Univerzitetu Nišu

Prirodno - matematički fakultet

Departman za hemiju

Povećanje zainteresovanosti za učenje hemije

preko laboratorijskih ogleda učenika

- Master rad -

Mentor: Student:

Prof. dr Ruţica Nikolić Stefana Janićijević

Niš, 2015.

Zahvaljujem se mentorki dr Ružici Nikolić, redovnom profesoru PMF-a u Nišu, koja je

prihvatila saradnju i pomogla pri definisanju teme za izradu Master rada, na ličnom

interesovanju, nizu korisnih saveta i sugestija, na izuzetnom strpljenju i vremenu posvećenom

mom master radu kao i na ukazanoj pomoći i nizu korisnih sugestija tokom eksperimentalnog

rada. Veliko Vam hvala na ukazanom poverenju, strpljenju i razumevanju!

Takođe, zahvalila bih se i dr Nenadu Krstiću, docentu PMF-a u Nišu, na vremenu koje

mi je posvetio i nizu korisnih saveta koje mi je dao tokom izrade ovog master rada.

Najveću zahvalnost dugujem svojim roditeljima, sestri, suprugu i svim prijateljima koji

su bili uz mene tokom studiranja i pisanja ovog rada, zahvaljujem im se na neizmernoj ljubavi,

podršci, pomoći, motivaciji i razumevanju. Ovaj rad posvećujem Vama!

ISKRENO VAM HVALA!

1

1. Uvod

2

Eksperiment, ogled, opit, pokus ili proba analitički je postupak za proučavanje uzročno-

posledičnih odnosa. To je metod naučnog istraţivanja u kojem se namerno i sistematski menja

neka pojava, radi izazivanja, a onda posmatranja i merenja neke druge pojave (nezavisno-zavisna

promenljiva), dok se ostali relevantni uslovi (promenljive) kontrolišu ili izoluju. Postoji više

vrsta ogleda, a najpoznatiji su laboratorijski i ogled u prirodnim uslovima. [1]

U oba slučaja eksperiment je tako organizovan postupak naučnog istraţivanja da dobijeni

rezultat nesumnjivo i nedvosmisleno potvrĎuje ili odbacuje postavljenu hipotezu. U nauci se

eksperiment smatra jednim od najobjektivnijih, najpouzdanijih i najegzaktnijih metoda, tako da

saznanja zasnovana na njemu imaju visok epistemološki status.

Eksperiment (ogled) je namerno izazivanje promena u odreĎenim, strogo kontrolisanim

uslovima, radi njihovog praćenja i proučavanja. [2]

Najbolji način uvoĎenja učenika u svet hemijskih pojmova, o kojima nemaju predhodna

znanja, jeste da im se omogući maksimalna aktivnost, samostalni rad, postavljanje pitanja i

traţenje odgovora. Ovo se moţe ostvariti kroz eksperimente, primenom modela i crteţa,

analogija i kroz didaktičke igre.

Na početku obrade nekog sadrţaja nalaze se odgovori na pitanja:

Šta je cilj nastavnih sadržaja koji če biti obrađivani?

Koji ishodi treba da budu ostvareni?

Od čega se polazi?

Cilj ovog rada je da se izborom učeničkih ogleda poveća zainteresovanost u skladu sa

planom i programom kao i metodičkim zahtevima za proučavanje hemije i zanimanja/oblasti

povezanih sa hemijom (industrija, medicina, farmacija, ţivotna sredina itd.), kao i pronalaţenje

načina za efikasnije izvoĎenje nastave u osnovnoj školi, u različitim uslovima realizacije nastave

(različita opremljenost škola). Istraţivanje koje je ovde prikazano takoĎe ima za cilj proveru

efikasnosti metoda rada u nastavi hemije, za koje se pretpostavlja da će dovesti do poboljšanja

načina obrade sadrţaja i usvajanje istog od strane učenika iz osnovnoškolskog programa hemije.

U ovom radu se vrši metodološko–metodički pristup problemu zainteresovanosti učenika

za hemiju kroz izvoĎenje samostalnih, kraktih, efektnih i interesantnih ogleda.

3

2. Teorijski deo

4

2.1. Ciljevi i zadaci hemije U Sluţbenom glаsniku RS – Prosvetni glаsnik br. 9 od 21. julа 2006. god. tаčno su

definisаni ciljevi i zаdаci nаstаve hemije zа osnovnu školu. [3]

2.1.1. Ciljevi nаstаve hemije zа osnovnu školu su:

rаzvijаnje funkcionаlne hemijske pismenosti;

rаzumevаnje promenа i pojаvа u prirodi nа osnovu znаnjа hemijskih pojmovа, teorijа,

modelа i zаkonа; -rаzumevаnje sposobnosti komunicirаnjа korišćenjem hemijskih

terminа, hemijskih simbolа, formulа i jednаčinа;

rаzvijаnje sposobnosti zа izvoĎenje jednostаvnih hemijskih istrаţivаnjа;

rаzvijаnje sposobnosti zа rešаvаnje teorijskih i eksperimentаlnih problemа;

rаzvijаnje logičkog i аpstrаktnog mišljenjа i kritičkog stаvа u mišljenju;

rаzvijаnje sposobnosti zа trаţenje i korišćenje relevаntnih informаcijа u

rаzličitim izvorimа (udţbenik, nаučno populаrni člаnci, internet);

rаzvijаnje svesti o vаţnosti odgovornog odnosа premа ţivotnoj sredini, odgovаrаjućeg i

rаcionаlnog korišćenjа i odlаgаnjа rаzličitih supstаnci u svаkodnevnom ţivotu;

rаzvijаnje rаdoznаlosti, potrebe zа sаznаnjem o svojstvimа supstаnci u okruţenju i

pozitivnog stаvа premа učenju hemije;

rаzvijаnje svesti o sopstvenim znаnjimа i sposobnostimа i dаljoj profesionаlnoj

orijentаciji.

2.1.2. Zаdаci nаstаve hemije zа osnovnu školu su:

omogućаvаnje učenicimа dа rаzumeju predmet izučаvаnjа hemije i nаučni metod kojim

se u hemiji dolаzi do sаznаnjа;

omogućаvаnje učenicimа dа sаgledаju znаčаj hemije u svаkodnevnom ţivotu, zа rаzvoj

rаzličitih tehnologijа i rаzvoj društvа uopšte;

osposobljаvаnje učenikа dа se koriste hemijskim jezikom: dа znаju hemijsku

terminologiju i dа rаzumeju kvаlitаtivno i kvаntitаtivno znаčenje hemijskih simbolа,

formulа i jednаčinа;

5

stvаrаnje nаstаvnih situаcijа u kojimа će učenici do sаznаnjа o svojstvimа supstаnci i

njihovim promenаmа dolаziti nа osnovu demonstrаcionih ogledа ili ogledа koje

sаmostаlno izvode, rаzvijаjući pri tome аnаlitičko mišljenje i kritički stаv u mišljenju;

stvаrаnje nаstаvnih situаcijа u kojimа će učenici rаzvijаti eksperimentаlne veštine,

prаvilno i bezbedno, po sebe i druge, rukovаti lаborаtorijskim priborom, posuĎem i

supstаncаmа;

osposobljаvаnje učenikа zа izvoĎenje jednostаvnih istrаţivаnjа;

stvаrаnje situаcijа u kojimа će učenici primenjivаti teorijsko znаnje i eksperimentаlno

iskustvo zа rešаvаnje teorijskih i eksperimentаlnih problemа;

stvаrаnje situаcijа u kojimа će učenici primenjivаti znаnje hemije zа tumаčenje pojаvа i

promenа u reаlnom okruţenju;

omogućаvаnje učenicimа dа kroz jednostаvnа istrаţivаnjа rаzumeju kvаntitаtivni аspekt

hemijskih promenа i njegovu prаktičnu primenu. [3]

2.2. Nastavni plan i program

Nastavni plan i program za osnovno i srednje obrazovanje i vaspitanje u našoj zemlji

donosi Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja. [4]

Nastavni plan je školski dokument kojim se odreĎuju predmeti koji će se proučavati u

odreĎenom tipu škole, redosled njihovog izučavanja, kao i fond nedeljnih, odnosno godišnjih

časova predmeta.

Nastavni program predstavlja školski dokument kojim se odreĎuje obim, dubina i

redosled nastavnih sadrţaja.

2.3. Vrste nastave hemije

Nastava, kao najorganizovaniji vid obrazovanja i vaspitanja se moţe ostvarivati na

različitim načinima, nivoima, namenama. Zato se obično nastava deli na različite vrste.

6

2.3.1. Redovna nastava

Najčešća vrsta nastave je redovna nastava. Ona je obavezna za sve učenike redovnog

školovanja. Ova nastava se izvodi prema planovima i programima koje donosi Ministarstvo

prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije sa tačno odreĎenim fondom časova.

2.3.2. Dopunaska nastava

Dopunska nastava se organizuje za one učenike koji imaju teškoće u usvajanju gradiva

redovne nastave. Cilj ove nastave je da se učenici osposobe da bi uspešno pratili redovnu

nastavu. U pripremanju i izvoĎenju dopunske nastave potrebno je:

uočiti učenike kojima je neophodna dopunska nastava;

utvrditi uzorke neuspeha svakog od ovih učenika;

sastaviti adekvatan program rada sa predviĎenim sadrţajima i metodama rada.

Uočavanje učenika kojima je neophodna dopunska nastava se ostvaruje na časovima

redovne nastave. Sistematskim posmatranjem i praćenjem uspeha učenika uočavaju se učenici

koji zaostaju u usvajanju znanja ili imaju neke praznine u znanju.

2.3.3. Dodatna nastava

Dodatna nastava se organizuje za učenike koji pokazuju interesovanje za hemiju, sklonost

za rešavanje različitih problema i koji sa lakoćom usvajaju predviĎeno nastavno gradivo.

Program dodatne nastave obuhvata proširivanje i produbljivanje sadrţaja redovne nastave

hemije. Nastavnik bira učenika za dodatni rad ukoliko učenik pokazuje odlične rezultate u

savladavanju nastave hemije, na predlog pedagoško - psihološke sluţbe i roditelja. Nastavnik

sačinjava program rada dodatne nastave, koji je planiran prema predviĎenim nastavnim temama i

vrši izbor tema za koje su učenici posebno zainteresovani, odreĎuje hronološki raspored i broj

časova predviĎen za njihovu obradu, vodeći računa da se neke teme mogu obraditi tek nakon

njihove obrade u toku redovne nastave. [4]

7

2.4. Nastavni plan i program hemije za 7. Razred,

Hemija i njen značaj

Priroda je raznovrsna, a proučavanje prirode staro je koliko i ljudski rod. [5]

Pračovek je koristio predmete u onom obliku u kome ih je nalazio u prirodi, a mnogo

kasnije naučio je da iz ruda dobija metale, da ih oblikuje i koristi.

U Staroj Grčkoj veliki filozofi pokušavali su da shvate od čega je priroda izgraĎena. Oni

se nisu bavili praktičnim radom, već su o problemima razmišljali, diskutovali i analizirali ih.

Mnogo kasnije pojavljuju se alhemičari, kao preteče hemičara. Oni su pokušavali da osmisle

postupak za dobijanje zlata iz drugih metala i da pronaĎu eliksir ţivota. Iako im to nije uspelo,

otkrili su veliki broj supstanci i metode rada za koje se do tada nije znalo.

Krajem sedamnaestog veka francuski naučnik A. Lavoazje uvodi merenje u istraţivanja,

što se moţe smatrati početkom hemije kao nauke.

Hemija je prirodna nauka koja se bavi proučavanjem graĎe, svojstava i promena

supstanci.

Danas postoji veliki broj nauka koje proučavaju prirodu. Te nauke izdvojile su se kao

samostalne, a razvile iz biologije, hemije, fizike, astronomije ili geologije.

Sve te nauke meĎusobno su povezane i različiti naučnici sa različitih aspekata

proučavaju iste prirodne pojave.

Veliki broj naučnika bavi se različitim istraţivanjima kojima se unapreĎuje ţivot. U tim

istraţivanjima hemičari imaju značajnu ulogu. Hemija ima primenu u proizvodnji hrane, lekova,

tekstila, koţe, kozmetičkih proizvoda, boja, lakova, Ďubriva, metala, plastičnih masa i drugih

materijala.

U savremenom svetu čovek je suočen i sa različitim problemima u vezi sa očuvanjem

ţivotne sredine i zdravlja, a u rešavanje tih problema hemičari daju veliki doprinois.

U hemiji se kao i u drugim naukama, na odreĎeni način dolazi do naučnih istina. Taj

način naziva se naučni metod i sastoji se iz nekoliko osnovnih faza. Ukoliko se uoči pojava za

koju se traţi naučno objašnjenje najpre se formuliše hipoteza (pretpostavka). Hipoteza se zatim

proverava eksperimentima.

Eksperiment (ogled) je namerno izazivanje promena u odreĎenim uslovima radi

njihovog praćenja i proučavanja.

8

Ukoliko rezultati eksperimenta pokaţu da je hipoteza bila ispravna, na osnovu nje moţe

se izvesti teorija. Teorija je model na osnovu koga se objašnjava uočena pojava. Rezultati jednog

istraţivanja ne usvajaju se automatski. Oni se objavljuju u naučnim publikacijama i tada ih drugi

naučnici analiziraju, kritikuju i uporeĎuju sa sličnim eksperimentima izvedenim na više mesta u

svetu. Niko se ne plaši da će mu ideja biti ukradena, jer je već ustanovljeno pravilo da je autor

ideje onaj ko prvi objavi svoj rad. Eksperimenti koji se izvode moraju biti tako opisani da se

mogu ponoviti. Eksperiment se ponavlja mnogo puta i proverava dok naučni svet ne usvoji novu

teoriju.

2.4.1. Nastavna jedinica: Osnovni hemijski pojmovi

Materija je sve što postoji u prirodi.

Materija moţe biti organizovana i ureĎena na različite načine. Materija je neuništiva i ne

moţe se stvoriti ni iz čega. Ona moţe menjati svoj oblik i strukturu.

Osnovni vidovi materije su:

fizičko polje,

supstanca.

Fizičko polje je posrednik u meĎusobnom delovanju dva ili više tela. Primeri fizičkog

polja su gravitaciono, električno, magnetno i elektromagnetno polje.

Supstanca ima masu, zauzima prostor i izgraĎuje fizička tela.

Supstance su ozon, kiseonik, voda, pesak, šećer, plastika, vazduh i druge. Stolica, sijalica,

epruveta, knjiga, pas jesu fizička tela izgraĎena od različitih supstanci.

2.4.2. Nastavna jedinica: Fizička i hemijska svojstva supstanci

Svaka supstanca ima karakteristična fizička i hemijska svojstva.

Fizička svojstva supstance jesu ona svojstva koja se odreĎuju pomoću čula ili

instrumenata. To su boja, ukus, miris, agregatno stanje, rastvorljivost, tvrdoća, gustina,

temperatura topljenja, temperatura ključanja, elektroprovodljivost i druga.

9

Hemijska svojstva supstance opisuju na koji se način supstanca pretvara u nove

supstance. Na primer, drvo se hemijski menja kada gori jer je hemijsko svojstvo drveta

sposobnost da gori. Voda ne gori jer je hemijsko svojstvo vode da ne gori.

2.4.3. Nastavna jedinica: Fizičke i hemijske promene supstanci

Fizičke promene su promene pri kojima se menjaju samo fizička svojstva supstance.

Kada se ukloni uzrok fizičke promene, supstanca se moţe vratiti u prvobitno stanje. Neke od

fizičkih promena su isparavanje, kondenzacija, topljenje, očvršćavanje, sublimacija, rastvaranje,

kovanje, sečenje, usitnjavanje i savijanje.

Pri promenama prikazanim na šemi menjaju se fizička svojstva supstance. U datom

primeru menja se agregatno stanje, dok je supstanca u svim slučajevima ista – voda.

Hemijske promene su promene pri kojima supstanca, razlaganjem ili u kontaktu sa

drugom supstancom, daje nove supstance. Nastale supstance imaju drugačija svojstva od

polaznih i teško ih je vratiti u prvobitno stanje. Hemijske promene drugačije se nazivaju

hemijske reakcije.

2.4.4. Nastavna jedinica: Čiste supstance: element i jedinjenja

Čiste supstance jesu one supstance koje ne sadrţe tragove nijedne druge supstance. Čiste

supstance imaju stalan i tačno odreĎen sastav i svojstva.

Dve osnovne vrste čistih supstanci su:

hemijski elementi i

hemijska jedinjenja.

Iz svakodnevnog ţivota znamo da gvoţĎe rĎa, a zlato ne. Koje svojstvo supstanci opisuje te

pojave?

Objašnjenje: Hemijsko svojstvo gvoţĎa je da se na vazduhu pretvara u novu supstancu

(rĎu), a hemijsko svojstvo zlata je da ne rĎa.

10

Hemijski elementi su jednostavne čiste supstance koje se ne mogu hemijskim

promenama razložiti na jednostavnije supstance.

Elementi su, na primer, vodonik, kiseonik, sumpor, bakar i gvoţĎe.

Hemijska jedinjenja su složene čiste supstance koje se sasatoje od dva ili više

hemijskih elemenata i mogu se hemijskim promenama razložiti na jednostavnije supstance.

Broj različitih jedinjenja u stalnom je porastu jer se dobijaju nova jedinjenja koja nalaze

široku primenu u svakodnevnom ţivotu.

Jedinjenja su, na primer, voda (destilovana), amonijak, natrijum-hlorid (kuhinjska so),

hlorovodonik, hemoglobin i magnezijum - oksid.

Hemijska jedinjenja mogu nastati hemijskim reakcijama iz elemenata ili hemijskim

reakcijama u kojima učestvuju jedinjenja. Novo nastala hemijska jedinjenja ne zadrţavaju

svojstva elemenata ili jedinjenja iz kojih su nastala.

2.4.5. Nastavna jedinica: Smeše

Smeša je mešavina dveju ili više čistih supstanci.

Sastav smeša je proizvoljan i odreĎuje svojstva smeše. Svojstva smeše zavise od odnosa i

svojstava pomešanih supstanci. Agregatno stanje smeše zavisi od agregatnog stanja sastojaka.

Ukoliko su svi sastojci gasovitog agregatnog stanja, smeša će biti u gasovitom agregatnom

stanju. Ako su sastojci različitog agregatnog stanja, na primer tečnog i gasovitog, agregatno

stanje smeše zavisiće od toga da li više ima supstance gasovitog ili tečnog agregatnog stanja.

Smeše mogu biti:

homogene i

heterogene.

Zlato, srebro, bakar, kiseonik, sumpor, azot i manji broj drugih elemenata se mogu

pronaći slobodni u prirodi. Osim u elementarnom stanju, ti elementi, kao i većina ostalih

elemenata, u prirodi se nalaze u obliku hemijskih jedinjenja.

11

Homogene smeše su smeše kod kojih se sastojci ne mogu razlikovati golim okom ili pod

mikroskopom i imaju jednak sastav i svojstva u svim svojim delovima.

Heterogene smeše su smeše kod kojih se sastojci mogu razlikovati golim okom ili pod

mikroskopom i imaju različit sastav i svojstva u svim svojim delovima.

Slika 1. Heterogena smeša (ulje u vodi) Slika2. Homogena smeša (voda za piće)

2.4.6. Nastavna jedinica: Razdvajanje sastojaka smeše

U prirodi se čiste supstance veoma retko mogu naći. Da bi se ispitala svojstva sastojaka

smeše, sastojci se moraju razdvojiti. Supstance u smeši zadrţavaju svoja osnovna svojstva i to se

moţe iskoristiti za njihovo razdvajanje. Svojstva po kojima se sastojci smeša razlikuju, a na

osnovu kojih se mogu razdvojiti, jesu rastvorljivost, temperatura ključanja, agregatno stanje,

magnetna svojstva i druga fizička svojstva.

Iz heterogenih smeša čvrstog agregatnog stanja sastojci se mogu razdvojiti

sublimacijom, pomoću magneta ili nekim drugim postupkom koji se zasniva na

karakterističnom svojstvu jednog sastojka smeše.

12

Slika 3. Odvajanje gvoţĎa pomoću magneta iz smeše gvoţĎe - sumpor

Najjednostavniji način za odvajanje supstanci čvrstog agregatnog stanja iz tečnih

heterogenih smeša jeste sedimentacija (taloţenje), pa dekantovanje (odlivanje).

Dekantovanjem se ne postiţe potpuno razdvajanje sastojaka smeše. Za potpuno

razdvajanje sastojaka smeše koristi se ceĎenje (filtriranje).

Slika 4. Postupak dekantovanja

Sastojci tečnih homogenih smeša mogu se odvajati isparavanjem, destilacijom i

kristalizacijom.

Destilacija je postupak koji se primenjuje za razdvajanje sastojaka smeše i sastoji se iz

prevoĎenja jednog sastojka smeše u gasovito agregatno stanje zagrevanjem i ponovnim

vraćanjem u tečno agregatno stanje.

13

Slika 5. Postupak destilacije

Destilacijom se obično razdvajaju sastojci iz smeše koja sadrţi dve ili više tečnih

supstanci.

Kristalizacija je prelaz supstance iz rastvorenog oblika u čvrsto kristalno stanje. Taj

postupak primenjuje se za odvajanje rastvorenih čvrstih supstanci iz smeše. Postupak se zasniva

na različitoj rastvorljivosti supstanci u zavisnosti od temperature.

Slika 6. Kristalizacija nekih soli

14

2.5. Nastavna jedinica: Osnovne čestice koje izgraĎuju supstance:

atomi, molekuli i joni

U supstancama atomi mogu biti slobodni ili povezani sa drugim atomima. Jedini atomi

koji su slobodni jesu atomi plemenitih gasova, jer su stabilni, a atomi ostalih elementa mogu

postići stabilnost tako što udruţivanjem obrazuju nove čestice. Te nove čestice su molekuli i

joni.

Privlačne vrste koje drže čestice na okupu nazivaju se hemijske veze.

Dva osnovna tipa hemijskih veza su: kovalentna i jonska veza.

2.5.1. Nastavna jedinica: Kovalentna veza

Atomi nemetala povezuju se gradeći molekule. Kada se formira molekul, svaki atom u

molekulu ima dva ili osam elektrona u valentnom nivou i dostiţe stabilnost atoma najbliţeg

plemenitog gasa.

Veza koja postoji meĎu atomima nemetala u molekulu naziva se kovalentna veza.

Kovalentna veza nastaje udruţivanjem valentnih elektrona u zajedničke elektronske

parove.

Nastajanje kovalentne veze simbolično se prikazuje korišćenjem Luisovih simbola atoma

sa tačkicama. Svaka tačkica predstavlja jedan valentni elektron.

Slika 7. Valencioni elektroni nekih elemenata

15

Obrazovanje jednostruke kovalentne veze

Molekuli supstanci često sadrţe jednostruke kovalentne veze, na primer molekul

vodonika, hlora, hlorovodonika, vode i amonijaka.

Dva atoma vodonika udruţuju po jedan valentni elektron, pri čemu nastaje zajednički

elektronski par. Ta dva atoma vodonika formiraju novu česticu koja se naziva

molekul vodonika. Na taj način svaki atom vodonika u molekulu ima dva elektrona

(dublet), što odgovara broju valentnih elektrona helijuma. Molekul vodonika moţe se

predstaviti i tako što se zajednički elektronski par zameni crticom. Jedna crtica, to jest

jedan zajednički elektronski par, predstavlja jednostruku kovalentnu vezu.

Slika 8. Elektronski par vodonika

Atom hlora ima sedam valentnih elektrona i da bi postao stabilan, nedostaje mu jedan

elektron. Kada se poveţu u molekul, dva atoma hlora udruţuju po jedan elektron tako da

svaki atom hlora ima osam valentnih elektrona (oktet), to jest raspored elektrona kao u

atomu argona. Osim zajedničkog elektronskog para, svaki atom hlora ima još po šest

elektrona koji ne učestvuju u nastajanju kovalentne veze, odnosno tri slobodna

elektronska para.

Slika 9. Molekul hlora

Molekuli mogu da sadrţe i različite atome povezane jednostrukom vezom.

Molekul hlorovodonika sastoji se iz atoma vodonika i atoma hlora. U molekulu

hlorovodonika atom vodonika postiţe dublet, a atom hlora oktet.

16

Slika 10. Molekul hlorovodonika

Molekuli mogu da budu sastavljeni iz više od dva atoma.

Na primer, molekul vode ima tri atoma: dva atoma vodonika i jedan atom kiseonika.

Atomu kiseonika nedostaju dva elektrona da bi postao stabilan i zato udruţuje

elektrone sa dva atoma vodonika. Udruţivanjem elektrona nastaju dve jednostruke

veze.

Slika 11. Molekul vode

OBRAZOVANJE DVOSTRUKE KOVALENTNE VEZE

U molekulu dva atoma nemetala mogu biti povezana dvostrukom kovalentnom vezom.

Molekul kiseonika nastaje povezivanjem dva atoma kiseonika kojima nedostaju po dva

elektrona da bi postali stabilni. Kada udruţe elektrone, nastaju dva zajednička

elektronska para – dvostruka kovalentna veza. Svaki atom kiseonika ima još po dva

slobodna elektronska para.

17

Slika 12. Molekul kiseonika

OBRAZOVANJE TROSTRUKE KOVALENTNE VEZE

Atomi se u molekulima mogu povezati trostrukom kovalentnom vezom.

U molekulu azota obrazuje se trostruka kovalentna veza izmeĎu dva atoma azota.

Svakom atomu azota nedostaju tri elektrona da bi postali stabilni. Udruţivanjem

elektrona nastaje jedna trostruka kovalentna veza, a svaki atom azota ima još po jedan

slobodan elektronski par.

Slika 13. Molekul azota

2.5.2. Nastavna jedinica: Jonska veza

Joni su čestice koje nastaju kada atom otpusti ili primi elektrone.

Atomi metala imaju mali broj valentnih elektrona i zbog toga otpuštaju elektrone da bi

postigli stabilnost atoma plemenitih gasova. Tako nastaju pozitivno naelektrisani joni – katjoni.

Atomima nemetala nedostaje manji broj elektrona da bi postigli stabilnost atoma

plemenitih gasova. Kada atom nemetala dobije elektrone, postaje negativno naelektrisan jon –

anjon.

Jonska veza je elektrostatičko privlačenje suprotno naelektrisanih jona.

18

OBRAZOVANJE VEZE IZMEĐU ATOMA NATRIJUMA I ATOMA HLORA

Atom natrijuma ima 11 protona i 11 elektrona, a na valentnom nivou ima samo jedan

elektron. Otpuštanjem tog elektrona ostaje mu 8 elektrona na prethodnom energetskom nivou

(oktet). Nastali jon ima 11 protona i 10 elektrona i jedanput je pozitivno naelektrisan.

Atom hlora ima 17 protona i 17 elektrona. Na valentnom nivou ima 7 elektrona i

nedostaje mu jedan elektron da bi postigao oktet. Kada primi elektron, nastaje jon hlora koji je

jedanput negativno naelektrisan jer sadrţi 17 protona i 18 elektrona.

Nastali joni meĎusobno se snaţno elektrostatički privlače i to privlačenje je jonska veza.

Formula jedinjenja koje sadrţi jone natrijuma i jone hlora je NaCl.

Slika 14. Nastanak anjona i katjona

Jonska veza obrazuje se između jona metala i jona nemetala

19

2.6. Nastavna jedinica:Homogene smeše - rastvori i rastvorljivost

Rastvor je homogena smeša koja se sastoji od rastvarača i rastvorenih supstanci.

Rastvarač je supstanca koja je istog agregatnog stanja kao i rastvor, a ukoliko su sve

supstance u rastvoru istog agregatnog stanja, rastvarač je ona supstanca koje ima najviše.

U svakodnevnom ţivotu najčešće se koriste rastvori koji kao rastvarač sadrţe vodu.

Takvi rastvori nazivaju se vodeni rastvori.

Supstance se meĎusobno razlikuju po tome da li se dobro ili slabo rastvaraju u vodi, što

zavisi od strukture i tipa hemijskih veza u supstancama. Molekuli vode sadrţe polarne

kovalentne veze, pa se u vodi uglavnom dobro rastvaraju jedinjenja čiji molekuli sadrţe polarne

kovalentne veze i jedinjenja sa jonskom vezom. Supstance sa nepolarnim kovalentnim vezama

slabije se rastvaraju u vodi.

Ukoliko se neka supstanca dobro rastvara u vodi, to ne znači da se moţe rastvoriti

neograničena količina te supstance u odreĎenoj količini vode. Za svaku supstancu postoji tačno

definisana mera njene rastvorljivosti.

Rastvorljivost je broj grama rastvorene supstance koji može da se rastvori u 100 g

rastvarača na određenoj temperaturi.

Rastvor koji na odreĎenoj temperaturi sadrţi onoliko supstance koliko odgovara njenoj

rastvorljivosti naziva se zasićen rastvor.

Zasićen rastvor moţe se dobiti rastvaranjem neke supstance u rastvaraču sve dok se ne

pojavi talog. Rastvor iznad taloga je zasićen rastvor.

Nezasićen rastvor je onaj koji pri odreĎenoj temperaturi sadrţi manje rastvorene

supstance nego zasićen rastvor. Za većinu supstanci čvrstog agregatnog stanja vaţi da sa

porastom temperature raste i njihova rastvorljivost u vodi.

Od nekih supstanci čija se rastvorljivost znatno povećava sa porastom temperature moţe

se pripremiti i prezasićen rastvor. Takav rastvor sadrţi veću količinu rastvorene supstance od

zasićenog rastvora na istoj temperaturi. Prezasićeni rastvori su nestabilni i lako se iz njih moţe

iskristalisati višak rastvorene supstance ubacivanjem kristalića te supstance ili čak slabim

protresanjem sadrţaja posude.

Za razliku od većine čvrstih supstanci, gasovite supstance bolje se rastvaraju na niţim

temperaturama.

20

2.6.1. Nastavna jedinica: Procentni sastav rastvora

Sastav rastvora moţe se izraziti kvalitativno i kvantitativno. Kvalitativno izraziti sastav

rastvora znači navesti supstance koje čine taj rastvor. Kvantitativno sastav rastvora izraţava se

količinskim odnosom supstanci u rastvoru.

Jedan način da se kvantitativno izrazi sastav rastvora jeste korišćenje procentne

koncentracije rastvora.

Procentna koncentracija rastvora predstavlja broj grama rastvorene supstance u 100 g

rastvora.

Procentna koncentracija izraţava se u procentima. Rastvor soli koji je dvadesetoprocentni

(20 %) sadrţi 20 g soli u 100 g rastvora. To ne znači da se mora napraviti 100 g rastvora da bi

nastao 20 % rastvor. Moţe se napraviti bilo koja ţeljena masa rastvora, pri čemu je vaţno da

odnos mase soli i mase celog rastvora uvek bude 20 prema 100. Na primer, za 200 g rastvora

procentne koncentracije 20 % potrebno je 40 g soli. [5]

2.7. Nastavni plan i program hemije za 8. razred: Nemetali

Slika 15. Nemetali u periodnom sistemu elemenata

Fiziološki rastvor koji se koristi za pripremanje infuzije ili ispiranje sočiva sadrţi

natrijum-hlorid (kuhinjska so) ima procentnu koncentraciju 0,9 %.

21

Nemetali su hemijski elementi koji se u tablici peridnog sistema nalaze u gornjem

desnom uglu. [6]

Nemetali, na sobnoj temperature mogu da budu u sva tri agregatna stanja. Neki su

čvrsti (ugljenik, fosfor, sumpor, jod), drugi gasoviti (kiseonik, azot, vodonik, hlor), a brom je

tečan. Osim plemenitih gasova, svi elementi koji se nalaze u gasovitom stanju na sobnoj

temperaturi (25oC) jesu nemetali.

Nemetali se mogu razlikovati po boji. Sumpor je ţut, fosfor je beo ili crven, jod je

ljubičast, hlor je ţutozelen, ugljenik je crn ili bezbojan. Neki gasovi su bezbojni, pa su zato

nevidljivi (na primer, vodonik, kiseonik, azot).

Nemetali se mogu razlikovati i po mirisu. Neki od njih imaju veoma jak, miris, na primer

hlor i brom. Ne smeju se udisati jer su veoma štetni po zdravlje.

Opšta osobina nemetala je da ne provode elektricitet. Izuzetak je oblik ugljenika koji se

naziva grafit.

I pored razlika u navedenim fizičkim osobinama, svi nemetali zbog zajedničkih

hemijskih osobina čine jedan skup elemenata.

Ţivot na zemlji ne moţe se zamisliti bez nemetala. Jedan od najvaţnijih nemetala je

kiseonik. On je sastavni deo vazduha i vode. Nemetali ugljenik, vodonik, kiseonik, azot, fosfor i

sumpor osnovni su gradivni elementi jedinjenja koja čine ţivi svet. Zato se oni nazivaju biogeni

elementi. [6]

2.7.1. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Vodonik

Slika 16. Oznaka za vodonik

Vodonik je otkrio engleski naučnik

H.Kevendiš 1766. godine. Latinski naziv potiče od

grčke reči hudor genos=graditelj vode.

22

Nalaženje u prirodi

U slobodnom stanju vodonika ima veoma malo u vulkanskim gasovima i u višim

slojevima Zemljine atmosfere. UtvrĎeno je da postoji na Suncu, kao i na drugim zvezdama, tako

da je najrasprostranjeniji element u svemiru. [7]

U našoj okolini vodonik se nalazi samo u jedinjenjima. Tako je u vodi sjedinjen sa

kiseonikom, a sa ugljenikom - u nafti, uglju i zemnom gasu. Kako je vodonik i biogeni element,

sastojak je jedinjenja koja grade ţivi svet (proteini, šećeri, masti i ulja).

Vodonik je gas bez boje i mirisa, nerastvoran u vodi, lakši od vazduha (vodonik je

najlakši poznat gas), lako zapaljiv.

2.7.2. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Kiseonik

Slika 17. Oznaka za kiseonik

Nešto više vodoniku

Sagorevanjem vodonika oslobaĎaju se velike količine toplote, koja moţe da se

koristi za topljenje metala pri njihovoj obradi. Vodonik se koristi kao raketno gorivo.

Naučnici smatraju da je vodonik gorivo budućnosti.

Kiseonik je otkrio engleski naučnik

Pristli 1774.godine. Latinski naziv

oxigenium potiče od grčkih reči okis

genos=graditelj kiseonika.

23

Nalaženje u prirodi

Slobodnog kiseonika ima najviše u vazduhu (21%). Da li su čestice slobodnog kiseonika

atomi ili molekuli? Polazeći od elektronske graĎe atoma kiseonika (6 valentnih elekrona) moţe

se zaključiti da je atom kiseonika nestabilna čestica. Povezivanjem dva atoma kiseonika preko

dva zajednička elektronska para, stvara se stabilna celina, molekul O2.

Molekulskog kiseonika ima i u vodi. Voda ga malo rastvara ali u dovoljnoj količini da se

odrţi ţivot u njoj. U Zemljinoj kori i organizmima biljaka i ţivotinja kiseonik je sastavni deo

mnogih jedinjenja.

Primena kiseonika

U medicini se vazduh bogat kiseonikom daje bolesnicima da bi im se olakšalo disanje.

Vazduh obogaćen kiseonikom koriste i kosmonauti, avijatičari i ronioci.

Kiseonik se u industriji troši za autogeno zavarivanje, sečenje i obradu metala. Ogromna

količina kiseonika svakodnevno se troši u procesima sagorevanja. Kako se onda kiseonik u

prirodi ne potroši? Da li se količina kiseonika u prirodi smanjuje? Ne, jer „zelene fabrike“

neumorno rade u procesu fotosinteze stvaraju taj, za ţivot najvaţnije element.

Pored dvoatomnog molekula kiseonika O2 u prirodi postoji i troatomni molekul kiseonika

O3 koji se naziva ozon. Pojava da jedan isti element (ili jedinjenje) postoji u više oblika, koji se

razlikuju po broju atoma ili njihovom rasporedu u prostoru, naziva se alotropija. Ovi oblici

nazivaju se alotropske modifikacije. Dakle, kiseonik ima dve alotropske modifikacije.

Nešto više o kiseoniku

Posle oluje lakše se diše. Šta daje sveţinu vazduhu? Prilikom olujnih praţnjenja u

atmosferi se stvara ozon. Iako molekul ozona ima jedan atom više u odnosu na molekul

kiseonika, razlika u njihovim svojstvima je ogromna. Kiseonik udišemo i bez njega ne bi

bilo ţivota. Ozon u većim količinama “ubija sve ţivo”. I metali brzo stradaju od njega. Samo

zlato i platina mu mogu odoleti. Ipak, bez ozona ne bi bilo ţivota na Zemlji. Ozonski omotač

štiti ţiva bića od ultraljubičastog zračenja. Osim toga, ozon upija i toplotno zračenje Zemlje i

sprečava njeno hlaĎenje. Danas je ozonski omotač ozbiljno oštećen (ozonske rupe), što ima

nepovoljne posledice po zdravlje čoveka. [7]

24

2.7.3. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Hlor

Slika 18. Oznaka za hlor

Nalaženje u prirodi:

Samo u obliku jedinjenja.

Najvaţnije jedinjenje:

NaCl morska voda

(kuhinjska so) kamena so

Osobine:

Gas ţutozelene boje, zagušljiv, oštrog mirisa. Ne sme se udisati jer nagriza sluzokoţu

disajnih organa.

Veoma reaktivan element (reaguje direktno sa metalima i nemetalima).

Hlor je otkrio 1774. Godine švedski naučnik

Karl Vilhelm Šele. Naziv je izveden iz grčke reči

hloros, što znači ţutozelen. [6]

Nešto više o hloru

Hlor su prvi put upotrebili Nemci kao

bojni otrov protiv Francuza 22. Aprila 1915.

Godine. Taj dogaĎaj se smatra početkom

hemijskog rata.

25

Jedinjenja hlora:

Oksidi hlora: Cl2O, ClO2, Cl2O7

Hlorovodonik; hlorovodonična kiselina HCl

Hloridi (soli hlorovodonične kiseline): NaCl, CaCl2, Al(OH)Cl2

Hlorovodonik je bezbojan gas. Oštrog je mirisa i štetan po zdravlje. Dobro se rastvara u

vodi. Vodeni rastvor hlorovodonika naziva se hlorovodonična kiselina.

2.7.4. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Sumpor

Slika 19. Oznaka za sumpor

Nalaženje u prirodi:

U elementarnom stanju (vulkanskog porekla),

U rudama,

U biogenim elementima.

Osobine:

U čvrstom gregatnom stanju (S8),

Ţute je boje,

Ne rastvara se u vodi, a rastvara u organskim rastvaračima,

Reaktivan element.

Sumopor je poznat od davnina.

Naziv je izveden od latinske reči sulphur,

koja je preuzeta iz Biblije i znači kamen

koji se preliva (lava).

26

Jedinjenja sumpora:

Vodonik-sulfid, H2S

Oksidi: SO2, SO3

Kiseline: H2SO3 (sumporasta kiselina), H2SO4 (sumporna kiselina)

Soli: sulfidi, sulfati

2.7.5. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Azot

Slika 20. Oznaka za azot

Nalaženje u prirodi:

U slobodnom stanju kao dvoatomni molekul, (N2), u vazduhu.

Biogeni element, ulazi u sastav najavţnijih jedinjenja ţivih bića (protein i nukleinske

kiseline).

Nešto više o sumporu

Kristalni sumpor postoji u dve alotropske modifikacije. To su rombični i

monoklinični sumpor. Razlika potiče od rasporeda molekula S8 u prostoru. Pri

zagrevanju, na višim temperaturama, dobijaju se molekuli koji sadrţe manji broj atoma

(6, 4, 2), sve do temperature na kojoj postoje samo slobodni atomi sumpora.

Azot je 1772. Godine otkrio engeski

naučnik Danijel Raderford. Naziv je izveden iz

grčkih reči nitron genos, što znači graditelj

šalitre. Lavoazje kasnije izvodi naziv od grčkih

reči a zoe, što ţnači - ne ţivot.

27

Osobine:

Gas bez boje, ukusa i mirisa.

Molekul azota je hemijski veoma stabilan. Na sobnoj temperaturi ne reaguje sa drugim

supstancama.

Jedinjenja azota:

Oksidi azota: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5

Kiseline: HNO3 (azotna kiselina), HNO2 (azotasta kiselina)

Soli: nitrati (NaNO3 – čilska šalitra)

Amonijak, NH3

Amonijum-soli, (NH4Cl, NH4NO3)

2.7.6. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Ugljenik

Slika 21. Oznaka za ugljenik

Nalaženje u prirodi:

Drvo

Nafta i zemni gas

Prirodni ugljevi (treset, lignit, mrki i kameni ugalj i antracit)

Biljni i ţivotinjski svet

Grafit i ţivotinjski svet

Grafit i dijamant

Ugljenik je poznat od davnina.

Naziv je izveden od latinske reči carbo-

ugalj.

28

Vazduh

Stene i minerali

Osobine ugljenika:

Grafit

Crne boje, mek

Dobar provodnik toplote i elektriciteta

Dijamant

Bezbojan

Veoma tvrd

Ne provodi elektricitet

Amorfni ugljenik (čaĎ, koks, aktivni i drveni ugalj)

Adsorbuje boje, mirise, otrovne gasove

Jedinjenja ugljenika:

Oksidi: CO, CO2

Kiseline: H2CO3 (ugljena kiselina)

Soli: karbonati CaCO3 (kalcijum-karbonat, (krečnjak)), NaHCO3 (natrijum-hidrogen-

karbonat (soda bikarbona)).

Nešto više o ugljenik(II)-oksidu

To je gas bez boje, mirisa i ukusa. Veoma je otrvan. U prirodi ga nema mnogo,

uglavnom se nalazi u vulkanskim gasovima. U gradskim sredinama se nalazi u većim

količinama, jer je proizvod nepotpunog sagorevanja benzina u motorima.

29

2.7.7. Pregled nemetala i njihovih jedinjenja: Fosfor

Slika 22. Oznaka za fosfor

Nalaţenje u prirodi:

Ne nalazi se u slobodnom stanju,

U jedinjenjima (minerali, biogeni element).

Osobine fosfora:

Beli fosfor, P4

Čvrsto agregatno stanje,

Veoma reaktivan, spontano se pali na vazduhu. Čuva se pod vodom,

Rastvara se u organskim rastvaračima,

Otrovan.

Crveni fosfor, Pn

Čvrsto agregatno stanje,

Manje reaktivan od belog fosfora,

Nešto više o ugljenik(IV)-oksidu

Zbog svojih osobina koristi se kao sredstvo za gašenje poţara. Upotrebljava se i

pravljenje gaziranih pića. Otvaranjem boce ili limenke smanjuje se pritisak i oslobaĎa se

ugljenik(IV)-oksid. Tečan ugljenik(IV)-oksid se dobija na niskoj temperature i pod visokim

pritiskom. Pri naglom isparavanju hladi se i prelazi u čvrstu masu koja je poznata kao suvi

led. Na sobnoj temperature suvi led prelazi u gasovito stanje.

Fosfor je 1669.godine otkrio

Nemac Henig Brand. Latinski naziv

phosphorus dobio je po liku iz grčke

mitologije fosforos što znači noslac

svetlosti.

30

Nije otrovan.

Jedinjenja fosfora:

Oksidi: fosfor(III)-oksid, P2O3; fosfor(IV)-oksidi, P2O5,

Kiseline: fosforna kiselina, H3PO4,

Soli: natrijum-fosfat, Na3PO4; kalcijum-fosfat, Ca3(PO4).

2.8. Metali

Slika 23. Periodni sistem elemenata

Metali su najbrojniji hemijski elementi. Mnogi metali su vam poznati iz svakodnevnog

ţivota. Neki metali njihove osobine i primena od davnina su poznati čoveku. Tako su dve epohe

u razvoju čovečanstva dobile naziv po metalima. To su gvozdeno i bronzano doba.

Nalaženje metala u prirodi

U prirodi se neki metali mogu naći u elementarnom stanju. To su: ţiva, zlato, srebro,

meteorsko gvoţĎe. Ostali metali se nalaze sjedinjenji sa nemetalima i grade stene, rude i minrale

koji mogu biti različitog hemijskog sastava. Zastupljenost elemenata u Zemljinj kori prikazana je

na crteţu.

31

Slika 24. Elementi koji ulaze u sastav vazduha

Fizičke i hemijske osobine metala

Na običnoj temperature svi metali su čvrsti, osim ţive koja je tečna. Svi metali su sive

boje, osim bakra koji je crven i zlata koje je ţuto. Metali imaju karakterističan sjaj, dobri su

provodnici toplote i elektriciteta. Većina metala moze da se kuje, lije i izvlači u tanke ţice.

Metali se razlijuju po tvrdoći.

Sa navedenim fizičkim osobinama metala teško se moţe povezati njihovo prisustvo u

ţivom svetu. MeĎutim, oni se nalaze u manjim količinama u jedinjenjima neophodnim za ţivot.

Tako, na primer, magnezijum ulazi u sastav hlorofila, gvoţĎe u sastav hemoglobina, kalcijum u

sastav kostiju, a natrijum je jedan od osnovnih sastojaka telesne tečnosti.

Metali imaju slične hemijske osobine. Reaguju sa kiseonikom (oksiduju se) pri čemu

nastaju njihovi oksidi. Oksidi metala koji se rastvaraju u vodi, u stvari, sa njom reaguju gradeći

hidrokside. Oksidi metala se nazivaju anhidridi hidroksida ili bazni oksidi. Jedna od osnovnih

hemijskih osobina metala je, znači, da grade hidrokside (baze).

32

2.8.1 Pregled metala i njihovih jedinjenja: Natrijum

Slika 25. Oznaka za natrijum

Natrijum je element Ia grupe Periodnog sistema, elementi ove grupe se nazivaju alkalni

metali jer grade hidrokside koji se lako rastvaraju u vodi (alkalije).

Nalaženje u prirodi

Natrijum se u prirodi ne nalazi slobodan, što znači da je veoma reaktivan element. U

prirodi se nalazi u obliku svojih jedinjenja natrijum-hlorida (kuhinjska so), NaCl; natrijum-nitrat

(čilska šalitra), NaNO3 i sastojak je mnogih silikatnih minerala.

Fizičke i hemijske osobine natrijuma

Natrijum ima sve opšte osobine metala, na primer, sjaj i boju. Veoma je mek metal i lako

se seče. Zbog velike reaktivnosti i mekoće nema primenu kao čist metal (metal u elementarnom

stanju).

Natrijum je veoma reaktivan prema kiseoniku i vodi. Zato se čuva u petroleumu, tečnost

koja ne sadrţi ni vodu ni vazduh.

Na koţi natrijum stvara teške opekotine pa radeći sa njim treba biti vrlo obazriv.

Jedinjenja natrijuma:

Hidroksid: NaOH, natrijum-hidroksid,

Soli: NaCl, natrijum-hlorid (kuhinjska so); NaNO3, natrijum-nitrat (čilska šalitra);

Na2CO3, natrijum-karbonat (soda); NaHCO3, natrijum-hidrogenkarbonat (soda

bikarbona); Na2SO4, natrijum-sulfat.

Natrijum je 1807. Godine

otkrio engleski naučnik H.Devi.

Naziv je izveden od grčke reči

nitron, što znači šalitra.

33

2.8.2. Pregled metala i njihovih jedinjenja: Magnezijum i Kalcijum

Slika 25. Oznaka za kalcijum Slika 26. Oznaka za magnezijum

Magnezijum i kalcijum su elementi IIa grupe Periodnog sistema. Nazivaju se

zemnoalkalni metali.

Ostali Alkalni metali imaju osobine slične natrijumu. Sa kiseonikom reaguju burno

gradeći hidrokside uz izdvajanje vodonika. S obzirom na to da alkalni metali imaju jedan

valentan elektron, u jedinjenjimasu jednovalentni. Tako je opšta formula:

- Alkalija MOH

- Soli Mn (kiselinski ostatak), gde je n jednako valenci kiselinskog ostatka.

Magnezijum i kalcijum je 1808. Godine

otkrio H.Devi. Reč magnezijum je izvedena od

imena grčke pokrajine Magnesia, koja se nalazi u

Tesaliji. Kalcijum je dobio naziv od lat. Reči calx,

što znači kreč.

34

Nalaženje u prirodi

Magnezijum i kalcijum se zbog svoje velike reaktivnosti ne nalaze slobodni u prirodi. U

obliku svojih jedinjenja nalaze se u Zemljinoj kori, kao sastojci stena, ruda i minerala.

Najpoznatiji su njihovi karbonati. Karbonat kalcijuma, CaCO3, naziva se krečnjak. Ovaj karbonat

zajedno sa magnezijum-karbonatom, MgCO3, gradi dolmit, MgCO3 * CaCO3. Magnezijum-

karbonat se naziva magnezit.

Morska, rečna i mineralna voda sadrţe rastvorene soli kalcijuma i magnezijuma. Ove soli

daju vodi ukus i čine je tvrdom vodom.

Jedinjenja kalcijuma i magnezijuma su veoma vaţni sastojci ţivih organizama.

Magnezijum ulazi u sastav hlorofila. Kalcijum se u obliku fosfata nalazi u kostima. Nedostatak

kalcijuma izaziva mnoga oboljenja i poremećaje. Zbog toga je vaţno da ga hranom unosimo u

organizam. Namernice bogate jedinjenjima kalcijuma su mleko, sir, voće, zeleno povrće.

Fizičke i hemijske osobine

Magnezijum i kalcijum pokazuju opšte osobine metala (na primer boju i sjaj). Veoma su

dobri provodnici toplote i elektriciteta. MeĎusobno se razlikuju po tvrdoći. Kalcijum je tvrĎi od

magnezijuma. Zato se u smeši sa drugim metalima više upotrebljavaju metali magnezijuma.

Magnezijum i kalcijum su manje reaktivni od natrijuma, odnosno elemnata Ia grupe. Pri

običnoj temperaturi ovi metali reaguju sa sastojcima vazduha (kiseonik, azot) gradeći jedinjenja

koja prekrivaju površinu u tankom sloju. Da bi se mogli duţe očuvati u elementarnom stanju,

ove metale treba zaštititi od vazduha (čuvanje u zatvorenim kutijama).

Jedinjenja magnezijuma i kalcijuma:

Oksidi: MgO, magnezijum-okisd; CaO, kalcijum-oksid (negašeni kreč)

Hidroksidi: Mg(OH)2, magnezijum-hidroksid; Ca(OH)2, kalcijum-hidroksid (gašeni

kreč)

Soli: CaSO4, kalcijum-sulfat; MgSO4, magnezijum-sulfat; CaCl2, kalcijum-hlorid;

MgCl2, magnezijum-hlorid; CaCO3, kalcijum-karbonat; MgCO3, magnezijum-

karbonat.

35

2.8.3. Pregled metala i njihovih jedinjenja: GvožĎe

Slika 27. Oznaka za gvoţĎe

GvoţĎe je element VIIIb grupe Periodnog sistema. Postoje podaci da se gvoţĎe

upotrebljavalo čak 6 000 godina pre nove ere. Prvo gvoţĎe koje je čovek upotrebio bilo je

meteorskog porekla. U egipatskim grobnicama pronaĎeni su gvozdeni predmeti čija je starost

procenjena na 4 000 godina pre nove ere.

Nalaženje gvožđa u prirodi

U prirodi elementarno gvoţĎe moţe da bude vulkanskog i meteorskog porekla. Količina

gvoţĎa takvog porekla su vrlo male. Ipak, gvoţĎe je u prirodi veoma rasprostranjeno u svojim

jedinjenjima (6,6% Zemljine kore). Ta jedinjenja čine najčešće oksidne, sulfidne i karbonatne

rude. Primer nekih ruda su: hematite, Fe2O3, magnetit, Fe3O4, pirit, FeS2, siderite, FeCO3.

GvoţĎe je i biogeni element (ulazi u sastav hemoglobin, molekula koji prenosi kiseonik u

organizam).

Dobijanje gvožđa

Zbog ogromnog tehničkog značaja (pravljenja konstrukcija, mostova, alata, mašina,

vozila, šina…) gvoţĎe se proizvodi u velikim količinama. Danas se gvoţĎe industrijski proizvodi

preradom oksidnih i karbonatnih ruda. Prerada ovih ruda je tehnički vrlo sloţena. MeĎutim,

hemija dobijanja elementarnog gvoţĎa svodi se na oduzimanje kiseonika iz oksidnih i

oduzimanje ugljenika(IV)-oksida i kiseonika iz karbonatnih ruda.

Osobine gvožđa

GvoţĎe ima sve opšte osobine metala: sjaj, boju i dobru provodljivost toplote i

elektriciteta. Zbog svoje tvrdoće i drugih fizičkih osobina našlo je veliku primenu u različitim

granama industrije. Neki njegovi fizički nedostaci ( na primer krtost) otklanjaju se mešanjem sa

malim količinama drugih elemenata. Poznata legura gvoţĎa koja se dobija metodom topljenja u

GvoţĎe je poznato od

davnina. Naziv je izveden od

lat. Reči ferrum=gvoţĎe.

36

specijalnim pećima naziva se čelik. Zanimljivo je spomenuti da gvoţĎe ima i izraţene magnetne

osobine. Danas se smatra da magnetni polovi Zemljine kugle potiču od velikih količina gvoţĎa,

kobalta i nikla koji čine njeno jezgro.

U potpuno suvom vazduhu gvoţĎe je postojano. Na vlaţnom vazduhu i u vodi postepeno

reaguje sa kiseonikom i vodom gradeći rĎu. RĎa nema zaštitno dejstvo i metal vremenom

propada.

Jedinjenja gvožđa:

Oksidi: FeO, gvoţĎe(II)-oksid; Fe2O3, gvoţĎe(III)-oksid

Hidroksid: Fe(OH)2, gvoţĎe(II)-hidroksid; Fe(OH)3, gvoţĎe(III)-hidrokisd

Soli: FeCl3, gvoţĎe(III)-hlorid

Bakar

2.8.4. Pregled metala i njihovih jedinjenja: Bakar

Slika 28. Oznaka za bakar

Korozija gvožđa

Korozija je process oksidacije koji se najlakše uočava na površini metala. Do

korozije dolazi pod uticajem vlage i gasova iz vazduha. Pri tom se stvaraju oksidi,

karbonati, sulfati itd. Zbog korozije gvozdeni predmeti tokom vremena brzo propadaju.

Poznat je od davnina. Dobio

je naziv od lat. Reči cuprum. Stari

Rimljani su iz zemlje sa ostrva Kipra

izdvajali ovaj metal.

37

Bakar se u prirodi nalazi u elementarnom obliku i u obliku sulfidnih i oksidnih ruda

(halkopirit, Cu2S * FeS2; halkozin, Cu2S; kuprit, Cu2O).

Dobija se iz svojih ruda sloţenim postupkom. Iz oksidnih ruda bakra se dobija

oduzimanjem kiseonika, odnosno redukcijom. Sulfidna ruda se predhodno oksiduje, a onda

redukuje. Bakar se dobija iz rude u sirovom stanju. Primese (drugi metali) iz sirovog bakra se

uklanjaju elektrolizom.

Bakar je mekan i rastegljiv metal, pa se lako izvlači u ţice. Odličan je provodnik

elektriciteta, zbog čega ima veliku primenu u izradi električnih vodova. Kao dobar provodnik

toplote koristi se za pravljenje grejača i kotlova.

Bakar se koristi i za izradu krovova. Crveni bakarni krovovi vremenom postanu crni, a

zatim zeleni. U prisustvu kiseonika i vlage i ugljenik(IV)- oksida bakar „rĎa“. Stvara se so bazni

bakar(II)-karbonat.

Jedinjenja bakra:

Oksidi bakra: bakar(I)-oksid, Cu2O; bakar(II)-oksid, CuO.

Hidroksidi: bakar(II)-hidrokisd, Cu(OH)2

Soli: bakar(II)-sulfat, CuSO4; bakar(II)-sulfat pentahidrat, CuSO4*5H20

2.8.5. Pregled metala i njihovih jedinjenja, Cink

Slika 30. Oznaka za cink

Cink je 1746. godine

izolovao nemački naučnik

A.Margraf. Dobio je naziv od

nemačke reči zink, koja je

označavala rogljasti oblik mineral iz

koga je dobijen.

38

Cink se nalazi u elementarnom stanju. Ima ga u sulfidnim, oksidnim i karbonatnim

rudama. To su: sfalerit, ZnS i smitsonit, ZnCO3. Cink se dobija tako što se njegove rude prevode

u oksid koji se zatim redukuje. Cink je mekan metal. Na vazduhu se prevlači tankim slojem

oksida koji ga štiti od dalje oksidacije (korozije). Zbog ove osobine cink sluţi za ţaštitu gvoţĎa

od korozije. Upotrebljava se i za izradu baterija.

Jedinjenja cinka:

Oksidi: cink-oksid, ZnO

Hidroksidi: cink-hidroksid, Zn(OH)2

Soli: cink-hlorid, ZnCl2; cink-sulfat, ZnSO4

2.8.6. Pregled metala i njihovih jedinjenja, Aluminijum

Slika 30. Oznaka za aluminijum

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal na Zemlji. Ne nalazi se u elementarnom stanju,

već u obliku oksida, Al2O3. U zavisnosti od čistoće, oksidi aluminijuma mogu biti veoma

raznovrsnih oblika. Najcistiji oblik je korund, koji se ubraja u najtvrĎe minerale. Zbog primesa

drugih oksida metala korund se nalazi u raznim bojama. Najlepši njegovi oblici su safir (plavi),

rubin (crveni), orjentalski smaragd (zelen), orjentalski ametist (ljubičast) i orjentalski topaz (ţut).

Ovi oblici se upotrebljavaju kao drago kamenje. Velika količina aluminijuma je u obliku

alumosilikata (gline).

Čist metal je izolovao

nemački naučnik F.Veler 1827.

Godine. Nziv je nastao od lat. Reči

alaun koja znači stipsa.

39

Slika 31. Orjentalski ametist, orjentalski smaragd, orjentalski topaz, safir

Najpogodniji oksid za industrijsko dobijanje aluminijuma je ruda boksit, Al2O3 * 2H2O.

Aluminijum je tvrd, lak i kovan metal. Kao dobar provodnik toplote koristi se za izradu

posuĎa. Zbog male gustine našao je primenu u industriji aviona. Aluminijumska folija se mnogo

proizvodi jer je aluminijum kao dobar izolator veoma pogodan za pakovanje hrane.

Jedinjenja aluminijuma:

Oksidi: aluminijum(III)-oksid, Al2O3

Hidroksidi: aluminijum-hidroksid, Al(OH)3

Soli: aluminijum-hlorid, AlCl3; aluminijum-sulfat, Al2(SO4)3

2.8.7. Pregled metala i njihovih jedinjenja: Olovo

Slika 33. Oznaka za olovo

U prirodi se olovo nalazi u elementarnom stanju u malim količinama. Najpoznatija ruda

iz koje se olovo dobija je galenit, PbS. Ruda se prvo prevodi u oksid, a zatim ugljem redukuje do

olova.

Olovo je mek i teţak metal. Moţe da se izvlači u ţice, a pogodan je i za izradu

vodovodnih cevi. Na vazduhu potamni jer se presvuče sivim slojem oksida koji ga štiti od dalje

Poznato je od davnina.

Dobilo je naziv od lat. Reči

plmbum=olovo.

40

oksidacije. Koristi se za oblaganje električnih kablova. U medicini sluzi kao zastita od štetnog

zračenja pri radu sa rengen-aparatima. Olovo ima vaţnu primenu u izradi akumulatora i municije

(lovačke sačme).

Jedinjenja olova:

Oksidi: olovo(II)-oksid, PbO; olovo(IV)-oksid, PbO2; sloţeni oksid, Pb3O4, odnosno

2PbO * PbO2 (minijum)

Hidroksid: olovo(II)-hidroksid, Pb(OH)2

Olovo i njegova jedinjenja su veoma otrovni. Na primer, so koja nastaje u reakciji izmeĎu

olovo(II)-oksida i sirćetne kiseline je veoma otrovna. Zbog veoma slatkog ukusa ova so je dobila

naziv “olovni šećer”. Na ovom primeru zaključujemo koliko je opasno koristiti neku supstancu a

da se ne poznaju sve njene osobine. Trovanje olovom danas predstavlja stalnu pretnju zbog

upotrebe benzina koji sadrţi olovo. [6]

2.9. Soli

Do sada smo naučili da elementi grade jedinjenja koja imaju različit sastav a time i

različita fizička i hemijska svojstva. To su oksidi, kiseline i hidroksidi. Da li postoje još neka

jedinjenja koja ne pripadaju navedenim grupama, odnosno klasama? [7]

U svakodnevnom ţivotu veoma često se čuju reči kuhinjska so, gorka so, mermer,

krečnjak, gips, plavi kamen, šalita, soda, soda-bikarbona, zelena galica... Koje značenje za

hemičare imaju ove reči? U koju grupu supstanci ih hemičari svrstavaju? Iako uobičajeni nazivi

mogu biti veoma različiti sve nabrojane supstance pripadaju grupi jedinjenja čiji je zajednički

naziv soli.

Svaka so sadrţi ostatak koji potiče iz hidroksida (baza) i ostatak koji potiče iz kiseline.

Ovi ostaci meĎusobno su povezani jonskom vezom. Reakcija izmeĎu kiseline i baze naziva se

reakcija neutralizacije.

41

Slika 34. Nazivi i formule kiselina i njihovih kiselinskih ostataka

Kako se sastavljaju formule soli?

Hemijskim formulama prikaţimo nekoliko soli natrijuma: NaCl, NaNO2, Na2SO4

Broj atoma, odnosno jona natrijuma koji ulazi u sastav navedenih soli je različit. Ovo je

posledica činjenice da je valenca natrijuma I, a da se valence kiselinskih ostataka razlikuju

(tabela 1). Moţe se zaključiti da je za sastavljanje formula soli potrebno znati valence metala i

kiselinskog ostatka.

Za davanje naziva soli potrebno je znati naziv metala i naziv kiselinskog ostatka. Naziv

soli Na2CO3 je natrijum-karbonat, jer je ona izgraĎena od metala natrijuma i kiselinskog ostatka

ugljene kiseline čiji je naziv karbonat.

Da li ste znali

Stomačni sok je kiseo jer sadrţi hlorovodoničnu kiselinu. Hlorovodonična kiselina

je bitna za varenje hrane. Ukoliko sadrţaj kiseline postane suviše visok, nastaje gorušica.

Lekovi protiv gorušice sadrţe bazna jedinjenja (amonijum-hidroksid, magnezijum-oksid),

koja neutrališu kiselinu.

42

Postoje neutralne, kisele i bazne soli. Neutralne soli su nastale potpunom zamenom atoma

vodonika u molekulima kiselina sa atomom metala. Kisele soli nastaju nepotpunom zamenom

atoma vodonika atomima metala u molekulu neke kiseline, koja sadrţi dva ili tri atoma

vodonika. Bazne soli nastaju nepotpunom zamenom hidroksilnih grupa u hidroksidima sa

kiselinskim ostatkom.

Neutrlane soli: NaCl, NaNO3, Na2SO4...

Kisele soli: NaHCO3, Ca(HCO3)2, NaHSO4...

Bazne soli: Mg(OH)Cl, Al(OH)2Cl, Al(OH)Cl2...

Soli predstavljaju veliku grupu jedinjenja veoma različitog sastava. Uprkos tome, kao

jonska jedinjenja imaju dosta zajedničkih fizičkih i hemijskih svojstava. Na temperaturi od 25oC,

soli su u čvrstoma agregatnom stanju. To su kristalne supstance visoke temperature topljenja.

Boja soli moţe biti razlićita. Mnoge soli se rastvaraju u vodi. Rastvorne soli daju prirodnim

vodama ukus a neke tvrdoću. Teško rastvorne soli ulaze u sastav Zemljine kore u vidu stena,

ruda i minerala.

Soli su veoma značajne za sav ţivi i neţivi svet. Široka primena soli zasnovana je na

njihovim fizičkim i hemijskim svojstvima. Upotreba soli je velika u svakodnevnom ţivotu i

različitim granama industrije i privrede. Soli mogu biti začini, konzervanski u hrani, lekovi,

baktericidi, fungicidi, graĎevinski materijal i sirovine u industrijskoj proizvodnji robe široke

potrošnje. [7]

43

3.Eksperimentalni deo

44

Većini naših učenika učenje hemije teško i nezanimljivo. Takvom odnosu učenika prema

hemiji doprinose apstraktan sadrţaj i tumačenje promena supstanci na koje ukazuju odreĎeni

makroskopski vidljivi pokazatelji iz ugla strukture supstance. Uz to, hemičari promene opisuju

koristeći hemijske simbole, formule i jednačine, što za mnoge učenike, ako su procesi samo tako

iskazani, predstavlja apstrakciju i izostaje razumevanje kvalitativnog i kvantitativnog značenja

hemijskih simbola, formula i jednačina.

Učenje hemije zasnovano na ogledu, bilo da ga učenici samo posmatraju ili samostalno

izvode, veoma je vaţno jer rezultati ogleda mogu pokrenuti misaone aktivnosti.

Zbog toga je predmet ovog rada pronalaţenje načina za efikasnije izvoĎenje nastave,

odnosno efikasnije učenje hemije u osnovnoj školi, u različitim uslovima realizacije nastave

(različita opremljenost škola). Istraţivanje koje ovde prikazujemo imalo je za cilj proveru

efikasnosti metoda rada u nastavi hemije, za koje smo pretpostavili da će dovesti do najboljih

rezultata u obradi sadrţaja iz osnovnoškolskog programa hemije.

45

3.1. Ogledi za 7. razred

Hemija i njen značaj

Cilj:

- Serijom demonstracionih ogleda pobuditi radoznalost za učenje hemije.

- UvoĎenje učenika u svet hemije preko ogleda.

- Dati perspektivu i značaj učenja hemije kao nastavnog predmeta.

Ishod:

- Shvatanje da je hemija prirodna nauka, i da se bavi supstancama i promenom istih.

- Razumevanje da je hemija svuda oko nas.

Vežba: Nevidljivo mastilo

Pribor: papir, stakleni štapić, plamen sveće ( rešo )

Materijal, hemikalije: rastvor nepoznate supstance

Opis eksperimenta: Učenici na papiru pomoću rastvora nepoznate supstance ispisuju svoje

ime tako što stakleni štapić urone u rastvor nepoznate supstance. Zatim se papir zagreva na

rešou ili uz pomoć plamena sveće pri čemu se javlja plavo obojenje njihovih inicijala.

Zapažanja: Nepoznata supstanca na visokim temperaturama menja boju, iz bezbojnog

obojenja prelazi u plavo obojenje.

Vežba: Koliko ima kiseonika u vazduhu

Pribor: novine, čaša, činija

Materijal, hemikalije: voda

Opis eksperimenta: Uzeti parče novina, zguţvati ga i staviti na dno čaše. Zapaliti hartiju a

kada se ona razgori, okrenuti čašu naopako i brzo spustiti njen otvor na činiju u koju je

46

nasuta voda. Hartija će još neko vreme goreti a zatim se ugasiti.

Zapažanja: Papir će da gori dok ima kiseonika u čaši, a nakon toga će povlačiti vodu iz

tanjira u čašu.

Vežba: Hemijska friteza

Pribor: Stakleni štapić, balon sa okruglim dnom

Hemikalije, materijal: komadići oljuštenog krompira, vodonik peroksid

Opis eksperimenata: U balon staviti komadiče krompira i sipati vodonik peroksid.

Zapažanja: Rastvor počinje da penuši kao kada se prţi krompir.

Vežba: Pasulj šetač

Pribor: tegla, stakleni štapić

Hemikalije, materijal: soda bikarbona, destilovana voda, zrna pasulja, sirće

Opis eksperimenta: Rastvor sode bikarbone, sirće, zrna pasulja staviti u teglu i zatvoriti je

poklopcem.

Zapažanja: Pasulj se sa dna tegle podiţe na površinu zbog osloboĎenog ugljen-dioksida koji

zrna pasulja potiska naviše.

47

Osnovni hemijski pojmovi

Cilj:

- Usvajanje pojma smeše preko praktičnog rada učenika i demonstracionih ogleda nastavnika.

- Pravljenje homogenih i heterogenih smeša.

- Razlikovanje smeša i čistih supstanci.

- Demonstracija postupaka za razdvajanje smeša na sastavne delove na osnovu njihovih osobina:

dekantovanje, ceĎenje (filtracija), kristalizacija, razdvajanje na osnovu magnetnih osobina

komponenti, destilacija.

Ishod:

- Razumevanje da je sastav smeše proizvoljan.

- Osobine smeše zavise od osobina sastojaka.

- Razumevanje da se sastojci smeše mogu razdvojiti na osnovu osobina: veličina čestica,

rastvorljivost, magnetne osobine.

Vežba: Homeogene i heterogene smeše

Pribor: epruvete, kašičice

Materijal, hemikalije: školska kreda, peska, šećer, plavi kamen, sumpor u prahu, opiljci

gvoţĎa, ugalj, destilovana voda

Opis eksperimenta: Napraviti sledeće smeše:

Usitnjena školska kreda u vodi, heterogena

plavi kamen u vodi, šećer u vodi, homogena

kuhinjska so u vodi, homogena

sumpor i opiljci gvoţĎa, heterogena

ugalj i sumpor, heterogena

Zapažanja: Osobine smeše zavise od osobina komponenti.

48

Vežba: Razdvajanje komponenti iz smeše kreda-voda ceĎenjem

Pribor: čaša, levak, filter papir, stakleni štapić, metalni prsten

Materijal,hemikalije: kreda, destilovana voda

Opis eksperimenta: Napraviti smešu kreda-voda rastvaranjem usitnjene školske krede u vodi.

Komponente smeše razdvojiti ceĎenjem.

Zapažanja: Komponente smeše su se razdvojile tako što beli talog ostaje na filter papiru.

Vežba: Razdvajanje komponenti iz smeše na osnovu magnetnih osobina

Pribor: magnet, list papira

Materijal, hemikalije: usitnjena kuhinjska ţica, šećer

Opis eksperimenta: Usitniti kuhunjsku ţicu i pomešati je na papiru sa kristalićima šećera. Ispod

papira prisloniti magnet i vući ga po papiru.

Zapažanja: Zbog magnetnih osobina kuhinjsku ţicu moţemo odvojiti od šećera koji ne pokazuje

magnetne osobine.

49

Rastvori

Cilj:

- IzvoĎenjem jednostavnih demonstracionih ogleda doprineti usvajanju pojmova rastvor,

rastvarač, rastvorljivost, rastvorena supstanca.

- Zapaţanje faktora od kojih zavisi rastvorljivost ( priroda supstance, temperatura).

- Preko odgovarajućeg eksperimenta uočiti razliku izmeĎu slobodnog elementa i elementa u

jedinjenju na osnovu fizičkog posmatranja, fizičkih i hemijskih promena.

Ishod:

- Znati šta je rastvor, rastvarač, rastvorena supstanca.

- Uočiti da rastvorljivost zavisi od različitih faktora.

- Razlikovanje pojmova nezasićen, zasićen i prezasićen rastvor.

- Uveţbana preciznost merenja mase, zapremine.

- Tačno izračunavanje mase supstance koja se rastvara i sastava rastvora.

- Razlikovanje elementa i njihovih jedinjenja na osnovu reakcija, razlikovanje bitnog od

nebitnog.

Vežba: Rastvaranje odreĎenih supstanci u vodi

Pribor: epruveta, kašičica

Materijal, hemikalije: kuhinjska so, plavi kamen, šećer, pesak, boja za jaja, destilovana voda

Opis eksperimenta: U nekoliko pripremljenih epruveta sa vodom dodati na vrh kašičice sledeće

supstance. Kuhinjsku so, plavi kamen, šećer, boju za jaja i posmatrati proces rastvaranja.

Zapažanja: Kuhinjska so se rastvorila, plavi kamen se rastvorio, šećer je rastvoran, pesak se nije

rastvorio, boja za jaja se rastvorila.

Vežba: Rastvorljivost i rastvaranje soli u vodi

Pribor: Epruvete, kašičica

Materijal, hemikalije: plavi kamen, kalijum permaganat

Opis eksperimenta: u epruvete sipati vodu i spustiti na vrhu kašičice učvršćeni kristal sledećih

jedinjenja: kalijum permaganata i plavog kamena. Pratiti promene.

50

Zapažanja: Oba jedinjenja se dobro rastvaraju u vodi. Različite supstance su različito obojene.

Kristalne supstance se dobro rastvaraju u vodi. Nastali dobijeni rastvori imaju veću gustinu od

vode i polako cure obojenim tragom prema dnu suda.

Vežba: Uticaj temperature na rastvorljivost

Pribor: epruvete, kašičice

Materijal, hemikalije: KNO3, Ca(CH3COO)2, destilovana voda

Opis eksperimenta: Rastvoriti KNO3 u toploj i hladnoj vodi. Isto ponoviti sa Ca(CH3COO)2.

Pratiti promene.

Zapažanja: KNO3 pri rastvaranju u vodi daje endotermnu reakciju a Ca(CH3COO)2 egzotermnu.

KNO3 se bolje rastvara u toploj vodi.

51

Hemijska veza

Cilj:

- UvoĎenje pojma hemijska veza.

- Razumevanje pojma jonska i kovalentna veza.

- Razumeti nastajanje molekula elementa i jedinjenja.

Ishod:

- PredviĎanje tipa hemijske veze na osnovu poloţaja elementa u periodnom sistemu.

- Razumevanje razlike i sličnosti izmeĎu jonskih i kovalentnih jedinjenja.

Vežba: Ispitivanje rastvorljivosti joda i kalijum jodida u destilovanoj vodi i etanolu

Pribor: epruveta, kašičica

Materijal, hemikalije: jod, kalijum jodid, etanol, destilovana voda

Opis eksperimenta: U dve epruvete sipati destilovanu vodu, a zatim u jednu dodati kalijum jodid,

a u drugu jod. Pratiti promene koje nastaju. Isti postupak izvesti sa etanolom kao rastvaračem.

Zapažanja: Kalijum jodid je jonsko polarno jednjenje i rastvoriće se u vodi a jod je kovalentno

nepolarno jedinjenje i neće se rastvoriti u vodi. Jod se ne rastvara u etanolu a kalijum jodid se

rastvara. U prirodi vaţi slično se u sličnom rastvara.

Vežba: Dokaz prisustva bakra u nemrnicama tretiranim zaštitnim sredstvima na bazi

bakra

Pribor: epruvete, kapalica

Materijal, hemikalije: plavi kamen, amonijum hidroksid, destilovana voda

Postupak: U jednu epruvetu staviti peteljku groţĎa a zatim dodati malo destilovane vode i

polako u kapima rastvor amonijaka do pojave azurno plave boje. U drugu epruvetu dodati malo

plavog kamena, destilovanu vodu i amonijak. Rastvor u drugoj epruveti sluţi za poreĎenje.

Zapažanja: Danas se za zaštitu bilja često upotrebljavaju sredstva koja sadrţe bakar. Jedno od

najčešće primenjivanih jedinjenja bakra je plavi kamen. Plavi kamen ima baktericidne osobine

pa se upotrebljava za prskanje vinove loze, voća i povrća. Ovo za posledicu ima to da se bakar

taloţi na biljnom materijalu pa se moţe uneti i u organizam.Trovanje bakrom je retka pojava, ali

52

ako doĎe do toga dolazi do mučnine, povraćanja, bolova u stomaku, dijareje, malaksalosti,

glavobolje.

3.2. Ogledi za 8. razred

Nemetali

Cilj:

-Preko odgovarajućih eksperimenata pokazati nastajanje baza i keselina iz odgovarajućih

nemetala.

Ishod:

-Usvajanje pojmova kiselina-baza.

Vežba: Dokaz materijalnosti CO2

Pribor: levak, filter papir, čaša, epruveta, plastična cevčica

Materijal, hemikalije: kreč, voda

Opis eksperimenta: Uzeti kreč, rastvoriti ga u vodi, i na ovaj način smo dobili krečnu vodu.

Ovako dobijen rastvor procedimo kroz filter papir. U ovako dobijen bistar rastvor krečne vode

uduvavamo cevčicom vazduh (izdisanjem iz pluća uduvava se vazduh koji ima veliku količinu

ugljen dioksida CO2).

Zapažanja: CO2 je produkt disanja, usled uduvavanja vazduha dolazi do pojave belog zamućenja

koji potiče od kalcijum karbonata. CO2 je bezbojan gas tako da se ne moţe videti pa se njegovo

prisustvo dokazuje zamućenjem krečne vode.

53

Metali

Cilj:

- Preko odgovarajućih eksperimenata pokazati nastajanje baza i keselina iz odgovarajućih

metala.

- Preko promene boje indikatora odrediti kieslost-baznost sredine.

- Preko odgovarajućih eksperimenta razlikovati redukcionu sposobnost metala.

Ishod:

- Usvajanje pojmova kiselina-baza.

- Praćenje promene boje indikatora u zavisnosti od sredine.

Vežba: Fizičke i hemijske osobine Na

Pribor: časa, kapalica, pinceta, sahatno staklo

Materijal, hemikalije: voda, fenoftalein, natrijum

Opis eksperimenta: U času sipati vodu do polovine njene zapremine i dodajte dve kapi rastvora

fenoftaleina. Uzeti parče natrijuma veličine bibera. Pincetom spustiti natrijum u čašu sa vodom.

Poklopiti čašu sahatnim staklom. Pratiti promenu.

Zapažanja: Natrijum pliva, to znači da je natrijum lakši od vode. Reakcija izmeĎu natrijuma i

vode je burna. Boja rastvora u čaši je ljubičasta. To znači da u čaši postoje slobodni hidroksilni

joni, odnosno da se nagradio hidroksid. Hidroksid koji je nastao naziva se natrijum-hidroksid

NaOH. Drugi proivod u ovoj reakciji je vodonik, H2.

Vežba: Redukciona sposobnost metala

Pribor: epruvete

Materijal, hemikalije: 2M H2SO4, Aluminijumska folija, parče lima, ekser, ţica, olovo, lim od

konzerve

Opis eksperimenta: U šest epruveta sipati H2SO4, a zatim u svaku od njih dodavati po jedan

metal. Pratiti promene.

54

Zapažanja: U epruvetama dolazi do reakcije u kojima se oslobaĎa vodonik u obliku mehurica,

sumporna kiselina nagriza metale.

55

Soli

Cilj:

- Preko odgovarajućih eksperimenta razlikovati pojam soli i reakcije soli u vodi.

Ishod:

- Na osnovu promene boje indikatora uoćavanje reakcije soli sa vodom

- Na osnovu poznavanja jačine ksieline i baze čijom neutralizacijom nastaje data so predviĎanje

reakcije date soli u vodi ili odgovarajućeg rastvora

Vežba: Reakcije soli u vodi

Pribor: epruvete, čaše

Materijal, hemikalije: CuSO4 * 5H2O, NH4Cl, NaHCO3, NaCl, KNO3, metil oranţ, lakmus papir

Opis eksperimenta: U šest epruveta dodati vodu do 1-3 zapremine a zatim dodati u svaku

epruvetu redom soli na vrh kašičice. Pratiti promene. A zatim dodati po kap indikatora i pratiti

promene.

Zapažanja: U reakciji plavog kamena sa vodom rastvor se obojio u crveno što je dokaz da je

rastvor kiseo isti slučaj je i sa NH4Cl jer je i ta so kisela (nastala je od jake kiseline HCl i slabe

baze NH3), rastvor se obojio u crveno i kod NaHCO3 jer je to kisela so i rastvor je kiseo, NaCl i

KNO3 su neutralne soli, rastvor je obojen narandzasto.

56

4. Zaključak

57

U obrazovnim sistemima mnogih zemalja (kurikulumi, različiti standardi) ističe se

vaţnost da se nastava i učenje prirodnih nauka realizuju kroz istraţivački pristup.

Takav zahtev povezan je sa eksperimentalnom prirodom ovih nauka, tj. sa osnovnim

načinim saznanjima u prirodnim naukama. U učionici, učenici bi trebalo da do

saznanja dolaze posmatranjem supstanci, pojava i promena, da prikupljaju podatke u

eksperimentalnom radu, da uočavaju pravilnosti meĎu podacima, da formulišu

pretpostavke, proveravaju ih putem eksperimenata, da daju objašnjenja i izvode

zaključke. U većini naših škola nastava hemije se vrši bez izvoĎenja ogleda ili

demonstriranja nastavnih sredstava. Postojeća situacija se opravdava slabom

opremljenošću škola. Rezultat takve nastave jeste da učenici ne razumeju hemiju i

uglavnom imaju negativan stav prema predmetu. Praktična nastava pruţa učenicima

razvijanje samostalnosti, povezivanje teorijskih i praktičnih znanja. Ona pruţa

mogućnosti za ostvarivanje vaspitno-obrazovnih ciljeva i realizaciju sadrţaja

predviĎenih nastavnim planom i programom i doprinosi trajnosti znanja.

U ovom radu su predloţeni ogledi u skladu sa planom i programom, preporučenoj

literaturi učenicima i pedagoško-metodičkim zahtevima. Daleko veću vrednost ovaj

master rad bi imao kada bi se izveo i pedagoški ekperiment, ali to zahteva drugačiju

dinamiku prijave i izrade master rada u saradnji sa školama.

Smatramo da su predloţeni ogledi dobri (kratki, efektivni, interesantni ...) i trebalo bi

da povećaju zainteresovanost za hemiju. Veća vrednost predloţenih ogleda na

usvajanje znanja bi bila ako bi se išlo sa demonstracijom istih.

58

5. Literatura

59

[1] https://sr.wikipedia.org/sr/Eksperiment

[2] hemijainjenznačaj.weebly.com/scaronta-je-hemija.htlm

[3] Sluţbeni glasnik RS-Prosvetni glasnik br. 68/2006, 66/2003.

[4] S.Ranćič, T.AnĎelković, Metodika nastave sa metodologijom, Prirodno –

matematički fakultet, Niš, 2007.

[5] D.AnĎelković, T.Nedeljković, Udzbenik hemije za sedmi razred osnovne škole,

Novi Logos, Beograd, 2012.

[6] Lj. Mandić, J.Korolija, D.Danilović, Hemija za osmi rared osnovne škole, Zavod

za udzbenike i nastavna sredstva, Beograd, 2004.

[7] Lj.Mandić, J.Korolija, D.Danilović, Hemija za osmi rared osnovne škole, Zavod

za udzbenike i nastavna sredstva, Beograd, 2010.