Хімія. Повторне видання. 7 клас. Попель

§ 3. Хімічний кабінет/шкільна хімічна лабораторія

Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте

Які правила роботи в хімічному кабінеті/ лабораторії?
Яким посудом і обладнанням оснащена хімічна лабораторія?
Яка будова полум’я?

Ви вже знаєте, що хімія — наука про речовини та їх перетворення. Науковці-хіміки виконують різноманітні експерименти з речовинами в лабораторіях, використовують сучасне обладнання, складні прилади.

• Пригадайте, які досліди і з якими речовинами ви виконували на уроках з природознавчих дисциплін.

Уроки хімії відбуваються в хімічному кабінеті або лабораторії, які оснащені витяжною шафою (мал. 8). У цій шафі виконують досліди, під час яких утворюються гази з різким, неприємним запахом. Подібні пристрої (витяжки) для очищення повітря є в багатьох сучасних помешканнях.

Мал. 8. Витяжна шафа

Ви працюватимете з хімічними реактивами — речовинами й розчинами. Їх зберігають у спеціальних шафах або сейфах. Деякі реактиви можуть спричинити опіки, запаморочення, отруєння, а легкозаймисті — пожежу. Тому їх потрібно використовувати дуже обережно. Запам’ятайте, де в хімічному кабінеті/лабораторії зберігаються аптечка та протипожежні засоби. Ви також маєте дотримуватися наведених нижче правил.

ПРАВИЛА РОБОТИ В ХІМІЧНОМУ КАБІНЕТІ/ЛАБОРАТОРІЇ

1. Під час виконання дослідів на вашому столі мають бути лише необхідні реактиви (речовини, розчини), обладнання, зошит, підручник і письмове приладдя.
2. Перед хімічним експериментом одягніть лабораторний халат, а якщо у вас довге волосся, приберіть його.
3. Виконуйте дослід після того, як обміркуєте послідовність своїх дій, дізнаєтеся про властивості речовин, які потрібно використати та одержати.
4. За найменшого сумніву щодо реактивів, обладнання, послідовності та умов виконання досліду зверніться із запитаннями чи по допомогу до вчителя/вчительки.
5. Зосередьтеся на виконанні кожного досліду, не відволікайтеся на сторонні справи й не відволікайте однокласників/однокласниць.
6. Дбайливо ставтеся до майна лабораторії, ощадливо витрачайте речовини.
7. Заборонено виконувати незаплановані досліди, змішувати будь-які речовини, зливати рідини на власний розсуд, змінювати умови експерименту.
8. Свої спостереження записуйте під час виконання досліду, а результат і висновки — після його завершення.
9. Після виконання дослідів приберіть робоче місце, витріть стіл, помийте пробірки, інший посуд і разом з обладнанням здайте вчителеві/вчительці.
10. Залишки речовин після дослідів висипте чи вилийте в призначені для цього посудини. Про розчини, які можна виливати в раковину, скаже вчитель/учителька; їх рештки змийте проточною водою.

Доберіть правильні закінчення речення «Досліди можна виконувати ... »:

а) тільки-но розпочався урок;
б) після отримання дозволу вчителя/вчительки;
в) лише ті, які описано в підручнику або вказані вчителем/учителькою;
г) ті, які хочу зробити.

Для того щоб виконувати хімічні експерименти, вам потрібно знати основні види лабораторного посуду, обладнання і вміти ними користуватися.

Лабораторний посуд. Більшість посуду для хімічних дослідів виготовлено зі скла, решта — з порцеляни (мал. 9). Працюючи зі скляним посудом, пам’ятайте, що він легко розбивається і може тріскати під час нагрівання. Порцеляновий посуд призначений для нагрівання, розтирання твердих речовин; він термостійкіший і міцніший за скляний.

Мал. 9. 1 — піпетка; 2 — скляна пластинка (предметне скло); 3 — скляна паличка; 4 — скляна трубка; 5 — конічна колба; 6 — плоскодонна колба; 7 — хімічна склянка; 8 — мірний циліндр; 9 — кристалізатор; 10 — пляшка для зберігання рідин; 11 — лійка; 12 — порцелянова чашка; 13 — порцелянова ступка з товкачиком; 14 — крапельниця; 15 — банка для зберігання речовин; 16 — пробірка; 17 — порцелянова ложка

У хімічній лабораторії всі речовини та розчини містяться в щільно закритих банках і пляшках. Їх відкривають, щоб узяти необхідну порцію речовини або розчину, а потім закривають. Кришки і корки кладуть на стіл зовнішньою поверхнею, яка не контактувала з речовиною (розчином).

Порцію твердої речовини дістають із банки ложечкою або шпателем. Необхідний об’єм рідини відбирають піпеткою або за допомогою мірного циліндра.

Для подрібнення часточок твердої речовини використовують порцелянову ступку з товкачиком.

Випарювання розчинів, прожарювання твердих речовин здійснюють у порцелянових чашках. Випарити воду з кількох крапель розчину можна на предметному склі.

Досліди в школі зазвичай виконують у пробірках. Вони виготовлені з тонкого скла, тому працювати з ними потрібно обережно. У пробірку поміщають стільки твердої речовини, щоб вона вкрила дно (0,5-1 г), а рідини наливають об’ємом 1-2 мл (це шар завтовшки в 1-2 см).

Воду в пробірку краще наливати за допомогою промивалки — спеціальної пластмасової посудини (мал. 10, а). Для цього трубку промивалки спрямовують у пробірку і, не торкаючись трубкою внутрішніх стінок пробірки, стискають рукою пластмасову посудину (мал. 10, б).

Мал. 10. Промивалка (а) і користування нею (б)

• Налийте з промивалки в пробірку приблизно 2 мл води. Що відбудеться в разі негерметичного з’єднання кришки промивалки з посудиною або трубкою?

• Якщо ви користуєтесь рідким милом, поясніть принцип роботи дозатора (мал. 11). Чим дозатор нагадує промивалку?

Мал. 11. Дозатор з рідким милом

Обладнання. У хімічній лабораторії є різне обладнання (мал. 12, 13, 14).

Мал. 12. Лабораторне обладнання: 1 — тринога; 2 — металевий і порцеляновий шпателі; 3 — пінцет; 4 — пробіркотримач; 5 — металева ложка для спалювання речовин; 6 — штатив із пробірками

Мал. 13. Електронні ваги

Для виконання дослідів часто використовують лабораторний штатив (мал. 14), призначений для закріплення пробірок, колб, порцелянових чашок. Це металевий стержень, закручений у підставку й укомплектований муфтами, лапками, кільцями. Кожна муфта має два гвинти: один — для з’єднання її зі стержнем штатива, а другий — для закріплення в ній лапки або кільця.

Мал. 14. 1 — підставка; 2 — стержень; 3 — муфта; 4 — кільце; 5 — лапка

Пробірку закріплюють у лапці ближче до отвору, а колбу — за шийку, причому так, щоб посудина з лапки не випадала і її можна було в ній переміщувати. Гвинт лапки закручують без надмірних зусиль, щоб не тріснуло скло.

Кільце є підставкою для порцелянової чашки чи колби, у якій нагрівають речовину або розчин.

• З’єднайте лапку з муфтою за допомогою гвинта і закріпіть їх на стержні штатива, використавши другий гвинт на муфті. Послаблюючи цей гвинт, підніміть або опустіть лапку, поверніть навколо стержня (щоразу закріплюйте муфту з лапкою в штативі).

У деяких дослідах користуються пробіркотримачем. У ньому спочатку зсувають затискач у бік ручки, потім вставляють пробірку і, притримуючи її, переміщують затискач у протилежному напрямку.

• Закріпіть пробірку в пробіркотримачі.

• Запропонуйте дизайн приладу для одержання і збирання вуглекислого газу в колбу витисненням з неї повітря (цей газ важчий за повітря). Намалюйте закріплену в лабораторному штативі пробірку, сполучену з трубкою, яку вставлено в гумовий корок. Пробірка, трубки (одну з них виберіть для приладу) і колба зображені на малюнку.

Нагрівання речовин або їх сумішей здійснюють у хімічному кабінеті (лабораторії), використовуючи спиртівку, сухе пальне або електронагрівач.

Спиртівка — скляна посудина певної форми, у яку через металеву трубку вставлений ґніт — смужка зі спеціальної тканини (мал. 15, а). Перед використанням у спиртівку наливають спирт (до половини об’єму) і вставляють трубку з ґнотом і закріпленим на ній диском. Потім до ґнота підносять запалений сірник. Щоб погасити полум’я, спиртівку накривають ковпачком (мал. 15, б), припиняючи в такий спосіб доступ повітря до спирту, що горить. Дмухати на полум’я не можна.

Мал. 15. Спиртівка (а) і гасіння полум'я ковпачком (б)

Сухе пальне — це шматочки білої горючої речовини, подібні на цукор-рафінад або великі пігулки (мал. 16). Шматочок пального кладуть на термостійку підставку і підпалюють від сірника. Гасять сухе пальне, накриваючи його металевим ковпачком або порцеляновою чашкою.

Мал. 16. Сухе пальне

Під час нагрівання речовин, їх сумішей будьте уважними та обережними. Щоб з’ясувати, у якій частині полум’я потрібно нагрівати пробірку чи колбу, виконайте дослід.

ВИВЧАЄМО БУДОВУ ПОЛУМ’Я

Запаліть парафінову свічку.

Порівняйте за кольором нижню, середню і верхню частини полум’я. Яка частина полум’я найяскравіша?

Що відбувається з парафіном біля ґнота?

Внесіть у середню частину полум’я порцелянову чашку або шпатель. Що помічаєте на поверхні цього предмета?

Запишіть свої спостереження в зошит.

Під час експерименту ви переконалися, що полум’я не є однорідним. У нижній, темній, зоні полум’я температура невисока (мал. 17). Через це, а також унаслідок нестачі повітря горіння парафіну тут майже не відбувається.

Мал. 17. Будова полум’я

У середній зоні полум’я температура вища. Частина речовин у ній згоряє, а решта перетворюється на горючі гази і часточки сажі (ви їх помітили на порцеляновій чашці або шпателі), які розжарюються і світяться. Тому ця зона полум’я найяскравіша.

Верхня зона полум’я має найвищу температуру. Тут усі речовини згоряють повністю; утворюються вуглекислий газ і пара.

Отже, під час виконання хімічних дослідів нагрівати речовини в пробірках або інших посудинах потрібно у верхній зоні полум’я, де температура найвища.

• Чи буде горіти свічка під водою, на Місяці, на вершині Евересту? Обґрунтуйте відповідь.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, сформулюйте в зошиті висновки про дотримання правил роботи в хімічному кабінеті/лабораторії, використання посуду та обладнання.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Перевірте себе

12. Назвіть посуд та обладнання, які використовують:

а) для вимірювання об’єму рідини;
б) для нагрівання речовини;
в) для випарювання води з розчину;
г) для подрібнення твердих речовин.

Поясніть

13. Чому в лабораторії користуються скляними пробірками і колбами, а не виготовленими із пластмаси?

Створіть

14. Відшукайте в інтернеті інформацію про те, як виготовити окопну свічку. З допомогою дорослих виготовте її вдома та випробуйте. Пам’ятайте про правила поводження з вогнем.

15. Ви можете виготовити вдома пробіркотримач, використавши прищіпку (мал. 18). Що зробите для того, щоб під час нагрівання пробірки, закріпленої у виготовленому пробіркотримачі, не сталося опіку пальців?