावर आधारित आहे).

शुद्ध ऑक्सिजनमध्ये ज्वलन हवेच्या तुलनेत जास्त जोमाने होते, ज्यामध्ये त्यात सुमारे 80% नायट्रोजन असते, जे ज्वलनास समर्थन देत नाही या वस्तुस्थितीमुळे ते कमी होते.

ऑक्सिजनमध्ये विविध पदार्थांचे ज्वलन

ऑक्सिजनमध्ये ज्वलन दर्शविणारे प्रयोग 2.5-3 l () क्षमतेच्या जाड-भिंतीच्या आणि रुंद तोंडाच्या फ्लास्कमध्ये केले जातात, ज्याच्या तळाशी वाळूचा पातळ थर ओतला पाहिजे (जर हे केले नाही, तर केव्हा वितळलेल्या धातूचा एक थेंब जहाजाच्या तळाशी आदळला, भांडे फुटू शकते).

ऑक्सिजनमध्ये ज्वलनासाठी, पदार्थ एका जाड लोखंडी (किंवा तांब्याच्या) वायरने बनवलेल्या एका विशेष चमच्यामध्ये शेवटी चपटा केला जातो किंवा जाळण्यासाठी नमुना वायरच्या शेवटी जोडला जातो.

अनुभव. स्मोल्डिंग स्प्लिंटर (किंवा मेणबत्ती) च्या ऑक्सिजनमध्ये प्रज्वलन आणि ज्वलन.ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात स्प्लिंटर (किंवा मेणबत्ती) घातल्यावर स्प्लिंटर प्रज्वलित होते आणि तेजस्वी ज्योतीने जळते. काहीवेळा स्प्लिंटर लहान स्फोटाने पेटतो. वर्णन केलेला अनुभव नेहमी मुक्त ऑक्सिजन शोधण्यासाठी वापरला जातो ( * नायट्रस ऑक्साईड ही अशीच प्रतिक्रिया देते).

अनुभव. ऑक्सिजनमध्ये कोळशाचे ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरण:

C + O 2 \u003d CO 2 + 94.3 kcal.
लोखंडी ताराच्या शेवटी चिकटलेल्या कोळशाचा तुकडा ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात टाकल्यास, कोळसा मोठ्या प्रमाणात उष्णता आणि प्रकाशाच्या प्रकाशासह जळून जातो. ज्वलनाच्या वेळी तयार होणारा कार्बन डाय ऑक्साईड पाण्याने ओलावलेला निळा लिटमस पेपर वापरून किंवा कॅल्शियम हायड्रॉक्साईडच्या द्रावणातून ज्वलनाची वायू उत्तीर्ण करून शोधला जातो.

KClO 3 च्या थर्मल विघटनादरम्यान सोडल्या जाणार्‍या ऑक्सिजनमध्ये कोळसा जाळण्याचा अनुभव पोटॅशियम क्लोरेटच्या गुणधर्मांच्या अभ्यासात आधीच घेण्यात आला आहे.

अनुभव. ऑक्सिजनमध्ये सल्फर जाळणे.प्रतिक्रिया समीकरण:

S + O 2 \u003d SO 2 + 71 kcal.
जेव्हा प्रज्वलित सल्फरचा रंग ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात प्रवेश केला जातो तेव्हा ऑक्सिजनमध्ये सल्फरचा अधिक तीव्र ज्वलन दिसून येतो आणि सल्फर डायऑक्साइडचा तीक्ष्ण वास जाणवतो. हा विषारी वायू प्रयोगशाळेत पसरू नये म्हणून प्रयोगाच्या शेवटी पात्र घट्ट बंद केले जाते.

पोटॅशियम क्लोरेटच्या थर्मल विघटनादरम्यान सोडलेल्या ऑक्सिजनमधील सल्फरच्या ज्वलनाचे वर्णन KClO 3 च्या गुणधर्मांच्या अभ्यासात केले गेले.

अनुभव. ऑक्सिजनमध्ये पांढरे आणि लाल फॉस्फरसचे ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2x358.4 kcal.
वाळूच्या ट्रेवर ठेवलेल्या ०.५-२ लिटर क्षमतेच्या फ्लास्क (किंवा जार) ची लहान आणि रुंद मान, धातूच्या चमच्याने कॉर्कने बंद केली जाते आणि त्यातून काचेची नळी जाते, ज्याचा अक्ष असावा. चमच्याच्या मध्यभागी जा ().

त्याच बरोबर फ्लास्कमध्ये ऑक्सिजन भरून (हवा विस्थापित करून) पांढऱ्या फॉस्फरसचा एक मटार आकाराचा तुकडा पाण्याखाली मोर्टारमध्ये कापला जातो, पाण्याचे अंश काढून टाकण्यासाठी फिल्टर पेपरने हलके पिळून काढले जाते आणि धातूच्या चिमट्याने धातूच्या चमच्यात ठेवले जाते. . चमचा फ्लास्कमध्ये खाली केला जातो, तो बंद केला जातो आणि फॉस्फरसला काचेच्या रॉडने (किंवा वायर) 60-80 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर स्पर्श केला जातो, जो काचेच्या नळीद्वारे घातला जातो.

फॉस्फरस प्रज्वलित करतो आणि तेजस्वी ज्वालाने जळतो ज्यामुळे फॉस्फरस पेंटॉक्साइड पांढरा धूर (खोकला होतो).

कधीकधी पांढरा फॉस्फरस गरम झालेल्या काचेच्या रॉडने किंवा वायरला स्पर्श न करता ऑक्सिजनमध्ये प्रज्वलित होतो. म्हणून, अतिशय थंड पाण्यात साठवलेले फॉस्फरस वापरण्याची शिफारस केली जाते; कोणत्याही घर्षणाशिवाय ते फिल्टर पेपरने पिळून काढले पाहिजे आणि सर्वसाधारणपणे, ते ऑक्सिजनसह पात्रात आणण्याची सर्व तयारी शक्य तितक्या लवकर केली पाहिजे. जर फॉस्फरस फॉस्फरसच्या ज्वलनानंतर, कॉर्क चमच्याने बाहेर काढा, फ्लास्कमध्ये थोडेसे पाणी घाला आणि निळ्या लिटमस पेपरने त्याची चाचणी करा.

जर फॉस्फरसचा काही भाग अनऑक्सिडाइज्ड राहिला तर, चमचा पाण्याने क्रिस्टलायझरमध्ये खाली केला जातो. जर सर्व फॉस्फरस जळून गेला असेल तर चमच्याने मसुद्याखाली कॅलक्लाइंड केले जाते, पाण्याने धुऊन बर्नरच्या ज्वालावर वाळवले जाते.

हा प्रयोग करताना, वितळलेला पांढरा फॉस्फरस कधीही ऑक्सिजनसह पात्रात प्रवेश केला जात नाही. हे केले जाऊ शकत नाही, प्रथम, कारण फॉस्फरस सहजपणे सांडला जाऊ शकतो, आणि दुसरे म्हणजे, कारण या प्रकरणात फॉस्फरस ऑक्सिजनमध्ये खूप हिंसकपणे जळतो, सर्व दिशांना स्प्लॅश विखुरतो जे प्रयोगकर्त्यावर पडू शकतात; फॉस्फरसच्या स्प्लॅशमुळे एक भांडे फुटतात, ज्याचे तुकडे इतरांना इजा करू शकतात.

म्हणून, टेबलवर पाणी असलेले एक क्रिस्टलायझर असावे, ज्यामध्ये फॉस्फरस फिल्टर पेपरने पिळून आग लागल्यास ते फेकले जाऊ शकते; फॉस्फरस जळल्यास प्रथमोपचारासाठी KMnO 4 किंवा AgNO 3 (1:10) चे एकाग्र द्रावण असणे देखील आवश्यक आहे.

पांढऱ्या फॉस्फरसऐवजी कोरडा लाल फॉस्फरस वापरता येतो. हे करण्यासाठी, लाल फॉस्फरस पूर्व-शुद्ध केले जाते, पाण्याने पूर्णपणे धुऊन वाळवले जाते.

लाल फॉस्फरस जास्त तपमानावर प्रज्वलित होतो, म्हणून त्याला खूप गरम वायरने आग लावली जाते.

जळल्यानंतर, आणि या प्रकरणात, फ्लास्कमध्ये थोडेसे पाणी घाला, परिणामी द्रावणाची लिटमससह चाचणी करा आणि मसुद्याखाली चमचा पेटवा.

दोन्ही प्रयोगांमध्ये गडद काचेचे गॉगल वापरावेत.

अनुभव. मेटॅलिक सोडियमच्या ऑक्सिजनमध्ये ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 + 119.8 kcal.
सोडियम शुद्ध कॅल्शियम ऑक्साईड, खडू किंवा एस्बेस्टोस पुठ्ठ्याने बनवलेल्या लहान क्रुसिबलमध्ये जाळला जातो, परंतु धातूच्या चमच्यात नाही, जो सोडियम ऑक्सिजनमध्ये जाळल्यावर सोडल्या जाणार्‍या उष्णतेपासून स्वतः वितळू शकतो आणि जळू शकतो.

सोडियमला आग लावली जाते आणि ऑक्सिजनसह एका भांड्यात आणले जाते, ज्यामध्ये ते अतिशय तेजस्वी ज्योतीने जळते; त्याचे ज्वलन संरक्षणात्मक गडद चष्म्यांमधून पाहिले पाहिजे.

खडू (किंवा CaO) पासून तयार केलेले क्रुसिबल जाड लोखंडी (किंवा तांबे) वायर () ला दोन किंवा तीन पातळ वायर जोडलेले असते आणि त्यात ऑक्साईडने साफ केलेला धातूचा सोडियमचा मटार आकाराचा तुकडा ठेवला जातो.

खडू, एस्बेस्टोस, कॅल्शियम ऑक्साईड हे उष्णतेचे खराब वाहक आहेत, आणि म्हणून सोडियमला ब्लोपाइपने वरून बर्नरची ज्योत निर्देशित करून प्रज्वलित करतात. जळत्या सोडियमच्या स्प्लॅशपासून स्वतःचे संरक्षण करण्यासाठी, ब्लोपाइपवर रबर ट्यूब टाकली जाते.

हवेतील सोडियम गरम करणे, वितळणे आणि प्रज्वलन करणे हे ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यावर चालते.

जर सोडियम प्रज्वलित होत नसेल, तर धातूच्या पृष्ठभागावर तयार झालेला कवच ब्लोपाइपने काढून टाकला जातो, परंतु वितळलेल्या सोडियमच्या संभाव्य स्प्लॅशिंगमुळे हे अत्यंत सावधगिरीने केले पाहिजे.

अनुभव. धातूच्या कॅल्शियमच्या ऑक्सिजनमध्ये ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरण:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO + 2x152.1 kcal.
एस्बेस्टोस पुठ्ठ्याने बनवलेल्या लहान क्रूसिबलमध्ये एक सामना ठेवला जातो आणि त्याच्या वर कॅल्शियम चिप्स ठेवल्या जातात.

मॅच पेटवा आणि ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात कॅल्शियम चिप्ससह क्रूसिबल आणा. संरक्षणात्मक चष्मांद्वारे, कॅल्शियम धातूचे प्रज्वलन आणि ज्वलन एका तेजस्वी ज्वालासह दिसून येते.

प्रज्वलित कॅल्शियम ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात देखील जोडले जाऊ शकते (सोडियमच्या आधीच्या प्रयोगात केले होते).

अनुभव. ऑक्सिजनमध्ये मॅग्नेशियमचे ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 2x143.84 kcal.
20-25 सेमी लांबीच्या मॅग्नेशियम टेपच्या एका टोकाला टिंडरचा तुकडा जोडलेला असतो, सर्पिलच्या रूपात वळवलेला असतो आणि दुसऱ्याला लोखंडी वायर जोडलेली असते. वायर हातात घेतली जाते आणि मॅग्नेशियम रिबनला उभ्या स्थितीत धरून, टिंडरला आग लावली जाते आणि मॅग्नेशियम रिबन ऑक्सिजनसह पात्रात आणली जाते. मॅग्नेशियम प्रज्वलित होते आणि मॅग्नेशियम ऑक्साईड तयार करण्यासाठी गॉगलद्वारे जळते.

प्रयोगाच्या शेवटी, भांड्यात थोडेसे पाणी ओतले जाते आणि इंडिकेटरच्या सहाय्याने तयार झालेल्या मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडच्या द्रावणाच्या अल्कधर्मी स्वरूपाची त्यांना खात्री पटली.

मॅग्नेशियम पावडरचा प्रयोग करता येतो. हे करण्यासाठी, एक चमचा मॅग्नेशियम पावडर घ्या आणि त्यात डोके सह अर्धा मॅच घाला. एक मॅच पेटवा आणि ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात एक चमचा घाला.

तथापि, मॅग्नेशियम हवेत चमकदार ज्योतीने जळते, जरी येथे हवेमध्ये नायट्रोजनची मोठी टक्केवारी असल्यामुळे ऑक्सिजनच्या ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रिया लक्षणीयरीत्या कमकुवत झाल्या आहेत.

ज्या भांड्यात मॅग्नेशियम जाळले जाते ते ज्वलंत मॅग्नेशियम त्वरीत प्रवेश न केल्यास किंवा मॅग्नेशियम जळताना त्याच्या भिंतींना स्पर्श केल्यास ते फुटू शकते.

बर्निंग मॅग्नेशियमच्या तेजस्वी प्रकाशाने फोटोग्राफ केलेल्या वस्तू प्रकाशित करण्यासाठी आणि लहान प्रकाश लहरींच्या प्रभावाखाली उद्भवणाऱ्या काही प्रतिक्रियांचा आरंभकर्ता म्हणून वापर केला आहे, उदाहरणार्थ, घटकांपासून एचसीएलचे संश्लेषण.

पोटॅशियम क्लोरेटच्या गुणधर्मांचा विचार करताना, मॅग्नेशियमसह त्याचे मिश्रण जाळण्याचा अनुभव वर्णन केला गेला.

अनुभव. मोठ्या जस्त फाइलिंगच्या ऑक्सिजनमध्ये ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरण:

2Zn + O 2 \u003d 2ZnO + 2x83.17 kcal.
15 सेमी लांब आणि 0.8-1 सेमी आतील व्यास असलेल्या रेफ्रेक्ट्री ग्लास ट्यूबमध्ये मोठ्या जस्त फाइलिंग ओतल्या जातात (त्यांच्या अनुपस्थितीत, पावडर देखील वापरली जाऊ शकते, परंतु अशा प्रकारे की ऑक्सिजन त्यातून जाऊ शकेल) आणि ते मजबूत करतात. ट्रायपॉड क्लॅम्पमध्ये क्षैतिज स्थितीत एका टोकाला.

ट्रायपॉडमध्ये निश्चित केलेल्या ट्यूबचा शेवट ऑक्सिजनच्या स्त्रोताशी जोडलेला असतो आणि उलट टोक गॅस बर्नरने गरम केले जाते.

जेव्हा ऑक्सिजन ट्यूबमधून जातो तेव्हा जस्त प्रज्वलित होते आणि ज्वलंत ज्वालाने जळते आणि जस्त ऑक्साईड (एक पांढरा घन) बनतो. दबावाखाली प्रयोग केला जातो.

अनुभव. तांबे ज्वलन दरम्यान वापरल्या जाणार्या ऑक्सिजनचे प्रमाण निश्चित करणे.

2Cu + O 2 \u003d 2CuO + 2x37.1 kcal.
प्रयोगासाठीचे उपकरण यामध्ये दाखवले आहे. 1 ग्रॅम धातूच्या तांब्याची बारीक पावडर असलेली पोर्सिलेन बोट 20 सेमी लांब आणि 1.5 सेमी आतील व्यासाच्या रेफ्रेक्ट्री ट्यूबमध्ये घातली जाते. पाण्याने धुण्याची बाटली ऑक्सिजन स्त्रोताशी (गॅसोमीटर किंवा सिलेंडर) जोडलेली असते.

उजवीकडे स्थित घंटा असलेले गॅसोमीटर पाण्याने भरलेले आहे, इंडिगो किंवा किरमिजी रंगाच्या द्रावणाने टिंट केलेले आहे. गॅसोमीटर वाल्व्ह उघडला जातो जेणेकरून उपकरणातून जाणारा ऑक्सिजन बेलखाली वाहू शकेल.

वॉश बॉटल आणि रेफ्रेक्ट्री ट्यूबमधील क्लॅंप उघडा आणि बेलखाली सुमारे 250 मिली ऑक्सिजन द्या. क्लॅम्प बंद करा आणि ऑक्सिजनची अचूक मात्रा लक्षात घ्या.

टेकलू डोव्हटेल बर्नरच्या मदतीने, पोर्सिलेन बोट ज्या ट्यूबमध्ये आहे तो भाग गरम केला जातो. काही मिनिटांनंतर, तांबे उजळतात आणि बेलमधील पाण्याची पातळी लगेच वाढते.

गॅसोमीटरमधील वायूचे प्रमाण बदलणे थांबेपर्यंत 35-40 मिनिटे गरम करणे चालू ठेवले जाते.

डिव्हाइसला थंड होऊ द्या. हे गॅसचे स्थिर प्रमाण सेट करते. मग पाणी समान पातळीवर आणले जाते आणि गॅसोमीटरच्या विभागांमधून प्रतिक्रिया न झालेल्या ऑक्सिजनचे प्रमाण निश्चित केले जाते.

प्रयोग सुरू होण्यापूर्वी वजन केलेल्या तांब्याच्या ऑक्सिडेशनसाठी वापरलेल्या ऑक्सिजनचे प्रमाण अचूकपणे निर्धारित करणे शक्य करते.

जस्त, मॅग्नेशियम किंवा कॅल्शियम पावडर जाळण्यासाठी हे उपकरण वापरू नका.

अनुभव. रचना स्थिरतेच्या कायद्याची पुष्टी.अचूकपणे, एका ग्रॅमच्या शंभरावा भागापर्यंत, झाकण असलेल्या रिकाम्या पोर्सिलेन क्रुसिबलचे वजन केले जाते, जे पूर्वी पूर्णपणे स्वच्छ, कॅलक्लाइंड आणि डेसिकेटरमध्ये थंड केले गेले होते. नंतर क्रुसिबलमध्ये अंदाजे 3-4 ग्रॅम बारीक तांब्याची पावडर टाकली जाते आणि तांबे असलेल्या क्रूसिबलचे अचूक वजन केले जाते.

क्रुसिबलला एका पोर्सिलेन त्रिकोणावर झुकलेल्या स्थितीत ठेवा आणि 15-20 मिनिटे कमी गॅसवर गरम करा. नंतर झाकण काढून टाकले जाते आणि ऑक्सिडायझिंग बर्नरच्या ज्वालाने जोरदार गरम केले जाते. 20-25 मिनिटांनंतर, क्रूसिबलला झाकणाने झाकून ठेवा आणि गरम करणे सुरू ठेवा. गरम करणे थांबवल्यानंतर, क्रूसिबल डेसिकेटरमध्ये थंड केले जाते आणि अचूक वजन केले जाते.

g 1 = झाकण असलेल्या रिकाम्या क्रूसिबलचे वजन;

g 2 = झाकण आणि तांबे असलेल्या रिकाम्या क्रूसिबलचे वजन;

g 3 = झाकण आणि कॉपर ऑक्साईडसह रिक्त क्रूसिबलचे वजन.तांब्याच्या एका ग्राम-अणूला जोडलेल्या ऑक्सिजनचे वजन ऑक्सिजनच्या अणू वजनाच्या जवळपास आहे हे प्राप्त झालेल्या डेटावरून दिसून आले पाहिजे.

धातूचा तांबे आणि इतर धातूंच्या प्रयोगाची पुनरावृत्ती करून, त्यांना असे आढळून आले की सर्व प्रकरणांमध्ये ऑक्सिजन विविध घटकांसह स्थिर परिमाणात्मक गुणोत्तरामध्ये एकत्रित होते आणि प्रत्यक्ष व्यवहारात त्यांना खात्री पटली की रासायनिक संयुगात प्रवेश करणार्या पदार्थांच्या वजनामधील गुणोत्तर नेहमीच असते. स्थिर

अनुभव. ऑक्सिजनमध्ये लोहाचे ज्वलन.प्रतिक्रिया समीकरण:

4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 2x196.5 kcal.
प्रयोगासाठी, 7-8 मिमी व्यासासह टेम्पर्ड स्टीलची पातळ वायर वापरली जाते, ज्याचे एक टोक कॉर्क स्टॉपरमध्ये अडकलेले असते आणि टिंडरचा तुकडा त्याच्या दुसऱ्या टोकाला जोडलेला असतो किंवा धाग्याने गुंडाळलेला असतो आणि बुडविला जातो. वितळलेल्या सल्फरमध्ये (सल्फरची वात). जेव्हा लिट टिंडर (किंवा सल्फर विक) असलेल्या स्टीलच्या सर्पिलला ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात (ज्याच्या तळाशी वाळूचा थर असावा) आणला जातो, तेव्हा सर्पिल जळते आणि ठिणग्या पसरतात.

angelo.edu

अनुभव. हवेत धातूच्या पावडरचे ज्वलन.मसुद्याखाली स्थापित गॅस बर्नरच्या ज्वालाच्या वर, तांबे, जस्त, लोह, मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम, अँटीमोनीची एक चिमूटभर पावडर ओतली जाते.

अनुभव. बंद भांड्यात धातूंचे ऑक्सीकरण.अनुभव आम्हाला हे सिद्ध करण्यास अनुमती देतो की धातूंचे ऑक्साईडमध्ये रूपांतर करताना, हवेचा काही भाग वापरला जातो आणि ऑक्सिडेशन दरम्यान धातूंचे वजन वाढणे हे हवेच्या वजन कमी करण्याइतके असते.

बारीक लोखंडी पावडर असलेली चाचणी ट्यूब रबर स्टॉपरने घट्ट बंद केली जाते, ज्यामधून स्क्रू क्लॅम्प (). स्टॉपर आणि क्लॅम्पने हर्मेटिकली ट्यूब सील केली पाहिजे.

एकत्र केलेल्या उपकरणाचे वजन केल्यानंतर, पावडरमध्ये स्पार्क तयार होईपर्यंत सतत थरथरणाऱ्या गॅस बर्नरच्या ज्वालाने चाचणी ट्यूब गरम केली जाते. ट्यूब थंड झाल्यावर, तोल जाऊन नळीचे वजन बदलले आहे की नाही हे तपासले जाते. मग रबर ट्यूबमध्ये काचेची नळी घातली जाते, ज्याचा शेवट एका ग्लास पाण्यात टाकला जातो.

क्लॅम्प उघडताना, ट्यूबमधून पाणी कसे वाढते ते पहा. हवेतील ऑक्सिजन लोहाच्या ऑक्सिडेशनसाठी वापरला गेला आणि त्यामुळे उपकरणातील दाब कमी झाला या वस्तुस्थितीमुळे हे घडते.

लोहाचे वजन आणि लोह ऑक्साईडचे वजन यांच्यातील लहान फरक ओळखणे केवळ पुरेशा संवेदनशील संतुलनाच्या मदतीने शक्य आहे.

टेस्ट ट्यूबऐवजी, तुम्ही रिटॉर्ट किंवा गोलाकार तळाचा फ्लास्क वापरू शकता आणि रबर स्टॉपरऐवजी, तुम्ही मेणयुक्त कॉर्क स्टॉपर वापरू शकता.

पदार्थाच्या संवर्धनाचा नियम सिद्ध करण्यासाठी लोमोनोसोव्ह आणि लॅव्हॉइसियर यांनी असेच प्रयोग केले.

अनुभव. ओल्या लोहाचे मंद ऑक्सीकरण.अनुभव आम्हाला हे स्थापित करण्यास अनुमती देतो की ओल्या लोह पावडरच्या ऑक्सिडेशन दरम्यान उष्णता सोडली जाते.

यंत्रामध्ये प्रेशर गेज () शी जोडलेले थर्मोस्कोप असते. घट्ट बसवलेल्या रबर स्टॉपरद्वारे थर्मोस्कोपच्या प्रतिक्रियेच्या जागेत दोन नळ्या आणल्या जातात. पहिली ट्यूब गॅस सिलिंडरला जोडलेली असते आणि ऑक्सिजनचा पुरवठा करते. दुसरी ट्यूब गॅस काढून टाकण्यासाठी काम करते; हे Müncke वॉशिंग बाटलीशी जोडलेले आहे, ज्यामध्ये पाणी ओतले जाते, इंडिगो किंवा किरमिजी रंगाने रंगविले जाते.

वॉशिंग फ्लास्कमध्ये इतके पाणी ओतले जाते की, जेव्हा आतील नळीमध्ये चोखले जाते आणि भरले जाते तेव्हा फ्लास्कमध्ये अजूनही पाणी शिल्लक राहते, ज्यामुळे ट्यूबचे आउटलेट बंद होते.

थर्मोस्कोपच्या निर्मितीसाठी, आपण साइड ट्यूबसह ड्रेक्सेल 300 मिली वॉश बाटलीचा बाह्य भाग वापरू शकता. 23 सेमी लांब आणि 2.5 सेमी व्यासाची एक किंचित अरुंद मान असलेली चाचणी ट्यूब पात्रात घातली जाते. नळीचा वरचा बाह्य भाग भांड्याच्या मानेपर्यंत जमिनीवर असावा. वरील भागांच्या अनुपस्थितीत, थर्मोस्कोप बनसेन फ्लास्कपासून बनविला जाऊ शकतो, ज्याच्या गळ्यात रबर रिंग वापरून एक मोठी चाचणी ट्यूब घातली जाते. थर्मोस्कोप यू-आकाराच्या प्रेशर गेजला जोडलेले आहे, ज्यामध्ये किरमिजी रंगाचे पाणी ओतले जाते.

प्रेशर गेजमध्ये स्टॉपकॉकसह टी-टॅप आहे, जे त्याचे समायोजन सुलभ करते.

शंकूच्या आकाराच्या फ्लास्कमध्ये, 100 ग्रॅम लोह पावडर बेंझिनमध्ये मिसळले जाते, दुमडलेल्या फिल्टरद्वारे फिल्टर केले जाते, इथरने धुऊन पटकन (ऑक्सिडाइज्ड लोह पावडर प्रयोगासाठी योग्य नाही) सच्छिद्र सिरेमिक सामग्रीच्या टाइलवर वाळवले जाते.

18 मिली डिस्टिल्ड वॉटरने नख ओलावलेले लोखंडी पावडर, काचेच्या लोकरवर विखुरले जाते आणि थर्मोस्कोपच्या प्रतिक्रियेच्या जागेत ते भरले जाते.

डिव्हाइसमधून हवा काढून टाकण्यासाठी, ऑक्सिजनचा एक मजबूत जेट त्याद्वारे उडविला जातो. वॉश बॉटलच्या आउटलेटमध्ये स्मोल्डरिंग स्प्लिंटर आणून उपकरणामध्ये शुद्ध ऑक्सिजनची उपस्थिती निश्चित केली जाते. नंतर ऑक्सिजनचा प्रवाह थांबवा आणि मॅनोमीटरच्या दोन्ही नळ्यांमधील द्रव समान करा (मॅनोमीटरच्या मागे आलेख कागद मजबूत केला आहे).

प्रतिक्रियेच्या पात्रात, ऑक्सिजन अंशतः लोहासह एकत्र केला जातो आणि काही मिनिटांनंतर, वॉश बाटलीच्या आतील ट्यूबमध्ये द्रव शोषून घेतला जातो. या प्रकरणात, वॉश बाटलीच्या आतील आणि बाहेरील नळ्यांमधील द्रव पातळी समान करण्यासाठी थर्मोस्कोपमध्ये आणखी काही ऑक्सिजन जातो. हे ऑपरेशन दोन किंवा तीन वेळा पुनरावृत्ती होते. मॅनोमीटरने दर्शविलेल्या दाबातील बदल ऑक्सिडेशन दरम्यान उष्णता सोडण्याचे संकेत देते.

फॉस्फरसवरील विभाग पांढर्‍या फॉस्फरसचे मंद ऑक्सिडेशन दर्शविणार्‍या प्रयोगांचे वर्णन करतो.

अनुभव. फॉर्मल्डिहाइडमध्ये मिथाइल अल्कोहोलचे उत्प्रेरक ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

H 3 C-OH + 0.5O 2 → H 2 C \u003d O + H 2 O + 36 kcal.
नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. 150 मिली वुर्ट्झ फ्लास्कमध्ये 50 मिली शुद्ध मिथाइल अल्कोहोल ओतले जाते आणि बाजूच्या नळीचा शेवट 1 मिमी व्यासापर्यंत वाढविला जातो. 25-30 सेमी लांब आणि 1 सेमी व्यासाच्या रेफ्रेक्ट्री ट्यूबमध्ये, जाड तांब्याच्या तारेवर 10 सेमी लांब जखमेच्या तांब्याच्या जाळीचा रोल घातला जातो. डावीकडील वॉशिंग फ्लास्कमध्ये पाणी ओतले जाते आणि प्रयोग सुरू होण्यापूर्वी उजवीकडील फ्लास्कमध्ये फ्यूसिनसह सल्फरयुक्त ऍसिड H 2 SO 3 चे रंगहीन द्रावण ओतले जाते. ज्या ग्लासमध्ये Wurtz फ्लास्क खाली केला जातो त्यामध्ये 30-40 ° पर्यंत गरम केलेले पाणी असणे आवश्यक आहे.

प्रयोग करण्यासाठी, एका ग्लासमध्ये पाणी 45-48 ° पर्यंत गरम केले जाते, वॉटर जेट पंप वापरून यंत्राद्वारे हवेचा एक मजबूत प्रवाह शोषला जातो आणि तांबे ग्रिड रोलर टेकलू बर्नरसह गरम केला जातो, प्रथम कमकुवत ज्वालासह. , नंतर लाल उष्णता आणले.

हवेचा प्रवाह अशा प्रकारे नियंत्रित केला जातो की बर्नर काढून टाकल्यानंतर, कॉपर ग्रिड रोलर बाहेरून गरम न करता लाल-गरम राहतो.

काही काळानंतर, उजव्या वॉशच्या बाटलीतील फ्यूचसिनसह सल्फर ऍसिडचे मिश्रण तीव्र लाल-व्हायलेट रंगात बदलते.

समांतर, हे दर्शविले जाते की सल्फरयुक्त ऍसिड आणि फ्यूचिनच्या रंगहीन द्रावणासह फॉर्मल्डिहाइड द्रावणाची प्रतिक्रिया अॅल्डिहाइडचे वैशिष्ट्य आहे.

फ्युचसिनसह सल्फरस ऍसिडचे रंगहीन द्रावण मिळविण्यासाठी, 0.1 ग्रॅम फुचसिन 300 मिली डिस्टिल्ड पाण्यात विरघळले जाते आणि सल्फर डायऑक्साइड फुचसिनचा रंग अदृश्य होईपर्यंत परिणामी द्रावणातून जातो. परिणामी अभिकर्मक ग्राउंड स्टॉपरसह कुपीमध्ये साठवले जाते. संपूर्ण अनुभव सुमारे पाच मिनिटे टिकतो. प्रयोगाच्या शेवटी, यंत्रास हवेच्या कमकुवत प्रवाहात थंड होऊ द्या.

इथाइल अल्कोहोल वापरताना, एसीटाल्डिहाइड समीकरणानुसार तयार होते:

CH 3 CH 2 -OH + 0.5O 2 → CH 3 CH \u003d O + H 2 O.
मिथाइल अल्कोहोलसह कॉपर ग्रिडमधून ऑक्सिडाइज्ड रोल कमी करण्याचे वर्णन नायट्रोजनवरील विभागात (लाल-गरम तांबेसह वातावरणातील ऑक्सिजन बांधून नायट्रोजन तयार करण्याची पद्धत) मध्ये वर्णन केले आहे.

अनुभव. अॅनोडिक ऑक्सिडेशन, ऑक्सिजनच्या विमोचनाच्या क्षणी ब्लीचिंग प्रभाव.सोडियम सल्फेटच्या द्रावणासह एक ग्लास कॉर्क सर्कलने झाकलेला असतो, ज्याद्वारे 5-6 मिमी व्यासाचे दोन कार्बन इलेक्ट्रोड पार केले जातात.

एनोडला निळ्या रंगाच्या सुती कापडाने अनेक वेळा गुंडाळले जाते आणि इलेक्ट्रोड्स मालिकेत जोडलेल्या तीन बॅटरीशी जोडलेले असतात.

विद्युतप्रवाहाच्या 2-3 मिनिटांनंतर, ऊतींचे पहिले दोन स्तर, थेट एनोडला लागून, इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान सोडलेल्या अणू ऑक्सिजनमुळे विकृत होतात. ऊतींचे दुसरे आणि त्यानंतरचे स्तर, ज्याद्वारे आधीच स्थिर डायटॉमिक ऑक्सिजन रेणू जातात, रंगीत राहतात.

अनुभव. अॅनोडिक ऑक्सिडेशन. H 2 SO 4 चे 25% द्रावण एका ग्लासमध्ये ओतले जाते आणि प्लेट्सच्या स्वरूपात दोन लीड इलेक्ट्रोड त्यामध्ये खाली केले जातात. इलेक्ट्रोड 10 V च्या व्होल्टेजसह स्थिर विद्युत प्रवाहाच्या स्त्रोताशी जोडलेले असतात. जेव्हा सर्किट बंद होते, तेव्हा एनोडवर तपकिरी रंग दिसून येतो.

एनोडवर तयार झालेले तपकिरी लीड डायऑक्साइड PbO 2 दृश्यमान होईपर्यंत इलेक्ट्रोलिसिस चालू ठेवले जाते.

तुम्ही सिल्व्हर एनोड वापरल्यास, सिल्व्हर एजी 2 ओ चा ब्लॅक ऑक्साईड एनोडवर सोडला जातो.

आग विझवणे.ज्वलन म्हणजे काय हे जाणून घेतल्यास, अग्निशामक कशावर आधारित आहे हे समजणे सोपे आहे.

घन पदार्थ, वायू आणि बाष्प, द्रव आणि फेस यांच्या सहाय्याने आग विझवता येते. आग विझवण्यासाठी, ते हवेपासून (ऑक्सिजन) वेगळे करणे आवश्यक आहे, ज्यासाठी ते वाळू, मीठ, पृथ्वीने फेकले जाते किंवा जाड ब्लँकेटने झाकलेले असते.

अग्निशामक यंत्रे बर्‍याचदा आग विझवण्यासाठी वापरली जातात, ज्याचे वर्णन कार्बन डायऑक्साइडच्या विभागात केले जाते.

जळत्या लाकडाची गोदामे विझवताना, पेंढा, कापड, कागद, तथाकथित कोरड्या अग्निशामक यंत्रांचा वापर केला जातो, जे -80 डिग्री सेल्सियस तापमानासह घन कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जित करतात. या प्रकरणात, तापमानात तीव्र घट झाल्यामुळे आणि कार्बन डाय ऑक्साईडसह हवेतील ऑक्सिजन कमी झाल्यामुळे ज्वाला निघून जाते, जे ज्वलनास समर्थन देत नाही. ही अग्निशामक यंत्रे पॉवर प्लांट, टेलिफोन एक्स्चेंज, तेल आणि वार्निश कारखाने, डिस्टिलरीज इत्यादींमध्ये आग लागण्यासाठी उपयुक्त आहेत.

आग विझवण्यासाठी वायूंच्या वापराचे उदाहरण म्हणजे भट्टीमध्ये किंवा चिमणीत टाकलेल्या सल्फरच्या ज्वलनाच्या वेळी तयार होणाऱ्या सल्फर डायऑक्साइडचा वापर, भट्टीच्या चिमणीत पेटलेली काजळी विझवण्यासाठी.

सर्वात सामान्य आणि स्वस्त अग्निशामक द्रव म्हणजे पाणी. ते ज्वालाचे तापमान कमी करते आणि त्यातील बाष्प हवेला जळणाऱ्या वस्तूंपर्यंत पोहोचण्यापासून रोखतात. तथापि, जळणारे तेल, गॅसोलीन, बेंझिन, तेल आणि पाण्यापेक्षा हलके इतर ज्वलनशील द्रव विझवण्यासाठी पाण्याचा वापर केला जात नाही, कारण ते पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगत राहतात आणि जळत राहतात; या प्रकरणात पाण्याचा वापर केवळ आग पसरण्यास हातभार लावेल.

फोमिंग अग्निशामक यंत्रे गॅसोलीन आणि तेल विझवण्यासाठी वापरली जातात; त्यांनी फेकलेला फेस द्रवाच्या पृष्ठभागावर राहतो आणि हवेतील ऑक्सिजनपासून वेगळे करतो.

ऑक्सिजन ऍप्लिकेशन्स

ऑक्सिजनचा वापर नायट्रिक, सल्फ्यूरिक आणि एसिटिक ऍसिडच्या निर्मितीमध्ये, स्फोट भट्टीच्या प्रक्रियेत, भूमिगत कोळसा गॅसिफिकेशनसाठी, गॅस वेल्डिंग आणि धातू कापण्यासाठी (हायड्रोजन किंवा ऍसिटिलीन-ऑक्सिजन ज्वाला), धातू वितळण्यासाठी, क्वार्ट्जसाठी ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून केला जातो. , वैमानिक, गोताखोर आणि अग्निशामकांनी वापरल्या जाणार्‍या विविध उपकरणांच्या वापरासह श्वासोच्छवासासाठी प्रयोगशाळांमध्ये उच्च तापमान मिळविण्यासाठी.

ऑक्सिजनशिवाय कोणताही प्राणी अस्तित्वात नाही.

काही स्फोटके तयार करण्यासाठी कोळसा, तेल, पॅराफिन, नॅप्थालीन आणि द्रव ऑक्सिजनसह गर्भित केलेले इतर अनेक पदार्थ वापरले जातात.

कोळसा पावडर, लाकूड पीठ, तेल आणि इतर ज्वलनशील पदार्थांसह द्रव ऑक्सिजनच्या मिश्रणास ऑक्सिलिक्विट्स म्हणतात. त्यांच्याकडे अतिशय मजबूत स्फोटक गुणधर्म आहेत आणि ते पाडण्याच्या कामात वापरले जातात.

ओझोन ओ ३

ओझोन हा ऑक्सिजनचा अलोट्रॉपिक प्रकार आहे. हे नाव ग्रीक शब्द "ओसीन" वरून आले आहे, ज्याचा अर्थ "गंधयुक्त" आहे. 1840 मध्ये शेनबीनने ओझोनचा शोध लावला.

ओझोन वातावरणात फार कमी प्रमाणात आढळतो: पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर, त्याची एकाग्रता 10 -7% आहे आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून 22 किमी उंचीवर - 10 -6% आहे. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर, ओझोन प्रामुख्याने धबधब्याजवळ, समुद्रकिनारी (जेथे ते अणु ऑक्सिजनसारखे, अल्ट्राव्हायोलेट किरणांच्या प्रभावाखाली तयार होते), शंकूच्या आकाराच्या जंगलांमध्ये आढळते (येथे ते ऑक्सिडेशनच्या परिणामी तयार होते. terpenes आणि इतर सेंद्रीय पदार्थ); विद्युल्लता दरम्यान ओझोन तयार होतो. पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून सुमारे 22 किमी उंचीवर, ते सूर्याच्या अतिनील किरणांच्या प्रभावाखाली ऑक्सिजनपासून तयार होते.

ऑक्सिजनपासून ओझोन तयार होतो; या प्रकरणात, बाह्य ऊर्जा (थर्मल, इलेक्ट्रिकल, रेडिएशन) खर्च करणे आवश्यक आहे. प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

3O 2 + 69 kcal ↔ 2O 3.

अशा प्रकारे, ऑक्सिजनचे ओझोनमध्ये रूपांतरण ही एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया आहे ज्यामध्ये वायूंचे प्रमाण कमी होते.

थर्मल, प्रकाश किंवा विद्युत उर्जेच्या प्रभावाखाली ऑक्सिजनचे रेणू अणूंमध्ये मोडतात. रेणूंपेक्षा अधिक प्रतिक्रियाशील असल्याने, अणू असंबद्ध ऑक्सिजन रेणूंच्या संयोगात प्रवेश करतात आणि ओझोन तयार करतात.

तयार झालेल्या ओझोनचे प्रमाण जितके जास्त असेल तितके तापमान कमी असेल आणि प्रतिक्रिया कोणत्या दाबाने पुढे जाते यावर जवळजवळ अवलंबून नसते. हे परिणामी ओझोन रेणूंच्या क्षय दराने आणि फोटोकेमिकल क्रियेच्या परिणामी त्यांची निर्मिती (विद्युत स्त्राव दरम्यान, क्वार्ट्ज दिव्यांच्या रेडिएशनच्या प्रभावाखाली) मर्यादित आहे.

सामान्य तापमानाच्या जवळच्या परिस्थितीत ओझोन मिळविण्याच्या सर्व पद्धतींसह, या कंपाऊंडच्या अस्थिरतेमुळे त्याचे कमी उत्पन्न (सुमारे 15%) वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

ओझोनचे विघटन आंशिक (जेव्हा ते सामान्य तापमानात उत्स्फूर्तपणे पुढे जाते; या प्रकरणात ते एकाग्रतेच्या प्रमाणात असते) आणि पूर्ण (उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत) असू शकते.

15-35 किमी उंचीवर असलेल्या स्ट्रॅटोस्फियरमध्ये ओझोनचा थर असतो, जो पृथ्वीचे अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गापासून संरक्षण करतो. अनेकांनी तथाकथित "ओझोन छिद्र" बद्दल ऐकले आहे. प्रत्यक्षात, ओझोन सामग्रीमध्ये ही केवळ आंशिक घट आहे, जी केवळ ग्रहाच्या दक्षिण ध्रुवावर लक्षणीय आहे. पण इथेही ओझोनच्या थराचा नाश हा केवळ अर्धवट आहे. हे शक्य आहे की "ओझोन छिद्र" मानवजातीच्या उदयाच्या खूप आधी तयार झाले होते. ग्रहाच्या पृष्ठभागाजवळ लक्षणीय प्रमाणात ओझोन देखील तयार होतो. मुख्य स्त्रोतांपैकी एक म्हणजे मानववंशजन्य प्रदूषण (विशेषतः मोठ्या शहरांमध्ये). हा ओझोन निरुपद्रवीपासून खूप दूर आहे - यामुळे मानवी आरोग्य आणि पर्यावरणासाठी महत्त्वपूर्ण धोका आहे. - एड.

दक्षिण गोलार्धात ओझोनचे वितरण 21-30 सप्टेंबर 2006 निळा, जांभळा आणि लाल रंग कमी ओझोन सामग्री असलेले क्षेत्र, हिरवे आणि पिवळे क्षेत्र जास्त ओझोन सामग्रीसह दर्शवितात. नासा डेटा. (सं. टीप)

ओझोन निर्मितीसाठी रासायनिक पद्धती

सर्व ऑक्सिजन उत्पादन प्रतिक्रियांमुळे ओझोनची कमी प्रमाणात निर्मिती होते.

अनुभव. पोटॅशियम परमॅंगनेटवर केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या क्रियेद्वारे ओझोनचे उत्पादन.प्रतिक्रिया समीकरणे:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2HMnO 4 + K 2 SO 4 (एक्सचेंज प्रतिक्रिया),

2HMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d Mn 2 O 7 + H 2 O + H 2 SO 4 (निर्जलीकरण प्रतिक्रिया),

Mn 2 O 7 → 2MnO 2 + 3O,

Mn 2 O 7 → 2MnO + 5O (दोन्ही रेडॉक्स विघटन प्रतिक्रिया एकाच वेळी येऊ शकतात; अधिक जोमदार विघटनामुळे MnO तयार होते),

3O + 3O 2 = 3O 3 (ओझोन निर्मिती प्रतिक्रिया).काळजीपूर्वक, मोर्टारवर न वाकता, एकाग्र H 2 SO 4 चे काही थेंब KMnO 4 च्या थोड्या प्रमाणात मोर्टारमध्ये घाला.

वरील समीकरणांनुसार तयार झालेले मॅंगनीज एनहाइड्राइड Mn 2 O 7 हे जड हिरवे-तपकिरी तेलकट द्रव आहे जे 40-50 ° वर MnO 2, MnO आणि अणू ऑक्सिजनमध्ये विघटित होते, जे हवेतील आण्विक ऑक्सिजनसह एकत्रित केल्यावर ओझोन बनते. .

मोर्टारऐवजी, आपण पोर्सिलेन कप, घड्याळ काच किंवा एस्बेस्टोस टाइल वापरू शकता.

वायरच्या टोकाशी असलेल्या ओझोनच्या वातावरणात प्रवेश केल्यावर, इथरमध्ये भिजलेल्या कापसाच्या लोकरचा एक ढेकूळ लगेच पेटतो. इथरऐवजी, कापूस लोकर अल्कोहोल, गॅसोलीन किंवा टर्पेन्टाइनने ओलावणे शक्य आहे.

पाण्याने ओलावलेला स्टार्च-आयोडाइड इंडिकेटर पेपर ओझोनसह निळा होतो. या इंद्रियगोचर प्रतिक्रिया द्वारे स्पष्ट केले आहे:

2KI + O 3 + H 2 O \u003d I 2 + 2KOH + O 2.
पोटॅशियम आयोडाइड आणि स्टार्च सोल्यूशनच्या रंगहीन एकाग्र द्रावणाच्या मिश्रणात फिल्टर पेपरच्या पट्ट्या ओल्या करून स्टार्च आयोडीन पेपर प्राप्त होतो.

आयोडीन आणि पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड यांच्यातील प्रतिक्रिया पुढे गेल्याने स्टार्च आयोडीन पेपरचा निळा रंग हळूहळू नाहीसा होतो:

3I 2 + 6KOH = KIO 3 + 5KI + 3H 2 O.
अतिरिक्त ओझोनच्या उपस्थितीत, मुक्त आयोडीनचे ऑक्सीकरण केले जाते; खालील प्रतिक्रिया घडतात:

I 2 + 5O 3 + H 2 O \u003d 2HIO 3 + 5O 2,
I 2 + 9O 3 \u003d I (IO 3) 3 + 9O 2.

लोकर सह Mn 2 O 7 चा संवाद

अनुभव. अमोनियम पर्सल्फेटवर केंद्रित नायट्रिक ऍसिडच्या क्रियेद्वारे ओझोनचे उत्पादन.या प्रयोगातील अणू ऑक्सिजनचा स्त्रोत पर्सल्फ्यूरिक ऍसिड आहे, जो अमोनियम पर्सल्फेट आणि नायट्रिक ऍसिड यांच्यातील विनिमय अभिक्रियामुळे तयार होतो आणि आण्विक ऑक्सिजनचा स्रोत नायट्रिक ऍसिड गरम झाल्यावर विघटित होतो.

ओझोन निर्मितीची ही पद्धत खालील प्रतिक्रियांवर आधारित आहे:

(NH 4) 2 S 2 O 8 + 2HNO 3 \u003d H 2 S 2 O 8 + 2NH 4 NO 3,

2HNO 3 → 2NO 2 + 0.5O 2 + H 2 O,
O + O 2 \u003d O 3.
प्रयोगासाठी आवश्यक असलेले उपकरण यामध्ये दाखवले आहे. 2 ग्रॅम अमोनियम पर्सल्फेट आणि 10 मिली सांद्रित नायट्रिक ऍसिड असलेला एक छोटा फ्लास्क एका पातळ भागाद्वारे काचेच्या नळीशी जोडला जातो, ज्याचा शेवट पोटॅशियम आयोडाइडच्या द्रावणासह चाचणी ट्यूबमध्ये कमी केला जातो आणि थोड्या प्रमाणात स्टार्च

फ्लास्क मंद आचेवर गरम करण्यास सुरुवात केल्यानंतर काही वेळाने, टेस्ट ट्यूबमधील द्रावण निळे होते. तथापि, पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडसह आयोडीनच्या परस्परसंवादाच्या परिणामी, निळा रंग लवकरच अदृश्य होतो.

इंडिगो कार्माइनचे 0.5% द्रावण किंवा एकाग्र H 2 SO 4 मधील इंडिगोचे 1% द्रावण समीकरणानुसार ओझोनद्वारे नीळ ते इसॅटिनच्या ऑक्सिडेशनमुळे निळ्या ते फिकट पिवळ्या रंगात बदलते:

C 16 H 10 O 2 N 2 + 2O 3 ← 2C 8 H 5 O 2 N + 2O 2 + 63.2 kcal.
या प्रयोगात शंकूऐवजी, तुम्ही गॅस आउटलेट ट्यूबसह चाचणी ट्यूब वापरू शकता.

पांढऱ्या फॉस्फरस, पूर्वी पाण्याखालील पृष्ठभागाच्या फिल्ममधून साफ केले गेले होते, 1.5-2 लीटर क्षमतेच्या काचेच्या सिलेंडरमध्ये धातूचे चिमटे वापरून ठेवले जाते.

डिस्टिल्ड वॉटर सिलिंडरमध्ये ओतले जाते जेणेकरून ते 2/3 फॉस्फरस स्टिक्स व्यापते आणि ते क्रिस्टलायझरमध्ये 25 डिग्री पर्यंत गरम पाण्याने ठेवले जाते.

सिलेंडरला 500 मिली फ्लास्कने बदलले जाऊ शकते, ज्यामध्ये फॉस्फरस सतत आंदोलनाने (अंदाजे 44 °) वितळत नाही तोपर्यंत गरम केले जाऊ शकते.

ओझोनची उपस्थिती प्रयोग सुरू झाल्यानंतर सुमारे दोन तासांनी लसूण आणि सूचक स्टार्च आयोडीन पेपरची आठवण करून देणारा एक वैशिष्ट्यपूर्ण वास आढळतो; सिलिंडरमधून घेतलेल्या द्रावणासह चाचणी ट्यूबमध्ये टायटॅनिल सल्फेटचे काही थेंब टाकून ओझोन शोधला जाऊ शकतो.

टायटॅनिल सल्फेट एका पोर्सिलेन कप 1 ग्रॅम टायटॅनियम डायऑक्साइडमध्ये दुप्पट घनता असलेल्या सल्फ्यूरिक ऍसिडसह पांढरे धुके बाहेर येईपर्यंत गरम करून प्राप्त केले जाते. थंड झाल्यावर, कपमधील सामग्री हळूहळू 250 मिली बर्फाच्या पाण्यात टाकली जाते. पाण्यात, टायटॅनियम सल्फेट Ті (SO 4) 2 टायटॅनिल सल्फेटमध्ये बदलते.

ओझोनच्या उपस्थितीत, टायटॅनिल सल्फेटचे रंगहीन द्रावण पेर्टिटॅनिक ऍसिडच्या पिवळ्या-केशरी द्रावणात बदलते, प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

TiOSO 4 + O 3 + 2H 2 O \u003d H 2 TiO 4 + O 2 + H 2 SO 4.

ऍसिडच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे ओझोनचे उत्पादन

अनुभव. एकाग्र (अंदाजे 50%) सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे ओझोन प्राप्त करणे.केंद्रित H 2 SO 4 च्या इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान, इलेक्ट्रोडवरील रेडॉक्स प्रक्रिया खालील योजनेनुसार पुढे जातात:

H 2 SO 4 → HSO 4 - + H + (केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडचे आयन),

H 2 O ↔ OH - + H + (पाणी आयन),

कॅथोडवर: 2H + 2e - → 2H → H 2 (हायड्रोजन सोडला जातो),

एनोडवर: HSO 4 - - 2e - → H 2 S 2 O 8.

पर्सल्फ्यूरिक ऍसिड समीकरणानुसार पाण्यात विघटित होते: H 2 S 2 O 8 + 2H 2 O \u003d 2H 2 SO 4 + H 2 O + O (एनोडवर ऑक्सिजन सोडला जातो).परिणामी अणु ऑक्सिजन आण्विक ऑक्सिजनसह एकत्रित होऊन ओझोन तयार होतो:

O + O 2 \u003d O 3.
परिस्थितीनुसार (वर्तमान घनता आणि तापमान), पर्सल्फ्यूरिक ऍसिड, ओझोन आणि आण्विक ऑक्सिजन एनोडवर तयार होतात.

ऍसिडिफाइड पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान, जेव्हा एनोड नॉन-ऑक्सिडायझिंग धातूपासून बनलेला असतो तेव्हा ओझोन तयार होतो आणि पाण्यात ऑक्सिजन शोषण्यास सक्षम पदार्थ नसतात.

नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. 20-50% सल्फ्यूरिक ऍसिडचे 100 मिली द्रावण 150 मिली क्षमतेच्या ग्लासमध्ये ओतले जाते, ज्यामध्ये लीड प्लेट (25 x 10 मिमी) आणि एक एनोड, ज्याचा व्यास असलेल्या प्लॅटिनम वायरचा बनलेला कॅथोड असतो. 0.5 मिमी, काचेच्या प्लेटमध्ये सोल्डर केलेले, बुडविले जाते. 9 सेमी लांब आणि 5 मिमी व्यासाची ट्यूब. वायर अशा प्रकारे सोल्डर केली जाते की तिचा मुक्त टोक ट्यूबमधून 1 सेमीने बाहेर येतो. प्लॅटिनम वायर बाह्य वायरशी जोडलेली असते ज्यामध्ये पाराच्या काही थेंब ट्यूबमध्ये प्रवेश करतात. 9 सेमी लांब आणि 1.5 सेमी व्यासाच्या खुल्या नळीमध्ये वॅक्स केलेल्या कॉर्क प्लगद्वारे एनोड घातला जातो, ज्याच्या वरच्या भागात बाजूची नळी असते.

इलेक्ट्रिकल सर्किट बंद केल्यानंतर, 1.5 A च्या वर्तमान ताकदीवर, वासाने किंवा स्टार्च आयोडीन पेपर वापरून बाजूच्या नळी उघडताना ओझोन शोधला जाऊ शकतो.

जर प्लॅटिनम एनोड वापरला गेला आणि सेल -14° पर्यंत थंड केला गेला, तर ओझोन कमी प्रमाणात H 2 SO 4 च्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे देखील मिळवता येईल.

क्रोमिक, एसिटिक, फॉस्फोरिक आणि हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे देखील ओझोन प्राप्त होतो.

ऑक्सिजनमध्ये इलेक्ट्रिक डिस्चार्जसह ओझोनचे उत्पादन

अनुभव. युडिओमीटरमध्ये असलेल्या ऑक्सिजनमधून इलेक्ट्रिकल स्पार्क्स पास करून ओझोन मिळवणे. 50 मिली क्षमतेच्या प्लॅटिनम इलेक्ट्रोडसह बनसेन युडिओमीटरमध्ये (हायड्रोजनवरील विभाग पहा), स्टार्च असलेल्या पोटॅशियम आयोडाइडच्या द्रावणाने भरलेले, 5 मिली ऑक्सिजन सादर केले जाते. eudiometer समान द्रावणासह क्रिस्टलायझरमध्ये ट्रायपॉडसह निश्चित केले आहे.

जेव्हा युडिओमीटरच्या तारा इंडक्शन कॉइलच्या दुय्यम टर्मिनल्सशी जोडल्या जातात तेव्हा प्लॅटिनम वायर्समध्ये स्पार्क्स उडी मारतात आणि पोटॅशियम आयोडाइडचे स्टार्च केलेले द्रावण निळे होऊ लागते. ओझोनद्वारे आयोडाइड द्रावणाचे ऑक्सिडेशन हलवून ते वाढवले जाते.

Bunsen eudiometer ऐवजी, तुम्ही जाड काचेचे बनलेले, वर सूचित केलेले उपकरण वापरू शकता. जर स्पार्क डिस्चार्जमधून गरम होत नसेल तर हे उपकरण सर्व सादर केलेल्या ऑक्सिजनला ओझोनेट करू शकते, ज्यामुळे ओझोनच्या विघटनाची उलट प्रतिक्रिया वाढते.

खालीलप्रमाणे पोटॅशियम आयोडाइडचे द्रावण स्टार्चच्या व्यतिरिक्त तयार केले जाते: 0.5 ग्रॅम स्टार्च एका मोर्टारमध्ये थोड्या प्रमाणात पाण्यात मिसळले जाते, परिणामी पीठ 100 मिली उकळत्या पाण्यात ढवळून तयार केले जाते; स्टार्चचे द्रावण थंड झाल्यानंतर, ०.५ ग्रॅम KI, पूर्वी थोड्या प्रमाणात पाण्यात विरघळले होते, त्यात जोडले जाते.

जेव्हा ठिणग्यांशिवाय इलेक्ट्रिक डिस्चार्जच्या शांत इलेक्ट्रिक डिस्चार्जच्या कृती अंतर्गत शुद्ध आणि कोरड्या ऑक्सिजनचा (हवा) प्रवाह ओझोनेटरमधून जातो, तेव्हा काही ऑक्सिजन (वॉल्यूमनुसार जास्तीत जास्त 12-15%) ओझोनमध्ये रूपांतरित होते.

या उद्देशासाठी दमट आणि धूळयुक्त हवा वापरली जाऊ शकत नाही, कारण या प्रकरणात इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज दरम्यान एक दाट धुके तयार होते, जे ओझोनायझरच्या इलेक्ट्रोड्स आणि काचेच्या भिंतींवर स्थिर होते; परिणामी, शांत स्त्रावऐवजी, ठिणग्या ओझोनेटरमध्ये उडी मारू लागतात आणि नायट्रिक ऑक्साईड तयार होतो; ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत नायट्रिक ऑक्साईडचे नायट्रोजन डायऑक्साइडमध्ये ऑक्सीकरण केले जाते, ज्यामुळे इलेक्ट्रोड नष्ट होतात.

ऑक्सिजनचा स्त्रोत गॅसोमीटर किंवा ऑक्सिजन सिलेंडर असू शकतो; ओझोनेटरमध्ये प्रवेश करणारा ऑक्सिजन प्रथम एका वॉश बाटलीतून एकाग्र H 2 SO 4 ने जातो.

ऑक्सिजनने व्यापलेल्या जागेत अशा विद्युत स्त्रावांच्या कृती अंतर्गत, आयन आणि इलेक्ट्रॉन तयार होतात, ज्यामुळे ऑक्सिजनच्या रेणूंशी टक्कर झाल्यावर त्यांचा क्षय होतो.

ओझोनची उपस्थिती वर वर्णन केलेल्या पद्धतींद्वारे तसेच ओझोनच्या गुणधर्मांच्या वर्णनात दर्शविलेल्या पद्धतींद्वारे शोधली जाते.

खाली काही प्रकारच्या ओझोनायझर्सचे वर्णन दिले आहे.

आळीपाळीने मॅंगनीज किंवा शिसे डायऑक्साइड पावडर (10 सें.मी.) असलेल्या काचेच्या लोकरचा थर किंवा सक्रिय ग्रॅन्युलर कार्बनचा थर एका रुंद नळीत टाकून, त्यामधून जात असताना ओझोनचे विघटन होते याची खात्री पटते.

ओझोनचे विघटन उष्णतेच्या प्रकाशनासह आणि वायूच्या प्रमाणात वाढ होते.

ओझोन अर्ज

एक मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून, ओझोन सूक्ष्मजीव नष्ट करतो आणि म्हणून त्याचा वापर पाणी आणि हवा निर्जंतुक करण्यासाठी, पेंढा, पिसे ब्लीच करण्यासाठी, सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून, ओझोनाइड्सच्या निर्मितीमध्ये आणि कॉग्नेक्सच्या वृद्धत्वाला गती देण्यासाठी केला जातो. आणि वाइन.

हायड्रोजन पेरॉक्साइड H 2 O 2

हायड्रोजन पेरोक्साईड प्रथम 1818 मध्ये टेनार्डने हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह बेरियम पेरोक्साइडची प्रतिक्रिया करून मिळवले.

प्रसार

मुक्त अवस्थेत, H 2 O 2 वातावरणाच्या खालच्या थरांमध्ये, पर्जन्यमानात (विद्युल्लता दरम्यान, प्रति 60 किलो पाण्यात सुमारे 11 मिग्रॅ), सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांच्या संथ ऑक्सिडेशनचे उत्पादन म्हणून आढळते. आत्मसात आणि विसर्जनाचे मध्यवर्ती उत्पादन आणि काही वनस्पतींच्या रसामध्ये.

प्राप्त करत आहे

अनुभव. हायड्रोजनसह आण्विक ऑक्सिजनचे कॅथोडिक घट करून हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार करणे.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

O 2 + 2H → H 2 O 2 + 138 kcal.
नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. इलेक्ट्रोलाइटिक बाथ म्हणजे 250-300 मिली क्षमतेचा ग्लास, सल्फ्यूरिक ऍसिडने भरलेला (एसपी. वजन 1.2-1.25) आणि एस्बेस्टोस प्लेटने झाकलेला असतो.

एक एनोड आणि 3 सेमी व्यासाचा एक काचेचा सिलेंडर, ज्याच्या आत कॅथोड स्थित आहे, प्लेटमधून जाते, तसेच काचेची नळी ज्याद्वारे गॅसोमीटर किंवा सिलेंडरमधून शुद्ध ऑक्सिजन पुरविला जातो. मागे घेतलेली टीप असलेली ऑक्सिजन पुरवठा ट्यूब सिलेंडरच्या खालीून जाते आणि कॅथोडवरच संपते.

एनोडच्या जवळ, अॅस्बेस्टोस प्लेटमध्ये एनोडमधून सोडलेला ऑक्सिजन काढून टाकण्यासाठी आणखी एक छिद्र केले जाते.

एनोड ही एक प्लॅटिनम प्लेट आहे जी कॅथोडपेक्षा उच्च पातळीवर असते. कॅथोड प्लॅटिनम किंवा पॅलेडियम प्लेटपासून बनवले जाते.

विद्युत उर्जेचा स्त्रोत 10 V बॅटरी आहे.

डिव्हाइस एकत्र केल्यानंतर, 10 मिली इलेक्ट्रोलाइट एनोड स्पेसमधून पिपेटसह घेतले जाते, बीकरमध्ये ओतले जाते आणि टायटॅनिल सल्फेट द्रावणाचे काही थेंब जोडले जातात. या प्रकरणात कोणतेही डाग पडत नाहीत.

इलेक्ट्रोलिसिस सुरू झाल्यानंतर 5-10 मिनिटांनंतर, 4-5 A चा प्रवाह आणि ऑक्सिजनच्या मजबूत जेटसह, विद्युत प्रवाह बंद केला जातो आणि इलेक्ट्रोलाइट नमुना घेतला जातो. यावेळी, जेव्हा टायटॅनिल सल्फेट जोडले जाते, तेव्हा इलेक्ट्रोलाइट पिवळा-नारिंगी होतो; हे पेरोक्सोडिसल्फॅटोटिटॅनिक ऍसिडच्या निर्मितीमुळे होते:

दीर्घ इलेक्ट्रोलिसिससह, टायटॅनिल सल्फेटचे नमुने अधिक तीव्र रंग देतात. या प्रकरणात, खालील प्रतिक्रिया घडतात:

अ) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 O \u003d H 2 TiO 4 + H 2 SO 4,
b) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 [TiO 2 (SO 4) 2] + H 2 O.
अनुभव. अल्कधर्मी पेरोक्साइड्स (Na 2 O 2 किंवा K 2 O 2) वर सौम्य ऍसिडच्या कृतीद्वारे हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार करणे.प्रतिक्रिया समीकरणांनुसार पुढे जाते:

Na 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + Na 2 SO 4,
K 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + K 2 SO 4.
प्रयोग चाचणी ट्यूबमध्ये केला जातो. हायड्रोजन पेरोक्साईडची ही पद्धत प्राप्त करणे फार सोयीचे नाही कारण अल्कधर्मी सल्फेट्सपासून वेगळे होण्याच्या अडचणीमुळे.

क्षारीय पेरोक्साईड्सवरील पाण्याच्या कृतीद्वारे हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार करण्याची शिफारस करणे देखील अशक्य आहे, कारण या प्रतिक्रियांमध्ये हायड्रोजन पेरोक्साइड हे केवळ एक मध्यवर्ती संयुग आहे, जे अल्कलीच्या उपस्थितीत ऑक्सिजन आणि पाण्यात विघटित होते; म्हणून, क्षारीय पेरोक्साइड आणि पाणी यांच्यातील परस्परसंवादाची प्रतिक्रिया ऑक्सिजन तयार करण्याच्या ओल्या पद्धतींपैकी एक आहे.

अनुभव. सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या कृतीद्वारे बेरियम पेरोक्साइडपासून हायड्रोजन पेरोक्साइड मिळवणे.प्रतिक्रिया समीकरण:

BaO 2 + H 2 SO 4 \u003d H 2 O 2 + BaSO 4.
एका ग्लासमध्ये 120 मिली पाणी ओतले जाते, 5 मिली घन H 2 SO 4 (एसपी. वजन 1.84) जोडले जाते आणि ते बर्फ आणि मीठ यांचे मिश्रण असलेल्या क्रिस्टलायझरमध्ये बुडवले जाते. एका ग्लासमध्ये 0°C वर थोडा बर्फ टाकून, हळूहळू सतत ढवळत असताना बेरियम पेरोक्साइडचे सस्पेन्शन घाला, जे 30 मिली बर्फाच्या पाण्याने 15 ग्रॅम BaO 2 मोर्टारमध्ये पीसून मिळते. निलंबन हे बेरियम पेरोक्साइड BaO 2 8H 2 O चे हायड्रेट आहे.

बेरियम सल्फेट फिल्टर केल्यानंतर, 3-5% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण मिळते. ऍसिडचा थोडासा अतिरेक पेरोक्साइडच्या निर्मितीमध्ये व्यत्यय आणत नाही.

हायड्रोजन पेरॉक्साईडची उपस्थिती खालील प्रमाणे शोधली जाते: चाचणी द्रावणाचे 2 मिली आणि H 2 SO 4 चे 2 मिली एका चाचणी ट्यूबमध्ये घाला, इथर (0.5 सेमी जाडीचा थर) घाला आणि पोटॅशियम क्रोमेट द्रावणाचे काही थेंब घाला. अम्लीय माध्यमात हायड्रोजन पेरोक्साइडच्या उपस्थितीत, क्रोमेट्स (तसेच डायक्रोमेट्स) तीव्र रंगीत परक्रोमिक ऍसिड तयार करतात आणि प्रतिक्रिया पुढे जाते:

H 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 O 2 \u003d 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O.
पर्क्रोमिक ऍसिड H 2 CrO 6 संरचनात्मक सूत्रासह

हे निळ्या रंगाचे आहे आणि खोलीच्या तपमानावर आधीच विघटित होते; त्यामुळे द्रावणाचा रंग लवकर नाहीसा होतो. हलवल्यावर इथर द्रावणातून आम्ल काढते आणि ते अधिक स्थिर करते.

क्रोमियमचे पेरोक्साईड संयुगे ऑक्सिजन सोडल्याबरोबर त्रिसंयोजक क्रोमियम (हिरव्या) च्या संयुगेमध्ये कमी होतात.

अनुभव. हायड्रोजन पेरॉक्साइड सोडियम परबोरेट आणि बेरियम परकार्बोनेटच्या हायड्रोलिसिसमधून देखील मिळवता येते.या प्रकरणात, प्रतिक्रिया समीकरणांनुसार पुढे जाते:

NaBO 3 + H 2 O \u003d NaBO 2 + H 2 O 2,
ВаС 2 O 6 + Н 2 O \u003d ВаСО 3 + CO 2 + Н 2 O 2.

हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे गुणधर्म

सामान्य परिस्थितीत, हायड्रोजन पेरोक्साइड एक रंगहीन, गंधहीन द्रव आहे ज्यामध्ये अप्रिय धातूचा स्वाद असतो.

जास्तीत जास्त एकाग्रतेवर, हे 1.5 च्या विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणासह एक सिरपयुक्त द्रव आहे. जाड थरात त्याचा निळा रंग असतो.

ते पाण्यात, इथाइल अल्कोहोल, इथाइल इथरमध्ये कोणत्याही प्रमाणात विरघळते. विक्रीवर, हायड्रोजन पेरोक्साइड सामान्यतः डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये 3% आणि 30% द्रावणाच्या स्वरूपात आढळते. नंतरचे "पेरहायड्रोल" असे म्हणतात. दबावाखाली 26 मिमी एचजी. कला. 69.7° वर उकळते. -2° वर कडक होते.

हायड्रोजन पेरोक्साईडचे सौम्य द्रावण अधिक स्थिर आहेत; एकाग्र द्रावणासाठी, ते समीकरणानुसार स्फोटाने विघटित होतात:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 + 47 kcal.
हायड्रोजन पेरॉक्साईडचे विघटन प्रकाश, उष्णता, काही अजैविक आणि सेंद्रिय पदार्थ, काचेचा खडबडीतपणा आणि धुळीच्या खुणा यांच्यामुळे अनुकूल आहे.

अजैविक पदार्थांपासून, हायड्रोजन पेरॉक्साइड ऑक्साइड (MnO 2, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3), NaOH, KOH, Ba (OH) 2 ऑक्साइडचे अल्कधर्मी हायड्रेट्स, अशुद्धतेच्या उपस्थितीत, Cu 2+ च्या हायड्रेटेड क्षारांचे विघटन करते. 3+, Pb आयन 2+, Mn 2+, इ., त्रिसंयोजक धातूंचे आयन Fe 3+, Al 3+, धातू अत्यंत ठेचून, विशेषत: कोलोइडल स्थितीत (Au, Ag, Pt), सिलिकॉन संयुगे, यासह जे काचेचे भाग आहेत.

हायड्रोजन पेरॉक्साईडचे विघटन करणार्‍या सेंद्रिय पदार्थांमध्ये रक्ताचा समावेश होतो, जो त्यात असलेल्या एन्झाइम कॅटालेसमुळे विघटन सक्रिय करतो, तर त्याचे दुसरे एन्झाइम, पेरोक्साइड, ऑक्सिडायझिंग पदार्थांच्या उपस्थितीत ऑक्सिजन पेरोक्साइड काढून टाकण्यास प्रोत्साहन देते.

अल्कली, मॅंगनीज डायऑक्साइड आणि कोलाइडल सिल्व्हर द्रावणाच्या उपस्थितीत H 2 O 2 चे उत्प्रेरक विघटन "ओल्या पद्धतींनी ऑक्सिजनचे उत्पादन" या विभागात वर्णन केले आहे.

अनुभव. उष्णतेच्या प्रभावाखाली हायड्रोजन पेरोक्साइडचे विघटन. 200-250 मिली क्षमतेचा फ्लास्क हायड्रोजन पेरॉक्साइडच्या द्रावणाने जवळजवळ पूर्णपणे भरला जातो; गॅस आउटलेट ट्यूबसह स्टॉपरसह बंद करा, ज्याची टीप पाण्याने क्रिस्टलायझरमध्ये खाली केली जाते (). डिव्हाइसमधून हवा काढून टाकल्यानंतर, फ्लास्क गरम केला जातो आणि सोडलेला ऑक्सिजन पाण्याने भरलेल्या सिलेंडरमध्ये गोळा केला जातो.

फ्लास्क गरम करून ऑक्सिजनचा प्रवाह वाढवून किंवा कमी करून नियंत्रित केला जातो.

ऑक्सिजनची उपस्थिती स्मोल्डिंग स्प्लिंटरद्वारे शोधली जाते.

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडचे उत्प्रेरक विघटन.अंदाजे समान प्रमाणात पेरहायड्रोल (30% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण) तीन ग्लासमध्ये ओतले जाते. पहिल्या ग्लासमध्ये मॅंगनीज डायऑक्साइड, दुसऱ्या ग्लासमध्ये प्लॅटिनम ब्लॅक आणि तिसऱ्यामध्ये रक्ताचे काही थेंब जोडले जातात.

तिसर्या ग्लासमध्ये विघटन उत्तम प्रकारे होते, जेथे रक्त जोडले गेले आहे. जर सोडियम सायनाइड रक्तात जोडले गेले आणि नंतर पेरहाइड्रोल, ऑक्सिजन कमकुवतपणे सोडला जातो.

हे प्रायोगिकरित्या स्थापित केले गेले आहे की कोलोइडल प्लॅटिनम आणि कॅटालेस समान पदार्थांमुळे विषबाधा होते, उदाहरणार्थ, HCN, KCN, NaCN, CO, I 2 , H 2 S, CS 2, इ. उत्प्रेरकांच्या विषबाधाचे स्पष्टीकरण या वस्तुस्थितीद्वारे केले जाते की त्यांची मोठी पृष्ठभाग विषारी पदार्थांचे लक्षणीय प्रमाण शोषून घेते. या प्रकरणात, विषारी पदार्थ उत्प्रेरकाच्या सक्रिय पृष्ठभागास प्रतिक्रिया करणार्‍या पदार्थापासून वेगळे करतात आणि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया गतिमान करण्याची क्षमता गमावतो.

अनुभव. क्षारीय माध्यमात हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे उत्प्रेरक विघटन.गडद पाण्यात चमकण्यासाठी, चार उपाय तयार केले जातात:

1) 1 ग्रॅम पायरोगॉलॉल C 6 H 3 (OH) 3 पावडर 10 मिली डिस्टिल्ड पाण्यात विरघळवा;

2) समान प्रमाणात डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये 5 ग्रॅम K 2 CO 3 विरघळवा;

3) फॉर्मल्डिहाइड CH 2 O चे 35-40% द्रावण 10 मिली;

4) हायड्रोजन पेरोक्साइड (पेरहायड्रोल) च्या 30% द्रावणातील 15 मिली घ्या.पहिले तीन द्रावण एका काचेच्यामध्ये काढून टाका आणि मेटल ट्रेवर गडद ठिकाणी ठेवा.

जेव्हा डोळे अंधाराशी जुळवून घेतात, तेव्हा सतत ढवळत पेरहायड्रोल ग्लासमध्ये घाला. द्रव उकळण्यास सुरवात होते, जसे की ते होते, फेस आणि पिवळ्या-केशरी प्रकाशाने चमकते, चमकदार फेसाने चमकते.

उष्णतेचे प्रशंसनीय प्रकाशन न करता होणाऱ्या रासायनिक अभिक्रियांदरम्यान प्रकाशाच्या प्रकाशाला केमिल्युमिनेसन्स म्हणतात. केमिल्युमिनेसेन्सद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाश बहुतेकदा लाल किंवा पिवळा असतो. सध्याच्या प्रयोगात, केमिल्युमिनेसेन्सचे क्षारीय माध्यमात हायड्रोजन पेरॉक्साइडसह पायरोगॉलॉलच्या ऑक्सिडेशनद्वारे स्पष्ट केले आहे. ऑक्सिडेशन दरम्यान सोडलेली ऊर्जा जवळजवळ संपूर्णपणे प्रकाशात रूपांतरित होते, जरी त्यातील काही प्रमाणात थर्मल उर्जेच्या स्वरूपात देखील सोडले जाते, ज्यामुळे काचेच्या सामग्रीस गरम होते आणि फॉर्मल्डिहाइडचे आंशिक बाष्पीभवन होते (एक तीव्र गंध पसरतो).

पायरोगॉलॉलऐवजी, हायड्रोक्विनोन, रेसोर्सिनॉल किंवा फोटोग्राफिक डेव्हलपर्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

हायड्रोजन पेरोक्साईडमध्ये खालीलपैकी एक पदार्थ (स्टेबिलायझर्स) कमी प्रमाणात जोडून अधिक स्थिर केले जाऊ शकते: बार्बिट्यूरिक ऍसिड, यूरिक ऍसिड, फॉस्फोरिक ऍसिड, सल्फ्यूरिक ऍसिड, सोडियम फॉस्फेट, युरिया, फेनासेटिन इ.

हायड्रोजन पेरोक्साइड हे अतिशय कमकुवत ऍसिड आहे (कार्बोनिक ऍसिडपेक्षा कमकुवत). लिटमसच्या तटस्थ द्रावणाचा वापर करून त्याचे अम्लीय गुणधर्म निश्चित केले जाऊ शकतात.

दोन प्रकारचे क्षार हायड्रोजन पेरॉक्साइडशी संबंधित आहेत: हायड्रोपेरॉक्साइड्स (NaHO 2, KNO 2) आणि पेरोक्साइड्स (Na 2 O 2, K 2 O 2, BaO 2).

रासायनिक अभिक्रियांमध्ये, हायड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट म्हणून दोन्ही कार्य करू शकते.

कधीकधी pH मध्ये अगदी थोडासा बदल हायड्रोजन पेरोक्साइडच्या रेडॉक्स कार्यामध्ये आमूलाग्र बदल घडवून आणतो. खालील प्रतिक्रिया उदाहरणे आहेत:

I 2 + 5H 2 O 2 → 2HIO 3 + 4H 2 O; pH1 H 2 O 2 ऑक्सिडायझिंग एजंटवर,
2НIO 3 + 5Н 2 O 2 → I 2 + 6Н 2 O + 5O 2; pH2 H 2 O 2 वर कमी करणारे एजंट.
ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून, हायड्रोजन पेरोक्साइड खालीलप्रमाणे खंडित होते:

H-O-O-H → H-O-H + O.
(मुक्त केलेल्या ऑक्सिजनचे अणू कमी करणार्‍या एजंटशी प्रतिक्रिया देतात, नकारात्मक चार्ज केलेल्या डायव्हॅलेंट ऑक्सिजनमध्ये बदलतात).

आम्ल माध्यमात हायड्रोजन पेरॉक्साइडसह ऑक्सिडेशन

हायड्रोजन पेरोक्साईडसह नकारात्मक चार्ज केलेल्या आयोडीन आयनचे ऑक्सीकरण मुक्त आयोडीन मिळविण्याच्या विभागात वर्णन केले आहे. (ही प्रतिक्रिया हायड्रोजन पेरोक्साइडचे ट्रेस निर्धारित करण्यासाठी वापरली जाते.)

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह फेरस आयनचे फेरिक आयनमध्ये ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरण:

2FeSO 4 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 = Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O.

FeSO4

Fe 2 (SO 4) 3

FeSO 4 च्या नव्याने तयार केलेल्या हिरव्या द्रावणासह चाचणी ट्यूबमध्ये, पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि 3% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण ओतले जाते. डायव्हॅलेंट लोह आयनच्या ऑक्सिडेशनमुळे द्रावणाचा त्रिसंयोजक रंग बदलतो आणि पिवळा होतो. फेरिक आयनची उपस्थिती थायोसायनेट आयन वापरून निर्धारित केली जाऊ शकते, कारण फेरिक थायोसायनेटचा रंग तीव्रपणे रक्त-लाल असतो (प्रतिक्रिया अतिशय संवेदनशील असते).

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साईड ते सल्फ्यूरिक ऍसिड (सल्फेट्स) सह सल्फरस ऍसिड (सल्फाइट्स) चे ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

H 2 SO 3 + H 2 O 2 \u003d H 2 SO 4 + H 2 O.
जर हायड्रोजन पेरॉक्साईड सल्फर डायऑक्साइड (सल्फर ऍसिड) च्या जलीय द्रावणात जोडले गेले, तर सल्फर ऍसिडचे सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये ऑक्सीकरण केले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडची निर्मिती सत्यापित करण्यासाठी, आपण हे तथ्य वापरू शकता की BaSO 3 खनिज ऍसिडमध्ये विद्रव्य आहे, तर BaSO 4 त्यांच्यामध्ये किंचित विद्रव्य आहे.

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साईडसह पोटॅशियम फेरीसायनाइडचे ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरण:

2K 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 \u003d 2K 3 + 2H 2 O + K 2 SO 4.
जर किंचित पातळ केलेले H 2 SO 4 आणि H 2 O 2 चे 3% द्रावण पोटॅशियम फेरीसॅनाइडच्या पिवळ्या द्रावणासह चाचणी ट्यूबमध्ये जोडले गेले, तर चाचणी ट्यूबमधील द्रावण तपकिरी-लाल होते, पोटॅशियम फेरीसॅनाइडचे वैशिष्ट्य.

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह लीड सल्फाइडचे ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

PbS + 4H 2 O 2 \u003d PbSO 4 + 4H 2 O.
Rb(NO 3) 2 [किंवा Rb(CH 3 COO) 2] च्या द्रावणात हायड्रोजन सल्फाइडचे जलीय द्रावण घाला; लीड सल्फाइडचा काळा अवक्षेपण. प्रतिक्रिया समीकरणानुसार जाते:

Pb (NO 3) 2 + H 2 S \u003d PbS + 2HNO 3.
3% हायड्रोजन पेरोक्साईड द्रावण शिसे सल्फाइडच्या अवक्षेपात जोडले जाते, डिकेंटेशनद्वारे पूर्णपणे धुऊन जाते; लीड सल्फेटमध्ये ऑक्सिडाइझ केल्याने, अवक्षेप पांढरा होतो.

ही प्रतिक्रिया वेळोवेळी काळे झालेल्या पेंटिंगच्या नूतनीकरणावर आधारित आहे (त्यावर लीड सल्फाइड तयार झाल्यामुळे).

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह नीलचे ऑक्सीकरण.टेस्ट ट्यूबमध्ये इंडिगोच्या 5-6 मिली आणि हायड्रोजन पेरॉक्साइडच्या 3% किंवा अधिक मजबूत द्रावणाच्या 10-12 मिली द्रावणात उकळताना, इंडिगो द्रावणाचा रंग विरघळलेला दिसून येतो.

क्षारीय माध्यमातील हायड्रोजन पेरॉक्साइडसह ऑक्सिडेशन

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह क्रोमाइट्सचे क्रोमेट्सचे ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

2KCrO 2 + 2KOH + 3H 2 O 2 \u003d 2K 2 CrO 4 + 4H 2 O.
अल्कली मेटल क्रोमाइटच्या हिरव्या द्रावणात हायड्रोजन पेरोक्साइड जोडले जाते; क्रोमाइटचे क्रोमेटमध्ये ऑक्सीकरण होते आणि द्रावण पिवळे होते.

अल्कली मेटल क्रोमाइट हे त्रिसंयोजक क्रोमियम कंपाऊंडच्या द्रावणावर अल्कली (जास्त प्रमाणात) च्या क्रियेद्वारे प्राप्त होते (अल्कधर्मी माध्यमात ब्रोमिन पाण्याचे ऑक्सिडेशन पहा).

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह द्विसंधी मॅंगनीज क्षारांचे ऑक्सीकरण.प्रतिक्रिया समीकरण:

MnSO 4 + 2NaOH + H 2 O 2 \u003d H 2 MnO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O.
डायव्हॅलेंट मॅंगनीजच्या कोणत्याही कंपाऊंडच्या रंगहीन (किंवा किंचित गुलाबी) द्रावणात अल्कली जोडली जाते. मॅंगनीज हायड्रॉक्साईडचा पांढरा अवक्षेपण होतो, जो ऑक्सिजनच्या ट्रेसच्या उपस्थितीतही, मॅंगनीज डायऑक्साइड हायड्रेटमध्ये ऑक्सिडाइझ होतो आणि अवक्षेप तपकिरी होतो.

मॅंगनीज डायऑक्साइड हायड्रेटच्या उपस्थितीत नायट्रस ऑक्साईड मॅंगनीज ऑक्साईड बनवते.

वर वर्णन केलेल्या प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे पुढे जातात:

MnSO 4 + 2NaOH \u003d Mn (OH) 2 + Na 2 SO 4,
Mn (OH) 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 MnO 3 किंवा MnO (OH) 2,

हायड्रोजन पेरोक्साईडच्या उपस्थितीत, नायट्रस ऑक्साईडचे मॅंगनीज डायऑक्साइड हायड्रेटचे ऑक्सीकरण खूप वेगाने होते.

गरम केल्यावर, हायड्रोजन पेरोक्साईडसह डायव्हॅलेंट मॅंगनीज क्षारांचे ऑक्सीकरण समीकरणानुसार मॅंगनीज डायऑक्साइडच्या निर्मितीकडे जाते:

MnSO 4 + H 2 O 2 + 2KOH = MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.
अनेक प्रतिक्रियांमध्ये, हायड्रोजन पेरॉक्साइड अल्कधर्मी आणि अम्लीय वातावरणात कमी करणारे एजंट म्हणून काम करते.

कमी करणारे एजंट म्हणून, हायड्रोजन पेरोक्साइड खालीलप्रमाणे विघटित होते:

H-O-O-H → 2H + O=O.
पेरोक्साइड हे ऑक्सिडायझिंग आणि कमी करणारे दोन्ही घटक असू शकतात, पेरोक्साइड इलेक्ट्रॉन एका रेणूपासून दुसऱ्या रेणूमध्ये जाऊ शकतात:

H 2 O 2 + H 2 O 2 \u003d O 2 + 2H 2 O.
आम्लीय माध्यमात KMnO 4 आणि MnO 2 आणि अल्कधर्मी माध्यमात K 3 ची हायड्रोजन पेरोक्साइड घट ओल्या ऑक्सिजन उत्पादन विभागात वर्णन केली आहे.

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साईडसह गडद तपकिरी सिल्व्हर ऑक्साईड धातूच्या चांदीमध्ये कमी करणे.प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाते:

Ag 2 O + H 2 O 2 \u003d 2Ag + H 2 O + O 2.
एका टेस्ट ट्यूबमध्ये 2 मिलीलीटर एजीएनओ 3 सोल्यूशन, 3% एच 2 ओ 2 सोल्यूशनचे 4-6 मिली आणि पातळ NaOH सोल्यूशन 2-3 मिली. एकूण प्रतिक्रिया समीकरणानुसार धातूचा चांदीचा काळा अवक्षेप तयार होतो:

2AgNO 3 + 2NaOH + H 2 O 2 \u003d 2Ag + 2NaNO 3 + 2H 2 O + O 2.
चांदीच्या क्षारांच्या द्रावणावर अल्कलीच्या कृती अंतर्गत, अस्थिर सिल्व्हर ऑक्साईड हायड्रेटऐवजी, चांदीच्या ऑक्साईडचा गडद तपकिरी अवक्षेपण होतो (ही गुणधर्म इतर उदात्त धातूंच्या ऑक्साईडच्या हायड्रेट्सचे वैशिष्ट्य आहे).

अल्कलीच्या जास्त प्रमाणात, सिल्व्हर ऑक्साईड अघुलनशील आहे.

अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइडसह सोन्याच्या संयुगेची पुनर्प्राप्ती.पुनर्प्राप्ती अम्लीय आणि अल्कधर्मी दोन्ही वातावरणात पुढे जाऊ शकते.

कमी प्रमाणात गोल्ड क्लोराईड द्रावण असलेल्या चाचणी ट्यूबमध्ये थोडेसे अल्कली द्रावण आणि 3% हायड्रोजन पेरोक्साइड द्रावण घाला. सोने मुक्त करण्यासाठी ट्रिव्हॅलेंट गोल्ड आयनची झटपट कपात आहे:

2AuCl 3 + 3H 2 O 2 + 6KOH = 2Au + 6H 2 O + 3O 2 + 6KCl.
अनुभव. हायड्रोजन पेरोक्साइड हायपोक्लोराइट्स आणि हायपोब्रोमाइट्सची घट.प्रतिक्रिया समीकरणे:

KClO + H 2 O 2 \u003d KCl + H 2 O + O 2,
NaClO + H 2 O 2 \u003d NaCl + H 2 O + O 2,
NaBrO + H 2 O 2 \u003d NaBr + H 2 O + O 2,
CaOCl 2 + H 2 O 2 \u003d CaCl 2 + H 2 O + O 2.
या प्रतिक्रिया ऑक्सिजनच्या निर्मितीसाठी चाचणी-ट्यूब प्रयोगांचा आधार बनवतात.

हायड्रोजन पेरोक्साईडची अतिरिक्त उत्पादने. असा पदार्थ पेरीहाइड्रोल आहे - युरियामध्ये हायड्रोजन पेरोक्साइड जोडण्याचे उत्पादन:

क्रिस्टलीय अवस्थेतील हे संयुग सायट्रिक ऍसिडच्या ट्रेसद्वारे स्थिर होते. पाण्यात विरघळल्यावर हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार होतो.

हायड्रोजन पेरोक्साईडची साठवण. हायड्रोजन पेरॉक्साईड पॅराफिन (किंवा काचेच्या आत मेण लावलेले) पॅराफिन स्टॉपरने सीलबंद केलेल्या जहाजांमध्ये गडद आणि थंड ठिकाणी साठवले जाते.

हायड्रोजन पेरॉक्साइडचा वापर

हायड्रोजन पेरॉक्साइडचे 3% द्रावण औषधात जंतुनाशक म्हणून वापरले जाते, जखमा कुस्करण्यासाठी आणि धुण्यासाठी; उद्योगात ते स्ट्रॉ, पंख, गोंद, हस्तिदंत, फर, चामडे, कापड तंतू, लोकर, कापूस, नैसर्गिक आणि रेयॉन ब्लीचिंगसाठी वापरले जातात. चरबी आणि तेल ब्लीच करण्यासाठी 60% द्रावण वापरले जाते.

क्लोरीनच्या तुलनेत, हायड्रोजन पेरोक्साइडचे ब्लीचिंग एजंट म्हणून मोठे फायदे आहेत. हे परबोरेट्सच्या उत्पादनासाठी वापरले जाते (उदाहरणार्थ, सोडियम परबोरेट, जो ब्लीचच्या तयारीमध्ये सक्रिय घटक आहे).

हायड्रोजन पेरॉक्साईड (85-90%) ची उच्च केंद्रित द्रावणे काही ज्वलनशील पदार्थांसह मिसळून स्फोटक मिश्रण तयार करण्यासाठी वापरली जातात.

पाणी H 2 O

1781 मध्ये हायड्रोजन जाळून पाण्याचे संश्लेषण करणारे कॅव्हेंडिश पहिले होते; त्याची वजन रचना 1783 मध्ये Lavoisier द्वारे अचूकपणे स्थापित केली गेली होती आणि त्याची व्हॉल्यूमेट्रिक रचना - 1805 मध्ये गे-लुसाकने केली होती.

प्रसार

पाणी हे सर्वात सामान्य हायड्रोजन कंपाऊंड आहे; हे महासागर, समुद्र, तलाव, नद्या भरून पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचा दोन तृतीयांश भाग व्यापते. भरपूर पाणी पृथ्वीच्या कवचात आहे आणि वाफेच्या रूपात - वातावरणात आहे.

सर्वात शुद्ध नैसर्गिक पाणी हे वातावरणातील पर्जन्याचे पाणी आहे, अशुद्धतेने सर्वात प्रदूषित समुद्र आणि महासागरांचे पाणी आहे. त्यांच्या स्वभावानुसार, अशुद्धता अजैविक आणि सेंद्रिय असू शकतात. पाण्यात, ते विरघळलेल्या आणि निलंबित स्थितीत असू शकतात.

पाण्यातील अशुद्धता आहेत: मुक्त कार्बन डायऑक्साइड, नायट्रोजन, ऑक्सिजन, CaCO 3, Ca(HCO 3) 2, MgCO 3, CaSO 4, MgSO 4, अल्कली धातूचे क्लोराईड, सिलिकिक ऍसिड आणि त्यातील क्षार आणि क्षारीय पृथ्वीच्या धातूंचे क्षार, लोहाचे ऑक्साइड , अॅल्युमिनियम, मॅंगनीज, क्षारांचे क्षार आणि क्षारीय पृथ्वीचे धातू, नायट्रिक, नायट्रस आणि फॉस्फोरिक ऍसिडस्, सूक्ष्मजीव आणि कोलाइडल अवस्थेतील विविध सेंद्रिय पदार्थ.

खनिज पाण्यामध्ये, या अशुद्धतेव्यतिरिक्त, हायड्रोजन सल्फाइड, सल्फेट, बोरिक, आर्सेनिक, हायड्रोफ्लोरिक, हायड्रोब्रोमिक, हायड्रोआयडिक आणि इतर ऍसिडस् असतात.

अनुभव. Ba 2+ ion चा वापर करून, SO 4 2- ion ची उपस्थिती कोणत्याही नैसर्गिक पाण्यात, Ag + ion चा वापर करून, Cl - ion ची उपस्थिती आणि कपात 500 ml पाण्याचे बाष्पीभवन करून, ची उपस्थिती स्थापित केली जाते. कोरडे अवशेष.

प्राप्त करत आहे

हायड्रोजन (हायड्रोजन ज्वलन) च्या रासायनिक गुणधर्मांवरील विभागात पाण्याच्या उत्पादनाचे वर्णन केले आहे. इलेक्ट्रिक डिस्चार्जच्या कृती अंतर्गत हायड्रोजन ऑक्सिजनसह एकत्रित होते तेव्हा पाणी तयार होते; eudiometers च्या बांधकाम आणि हायड्रोजनसह ऑक्साईड कमी करणे या विभागांमध्ये पाण्याचे उत्पादन देखील वर्णन केले आहे.

क्रिस्टलायझेशन वॉटर असलेले पदार्थ गरम करून पाणी मिळवता येते, उदाहरणार्थ: CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, Na 2 SO 4 10H 2 O, FeSO 4 7H2O; उप-उत्पादन म्हणून, ते तटस्थीकरण प्रतिक्रिया, रेडॉक्स आणि इतर प्रतिक्रियांमध्ये तयार होते.

मोठ्या प्रमाणात रासायनिक शुद्ध पाणी मिळविण्यासाठी, वर वर्णन केलेल्या कोणत्याही पद्धतींचा वापर केला जात नाही, परंतु विविध मार्गांनी अतिशय सामान्य नैसर्गिक पाण्याचे शुद्धीकरण करण्याचा अवलंब केला जातो.

नैसर्गिक जलशुद्धीकरण

नियमित किंवा दुमडलेला फिल्टर, सच्छिद्र सिरेमिक किंवा काचेच्या प्लेटद्वारे किंवा काचेच्या लोकरद्वारे गाळण्याद्वारे भौतिक अशुद्धी विभक्त केल्या जातात.

पाण्याला कडकपणा देणारी अशुद्धता टिकवून ठेवण्यासाठी, पाणी परम्युटाइट फिल्टरमधून जाते आणि सक्रिय कार्बनद्वारे रंगीत पदार्थांपासून मुक्त होते.

ऊर्धपातन प्रक्रियेत पाण्यात विरघळलेली अशुद्धता काढून टाकली जाते. सर्वात सोपा डिस्टिलेशन उपकरण दर्शविले आहे, ज्यामध्ये वर्ट्झ फ्लास्क, एक रेफ्रिजरेटर आणि रिसीव्हर आहे.

प्रत्येक वेळी डिव्हाइस वेगळे न करण्यासाठी आणि प्लगसह कनेक्शन टाळण्यासाठी, जेना ग्लास () पासून बनविलेले डिव्हाइस वापरण्याची शिफारस केली जाते.

डिस्टिलेशन दरम्यान एकसमान उकळणे या वस्तुस्थितीमुळे प्राप्त होते की प्रथम फ्लास्कमध्ये थोडा सच्छिद्र पोर्सिलेन ठेवला जातो.

अशा प्रकारे मिळविलेल्या पाण्यात विरघळलेल्या अवस्थेत वायू असतात, उदाहरणार्थ CO 2, आणि सिलिकेट्सची फारच कमी मात्रा (पाणी कंडेन्सेटद्वारे रेफ्रिजरेटरच्या काचेच्या विरघळल्यामुळे तयार होते).

वायू काढून टाकण्यासाठी (उदाहरणार्थ, CO 2), 1000 मिली फ्लास्कमध्ये 750 मिली डिस्टिल्ड वॉटर घाला, त्यात केशिका ट्यूबचे काही तुकडे टाका आणि 30-40 मिनिटे उकळवा. उकळण्याच्या शेवटी, फ्लास्कला स्टॉपरने बंद करा, ज्यामध्ये सोडा चुना असलेली एक ट्यूब (CaO आणि NaOH चे मिश्रण) घातली जाते. सोडा चुना हवेतील कार्बन डाय ऑक्साईड शोषून घेतो, जो थंड झाल्यावर डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये जाऊ शकतो.

रासायनिक प्रयोगशाळेत द्रावण तयार करण्यासाठी आणि अवक्षेपण धुण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात डिस्टिल्ड वॉटर वापरले जात असल्याने, खाली अनेक सतत ऊर्धपातन उपकरणांचे वर्णन केले आहे.

डिस्टिलेशन उपकरण कलेशचिंस्की() मध्ये एक बाजूची नळी आणि सर्पिल कूलरशी जोडलेली वक्र मान असलेली रिटॉर्ट असते.

रिटॉर्ट आणि कूलरमधील पाण्याची स्थिर पातळी सायफनद्वारे राखली जाते.

प्रयोग सुरू करण्यापूर्वी, बाजूच्या नळीद्वारे सायफनमध्ये पाणी शोषले जाते, ज्यावर रबरी नळी लावायची असते आणि रबरची नळी क्लॅम्पने बंद केली जाते किंवा काचेची रॉड घट्ट घातली जाते.

एकसमान उकळण्याची खात्री करण्यासाठी, डिस्टिलेशन सुरू होण्यापूर्वी सच्छिद्र पोर्सिलेनचे अनेक तुकडे रिटॉर्टमध्ये ठेवले जातात आणि सायफनच्या बाजूच्या नळीच्या शेवटी एक फ्लास्क जोडला जातो, ज्यामध्ये पाणी गरम झाल्यावर सायफनमध्ये प्रवेश करणारे हवेचे फुगे एकत्र होतात. (सायफनमधील हवेचे बुडबुडे रिटॉर्टला पाण्याचा सामान्य पुरवठा खंडित करू शकतात) .

हे लहान उपकरण विशेष काळजी न घेता बराच काळ सतत कार्य करू शकते.

वर्खोव्स्की डिस्टिलेशन उपकरण(). डिव्हाइसचे वर्णन: रुंद ट्यूब परंतुते गरम झाल्यावर पाण्यातून बाहेर पडणारे हवेचे फुगे गोळा करण्याचे काम करते. ती सायफन भरताना बी, सी, डीजवळजवळ पूर्णपणे पाण्याने भरलेले. बाटली एफकट ऑफ तळाशी कॉर्कसह बंद केले जाते, ज्यामधून ट्यूब जाते इ(बाटलीतील जास्तीचे पाणी काढून टाकण्यासाठी). उपकरणाचे सर्व भाग रबर प्लग आणि नळ्यांद्वारे एकमेकांशी जोडलेले आहेत. नळातील पाणी रेफ्रिजरेटरमध्ये जाते, तेथून - बाटलीमध्ये एफ, नंतर - सायफन मध्ये बी, सी, डीडिस्टिलेशन फ्लास्कला. फ्लास्क आणि फ्लास्कमधील पाण्याची समान पातळी सायफनद्वारे राखली जाते बी, सी, डी. याचे सामान्य कार्य, मागील प्रमाणेच, टॅपमधून सतत पाण्याच्या प्रवाहाद्वारे सुनिश्चित केले जाते.

वर्णन केलेल्या व्यतिरिक्त, इतर अनेक, अधिक जटिल उपकरणे आहेत. जेना ग्लासपासून बनवलेल्या उपकरणांना प्राधान्य दिले जाते, ज्यामध्ये वैयक्तिक भाग प्लगद्वारे नव्हे तर विभागांद्वारे जोडलेले असतात. आपण वीज किंवा गॅसने गरम केलेले धातूचे उपकरण देखील वापरू शकता.

डिस्टिल्ड वॉटर सिंगल, डबल आणि मल्टीपल डिस्टिलेशन असू शकते.

पाण्याचे गुणधर्म

पाणी घन, द्रव आणि वायू स्थितीत असू शकते. एका अवस्थेतून दुस-या स्थितीत होणारे संक्रमण तापमान आणि दाबाने ठरवले जाते.

अनुभव. वाफ आणि धुके यांच्यातील फरक. 100 मिली फ्लास्कमध्ये थोडेसे पाणी ओतले जाते; फ्लास्कच्या मानेमध्ये 5 सेमी लांब आणि 6 मिमी व्यासाची एक काचेची नळी थोडीशी काढलेली बाह्य टोकासह घातली जाते. फ्लास्कला एस्बेस्टोस जाळीने झाकलेल्या ट्रायपॉडवर ठेवल्यानंतर, ते पाण्याच्या तीव्र उकळीत गरम केले जाते. परिणामी पाण्याची वाफ फ्लास्कमध्ये आणि ट्यूब उघडण्याच्या दोन्ही ठिकाणी अदृश्य असते, परंतु फ्लास्कच्या वर धुक्याचे ढग (कंडेन्स्ड वाफेचे थेंब) तयार होतात. पाणी एकसमान उकळण्यासाठी, सच्छिद्र पोर्सिलेनचे अनेक तुकडे किंवा काचेच्या मणी फ्लास्कमध्ये ठेवल्या जातात.

ट्यूबचा शेवट जोरदारपणे खेचणे आवश्यक नाही, कारण यामुळे उच्च दाब निर्माण होऊ शकतो आणि नंतर फ्लास्क फुटेल.

एकत्रीकरणाच्या सर्व राज्यांमध्ये शुद्ध पाणी रंगहीन आहे. पाण्याची वाफ अदृश्य आहे.

अनुभव. जोड्या, दृश्यमान आणि अदृश्य.टेबलावर चार मोठ्या बाटल्या ठेवल्या आहेत. पहिल्यामध्ये थोडेसे पाणी, दुसऱ्यामध्ये ब्रोमिन, तिसऱ्यामध्ये अल्कोहोल आणि चौथ्यामध्ये गॅसोलीन टाकले जाते.

काही काळानंतर, प्रत्येक फ्लास्कमधील हवा संबंधित द्रवाच्या वाफांनी संतृप्त होते. ब्रोमिन असलेल्या फ्लास्कमध्ये, बाष्प दृश्यमान असतात; पाणी, अल्कोहोल आणि गॅसोलीन असलेल्या फ्लास्कमध्ये ते अदृश्य असतात; अल्कोहोल आणि गॅसोलीनच्या बाटल्यांमध्ये, ते वासाने शोधले जाऊ शकतात.

+4°C वर शुद्ध पाण्याची घनता आणि 760 mm Hg चा दाब. कला. युनिट म्हणून घेतले.

अनुभव. +4°C वर उबदार पाण्याची घनता पाण्यापेक्षा कमी असल्याची पुष्टी.प्रयोगासाठी, ते एका चौरसाच्या स्वरूपात वाकलेली काचेची नळी वापरतात, ज्याची प्रत्येक बाजू सुमारे 25 सेमी लांब असते (). ट्यूबची दोन्ही टोके काचेच्या टी-ट्यूबला रबर ट्यूबच्या दोन तुकड्यांनी जोडलेली असतात. संपूर्ण उपकरण थंड पाण्याने भरलेले आहे, ज्यामधून हवा उकळवून काढून टाकली पाहिजे आणि आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या स्थितीत ट्रायपॉडमध्ये निश्चित केले पाहिजे. टी-ट्यूबमध्ये शाईचे काही थेंब, KMnO 4 सोल्यूशन, मिथिलीन ब्लू किंवा फ्लोरेसीन जोडले जातात आणि डाई दोन्ही दिशेने पसरत असल्याचे दिसून येते. मग ते उपकरण एका कोपऱ्यात गरम करतात आणि लक्षात येते की गरम केलेले पाणी कसे हलके होते, वर येऊ लागते आणि ट्यूबमधील सर्व द्रव आकृतीमध्ये बाणांनी दर्शविलेल्या दिशेने फिरू लागते. टी-आकाराच्या नळीतील डाई गरम होण्याच्या विरुद्ध दिशेने जाऊ लागते. जर आपण आता गॅस बर्नरला डाव्या कोपर्यात हलवले तर रंगीत पाणी डावीकडून उजवीकडे जाऊ लागते. हे उपकरण केंद्रीय हीटिंग मॉडेल म्हणून काम करते.

+4°C तापमानावर बर्फ पाण्यापेक्षा कमी दाट असतो, म्हणून तो द्रव पाण्यावर तरंगतो.

अनुभव. पाण्याची कमकुवत थर्मल चालकता तपासत आहे.खालच्या टोकाला टेस्ट ट्यूब घेऊन त्यात पाणी गरम करा. चाचणी ट्यूब उघडताना पाणी उकळू लागते, त्याच्या खालच्या टोकाला थंड राहते, ज्यासाठी चाचणी ट्यूब हाताने धरली जाते.

शुद्ध पाण्याची विद्युत चालकता खूप कमी आहे; शुद्ध पाणी हे विजेचे खराब वाहक आहे.

अनुभव.शुद्ध पाण्याची विद्युत चालकता आणि विविध इलेक्ट्रोलाइट्स आणि नॉन-इलेक्ट्रोलाइट्सच्या सोल्यूशनचा अभ्यास करण्यासाठी, एक विशेष उपकरण वापरला जातो.

द्रवपदार्थांची विद्युत चालकता निश्चित करण्यासाठी डिव्हाइसचे मुख्य भाग आहेत: दोन इलेक्ट्रोड, एक विद्युत दिवा असलेला दिवा बेस, एक सॉकेट, एक प्लग, एक ब्रेकर, विद्युत प्रवाह स्त्रोत आणि एक विद्युत वायर.

इलेक्ट्रोड प्लॅटिनम, कार्बन किंवा तांबे असू शकतात; दिवे वेगवेगळ्या शक्तीचे असू शकतात, परंतु ते फ्लॅशलाइटसाठी वापरलेले दिवे वापरण्यास प्राधान्य देतात; वर्तमान स्त्रोत 1-2 बॅटरी किंवा रेक्टिफायर्स तसेच इलेक्ट्रिकल नेटवर्कशी जोडलेले ट्रान्सफॉर्मर आणि 3-4 व्ही व्होल्टेज देऊ शकतात.

इलेक्ट्रोड प्लगसह चालू केले जातात. इलेक्ट्रिक दिवा असलेल्या बेसऐवजी, आपण इलेक्ट्रिक बेल वापरू शकता. सहसा, उपकरण (विद्युत दिवा, सॉकेट आणि ब्रेकरसह बेस) मध्ये दर्शविलेल्या आकृतीनुसार त्याच बोर्डवर माउंट केले जाते.

इलेक्ट्रोड्सच्या खालच्या टोकाला, एक खूण तयार केली जाते ज्यामध्ये इलेक्ट्रोड्स बुडवल्यावर भांड्यात द्रव ओतणे आवश्यक असते.

तांबे इलेक्ट्रोड. दोन तांब्याच्या तारा 10-12 सेमी लांब आणि 0.5-0.8 सेमी व्यासाच्या.

दोन्ही इलेक्ट्रोड, मागील प्रमाणे, कॉर्क सर्कलमध्ये निश्चित केले जातात, ज्यामध्ये ड्रॉपिंग फनेल देखील घातला जातो.

विद्युत चालकता निश्चित करण्यासाठी, वापरलेल्या इलेक्ट्रोडच्या आकारानुसार चाचणी ट्यूब, काच, सिलेंडर, फ्लास्क किंवा जारमध्ये द्रव ओतला जाऊ शकतो.

प्रयोग करण्यासाठी, इलेक्ट्रोड्स एका द्रवात बुडवले जातात आणि विद्युत दिवा (घंटा) आणि विद्युत उर्जेच्या स्त्रोतासह स्विचद्वारे जोडलेल्या इलेक्ट्रिकल सर्किटशी जोडलेले असतात.

विद्युत प्रवाह चालू असताना जर प्रकाश चालू झाला (किंवा बेल वाजली) तर द्रव हा विजेचा चांगला वाहक आहे.

प्रत्येक वेळी नवीन द्रवाची विद्युत चालकता तपासण्यापूर्वी, इलेक्ट्रोड्स, चाचणी द्रव ज्या भांड्यात ओतले जाते आणि फनेल डिस्टिल्ड वॉटर, अल्कोहोल, इथर, क्लोरोफॉर्म, टोल्यूएन किंवा इतर सॉल्व्हेंटने पूर्णपणे धुऊन फिल्टर पेपरने पुसले जाते. .

सहसा, खालील द्रव्यांची विद्युत चालकता प्रयोगशाळेत तपासली जाते: डिस्टिल्ड वॉटर, एचसीएलचे पातळ द्रावण, एच 2 एसओ 4, नाओएच, बा (ओएच) 2, नासीएल आणि साखर.

विद्युत चालकता आयनच्या उपस्थितीमुळे आहे हे दर्शविण्यासाठी, खालील दर्शवणे पुरेसे आहे:

Ba (OH) 2 + phenolphthalein चे द्रावण विद्युत प्रवाह चालवते;

H 2 SO 4 द्रावण वीज चालवते.आता जर H 2 SO 4 चे सौम्य द्रावण एका ड्रॉपिंग फनेलद्वारे Ba (OH) 2 च्या द्रावणात फेनोल्फथालीनसह विद्युत चालकता मोजण्यासाठी भांड्यात ओतले तर, एक अवक्षेपण सुरू होते, बल्बचा प्रकाश हळूहळू मंद होतो आणि शेवटी. पूर्णपणे बाहेर जाते; फिनोल्फथालीनमुळे द्रावणाचा लाल रंग नाहीसा होतो. त्यानंतर जर तुम्ही सल्फ्यूरिक आम्ल थेंब थेंब टाकत राहिलात, तर बल्ब पुन्हा उजळतो.

वातावरणीय दाबावर (760 mm Hg), पाणी 100° वर उकळते. दबाव बदलल्यास, पाण्याचा उकळत्या बिंदू देखील बदलतो.

अनुभव. कमी दाबाने पाणी उकळते.नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते. यात लिबिग रेफ्रिजरेटरचा समावेश आहे ज्यामध्ये जाड आणि टिकाऊ काचेची आतील नळी असते, ज्याचा शेवट लहान शंकूने होतो. शंकूपासून ट्यूबच्या विरुद्ध टोकाला, थर्मामीटर लटकण्यासाठी एक हुक असावा.

रेफ्रिजरेटरच्या फ्लास्कमध्ये थोडेसे पाणी ओतले जाते, थर्मामीटर निलंबित केले जाते जेणेकरून त्याचा पारा असलेला बल्ब फ्लास्कच्या पाण्यात असेल आणि रेफ्रिजरेटर ट्रायपॉडवर उभ्या स्थितीत निश्चित केले जाईल.

रेफ्रिजरेटरची आतील नलिका एका सेफ्टी वेसल्स आणि प्रेशर गेजद्वारे वॉटर जेट पंपशी जोडलेली असते.

प्रयोगाच्या सुरूवातीस, पाणी रेफ्रिजरेटरमधून जाते आणि फ्लास्क किंचित गरम केले जाते, ज्या तापमान आणि दाबाने पाणी उकळण्यास सुरवात होते त्याचे काळजीपूर्वक निरीक्षण केले जाते. नळ्या क्रॅक होऊ नयेत म्हणून या प्रयोगात खूप मजबूत व्हॅक्यूम होऊ देऊ नये.

प्रयोगाची एक सोपी आवृत्ती: आम्ही फ्लास्कमधील पाणी उकळण्यासाठी गरम करतो, स्टोव्हमधून फ्लास्क काढून टाकतो आणि हर्मेटिकली स्टॉपरने बंद करतो - उकळणे थांबते, आम्ही फ्लास्क थंड पाण्याच्या प्रवाहाखाली ठेवतो - जलद उकळणे पुन्हा सुरू होते.

अनुभव. वातावरणाच्या दाबापेक्षा जास्त दाबाने पाणी उकळते.नुसार डिव्हाइस एकत्र केले जाते.

डिव्हाइससाठी फ्लास्क 500 मिली क्षमतेच्या जाड आणि उच्च-गुणवत्तेच्या काचेचा बनलेला, रुंद तोंडाचा, गोलाकार तळाशी घेतला जातो.

फ्लास्कमध्ये 250 मिली पूर्व-उकडलेले पाणी घाला. फ्लास्क ट्रायपॉडमध्ये निश्चित केला जातो आणि रबर स्टॉपरने बंद केला जातो ज्यामधून दोन काचेच्या नळ्या जातात. एक ट्यूब, 6-7 मिमी व्यासाची, अशा आकाराच्या बबलसह समाप्त होते की ती फ्लास्कच्या मानेतून जाते. दुसरी नलिका, 6 मिमी व्यासाची, कॉर्कच्या खालच्या काठापासून सुरू होते; बाहेर, ते 90 ° च्या कोनात वाकलेले आहे आणि जाड-भिंतीच्या रबर ट्यूबचा वापर करून, उजव्या कोनात वाकलेल्या दुसर्या काचेच्या ट्यूबला जोडलेले आहे, जवळजवळ तळाशी 90-100 सेमी उंच आणि 1.5 पारा असलेल्या सिलेंडरमध्ये खाली केले आहे. -2 सेमी व्यासाचा.

सच्छिद्र पोर्सिलेनचे अनेक तुकडे कुपीमध्ये ठेवले जातात आणि अर्ध्यापर्यंत पाण्याने भरले जातात.

पाराच्या दर्शविलेल्या प्रमाणासह, फ्लास्कमधील हवा दोनपेक्षा जास्त वातावरणाच्या दाबाखाली असते.

जेणेकरून पारासह सिलेंडरमध्ये खाली केलेली ट्यूब बाहेर फेकली जाऊ नये, ती ट्रायपॉड क्लॅम्पमध्ये निश्चित केली जाते.

डिव्हाइस एकत्र केल्यानंतर, फ्लास्क पाण्याने गरम करा. सुरुवातीला, बबलमधील पाणी वातावरणाच्या दाबाने उकळते आणि नंतर फ्लास्कमधील पाणी दोनपेक्षा जास्त वातावरणाच्या दाबाने उकळते.

प्रयोगासाठी राउंड-बॉटम फ्लास्क वापरले जातात, कारण ते उच्च दाबाला अधिक प्रतिरोधक असतात.

प्रयोगादरम्यान, ते काळजीपूर्वक कार्य करतात, विशिष्ट अंतरावर निरीक्षण करतात, कारण 2-3 एटीएमच्या दाबाने फ्लास्क फुटू शकतो.

खालील रासायनिक अभिक्रियांमध्ये पाणी सामील आहे:प्रतिक्रियांमध्ये ज्यामध्ये ते ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म प्रदर्शित करते, हायड्रोलिसिस, हायड्रेशन, अॅडिशन, प्रतिस्थापन आणि प्रतिक्रियांमध्ये ज्यामध्ये पाणी उत्प्रेरकाची भूमिका बजावते.

हायड्रोजनच्या उत्पादनावरील प्रयोगांमध्ये, सोडियम, पोटॅशियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम, लोह आणि कार्बनवर पाण्याचा ऑक्सिडेटिव्ह प्रभाव विचारात घेण्यात आला.

ब्रोमाइन आणि आयोडीनला समर्पित विभाग फॉस्फरस हॅलाइड्सच्या हायड्रोलिसिसद्वारे हायड्रोजन ब्रोमाइड आणि आयोडाइडच्या उत्पादनावरील प्रयोगांचे वर्णन करतात.

क्लोरीन, ब्रोमिन आणि हायड्रोजन क्लोराईडच्या गुणधर्मांचा विचार करताना, हायड्रेशनबद्दल सांगितले गेले, जे अतिरिक्त प्रतिक्रिया म्हणून पुढे जाते.

हायड्रोजन आणि क्लोरीन किंवा आयोडीन आणि जस्त यांचे संयोजन स्पष्ट करणार्‍या प्रयोगांमध्ये, पाण्याचे उत्प्रेरक गुणधर्म दर्शविले जातात.

वर्णन केलेल्या अनेक प्रयोगांमध्ये पाण्याचा समावेश असलेल्या रासायनिक अभिक्रिया घडतात.