Cristalohidrati

Unitate de continut

TEMA: Cristalohidrati

Clasa: a IX-a

Tipul lectiei: lectie mixta

Obiective cognitive

La sfarsitul lectiei elevii trebuie:

O₁ - Sa defineasca notiunile de cristalohidrat, apa de cristalizare, substanta anhidra, substanta hidratata, substanta higroscopica.

O₂ - Sa cunoasca importanta unor cristalohidrati si substante higroscopice.

O₃ - Sa stie algoritmul de calcul al concentratiei procentuale atunci cand solutul este un cristalohidrat.

Obiective operationale:

La sfarsitul lectiei elevii trebuie sa fie capabili:

O₁ - Sa opereze cu notiunile de: cristalohidrat, substanta higroscopica, apa de cristalizare etc.

O₂ - Sa discrimineze intre cristalohidrati si substante higroscopice.

O₃ ^- Sa identifice dintr-o serie de substante date, pe baza observatiilor experimentale, substantele higroscopice si cristalohidratii.

O₄ - Sa foloseasca corect in calcularea concentratiei apa de cristalizare. Strategii didactice:

a) Metode si procedee: conversatia euristica, experimentul, problematizarea, algoritmizarea, rezolvarea de exercitii si probleme, descoperirea dirijata.

b) Mijioace de invatamant retroproiectorul, fisa deactivitate independenta, ustensile de laborator, substante chimice, manualul.

Organizarea procesului de predare-invatare

Lectia incepe cu testul de evaluare nr.3 .

Se efectueaza experimentul 1 din 'Fisa de activitate independenta'.

Raspuns: Prin incalzire (calcinare), culoarea albastra a sulfatului de cupru devine alba. Pe peretii creuzetului se observa picaturi fine de apa. Adaugand apa distilata, sulfatul de cupru redevine de culoare albastra.

Concluzie: CuSO_4, 5H₂O numit 'piatra vanata', este albastru, in timp ce CuSO₄ anhidru, este de culoare alba.

Informatie: O serie de substante retin un numar de molecule de apa, numita apa de cristalizare. Formatiunile respective sunt cunoscute sub denumirea de cristalohidrati. Cativa cristalohidrati cu importanta practica sunt prezentati in tabelul proiectat pe ecran:

Informatie: Unele substante formeaza mai multi cristalohidrati, cu cantitati diferite de apa de cristalizare, stabili intr-un anumit interval de temperatura. Exemplu:      125C

CaSO₄.2H₂0 > CaSO₄.1/2H₂O

gips ipsos

Informatie: Cristalohidratii au proprietati fizice diferite de ale apei si de ale substantei din care provin. Prin eliminarea totala a apei de cristalizare se obtine o substanta anhidra (anhidru = fara apa).

Comportarea unor cristalohidrati expusi la aer este diferita. Exemplu:

- Na₂SO₄.10 H₂O; Na₂C0₃.10 H₂O - pierd o parte din apa de cristalizare cand sunt lasati la aer, fenomen cunoscut sub numele de efluorescenta.

- CaCl₂ - absoarbe vapori de apa din atmosfera pana la dizolvare, fenomen cunoscut sub denumirea de delicvescenta.

CaCl₂ --> CaCl₂.H₂0 --> CaCl₂.2H₂0 --> CaCl₂.6H₂O

Informatie: Substantele care au proprietatea de a absorbi vapori de apa din atmosfera se numesc substante higroscopice.

Se efectueaza experimentul 2 din 'Fisa de activitate independenta'.

Raspuns: Substantele solide din experienta se umezesc; ele absorb apa din atmosfera, deci sunt substante higroscopice.

Concluzie: Astfel de substante trebuie pastrate in vase foarte bine inchise, ferite de vaporu de apa. In caz contrar, absorb atat de multa apa incat se dizolva in ea.

Informatie: O atmosfera lipsita de vapori de apa se realizeaza intr-un vas special de laborator numit exicator. Pe fundul exicatorului se pune o substanta higroscopica, de exemplu, clorura de calciu anhidra.

Intrebare: prezinta importanta practica aceasta propnetate a substantelor de a absorbi apa din atmosfera?

Raspuns: Da. Cu astfel de substante putem mentine uscate alte substante.

Intrebare: Ati intalnit astfel de aplicatii practice?

Raspuns: La tuburile de medicamente - mai precis 'Calciu efervescent' contine in dopul tubului cateva cristale ale unei substante higroscopice care isi schimba culoarea in functie de cantitatea de apa absorbita.

Observatie: Schimbarea culorii indica terminarea perioadei de protectie impotriva umiditatii.

Atunci cand in calculele chimice se folosesc cristalohidrati este importanta determinarea apei de cristalizare.

Pentru exemplificare se efectueaza activitatea independenta 1 din 'Fisa de activitate independenta'.

Raspuns: 1 mol BaCl₂ (208 g)       x moli H_2O (18x g)

b..............a

208 a

x= ------------ g H2O

18b

Se efectueaza activitatea independenta 2 din 'Fisa de activitate independenta'.

Raspuns:

Apa de cristalizare poate interveni si in calcule referitoare la concentratie. Pentru exemplificare se efectueaza activitatea independenta 3 din 'Fisa de activitate independenta'.

Raspuns:

Tema: Activitatile independente 4 si 5 din 'Fisa de activitate independenta'.

FISA DE ACTIVITATE INDEPENDENTA

Experimentul 1

Incalzeste pe sita de azbest capsula de portelan care contine sulfat de cupru cristalizat. Amesteca din cand in cand cu bagheta. Lasa capsula sa se raceasca dupa schimbarea culorii. Cu ajutorul pipetei adauga 1-2 picaturi de apa distilata pe suprafata capsulei.

Observatie: Prin incalzire (calcinare), culoarea sulfatului de cupru trece din albastru in.... Pe peretii creuzetului se observa picaturi fine de ...

Adaugand apa distilata la sulfatul de cupru deshidratat se observa...      .

Experimentul 2

Pe cele cinci sticle de ceas de la mesele de lucru aveti urmatoarele substante: clorura de calciu, CaCI₂; clorura de aluminiu, AlCl₃ clorura de crom(III), CrCl₃; clorura de fier(lll), FeCl₃; hidroxid de sodiu, NaOH.

Comparati-le cu esantioanele din sticlutele etanse si notati observatiile.

Activitate independenta 1

Se considera cristalohidratul BaCl₂.xH₂O.

Determina prin calcul valoarea lui x stiind ca:

- masa apei de cristalizare = a g;

- masa BaCI₂ anhidru = b g.

Se dau: A_Ba = 137; A_cl = 35,5

Raspuns:

Activitate independenta 2

Cristalohidratul Na₂C0₃.xH₂0 contine 62,9345% apa de cristalizare. Stabileste formula cristalohidratului.

Se dau: A_Na = 23; A_C = 12; A_o = 16

Raspuns:

Activitarte independenta 3

Solutiile diluate de piatra vanata, CuSO₄.5H₂O se folosesc in tratamentul vitei de vie, pentru combaterea manei. Se dizoiva 286 g piatra vanata in 21 apa. Ce concentratie procentuala are solutia obtinuta?

Se dau: A_Cu= 64; A_S = 32; A_o = 16; A_H = 1

Raspuns:

Activitate independenta

Se dau urmatoarele substante in stare solida: sulfat de cupru cristalizat, hidroxid de sodiu, soda cristalizata.

Se cere:

a) Care este natura legaturilor chimice din aceste substante?

b) Subliniati cu o linie cristalohidratii si incercuiti substantele higroscopice dintre substantele date.

Raspuns:

Activitate independenta 5

Alegeti raspunsul corect din raspunsurile propuse mai jos:

Cristalohidratii pierd apa de cristalizare daca sunt incalziti la temperatura mai mare de 100C, proces numit:

a) efluorescenta;

b) calcinare;

c) cristalizare.

FISA DE ACTIVITATE INDEPENDENTA

(rezolvare)

Experimentul 1

Incalzeste pe sita de azbest capsula de portelan care contine sulfat de cupru cristalizat. Amesteca din cand in cand cu bagheta. Lasa capsula sa se raceasca dupa schimbarea culorii. Cu ajutorul pipetei adauga 1-2 picaturi de apa distilata pe suprafata capsulei.

Observatie: Prin incalzire (calcinare), culoarea albastra a sulfatului de cupru devine alba. Pe peretii creuzetului se observa picaturi fine de apa. Adaugand apa distilata, sulfatul de cupru redevine de culoare albastra.

Experimentul 2

Pe cele cinci sticle de ceas de la mesele de lucru aveti urmatoarele substante: clorura de calciu, CaCI₂; clorura de aluminiu, AlCl₃ clorura de crom(III), CrCl₃; clorura de fier(lll), FeCl₃; hidroxid de sodiu, NaOH.

Comparati-le cu esantioanele din sticlutele etanse si notati observatiile.

Raspuns:

Substantele solide din experienta se umezesc; ele absorb apa din atmosfera, deci sunt substante higroscopice.

Activitate independenta 1

Se considera cristalohidratul BaCl₂.xH₂O.

Determina prin calcul valoarea lui x stiind ca:

- masa apei de cristalizare = a g;

- masa BaCI₂ anhidru = b g.

Se dau: A_Ba = 137; A_cl = 35,5

Raspuns:

mol BaCl₂ (208 g) x moli H_2O (18x g)

b..............a

208 a

x= ------------ g H2O

18b

Activitate independenta 2

Cristalohidratul Na₂C0₃.xH₂0 contine 62,9345% apa de cristalizare. Stabileste formula cristalohidratului.

Se dau: A_Na = 23; A_C = 12; A_o = 16

Raspuns:

Activitarte independenta 3

Solutiile diluate de piatra vanata, CuSO₄.5H₂O se folosesc in tratamentul vitei de vie, pentru combaterea manei. Se dizoiva 286 g piatra vanata in 21 apa. Ce concentratie procentuala are solutia obtinuta?

Se dau: A_Cu= 64; A_S = 32; A_o = 16; A_H = 1

Raspuns:

Activitate independenta

Se dau urmatoarele substante in stare solida: sulfat de cupru cristalizat, hidroxid de sodiu, soda cristalizata.

Se cere:

a) Care este natura legaturilor chimice din aceste substante?

Raspuns: legaturi ionice

b) Subliniati cu o linie cristalohidratii si incercuiti substantele higroscopice dintre substantele date.

Raspuns: sulfat de cupru cristalizat, hidroxid de sodiu, soda cristalizata.

Activitate independenta 5

Alegeti raspunsul corect din raspunsurile propuse mai jos:

Cristalohidratii pierd apa de cristalizare daca sunt incalziti la temperatura mai mare de 100C, proces numit:

a) efluorescenta;

b) calcinare;

c) cristalizare.