zÁpadoČeskÁ univerzita v plzni - zcu.cz · 2020. 7. 16. · zÁpadoČeskÁ univerzita v plzni...

132
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI F AKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI GYMNÁZIA DIPLOMOVÁ PRÁCE Bc. Štěpánka Zemanová Studijní program: N7504 Učitelství pro střední školy Studijní obory: Učitelství biologie pro střední školy Učitelství chemie pro střední školy Vedoucí práce: Mgr. Milan Klečka, Ph.D Plzeň Červen 2017

Upload: others

Post on 03-Dec-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

ZAacutePADOČESKAacute UNIVERZITA V PLZNI

FAKULTA PEDAGOGICKAacute

KATEDRA CHEMIE

REDOXNIacute REAKCE VE VYacuteUCE NA VYŠŠIacuteM STUPNI

GYMNAacuteZIADIPLOMOVAacute PRAacuteCE

Bc Štěpaacutenka ZemanovaacuteStudijniacute program

N7504 Učitelstviacute pro středniacute školyStudijniacute obory

Učitelstviacute biologie pro středniacute školyUčitelstviacute chemie pro středniacute školy

Vedouciacute praacutece Mgr Milan Klečka PhD

Plzeň

Červen 2017

ČESTNEacute PROHLAacuteŠENIacute

Prohlašuji že jsem diplomovou praacuteci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použiteacute prameny a literaturu ze ktereacute jsem čerpala

V Plzni helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Bc Štěpaacutenka Zemanovaacute

PODĚKOVAacuteNIacute

Děkuji vedouciacutemu praacutece Mgr Milanovi Klečkovi PhD za jeho odborneacute vedeniacute cenneacute

rady a informace ktereacute mi byly velkyacutem přiacutenosem při zpracovaacuteniacute teacuteto diplomoveacute praacutece

OBSAH

Uacutevod 9

1 Teoretickaacute čaacutest 10

11 Chemickaacute reakce 10

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony 10

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute 10

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn 10

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů 11

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute 11

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic 11

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute) 12

141 Oxidačniacute čiacuteslo 12

142 Oxidačniacute činidlo 13

143 Redukčniacute činidlo 13

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic 13

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute 15

151 V přiacuterodě 15

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů 19

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute 22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku 23

16 Beketovova řada napětiacute kovů 23

17 Elektrolyacuteza 24

18 Galvanickeacute člaacutenky 27

181 Primaacuterniacute člaacutenky 27

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky 29

2 Prezentace 32

21 Oxidačně redukčniacute reakce 32

22 Využitiacute oxidačně redukčniacutech reakciacute 37

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky 42

3 Laboratorniacute naacutevody 47

31 Bengaacutelskeacute ohně 47

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka 49

33 Oheň bez zaacutepalek 50

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho 51

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou 53

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz 54

37 Střelnyacute prach 56

38 Blesky pod vodou 57

39 Kovovyacute chameleoacuten 59

310 Třaskaveacute vaacutelečky 60

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu 61

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty 62

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou 63

314 Reakce sodiacuteku s vodou 64

315 Reakce zinku se siacuterou 65

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů 67

317 Různeacute barvy manganu 68

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem 70

4 Pracovniacute listy 72

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1 72

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 76

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3 80

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 84

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5 86

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6 91

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 96

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 100

5 Praktickaacute čaacutest 105

51 Test Oxidačně-redukčniacute reakce 105

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda 108

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda 114

54 Celkovaacute uacutespěšnost 120

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 2: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

ČESTNEacute PROHLAacuteŠENIacute

Prohlašuji že jsem diplomovou praacuteci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použiteacute prameny a literaturu ze ktereacute jsem čerpala

V Plzni helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Bc Štěpaacutenka Zemanovaacute

PODĚKOVAacuteNIacute

Děkuji vedouciacutemu praacutece Mgr Milanovi Klečkovi PhD za jeho odborneacute vedeniacute cenneacute

rady a informace ktereacute mi byly velkyacutem přiacutenosem při zpracovaacuteniacute teacuteto diplomoveacute praacutece

OBSAH

Uacutevod 9

1 Teoretickaacute čaacutest 10

11 Chemickaacute reakce 10

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony 10

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute 10

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn 10

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů 11

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute 11

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic 11

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute) 12

141 Oxidačniacute čiacuteslo 12

142 Oxidačniacute činidlo 13

143 Redukčniacute činidlo 13

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic 13

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute 15

151 V přiacuterodě 15

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů 19

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute 22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku 23

16 Beketovova řada napětiacute kovů 23

17 Elektrolyacuteza 24

18 Galvanickeacute člaacutenky 27

181 Primaacuterniacute člaacutenky 27

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky 29

2 Prezentace 32

21 Oxidačně redukčniacute reakce 32

22 Využitiacute oxidačně redukčniacutech reakciacute 37

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky 42

3 Laboratorniacute naacutevody 47

31 Bengaacutelskeacute ohně 47

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka 49

33 Oheň bez zaacutepalek 50

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho 51

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou 53

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz 54

37 Střelnyacute prach 56

38 Blesky pod vodou 57

39 Kovovyacute chameleoacuten 59

310 Třaskaveacute vaacutelečky 60

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu 61

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty 62

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou 63

314 Reakce sodiacuteku s vodou 64

315 Reakce zinku se siacuterou 65

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů 67

317 Různeacute barvy manganu 68

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem 70

4 Pracovniacute listy 72

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1 72

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 76

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3 80

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 84

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5 86

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6 91

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 96

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 100

5 Praktickaacute čaacutest 105

51 Test Oxidačně-redukčniacute reakce 105

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda 108

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda 114

54 Celkovaacute uacutespěšnost 120

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 3: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

PODĚKOVAacuteNIacute

Děkuji vedouciacutemu praacutece Mgr Milanovi Klečkovi PhD za jeho odborneacute vedeniacute cenneacute

rady a informace ktereacute mi byly velkyacutem přiacutenosem při zpracovaacuteniacute teacuteto diplomoveacute praacutece

OBSAH

Uacutevod 9

1 Teoretickaacute čaacutest 10

11 Chemickaacute reakce 10

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony 10

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute 10

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn 10

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů 11

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute 11

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic 11

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute) 12

141 Oxidačniacute čiacuteslo 12

142 Oxidačniacute činidlo 13

143 Redukčniacute činidlo 13

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic 13

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute 15

151 V přiacuterodě 15

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů 19

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute 22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku 23

16 Beketovova řada napětiacute kovů 23

17 Elektrolyacuteza 24

18 Galvanickeacute člaacutenky 27

181 Primaacuterniacute člaacutenky 27

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky 29

2 Prezentace 32

21 Oxidačně redukčniacute reakce 32

22 Využitiacute oxidačně redukčniacutech reakciacute 37

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky 42

3 Laboratorniacute naacutevody 47

31 Bengaacutelskeacute ohně 47

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka 49

33 Oheň bez zaacutepalek 50

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho 51

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou 53

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz 54

37 Střelnyacute prach 56

38 Blesky pod vodou 57

39 Kovovyacute chameleoacuten 59

310 Třaskaveacute vaacutelečky 60

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu 61

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty 62

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou 63

314 Reakce sodiacuteku s vodou 64

315 Reakce zinku se siacuterou 65

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů 67

317 Různeacute barvy manganu 68

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem 70

4 Pracovniacute listy 72

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1 72

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 76

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3 80

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 84

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5 86

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6 91

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 96

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 100

5 Praktickaacute čaacutest 105

51 Test Oxidačně-redukčniacute reakce 105

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda 108

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda 114

54 Celkovaacute uacutespěšnost 120

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 4: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

OBSAH

Uacutevod 9

1 Teoretickaacute čaacutest 10

11 Chemickaacute reakce 10

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony 10

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute 10

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn 10

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů 11

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute 11

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic 11

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute) 12

141 Oxidačniacute čiacuteslo 12

142 Oxidačniacute činidlo 13

143 Redukčniacute činidlo 13

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic 13

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute 15

151 V přiacuterodě 15

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů 19

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute 22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku 23

16 Beketovova řada napětiacute kovů 23

17 Elektrolyacuteza 24

18 Galvanickeacute člaacutenky 27

181 Primaacuterniacute člaacutenky 27

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky 29

2 Prezentace 32

21 Oxidačně redukčniacute reakce 32

22 Využitiacute oxidačně redukčniacutech reakciacute 37

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky 42

3 Laboratorniacute naacutevody 47

31 Bengaacutelskeacute ohně 47

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka 49

33 Oheň bez zaacutepalek 50

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho 51

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou 53

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz 54

37 Střelnyacute prach 56

38 Blesky pod vodou 57

39 Kovovyacute chameleoacuten 59

310 Třaskaveacute vaacutelečky 60

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu 61

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty 62

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou 63

314 Reakce sodiacuteku s vodou 64

315 Reakce zinku se siacuterou 65

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů 67

317 Různeacute barvy manganu 68

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem 70

4 Pracovniacute listy 72

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1 72

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 76

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3 80

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 84

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5 86

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6 91

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 96

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 100

5 Praktickaacute čaacutest 105

51 Test Oxidačně-redukčniacute reakce 105

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda 108

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda 114

54 Celkovaacute uacutespěšnost 120

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 5: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka 49

33 Oheň bez zaacutepalek 50

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho 51

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou 53

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz 54

37 Střelnyacute prach 56

38 Blesky pod vodou 57

39 Kovovyacute chameleoacuten 59

310 Třaskaveacute vaacutelečky 60

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu 61

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty 62

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou 63

314 Reakce sodiacuteku s vodou 64

315 Reakce zinku se siacuterou 65

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů 67

317 Různeacute barvy manganu 68

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem 70

4 Pracovniacute listy 72

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1 72

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 76

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3 80

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 84

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5 86

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6 91

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 96

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 100

5 Praktickaacute čaacutest 105

51 Test Oxidačně-redukčniacute reakce 105

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda 108

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda 114

54 Celkovaacute uacutespěšnost 120

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 6: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute 121

6 Zaacutevěr 123

7 Resumeacute 124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů 125

9 Seznam obraacutezků tabulek grafů 128

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 7: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

Uacutevod

Redoxniacute reakce (takeacute oxidačně-redukčniacute reakce) jsou chemickeacute reakce při nichž

se měniacute oxidačniacute čiacutesla atomů tuto definici se žaacuteci učiacute již na druheacutem stupni zaacutekladniacute

školy či na nižšiacutem stupni gymnaacutezia Přesto problematika vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic poznaacuteniacute

principů samotnyacutech chemickyacutech reakciacute je pro žaacuteky složitaacute

V raacutemci vyššiacuteho stupně gymnaacutezia jde pak o snahu systematickeacuteho prohlubovaacuteniacute

vědomostiacute a znalostiacute žaacuteků v teacuteto oblasti Samozřejmě jde teacutež o zkvalitňovaacuteniacute samotneacute

vyacuteuky tohoto předmětu kdy samotneacute studium chemie je pro žaacuteky naacuteročneacute

Ve sveacute praacuteci předklaacutedaacutem ucelenyacute soupis učiva se kteryacutem by se žaacuteci v raacutemci

studia chemie měli seznaacutemit soupis teorie je doplněn prezentaciacute sloužiacuteciacute jako pomůcka

při vyacutekladu učiva Osvojovaacuteniacute si tohoto teacutematickeacuteho celku dělaacute některyacutem žaacutekům

probleacutemy a pro učitele neniacute lehkeacute zaujmout žaacuteky danou teacutematikou proto v praacuteci

předklaacutedaacutem soubor pokusů kteryacute lze využiacutet jako motivaci pro danyacute probleacutem naacutezornost

pokusu může žaacutekovi pomoci i při chaacutepaacuteniacute principu samotnyacutech redoxniacutech reakciacute

Celaacute praacutece je nejen soubor pokusů spadajiacuteciacutech do oboru obecneacute chemie kteraacute

by měla sloužit jako inspirace pro pedagogy ale teacutež pro všechny kdo našel zaacutelibu v

chemii jako takoveacute

9

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 8: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

1 Teoretickaacute čaacutest

11 Chemickaacute reakce

Podstatou chemickeacute reakce jsou změny vazeb ve sloučeninaacutech mezi atomy Z

vyacutechoziacutech laacutetek (reaktantů) vznikajiacute noveacute laacutetky (produkty) Chemickeacute reakce můžeme

zapisovat pomociacute chemickyacutech rovnic

Reaktant je laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute laacutetky Produkt je laacutetka kteraacute vystupuje z

chemickeacute reakce

A + B rarr C + D

A a B jsou reaktanty C a D jsou produkty[1]

12 Zaacutekladniacute chemickeacute zaacutekony

1 zaacutekon zachovaacuteniacute hmotnosti- hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

2 zaacutekon zachovaacuteniacute energie - energie soustavy chemickeacute reakce je konstantniacute

3 zaacutekon staacutelyacutech poměrů slučovaciacutech - poměr prvků nebo součaacutestiacute daneacute sloučeniny je

vždy stejnyacute nezaacutevisiacute na způsobu přiacutepravy sloučenin[12]

13 Klasifikace chemickyacutech reakciacute

131 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle vnějšiacutech změn

a) reakce skladneacute (synteacutezy)

Z většiacuteho počtu vyacutechoziacutech laacutetek vznikaacute jeden produkt Přiacutekladem synteacutezy je

slučovaacuteniacute zinku se siacuterou kdy vznikaacute sulfid zinečnatyacute

Zn + S rarrZnS

b) reakce rozkladneacute (analyacutezy)

Z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky vznikaacute viacutece produktů Napřiacuteklad rozklad vody na kysliacutek

2 H2O rarr 2 H2 + O2

c) reakce vytěsňovaciacute (substituce)

Čaacutestice z jedneacute vyacutechoziacute laacutetky nahradiacute čaacutestici ve druheacute vyacutechoziacute laacutetce Přiacutekladem

substituce je napřiacuteklad vytěsněniacute střiacutebra z dusičnanu střiacutebrneacuteho mědiacute

Cu + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Cu(NO3)2

10

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 9: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

d) podvojneacute zaacuteměny (konverze)

Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k zaacuteměně funkčniacutech skupin mezi vyacutechoziacutemi laacutetkami

Napřiacuteklad sraacuteženiacute uhličitanu měďnateacuteho reakciacute uhličitanu sodneacuteho se siacuteranem

měďnatyacutem

Na2CO3 + CuSO4 rarrCuCO3 + Na2SO4

132 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle skupenstviacute reaktantů

a) reakce homogenniacute

Reaktanty se vyskytujiacute všechny ve stejneacutem skupenstviacute Přiacuteklad teacuteto reakce je

oxidace oxidu dusnateacuteho se vzdušnyacutem kysliacutekem na oxid dusičityacute

2 NO (g) + O2 (g) rarr NO2 (g)

b) reakce heterogenniacute

Skupenstviacute reaktantů je různeacute Heterogenniacute reakciacute je napřiacuteklad reakce sodiacuteku s

vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek

2 Na (s) + 2 H2O (l) rarr 2 Na OH (aq) + H2 (g)

Piacutesmenka v zaacutevorkaacutech označujiacute skupenstviacute reaktantů (s) značiacute pevnou laacutetku (l)

kapalinu (g) plyn a (aq) vodnyacute roztok

133 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle tepelneacuteho zabarveniacute

a) reakce exotermniacute (exotermickeacute)

Při těchto reakciacutech se teplo uvolňuje Přiacutekladem exotermickeacute reakce je reakce

roztaveneacuteho dusičnanu draselneacuteho s uhliacutem a siacuterou (střelnyacute prach)

2 KNO3 + S + 3 C rarr K2S + N2 + 3 CO2

b) reakce endotermniacute (endotermickeacute)

U endotermickyacutech reakciacutech se musiacute teplo dodaacutevat Napřiacuteklad rozklad uhličitanu

vaacutepenateacuteho

2 CaCO3 rarr 2 CaO + CO2

134 Rozděleniacute chemickyacutech reakciacute dle typu přenaacutešenyacutech čaacutestic

a) reakce acidobazickeacute (protolytickeacute)

Při teacuteto reakci je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton Přiacutekladem protolytickeacute reakce je

neutralizace kyseliny siacuteroveacute hydroxidem sodnyacutem

H2SO4 + 2 NaOH rarr Na2SO4 + 2 H2O

11

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 10: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

b) Reakce oxidačně-redukčniacute (redoxniacute)

U redoxniacutech reakciacute je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron K tomu dochaacuteziacute napřiacuteklad u

tepelneacuteho rozkladu manganistanu draselneacuteho za vzniku mangananu draselneacuteho oxidu

manganičiteacuteho a kysliacuteku

2 KMnO4 rarr K2MnO4 + MnO2 + O2

c) Reakce komplexotvorneacute

Při komplexotvornyacutech reakciacutech je přenaacutešen celyacute elektronovyacute paacuter Přiacutekladem je

reakce hliniacuteku a roztokem hydroxidu sodneacuteho a vznikaacute tetrahydroxidohlinitan sodnyacute a

vodiacutek

2 NaOH + 2 Al + 6 H2O rarrNa[Al(OH)4] + 3 H2 [134]

14 Oxidačně-redukčniacute reakce (redoxniacute)

Při redoxniacutech reakciacutech dochaacuteziacute k přenosu elektronu z jedneacute laacutetky na druhou

Každaacute redoxniacute reakce lze rozložit na dvě diacutelčiacute poloreakce oxidaci a redukci Tyto dvě

poloreakce musiacute probiacutehat vždy současně Uvolněniacutem elektronu z jednoho atomu musiacute

byacutet doprovaacutezeno přijetiacutem elektronu druhyacutem atomem

Oxidace je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu Atom

při tom odevzdaacutevaacute jeden nebo viacutece elektronů

Redukce je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla atomu a při

tom atom přijiacutemaacute elektrony[56]

141 Oxidačniacute čiacuteslo

Oxidačniacute čiacuteslo prvku je elektrickyacute naacuteboj kteryacute by se nachaacutezel na atomu prvku

kdyby elektrony všech vazeb ktereacute vychaacutezejiacute z daneacuteho atomu přidělili

elektronegativnějšiacutemu atomu Oxidačniacute čiacutesla značiacuteme řiacutemskyacutemi čiacuteslicemi a mohou

12

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 11: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

nabyacutevat kladnyacutech i zaacutepornyacutech hodnot ale i nulu Kladnaacute oxidačniacute čiacutesla se pohybujiacute

mezi +I do + VIII a zaacutepornaacute oxidačniacute čiacutesla v rozmeziacute ndash I až -IV Z toho vyplyacutevaacute

- oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule (0)

- kysliacutek maacute skoro ve všech sloučeninaacutech oxidačniacute čiacuteslo -II (kromě peroxidů

ozonidů hyperoxidů a binaacuterniacutech sloučenin s fluorem)

- vodiacutek maacute většinou oxidačniacute čiacuteslo I ve sloučeninaacutech (mimo kovovyacutech hydridů)

Oxidačniacute čiacuteslo je formaacutelniacute pojem a nemusiacute odpoviacutedat skutečneacutemu rozloženiacute naacuteboje

Když jsou navaacutezaacuteny prvky se stejnou elektronegativitou rozhoduje o oxidačniacutem čiacutesle

chemickeacute chovaacuteniacute sloučeniny Vždy musiacute ale platit že součet oxidačniacutech čiacutesel je roven

nule[36]

-IV -III -II -I 0 I II III IV V VI VII VII

--------------------- oxidace ----------------------gt

lt ------------------- redukce -----------------------

142 Oxidačniacute činidlo

Je takovaacute laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky (odebere jiacute elektron) a tiacutem

paacutedem se sama redukuje Oxidačniacutemi činidly jsou obvykle volneacute prvky s vysokou

elektronegativitou (halogeny kysliacutek) nebo prvky ktereacute majiacute ve sloučeninaacutech přiacuteliš

vysokeacute oxidačniacute čiacuteslo (MnVII ClV ClVII CrVI)[35]

143 Redukčniacute činidlo

Je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci (předaacute jiacute sveacute elektrony) a tiacutem paacutedem se samo oxiduje

Mezi redukčniacute činidla patřiacute volneacute prvky s malou elektronegativitou (alkalickeacute kovy

kovy alkalickyacutech zemin) nebo prvky ktereacute ve svyacutech sloučeninaacutech majiacute niacutezkeacute oxidačniacute

čiacuteslo (CII CrII)[35]

144 Vyčiacuteslovaacuteniacute oxidačně-redukčniacutech rovnic

Bude uvedeno na naacutesledujiacuteciacutem přiacutekladě

2 KMnO4 + 16HCl rarr 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 5 KCl + 8 H2O

13

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 12: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

je vidět že vyčiacutesleniacute některyacutech oxidačně-redukčniacutech rovnic neniacute jednoducheacute a dopočiacutetat

koeficienty vyacutepočtem by dalo hodně praacutece nebo by se vůbec nepodařilo Existuje

postup kteryacute dopočiacutetaacuteniacute koeficientů usnadniacute

1) Nejprve musiacuteme určit oxidačniacute čiacutesla všech prvků

KIMnVIIO4-II + HICl-I rarr MnIICl2

-I + Cl20 + KICl-I + H2

IO-II

2) Změnu oxidačniacutech čiacutesel zapiacutešeme podle uvedeneacuteho scheacutematu

MnVII+5erarrMnII

2Cl-I-2erarrCl20

Množstviacute odevzdanyacutech elektronů jedniacutem atomem se musiacute rovnat množstviacute přijatyacutech

elektronů druhyacutem atomem

3) Aby se počet přijatyacutech elektronů MnVII rovnalo počtu odevzdanyacutech elektronů Cl-I

využijeme křiacutežoveacute pravidlo

MnVII+5erarrMnII | 2

2Cl-I-2erarrCl20 | 5

4) Do praveacute i leveacute čaacutesti rovnice k atomu Mn připiacutešeme koeficient 2

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+Cl2+KCl+H2O

5) Koeficient chloru můžeme stanovit pouze na praveacute straně na leveacute straně je Cl -I

spotřebovaacutevaacuten jak na vznik plynneacuteho chloru tak na vznik chloridu

2KMnO4+HClrarr2MnCl2+5Cl2+KCl+H2O

6) Zbyleacute koeficienty dopočiacutetaacuteme obvyklyacutem způsobem

2KMnO4+16HClrarr2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O

[789]

14

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 13: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

15 Oxidačně redukčniacute reakce a jejich využitiacute

151 V přiacuterodě

a) Fotosynteacuteza

Je redoxniacute reakce kteraacute probiacutehaacute v zelenyacutech rostlinaacutech v chloroplastech Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně jednoduchyacutech laacutetek na laacutetky složitějšiacute Při teacuteto reakci

dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute kysliacuteku Aby fotosynteacuteza mohla probiacutehat musiacute byacutet splněny

některeacute podmiacutenky (světlo energie oxid uhličityacute voda chlorofyl) Při fotosynteacuteze

dochaacuteziacute k přeměně světelneacuteho zaacuteřeniacute na energii chemickeacute vazby při redukci oxidu

uhličiteacuteho a jeho zabudovaacuteniacute do organickyacutech laacutetek[1011]

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Obr1 Fotosynteacuteza [12]

b) Dyacutechaacuteniacute

Dyacutechaacuteniacute neboli respirace je biochemickyacute proces při ktereacutem se uvolňuje

chemickaacute energie vazeb organickyacutech laacutetek a vznikaacute energetickyacute zdroj pro buňku ATP

Při teacuteto reakci vznikaacute jako odpadniacute produkt oxid uhličityacute a voda Dyacutechaacuteniacute je proces s

opačnyacutem průběhem než fotosynteacuteza[10]

C6H12O6 + 6 O2 rarr 6 CO2 + 6 H2O

c) Hořeniacute

Hořeniacute neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo světlo a

jineacute laacutetky Při teacuteto reakci vznikaacute plamen což je sloupec hořiacuteciacutech plynů Aby mohlo začiacutet

15

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 14: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

hořet je zapotřebiacute přiacutetomnost hořlaveacute laacutetky oxidačniacuteho prostředku a zdroje zapaacuteleniacute s

dostatečnyacutem množstviacutem energie a vysokou teplotou

- dokonaleacute spalovaacuteniacute C + O2 rarr CO2

- nedokonaleacute spalovaacuteniacute 2 C + O2 rarr 2 CO toto spalovaacuteniacute probiacutehaacute při nedostatku kysliacuteku

a vznikaacute smrtelně jedovatyacute plyn oxid uhelnatyacute[10]

Obr 2 Hořeniacute [13]

d) Koroze

Při korozi dochaacuteziacute k rozrušovaacuteniacute kovů vlivem laacutetek z prostřediacute jako je voda

vzduch nebo plyny Při tomto ději se na povrchu kovů vytvaacuteřiacute vrstvička laacutetek tato

vrstva měniacute vlastnosti kovů Narušovaacuteniacute kovů začiacutenaacute na povrchu a daacutele postupuje

dovnitř materiaacutelu Přitom kovy ztraacutecejiacute svůj lesk tvar pevnost atd

Nejznaacutemějšiacute je rezavěniacute neboli koroze železa Ke korozi železa dochaacuteziacute ve vlhkeacutem

prostřediacute povrch kovu je pokryt rziacute neboli oxidem železityacutem Rez kov nechraacuteniacute po čase

se tato vrstva odlupuje a koroze pokračuje 4 Fe + 3 O2 + H2O rarr 4 Fe(OH)4

Obr 3 Koroze Fe [14]

16

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 15: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

Na rozdiacutel od železa se na povrchu hliniacuteku vytvaacuteřiacute takeacute vrstvička oxidu hliniteacuteho

ale tato vrstvička kov chraacuteniacute neboli pasivuje K pasivaci takeacute dochaacuteziacute u koroze zinku

Na povrchu ušlechtileacuteho kovu střiacutebra se časem vytvořiacute černaacute vrstvička sulfidu

střiacutebrneacuteho tato vrstvička vznikaacute reakciacute se sloučeninami siacutery z okolniacuteho prostřediacute Měď

a vyacuterobky z mědi i jejiacute slitiny jsou při dlouhodobeacutem vystavěniacute povětrnostniacutem

podmiacutenkaacutem pokryty zelenyacutem povlakem neboli měděnkou

Korozi můžeme rozdělit

1 Podle vnitřniacuteho mechanismu

a) chemickaacute koroze - při teacuteto korozi dochaacuteziacute pouze k chemickyacutem reakciacutem Tato reakce

probiacutehaacute mezi prostřediacutem a materiaacutelem a daacutele probiacutehaacute v elektricky nevodiveacutem prostřediacute

b) elektrochemickaacute koroze - tato koroze probiacutehaacute v elektricky vodiveacutem prostřediacute

Obr 4 Chemickaacute koroze [14]

2 Podle druhu korozniacuteho prostřediacutem

a) atmosfeacuterickaacute koroze - jak bude tato koroze silnaacute zaacutevisiacute na obsahu vlhkosti a

agresivniacutech plynnyacutech a tuhyacutech rozpustnyacutech nečistot ve vzduchu

b) koroze v kapalinaacutech - nejčastějšiacute koroze probiacutehaacute ve vodě rychlost koroze je zaacutevislaacute

na obsahu kysliacuteku Koroze ve vodě je způsobena hlavně znečištěniacutem vody agresivniacutemi

laacutetkami ve formě kapalneacute plynneacute a tuheacute

c) koroze v plynech - zaacutevisiacute na obsahu kysliacuteku a na složeniacute plynu

17

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 16: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI

d) půdniacute koroze - je nejsložitějšiacute koroziacute protože půda obsahuje tuheacute kapalneacute i plynneacute

agresivniacute laacutetky

3 Podle druhu korozniacuteho napadeni

a) rovnoměrnaacute koroze - je napadenyacute celyacute povrch a to stejnoměrně

b) nerovnoměrnaacute koroze - napadeniacute neniacute stejnoměrneacute na celeacutem povrchu Rozlišujeme

několik druhů nerovnoměrneacute koroze

- skvrnitou důlkovou bodovou mezikrystalickou transkrystalickou selektivniacute

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

4 Podle kombinace s vnějšiacutem činitelem

a) koroze při mechanickeacutem namaacutehaacuteniacute materiaacutelu

b) koroze při uacutenavě materiaacutelu

c) vibračniacute koroze

d) korozniacute praskaacuteniacute

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute [14]

18

Kovy proti korozi můžeme chraacutenit a to několika způsoby

a) pokovovaacuteniacute - povrch kovu je pokryt vrstvou kovu kteraacute je odolnaacute vůči korozi

b) smaltovaacuteniacute - je metoda při ktereacute nanaacutešiacuteme na povrch kovu vrstvičku smaltu Tato

metoda je využiacutevanaacute napřiacuteklad u dřezů van nebo sporaacuteků

c) povlaky z plastů - na povrch kovu je nanesena vrstva foacutelie

d) naacutetěry barev a laků - na povrch kovů je nanesena barva nebo lak aby tato ochrana

byla co nejuacutečinějšiacute tak musiacute byacutet povrch kovu před naacutetěrem dokonale očištěn[1015]

152 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě kovů

Vyacuteroba železa

Železo je velice důležityacute kov kteryacute maacute velikeacute využitiacute Protože se železo

nevyskytuje v přiacuterodě ryziacute ale pouze ve sloučeninaacutech musiacuteme železo ziacuteskaacutevat z těchto

sloučenin Když je v hornině vyacuteskyt železa viacutece než 25 tak tuto horninu nazyacutevaacuteme

železnaacute ruda Mezi nejznaacutemějšiacute železneacute rudy patři napřiacuteklad hematit magnetit limonit

atd

Obr 7 Železneacute rudy [16]

Hematit (oxid železityacute) magnetit (oxid železnato - železityacute) limonit (oxid -

hydroxid železityacute) pyrit (disulfid železnatyacute)

Železo je ziacuteskaacutevaacuteno ze železnyacutech rud redukciacute Už od 18 stoletiacute se k redukci

použiacutevaacute koks z černeacuteho uhliacute Při redukci dochaacuteziacute k zbaveniacute takzvaneacute hlušiny (zbaveniacute

19

průvodniacutech hornin) Jako průvodniacute mineraacutel se použiacutevaacute napřiacuteklad pyrit kteryacute je oxidovaacuten

vzduchem nebo kysliacutekem a vznikaacute oxid železityacute a plynnyacute oxid siřičityacute Takto upraveneacute

železneacute rudy jsou redukovaacuteny ve vysokyacutech peciacutech

Vysokaacute pec

K redukci železnyacutech rud při vysokyacutech teplotaacutech dochaacuteziacute v 30 až 40 m vysokyacutech

šachtovityacutech peciacutech ktereacute se nazyacutevajiacute vysokeacute pece

Obr 8 Vysokaacute pec [17]

Vysokaacute pec je přibližně 15 m širokaacute užitkovyacute prostor je asi 4000 m3 stěny

vysokeacute peci jsou z ohnivzdorneacuteho materiaacutelu a k chlazeniacute sloužiacute otvory ve vnějšiacute čaacutesti

stěn kde trvale proteacutekaacute voda Vysokeacute pece je střiacutedavě shora zavaacutežena koksem a

železnou rudou Ke směsi koksu a železneacute rudy se přidaacutevaacute vaacutepenec a živec Vaacutepenec a

živec sloužiacute k převedeniacute průvodniacute horniny na niacutezkotajiacuteciacute strusku Ze zdola je vhaacuteněn

pod tlakem předehřaacutetyacute vzduch Spodniacute vrstva koksu reaguje s kysliacutekem při teplotě 800

degC a vznikaacute oxid uhličityacute Při teacuteto reakci se uvolňuje velikeacute množstviacute tepelneacute energie

tato energie ohřeje teplotu až na 1600 až 2000 ⁰C Vzniklyacute oxid uhličityacute ve vyššiacute vrstvě

reaguje s koksem a to teacuteměř dokonale za vzniku oxidu uhelnateacuteho Vzniklyacute oxid

uhelnatyacute redukuje železnou rudu na železo Při těchto reakciacutech vznikaacute spousta plynů a

ty nazyacutevaacuteme kychtoveacute plyny Tyto plyny jsou v horniacute čaacutesti vysokeacute pece odvaacuteděny a daacutele

využiacutevaacuteny na předehřaacutetiacute vzduchu kteryacute je vhaacuteněn do vysokeacute pece [18]

20

Na naacutesledujiacuteciacutem obraacutezku jsou popsaacuteny reakce probiacutehajiacuteciacute ve vysokeacute peci

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19]

Vyacuteroba olova

Olovo se stejně jako železo v přiacuterodě nevyskytuje ryziacute ale pouze ve

sloučeninaacutech Nejdůležitějšiacute olovnatou rudou je galenit neboli PbS Vyacuteroba olova

probiacutehaacute v několika krociacutech

1) praženiacute při ktereacutem dochaacuteziacute k odstraněniacute siacutery a převedeniacute sirniacuteků kovů na oxidy

2) aglomerace

3) redukčniacute taveniacute

4) rafinace suroveacuteho olova [10]

Hlavniacute reakce v peci

PbO + CO = Pb + CO2

PbOSiO2 + CaO = PbO + CaOSiO2

21

PbOFe2O3 = PbO + Fe2O3

PbSO4 = PbO + SO3

PbS +2PbO = 3Pb + SO2

PbSO4 + 4 CO = PbS + 4 CO2

PbSO4 + Pb = 2PbO + SO2

PbSO4 + SiO2 = PbOSiO2 + SO3 [10]

Vyacuteroba hliniacuteku

Redoxniacute reakce je využiacutevaacutena při elektrolyacuteze Al2O3 rarr 2 Al + O3 [10]

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [20]

153 Redoxniacute reakce probiacutehajiacuteciacute při vyacuterobě chemikaacuteliiacute

Redoxniacute reakce probiacutehajiacute i při vyacuterobě chemikaacuteliiacute a to napřiacuteklad

a) vyacuteroba kyseliny siacuteroveacute

S + O2 rarr SO2

2 SO2 + O2 rarr 2 SO3

SO3 + H2O rarr H2SO4

b) vyacuteroba amoniaku

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

c) vyacuteroba kyseliny dusičneacute

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O [10]

22

154 Redoxniacute reakce kovů ve vodneacutem roztoku

Mezi dalšiacute důležiteacute redoxniacute děje jsou reakce kovů s vodou a roztoky kyselin

Některeacute kovy jako sodiacutek drasliacutek a vaacutepniacutek reagujiacute s vodou za normaacutelniacutech podmiacutenek

Zinek a železo reaguje pouze s vodniacute paacuterou a některeacute kovy nereagujiacute s vodou vůbec

jako napřiacuteklad zlato a platina[10]

16 Beketovova řada napětiacute kovů

Podle reakciacute kovů ve vodneacutem roztoku (jejich snaze vytvaacuteřet kationty odevzdaacutevat

elektrony a tiacutem se oxidovat) byla vytvořena Beketovova řada napětiacute

Z Beketovovy řady napětiacute vyplyacutevaacute několik zaacutekonitostiacute

1 Zleva doprava klesaacute schopnost kovů tvořit kationty Kovy vytvaacuteřiacute kationty tak že

odevzdaacutevajiacute valenčniacute elektrony Teacuteto schopnosti se řiacutekaacute elektropozitivita

2 Zleva doprava klesajiacute redukčniacute uacutečinky kovů Kovy ktereacute jsou umiacutestěny viacutece vlevo

majiacute schopnost redukovat kovy z roztoků soliacute kovů ktereacute jsou umiacutestěny od nich vpravo

sami se přitom oxidujiacute a vytvaacuteřiacute kationty A přitom kov kteryacute se nachaacuteziacute viacutece vpravo

oxiduje kov nachaacutezejiacuteciacute se viacutece vlevo saacutem se přitom redukuje

3 Zleva doprava klesaacute snaha reagovat se zředěnyacutemi kyselinami Kov ležiacuteciacute vlevo od

vodiacuteku maacute schopnost reagovat s roztoky kyselin nebo s vodou za vzniku plynneacuteho

vodiacuteku Reakce probiacutehaacute tiacutem intenzivněji čiacutem je kov daacutele od vodiacuteku

Kovy ktereacute se nachaacutezejiacute vlevo do vodiacuteku nazyacutevaacuteme kovy neušlechtileacute tyto kovy

jsou snadno rozpustneacute v kyselinaacutech Při teacuteto reakci dochaacuteziacute k uvolňovaacuteniacute vodiacuteku Jsou

to kovy ktereacute se snadno oxidujiacute a v přiacuterodě se vyskytujiacute ve formě sloučenin

23

Ušlechtileacute kovy jsou ty ktereacute se v Beketovově řadě napětiacute nachaacutezejiacute vpravo od

vodiacuteku Tyto kovy reagujiacute pouze s kyselinami ktereacute majiacute oxidačniacute uacutečinky (jako maacute

koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute nebo koncentrovanaacute kyselina dusičnaacute) ale při teacuteto reakci

se z roztoku vodiacutek neuvolňuje Oxidace u ušlechtilyacutech kovů probiacutehaacute velice obtiacutežně V

přiacuterodě se buď vyskytujiacute ve sloučeninaacutech nebo i jako ryziacute kovy

4 Zleva doprava klesaacute chemickaacute reaktivita Napřiacuteklad drasliacutek musiacuteme uchovaacutevat v

petroleji železo na vzduchu koroduje ale rtuť je na vzduchu staacutelaacute a nereaguje ani s

vodou

5 U neušlechtilyacutech kovů jsou hodnoty E0 zaacuteporneacute a u ušlechtilyacutech kovů je hodnota E0

kladneacute Kovy v Beketovově řadě řazeny podle vzrůstajiacuteciacutech standardniacutech elektrodovyacutech

potenciaacutelů E0 Čiacutem je standardniacute elektrodovyacute potenciaacutel negativnějšiacute tiacutem snadněji kov

uvolňuje elektrony a tvořiacute kationt[10]

17 Elektrolyacuteza

Elektrolyacuteza je elektrochemickyacute děj (redoxniacute děj) tento děj probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu a to buď roztokem nebo

taveninou elektrolytu

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy [21]

Aby mohla elektrolyacuteza probiacutehat jsou zapotřebiacute dvě elektrody zdroj

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a elektrolyt Elektrody (katoda anoda) musiacute byacutet

připojeny ke zdroji stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute a musiacute byacutet zavedeny do

24

elektrolytu Když jsou tyto podmiacutenky splněny tak uvnitř elektrolytu mezi elektrodami

vznikne elektrickeacute pole Toto elektrickeacute pole vyvolaacute usměrněnyacute pohybů iontů v roztoku

Jako elektrody jsou použiacutevaacuteny vodiče elektrickeacuteho proudu 1 třiacutedy napřiacuteklad

železnyacute pliacutešek Elektroda je vodivě spojena s nekovovou vodivou čaacutestiacute a to nejčastěji s

roztokem elektrolytu

Elektrolyt musiacute byacutet takovaacute laacutetka kteraacute je schopnaacute disociovat se na ionty Mezi

nejčastěji použiacutevaneacute elektrolyty patřiacute kyseliny zaacutesady a soli jako napřiacuteklad chlorid

sodnyacute

Elektrody vedou elektrickyacute proud pomociacute elektronů a průchodem proudu se

chemicky neměniacute zatiacutemco elektrolyty vedou proud pomociacute iontů a průchodem proudu

se rozklaacutedajiacute na ionty a podleacutehajiacute chemickyacutem změnaacutem

Kladně nabitaacute elektroda se nazyacutevaacute anoda a je připojena ke kladneacutemu poacutelu zdroje

elektrickeacuteho proudu Katoda je zaacuteporně nabitaacute elektroda a je připojena k zaacuteporneacutemu

poacutelu zdroje elektrickeacuteho proudu

Elektrolyacuteza je děj kteryacute se sklaacutedaacute ze dvou reakciacute a to oxidaci a redukci Při

oxidaci dochaacuteziacute ke odevzdaacutevaacuteniacute elektronů a proto tento děj probiacutehaacute na anodě (kladně

nabiteacute elektrodě) Proto zaacuteporně nabiteacute čaacutestice putujiacute k anodě kde se oxidujiacute Redukce

je opačnyacute děj k oxidaci Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a tiacutem k

přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů Tento děj probiacutehaacute na katodě kteraacute je zaacuteporně nabitaacute Kladneacute čaacutestice

putujiacute ke katodě a zde se redukujiacute

Znaacutemyacutem přiacutekladem elektrolyacutezy je elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu

sodneacuteho Chlorid sodnyacute disociuje podle naacutesledujiacuteciacute rovnice

NaCl rarr Na+ + Cl-

Zavedeniacutem stejnosměrneacuteho proudu vznikajiacute primaacuterniacute produkty elektrolyacutezy

Cl- - 1 elektron rarr Cl0 (oxidace anoda)

Na+ + 1 elektron rarr Na0 (redukce katoda)

Na katodě vyloučeneacute atomy sodiacuteku reagujiacute s vodou za vzniku sekundaacuterniacutech produktů

elektrolyacutezy

2 Na + 2 H2O rarr 2NaOH + H2

25

Obr 12 Elektrolyacuteza NaCl [22]

Elektrolyacuteza je děj kdy při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem dochaacuteziacute k laacutetkovyacutem změnaacutem Při těchto změnaacutech dochaacuteziacute k vyacuteměně

elektronů mezi nabityacutemi ionty v elektrolytu a elektrodami Pomociacute oxidačně-redukčniacutech

reakciacute z iontů vzniknou neutraacutelniacute atomy nebo skupiny atomů tyto atomy se vyloučiacute na

elektrodaacutech[26]

Využitiacute elektrolyacutezy

- vyacuteroba kovů (napřiacuteklad Cu)

- vyacuteroba prvků a sloučenin ( Na K H2 Cl2 Mg Al NaOH KOH)

- elektrolyacuteza vody kterou se vyraacutebiacute čistyacute kysliacutek a vodiacutek

- galvanickeacute pokovovaacuteniacute (pozinkovaacuteniacute poměďovaacuteniacute pozlacovaacuteniacute postřiacutebřovaacuteniacutehellip)

- galvanickeacute člaacutenky akumulaacutetory polarografie- při určovaacuteniacute chemickeacuteho složeniacute laacutetek a

to pomociacute změn elektrickeacuteho proudu prochaacutezejiacuteciacuteho roztokem laacutetky

- galvanoplastika- kovoveacute obtisky předmětů použiacutevaneacute napřiacuteklad při vyacuterobě odleacutevaciacutech

forem

- elektrolytickeacute čistěniacute kovů neboli rafinace Cu Zn Ni

- galvanickeacute leptaacuteniacute [10]

26

18 Galvanickeacute člaacutenky

Jsou rozsaacutehle použiacutevaneacute zdroje elektrickeacuteho proudu Mohou sloužit jako zdroje

pro hračky raacutedia hodinky fotoaparaacutety kalkulačky a podobně Galvanickyacute člaacutenek se

nazyacutevaacute primaacuterniacute člaacutenek a tyto člaacutenky nejdou znova dobiacutejet Sekundaacuterniacute člaacutenky jsou

takoveacute člaacutenky ktereacute jdou opakovaně nabiacutejet a řiacutekaacuteme jim akumulaacutetory [6]

181 Primaacuterniacute člaacutenky

Kolem roku 1865 G Leclancheacute vyrobil primaacuterniacute člaacutenek dnes znaacutemyacute jako baterie

U baterie je anoda tvořenaacute zinkovyacutem keliacutemkem kteryacute sloužiacute jako schraacutenka Katodu

tvořiacute grafitovaacute tyčinka obklopenaacute směsiacute burelu Jako elektrolyt sloužiacute chlorid amonnyacute a

chlorid zinečnatyacute ktereacute jsou zahuštěny škrobem tiacutem paacutedem tvořiacute takzvanyacute suchyacute

člaacutenek Naacutesledujiacuteciacute rovnice popisujiacute reakce v Leclancheacuteově člaacutenku

Anoda (zaacutepornyacute poacutel) Zn rarr Zn2+ + 2 elektrony

Katoda (kladnyacute poacutel) MnO2 + H+ + elektron rarr MnO(OH)

Roztok elektrolytu Zn2+ + 2 NH4+ + 2 Cl- rarr [Zn(NH3)2]Cl2 + 2 H+

Celkovaacute reakce Zn2+ + 2 MnO2 + 2 NH4Cl rarr 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku [6]

Při odebiacuteraacuteniacute proudu se zinkovyacute keliacutemek rozpouštiacute mohlo by dojiacutet k uacuteniku

elektrolytu a proto je zinkovyacute keliacutemek těsně obalen ocelovyacutem plaacuteštěm

27

Zvlaacuteštniacute formou Leclancheacuteova člaacutenku je člaacutenek zinekvzduch V tom to člaacutenku

je směs burelu nahrazena směsiacute aktivniacuteho uhliacute Směs aktivniacuteho uhliacute je v kontaktu se

vzduchem Pomociacute aktivniacuteho uhliacute se vzduch redukuje

O2 + 2 H2O + 4 elektrony rarr 4 OH-

Jako elektrolyt se u tohoto člaacutenku použiacutevaacute směs zahuštěneacuteho chloridu amonneacuteho a

hydroxidu draselneacuteho Člaacutenek zinekvzduch se použiacutevaacute jako zdroj proudu pro elektrickeacute

ohradniacuteky na pastviny nebo pro lampy na staveništiacutech

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek [6]

Při poptaacutevce bateriiacute s dlouhou životnosti napřiacuteklad pro hodinky a kalkulačky

byli vyvinuty lithioveacute baterie V těchto bateriiacutech je jako anoda použiacutevaneacute lithium a jako

katoda burel Obě elektrody jsou v organickeacutem rozpouštědle a v něm rozpuštěneacutem

chloristanu lithneacuteho Při průchodu elektrickeacuteho proudu je mangan v oxidačniacutem čiacutesle IV

redukovaacuten na mangan v oxidačniacutem stavu III Kationty lithneacute se tvořiacute oxidaciacute a vstupujiacute

do krystaloveacute struktury burelu Nejmodernějšiacute lithioveacute baterie majiacute životnost až pět let

Primaacuterniacutech člaacutenků je velikeacute množstviacute ale důležityacute vyacuteznam majiacute mezi nimi i maleacute

baterie (zinekoxid rtuťnatyacute) a jako elektrolyt je použiacutevanyacute hydroxid draselnyacute [6]

28

182 Sekundaacuterniacute člaacutenky

Olověnyacute akumulaacutetor patřiacute mezi sekundaacuterniacute člaacutenky A Planteacute vyrobil olověnyacute

člaacutenek roku 1859 Využitiacute toho člaacutenku je předevšiacutem jako startovaciacute baterie u

motorovyacutech vozidel Dvě sady mřiacutežkovyacutech desek jsou paralelně seřazeny a jsou tvořeny

slitinou olova Tyto dvě sady tvořiacute jeden blok kteryacute je ponořen do elektrolytu kyseliny

siacuteroveacute Desky prvniacute sady jsou naplněny olovem a desky druheacute sady jsou naplněny

oxidem olovičityacutem Kyselinovzdorneacute separaacutetory jsou umiacutestěny mezi deskami 12 V

akumulaacutetor tvořiacute šest takto seřazenyacutech desek Při jeho vybiacutejeniacute probiacutehajiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce zleva

zaacutepornyacute poacutel Pb + SO42- harr PbSO4 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2 elektrony harr PbSO4 + 2 H2O

celkovaacute reakce Pb + PbO2 + 2 H2SO4 harr 2 PbSO4 + 2 H2O

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru [6]

Maacutelo rozpustnyacute siacuteran kteryacute při reakci vznikaacute se usazuje jako povlak na

elektrodaacutech nebo na dně Při vybiacutejeni akumulaacutetoru se spotřebovaacutevaacute kyselina siacuterovaacute

proto je možneacute z hustoty akumulaacutetoru usuzovat stav nabitiacute

Při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru ktereacute probiacutehaacute vloženiacutem vnějšiacuteho napětiacute na elektrody se

chemickeacute reakce obraciacute Nabiacutejeniacute člaacutenku je možneacute diacuteky vylučovaacuteniacute vodiacuteku na olovu a

je spojeno s vysokyacutem přepětiacutem Když se při nabiacutejeniacute spotřebuje vzniklyacute siacuteran olovnatyacute

na katodě začne vznikat vodiacutek a na anodě kysliacutek to jsou akumulaacutetoroveacute plyny Tyto

29

reakce probiacutehajiacute souběžně při nabiacutejeniacute akumulaacutetoru Hustota kyseliny siacuteroveacute při nabiacutejeniacute

stoupaacute

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Niklkadmiovyacute akumulaacutetor maacute širokeacute využitiacute a to pro to že se daacute až 1000 kraacutet

nabiacutet pro dobrou mechanickou odolnost a snadneacute zachaacutezeniacute Elektrodami tohoto člaacutenku

jsou oceloveacute a nikloveacute plechy na nich je nanesen hydroxid kademnatyacute a hydroxid

nikelnatyacute Při nabiacutejeniacute vznikaacute kadmium a oxid-hydroxid niklityacute jako elektrolyt se

použiacutevaacute hydroxid draselnyacute Naacutesledujiacuteciacute reakce popisujiacute děje kteryacute v člaacutenku probiacutehajiacute

zaacutepornyacute poacutel Cd + 2 OH- harr Cd(OH)2 + 2 elektrony

kladnyacute poacutel 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 elektrony harr 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

celkovaacute reakce Cd + 2 NiO(OH) + 2 H2O harr Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru[6]

Palivoveacute člaacutenky

V dosud popisovanyacutech galvanickyacutech člaacutenciacutech byly laacutetky ktereacute poskytovaly

elektrickyacute proud pouze po omezenou dobu Proto bylo snahou vyvinou speciaacutelniacute

galvanickyacute člaacutenek do ktereacuteho je kontinuaacutelně z vnějšku dodaacutevaacuteno oxidačniacute a redukčniacute

činidlo neboli palivo Největšiacute pokrok dosaacutehly palivoveacute člaacutenky obsahujiacuteciacute vodiacutek a

kysliacutek

Při teacuteto elektrochemickeacute přeměně jsou plyny přivaacuteděny elektrolytem ke

katalyticky aktivniacutem elektrodaacutem Jako elektrolyt je nejběžněji použiacutevanyacute hydroxid

30

sodnyacute Reakce ktereacute v tomto člaacutenku probiacutehajiacute můžeme zjednodušeně zapsat

naacutesledovně

zaacutepornyacute poacutel H2 + 2 OH- harr 2 H2O + 2 elektrony

kladnyacute poacutel O2 + 2 H2O + 4 elektrony harr 4 OH-

celkovaacute reakce 2 H2 + O2 harr 2 H2O

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku [6]

Jako paliva se použiacutevajiacute i jineacute laacutetky jako napřiacuteklad hydrazin kteryacute je rozpuštěnyacute

v elektrolytu Plynnyacute kysliacutek můžeme ziacuteskat z roztoku peroxidu vodiacuteku kteryacute je

kataliticky rozklaacutedaacuten na aktivniacute elektrodě na vodu a kysliacutek Nejvyacuteznamnějšiacute použitiacute

palivovyacutech člaacutenků je použiti ve vesmiacuternyacutech sondaacutech [6]

31

2 Prezentace

Druhaacute kapitola je pomůckou učitele k naacutezorneacutemu doplněniacute vyacutekladu

probiacuteraneacute laacutetky Žaacuteci gymnaacutezia mohou prezentaci využiacutet jako materiaacutel pro

studium Prezentace je rozdělena do třiacute čaacutestiacute učitel i žaacutek zde najdou stručnyacute

vyacuteklad učiva oxidačně- redukčniacute reakce Materiaacutel je doplněn naacutezornyacutemi

ukaacutezkami praktickyacutem využitiacutem přiacuteklady rovnic na vysvětleniacute

a k procvičeniacute

21 Oxidačně- redukčniacute reakce

Prvniacute prezentace obsahuje 27 sniacutemků vytvořenyacutech jako naacutezornaacute

podpora vyacutekladu učitele při probiacuteraacuteniacute učiva Učitel i žaacutek zde najdou teorii

podpořenou obraacutezky a přiacuteklady rovnic oxidačně- redukčniacutech reakciacute

32

1[123]

2

[10]3 4

[56]5

[56]6

33

Obr 18 Vznik iontů [38]

7

[63]

8

[63]

9 10

11

[35]

12

34

[35]

13 14

15

[789]

16

17 18

35

19 20

21 22

23 24

36

25 26

27

22 Využitiacute oxidačně- redukčniacutech reakciacute

Druhaacute prezentace obsahuje 24 sniacutemků Učitel a žaacutek zde naleznou přiacuteklady

oxidačně- redukčniacutech reakciacute vyskytujiacuteciacutech se v přiacuterodě Daacutele redoxniacute reakce využiacutevaneacute

se při vyacuterobě kovů a chemikaacuteliiacute

37

1

[1011]

2

Obr 19 Fotosynteacuteza [12]

3

[10]

4

[10]

5

Obr 20 Hořeniacute [13][10]

6

38

Obr 21 Koroze [101415]

7

[101415]

8

Obr 22 Koroze Fe [14]

9

[101415]

10

[101415]

11

[101415]

12

39

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze [14]

13

[101415]

14

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci [19][18]

15

Obr 25 Železneacute rudy [18]

16

[18]

17

[18]

18

40

[10]

19

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru [14]

20

[10]

21

[10]

22

[10]

23

[10]

24

41

23 Elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

Třetiacute prezentace obsahuje 28 sniacutemků zobrazujiacuteciacutech princip elektrolyacutezy a princip

galvanickyacutech člaacutenků

1

[26]

2

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy [23]

3

[26]

4

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho [14]

5

[2610]

6

42

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku [14]

7

[2610]

8

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy [23][2610]

9

[2610]

10

Obr 31 Luigi Galvani [24][6]

11

Obr 32 Alessandro Volta [25][6]

12

43

Obr 33 Voltův sloup [23][6]

13

[6]

14

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek [23]

15

[6]

16

[6]

17

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků [23][6]

18

44

[6]

19

[6]

20

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku [23]Obr 37 Suchyacute člaacutenek [23]

21

[6]

22

[6]

23

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor [23]

24

45

[6]

25

Obr 39 Nikl-kadmiovyacute akumulaacutetor [6]

26

Obr 40 Baterie [23][6]

27

[6]

28

46

3 Laboratorniacute naacutevody

31 Bengaacutelskeacute ohně

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidačniacute činidla barveniacute plamene sacharidy soli exotermickaacute reakce alkalickeacute

kovy a kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička kaacutedinka pipeta

b) chemikaacutelie

- chlorečnan draselnyacute cukr dusičnan (Li+ Ca2+ K+ Na+ Ba2+) koncentrovanaacute kyselina

siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- do třeciacute misky nasypte dvě lžičky chlorečnanu draselneacuteho lžičku dusičnanu a dvě

lžičky cukru

- směs důkladně promiacutechejte

- pomociacute pipety přidejte maleacute množstviacute koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směs prudce zreaguje a vznikne plamen

Tabulka 1 Barvy plamene [26]

47

d) vysvětleniacute

Při reakci chlorečnanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou vznikaacute oxid chloričityacute

(velmi silneacute oxidačniacute činidlo) Oxid chloričityacute reaguje se sacharoacutezou a vznikaacute uhliacutek a

voda Dusičnan maacute za přiacutečinu barvu plamene

e) poznaacutemky

- kyselina siacuterovaacute musiacute byacutet koncentrovanaacute

- směs musiacute byacutet dokonale promiacutechanaacute

- barva plamene zaacutevisiacute takeacute na staacuteřiacute dusičnanu

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- směs promiacutechat na papiacuteře

- kyselinu přidaacutevat z dostatečneacuteho odstupu reakce začne teacuteměř okamžitě

- chlorečnan draselnyacute nevdechovat je zdraviacute škodlivyacute

- kyselina siacuterovaacute je silně žiacuteravaacute laacutetka [2627]

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně [27]

48

32 Tepelnyacute rozklad dichromanu amonneacuteho ndash sopka

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- kahan trojnožka kruh keramickaacute siacuteťka lžička

b) chemikaacutelie

- dichroman amonnyacute

c) laboratorniacute postup

- na keramickou siacuteťku nasypeme lžičku dichromanu amonneacuteho

- hromaacutedku dichromanu amonneacuteho zvolna zespodu zahřiacutevaacuteme

- po zapaacuteleniacute dichromanu amonneacuteho odstaviacuteme nebo zhasneme kahan

- pozoruje průběh reakce

d) vysvětleniacute

Při teacuteto reakci probiacutehaacute redukce chromu

e) poznaacutemky

- reakce po spuštěniacute probiacutehaacute samovolně a bouřlivě

- dichroman amonnyacute je oranžovaacute laacutetka kteraacute při reakci nabyacutevaacute na objemu a měniacute barvu

na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedět v digestoři

49

- dichroman amonnyacute lze takeacute zapaacutelit shora špejliacute [27]

Obr 42 Sopka [28]

33 Oheň bez zaacutepalek

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickaacute reakce motivačniacute pokusy

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička porcelaacutenovaacute miska kapaacutetko skleněnaacute tyčinka kahan

b) chemikaacutelie

- manganistan draselnyacute koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute

c) laboratorniacute postup

- půlku lžičky manganistanu draselneacuteho rozetřete ve třeciacute misce

- praacutešek manganistanu draselneacuteho přesypte do porcelaacutenoveacute misky

- přikaacutepněte několik kapek koncentrovaneacute kyseliny siacuteroveacute

- směsiacute obalte skleněnou lžičku a přeneste nad kahan

50

d) vysvětleniacute

Reakci manganistanu draselneacuteho s kyselinou siacuterovou popisujiacute naacutesledujiacuteciacute

reakce

Manganistan draselnyacute je silneacute oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- směs manganistanu draselneacuteho a kyseliny siacuteroveacute musiacute byacutet připravena čerstvě

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek [27]

34 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute ve skupinaacutech

Teacutema redoxniacute reakce- elektrolyacuteza

a) laboratorniacute pomůcky

- kyveta (krystalizačniacute miska Petriho miska) uhliacutekoveacute elektrody vodiče svorky zdroj

stejnosměrneacuteho napětiacute 9V- 12V

51

b) chemikaacutelie

- nasycenyacute roztok chloridu sodneacuteho jodidoškrobovyacute papiacuterek fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- do nasyceneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho ponořte elektrody

- k elektrodě připojte zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho napětiacute

- do roztoku kolem katody přidejte roztok fenolftaleinu

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy [29]

d) vysvětleniacute

Chlorid sodnyacute je ve vodě disociovaacuten na sodnyacute kation a chloridovyacute anion Čaacutest

vody je takeacute disociovaacutena na vodiacutekoveacute kationty a hydroxidoveacute anionty Zjednodušeně lze

elektrolyacutezu zapsat pomociacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

Při elektrolyacuteze se oxidoval chloridovyacute anion na plynnyacute chlor a vodiacutekovyacute kationt se

redukoval na plynnyacute vodiacutek Pomociacute fenolftaleinu jsme dokaacutezali přiacutetomnost hydroxidu

sodneacuteho

e) poznaacutemky

- na obou elektrodaacutech pozorujeme uacutenik plynů

- na anodě unikaacute chlor kteryacute dokaacutežeme modrofialovyacutem zbarveniacutem jodidoškroboveacuteho

papiacuterku [27]

52

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho [27]

35 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce reaktivita kovů elektrochemickaacute řada napětiacute kovů

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 stojany 2 držaacuteky 2 křiacutežoveacute svorky 2 zkumavky 2 zaacutetky se skleněnou trubičkou 2

kaacutedinky 2 maleacute baloacutenky

b) chemikaacutelie

- kyselina chlorovodiacutekovaacute (10) zinek hořčiacutek

c) laboratorniacute postup

- na stojany pomociacute svorek a držaacuteků připevněte zkumavky

- do prvniacute zkumavky vložte zinek

- do druheacute zkumavky vložte hořčiacutek

- na zaacutetku s trubičkou umiacutestěte baloacutenek

- do obou zkumavek přilijte kyselinu chlorovodiacutekovou

- zkumavky uzavřete zaacutetkami

d) vysvětleniacute

53

Reakce probiacutehajiacuteciacute ve zkumavkaacutech popisujiacute naacutesledujiacuteciacute rovnice

e) poznaacutemky

- ve zkumavkaacutech okamžitě pozorujeme reakce

- při reakciacutech vznikaacute plynnyacute vodiacutek kteryacute nafukuje baloacutenky

- podle odlišneacuteho nafouknutiacute baloacutenku lze jednoduše vyvodit zaacutevěr o reaktivitě kovů

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [27]

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou [27]

36 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

54

Teacutema redoxniacute reakce nekovy kysliacutek katalyzaacutetory

a) laboratorniacute pomůcky

- varnaacute baňka lžička kahan špejle zaacutepalky odměrnyacute vaacutelec

b) chemikaacutelie

- peroxid vodiacuteku (3) oxid manganičityacute (burel)

c) laboratorniacute postup

- do baňky nelijte 20 ml peroxidu vodiacuteku

- žhnouciacute špejli vsuňte do baňky s peroxidem vodiacuteku

- pozorujte

- do baňky nasypte lžičku oxidu manganičiteacuteho

- opět vsuňte do baňky žhnouciacute špejli

- pozorujte

d) vysvětleniacute

V teacuteto reakci se jednaacute o rozklad peroxidu vodiacuteku působeniacutem oxidu

manganičiteacuteho reakce je vyjaacutedřena naacutesledujiacuteciacute rovniciacute

e) poznaacutemky

- po vsunutiacute žhnouciacute špejle do baňky s peroxidem vodiacuteku se nic nestane

- po přidaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho žhnouciacute špejle vzplane

- rozklad peroxidu vodiacuteku lze takeacute urychlit pomociacute manganistanu draselneacuteho jodidu

draselneacuteho střiacutebra nebo platiny

f) bezpečnost

- dbaacutet na bezpečnou praacuteci s kahanem

- pozor na potřiacutesněniacute kůže peroxidem vodiacuteku [27]

55

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz [27]

37 Střelnyacute prach

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce exotermickeacute reakce motivačniacute pokus soli siacutera oxidy oxidačniacute

činidlo

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička stojan křiacutežovaacute svorka držaacutek zkumavka kleště kahan

miska s piacuteskem zaacutepalky

b) chemikaacutelie

- dusičnan draselnyacute dřevěneacute uhliacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- zkumavku upevněte do stojanu a nasypte do niacute asi 2-3 cm vrstvičku dusičnanu

draselneacuteho

- pod zkumavku umiacutestěte misku s piacuteskem

- laacutetku ve zkumavce začněte zahřiacutevat

- po roztaveniacute dusičnanu draselneacuteho přihoďte do zkumavky kousek dřevěneacuteho uhliacute

- po roztaveniacute uhliacute vhoďte do zkumavky kousek siacutery

- pozorujte

56

d) vysvětleniacute

Střelnyacute prach maacute složeniacute 75 dusičnanu draselneacuteho 15 dřevěneacuteho uhliacute a 10

siacutery Dusičnan draselnyacute je oxidačniacute činidlo

e) poznaacutemky

- po přidaacuteniacute siacutery k rozžhaveneacute směsi dojde k vyšlehnutiacute plamene a zkumavka se

zdeformuje

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje

- pokus provaacutedějte v digestoři [27]

Obr 48 Střelnyacute prach [27]

38 Blesky pod vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- držaacutek na zkumavky zkumavky kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- koncentrovanaacute kyselina siacuterovaacute manganistan draselnyacute etanol

57

c) laboratorniacute postup

- do zkumavky nalijte koncentrovanou kyselinu siacuterovou

- kyselinu siacuterovou převrstvěte etanolem

- do zkumavky vhoďte paacuter zrnek manganistanu draselneacuteho

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Stejně jako u pokusu oheň bez zaacutepalek i zde vznikaacute oxid manganistyacute kteryacute

reaguje s etanolem

e) poznaacutemky

- na rozhraniacute obou kapalin se tvořiacute jiskry

- jiskry se objeviacute až po chviacuteli

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

Obr 48 Blesky pod vodou [31]

58

39 Kovovyacute chameleoacuten

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redukce kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- baňka korkovaacute zaacutetka

b) chemikaacutelie

- vanadičnan amonnyacute kyselina siacuterovaacute (5) granule zinku praacuteškovyacute zinek

c) laboratorniacute postup

- v baňce rozpusťte 02 g vanadičnanu amonneacuteho ve 40 ml kyseliny siacuteroveacute

- k roztoku přidejte granuli zinku a baňku protřepejte

- pozorujte

- při prvniacute barevneacute změně přidejte do baňky 1 g praacuteškoveacuteho zinku a baňku uzavřete

zaacutetkou

- baňku protřepaacutevejte

- pozorujte barevneacute změny

d) vysvětleniacute

Při postupneacute redukci vanadu zinkem vznikajiacute barevneacute siacuterany vanadu NH4VO3

(žlutaacute) (VO)SO4 (modraacute) V2(SO4)3 (zelenaacute) a VSO4 (fialovaacute)

e) poznaacutemky

- vanadičnan amonnyacute je běžně nedostupnaacute chemikaacutelie

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

59

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten [32]

310 Třaskaveacute vaacutelečky

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema oxidace

a) laboratorniacute pomůcky

- lepiacuteciacute paacuteska tužka třeciacute miska

b) chemikaacutelie

- chlorečnan sodnyacute hexakyanoželezitan draselnyacute

c) laboratorniacute postup

- z lepiacuteciacute paacutesky pomociacute tužky vyrobte dutinku o velikosti 1 cm

- vyrobte vyacutebušnou směs z 8g chlorečnanu sodneacuteho a 5g hexakyanoželezitanu

draselneacuteho

- obě laacutetky nejprve každou zvlaacutešť rozetřete a poteacute smiacutechejte

- vyacutebušnou směs nechaacuteme 3 dny zraacutet

- dutinky naplňte zaacutepalnou směsiacute

- dutinky na obou stranaacutech uzavřete

- z jedneacute strany opatřete zaacutepalnou šňůrou

- pozorujte

d) vysvětleniacute

60

Oxidačniacute působeniacute chlorečnanu probiacutehaacute exploziacutevně

e) poznaacutemky

- dutinky se zapalujiacute pomociacute zaacutepalneacute šňůry

- dutinky vybuchujiacute s hlasityacutem efektem

f) bezpečnost

- použiacutevat ochrannyacute štiacutet obličeje [30]

311 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza pentely kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- Erlenmayerova baňka zaacutetka miska s piacuteskem kahan sirky chemickeacute kleště odměrnyacute

vaacutelec

b) chemikaacutelie

- hořčiacutekovaacute paacuteska destilovanaacute voda tetrajodortuťnatan draselnyacute fenolftalein

c) laboratorniacute postup

- Erlenmayerovu baňku postavte do misky s piacuteskem

- v kahanu zapalte hořčiacutekovou paacutesku

- zapaacutelenou hořčiacutekovou paacutesku vhoďte do Erlenmayaerovy baňky

- do baňky přidejte 20 ml destilovaneacute vody a dobře protřepte

- roztok rozdělte na dvě čaacutesti

- do prvniacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte tetrajodirtuťnatan draselnyacute

- do druheacute čaacutesti roztoku přikaacutepněte fenolftalein

- pozorujte

d) vysvětleniacute

61

Hořčiacutek reaguje s dusiacutekem i kysliacutekem ze vzduchu za vzniku nitridu hořečnateacuteho a

oxidu hořečnateacuteho Nitrid hořečnatyacute ve vodě hydrolyzuje ze tvorby amoniaku a

hydroxidu hořečnateacuteho Amoniak dokaacutežeme v prvniacute čaacutesti roztoku pomociacute

tetrajodortuťnatu draselneacuteho kdy vznikne oranžovaacute sraženina amido-jodortuťnateacuteho

komplexu Oxid hořečnatyacute reaguje s vodou za vniku hydroxidu hořečnateacuteho tento oxid

dokaacutežeme v druheacute čaacutesti roztoku pomociacute fenolftaleinu Dojde ke změně barvy roztoku na

fialovou

e) poznaacutemky

- raději použijte staršiacute Erlenmayerovu baňku po pokusu nejde pořaacutedně vyčistit

f) bezpečnost

- při zapalovaacuteniacute hořčiacutekoveacute paacutesky se nediacutevejte přiacutemo do miacutesta zaacuteblesku [33]

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu [33]

312 Reakce železityacutech iontů s jodidovyacutemi ionty

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

62

- 2 zkumavky stojan na zkumavky kapaacutetko

b) chemikaacutelie

- roztok siacuteranu železiteacuteho roztok jodidu draselneacuteho škrob

c) laboratorniacute postup

- do dvou zkumavek nalijte 3 ml siacuteranu železiteacuteho

- do druheacute zkumavky přikaacutepněte roztok jodidu draselneacuteho

d) vysvětleniacute

Fe3+ se redukuje na Fe2+ a dochaacuteziacute k oxidaci jodidovyacutech aniontů na joacuted Joacuted maacute

červeneacute zbarveniacute

e) poznaacutemky

- prvniacute zkumavka sloužiacute jako srovnaacutevaciacute

f) bezpečnost

- nepiacutet roztoky reaktantů [33]

313 Reakce hořčiacuteku a vaacutepniacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce kinetika kovy alkalickyacutech zemin

a) laboratorniacute pomůcky

- 2 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka lžička kahan sirky špejle

b) chemikaacutelie

- pevnyacute vaacutepniacutek hořčiacutekoveacute hobliny destilovanaacute voda fenolftalein

c) laboratorniacute postup

63

- do zkumavek nalijte 5 ml destilovaneacute vody

- do obou zkumavek přidejte několik kapek fenolftaleinu

- do prvniacute zkumavky nasypte malou lžičku hořčiacutekovyacutech hoblin

- do druheacute zkumavky nasypte malou lžičku vaacutepniacuteku

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Hořčiacutek i vaacutepniacutek reagujiacute s vodou a vznikaacute hydroxid a vodiacutek Oba hydroxidy lze

dokaacutezat acidobazickyacutem indikaacutetorem (fenolftaleinem) kteryacute se v zaacutesaditeacutem prostřediacute

zbarviacute fialově Unikajiacuteciacute vodiacutek pozorujeme jako unikajiacuteciacute bublinky ale lze takeacute dokaacutezat

pomociacute hořiacuteciacute špejle dochaacuteziacute ke štěknutiacute

e) poznaacutemky

- reakce vaacutepniacuteku probiacutehaacute okamžitě po vhozeniacute do vody

- reakce hořčiacuteku s vodou neprobiacutehaacute je nutneacute zkumavku zahřaacutet

f) bezpečnost

- bez vyacuteraznějšiacutech bezpečnostniacutech zaacutesad [33]

314 Reakce sodiacuteku s vodou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce alkalickeacute kovy

a) laboratorniacute pomůcky

- skleněnaacute vana s vodou filtračniacute papiacuter nůž pinzeta

b) chemikaacutelie

- fenolftalein sodiacutek

c) laboratorniacute postup

64

- skleněnou vanu naplňte do poloviny vodou

- do vany přidejte několik kapek fenolftaleinu

- očištěnou krychličku sodiacuteku vhoďte do vody

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Sodiacutek reaguje s vodou a vznikaacute hydroxid sodnyacute a vodiacutek Hydroxid sodnyacute lze dokaacutezat

pomociacute acidobazickeacuteho indikaacutetoru

e) poznaacutemky

- pozorujeme reakci sodiacuteku s vodou a vznik fialoveacuteho zbarveniacute (respektive modreacuteho)

f) bezpečnost

- sodiacutek je velmi reaktivniacute použiacutet raději manšiacute kousek aby nedošlo k vyacutebuchu [33]

Obr 51 Sodiacuteku s vodou [34]

315 Reakce zinku se siacuterou

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce synteacuteza exotermickeacute reakce termochemie chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- třeciacute miska s tloučkem lžička keramickaacute siacuteťka špejle sirky

b) chemikaacutelie

65

- praacuteškovyacute zinek praacuteškovaacute siacutera

c) laboratorniacute postup

- praacuteškovyacute zinek a praacuteškovou siacuteru dejte do třeciacute misky v poměru 21

- směs nasypte na keramickou siacuteťku

- směs zapalte špejliacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Při reakci zinku se siacuterou vznikaacute sulfid zinečnatyacute Po zapaacuteleniacute směsi probiacutehaacute bouřlivaacute

reakce kteraacute je doprovaacutezena zaacuteblesky a tepelnyacutem efektem

e) poznaacutemky

- směs zapalte dlouhou špejliacute

- reakce proběhne velice rychle

f) bezpečnost

- pokus provaacutedějte v digestoři

- použijte ochrannyacute štiacutet [33]

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou [33]

66

316 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Typ pokusu demonstračniacute

Teacutema redoxniacute reakce halogeny chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

b) chemikaacutelie

- roztok jodičnanu draselneacuteho roztok škrobu roztok dichromanu draselneacuteho roztok

manganistanu draselneacuteho zředěnaacute kyselina siacuterovaacute(10) zředěnyacute hydroxid sodnyacute

(10)

c) laboratorniacute postup

- do prvniacute zkumavky nalijte 3 ml roztoku jodičnanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a paacuter kapek roztoku škrobu

- do druheacute zkumavky nelijte 3 ml roztoku dichromanu draselneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do třetiacute zkumavky přilijte 3 ml manganistanu draselneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 3 ml roztoku manganistanu draselneacuteho

- do čtvrteacute zkumavky přilijte 1 ml hydroxidu draselneacuteho

- do všech čtyř zkumavek přidejte po kapkaacutech zředěnyacute roztok siřičitanu sodneacuteho

d) vysvětleniacute

V siřičitanoveacutem aniontu je siacutera v oxidačniacutem čiacutesle IV a tiacutem paacutedem se může

oxidovat na oxidačniacute čiacuteslo VI Jodičnan draselnyacute dichroman draselnyacute a manganistan

draselnyacute se redukujiacute V prvniacute zkumavce se redukuje jodičnan draselnyacute na jod a siřičitan

sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve druheacute zkumavce se redukuje dichroman draselnyacute na

chromiteacute kationty a siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute Ve třetiacute zkumavce dochaacuteziacute

k oxidaci siřičitanu sodneacuteho na siacuteran sodnyacute a k redukci manganistanu draselneacuteho na

67

manganateacute kationty V přiacutetomnosti hydroxidu sodneacuteho se manganistan draselnyacute

redukuje pouze na manganan draselnyacute siřičitan sodnyacute se oxiduje na siacuteran sodnyacute

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce po přikaacutepnutiacute siřičitanu sodneacuteho se změniacute barva z bezbarveacute na

tmavě modrou

- ve druheacute zkumavce dojde ke změně barvy z oranžoveacute na hnědozelenou

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na bezbarvou

- ve čtvrteacute zkumavce se změniacute barva z růžoveacute na tmavě zelenou

f) bezpečnost

- dichroman draselnyacute je vysoce toxickyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravaacute

- hydroxid sodnyacute je žiacuteravina [33]

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů [33]

317 Různeacute barvy Manganu

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce chalkogeny d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- 4 zkumavky stojaacutenek na zkumavky kapaacutetka

68

b) chemikaacutelie

- 1 roztok manganistanu draselneacuteho 10 roztok hydroxidu draselneacuteho 5 roztok

thiosiacuteranu sodneacuteho 10 roztok kyseliny siacuteroveacute

c) laboratorniacute postup

- do čtyř zkumavek nalijte připravenyacute roztok manganistanu draselneacuteho

- do prvniacute zkumavky přilijte 1 ml roztoku hydroxidu draselneacuteho a 1 ml thiosiacuteranu

sodneacuteho

- do druheacute zkumavky přilijte 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- do třetiacute zkumavky přilijte 1 ml zředěneacute kyseliny siacuteroveacute a 1 ml thiosiacuteranu sodneacuteho

- čtvrtou zkumavku nechaacuteme jako srovnaacutevaciacute

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Manganistan draselnyacute je oxidačniacute činidlo ktereacute se redukuje na různeacute oxidačniacute

stavy V reakciacutech manganistan draselnyacute vystupuje jako redukčniacute činidlo Thiosiacuteran

sodnyacute se oxiduje

e) poznaacutemky

- v prvniacute zkumavce se fialovaacute barva změniacute na tmavě zelenou

- ve druheacute zkumavce se zbarviacute roztok na hnědou barvu

- ve třetiacute zkumavce se změniacute barva z fialoveacute na bezbarvou

f) bezpečnost

- manganistan draselnyacute je zdraviacute škodlivyacute

- hydroxid draselnyacute je draacuteždivyacute a žiacuteravyacute

- kyselina siacuterovaacute je žiacuteravina [33]

69

318 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Typ pokusu demonstračniacute žaacutekovskyacute

Teacutema redoxniacute reakce substituce d-prvky

a) laboratorniacute pomůcky

- kaacutedinka

b) chemikaacutelie

- 5 roztok siacuteranu měďnateacuteho železnyacute hřebiacutek

c) laboratorniacute postup

- do kaacutedinky nalijte roztok siacuteranu železiteacuteho

- do roztoku vhoďte železnyacute hřebiacutek

- pozorujte

d) vysvětleniacute

Železo maacute nižšiacute redoxniacute potenciaacutel a proto dokaacuteže vytěsnit měďnateacute kationty z

roztoků jejich soliacute

e) poznaacutemky

- roztok se zbarvuje do zeleneacute barvy

- na hřebiacuteku se vylučuje měď

f) bezpečnost

- siacuteran měďnatyacute je zdraviacute škodlivyacute [33]

70

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem [33]

71

4 Pracovniacute listy

41 Pracovniacute list čiacuteslo 1

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno nule ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

2 Doplň text

Fotosynteacuteza je _______________ děj kteryacute probiacutehaacute v _______________ Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně _______________ zaacuteřeniacute na energii _______________

vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

_____ CO2 + ______ rarr ________ + _____ O2 +____ H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

72

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a)

____________________

b)

____________________

c)

____________________

73

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

b) krevel

c) hnědel

d) ocelek

Pracovniacute list č 1 VYacuteSLEDKY

1 Odpověz na otaacutezky (ANONE)

a) Při redoxniacutech reakciacutech se měniacute oxidačniacute čiacutesla u prvků ANO NE

b) Při redoxniacutech reakciacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute proton ANO NE

c) Redoxniacute reakce se sklaacutedajiacute ze dvou poloreakciacute ( oxidace redukce) ANO NE

d) Při oxidaci atom odevzdaacutevaacute elektrony ANO NE

e) Mechanismus redoxniacutech reakci je založen na předaacutevaacuteniacute elektronu ANO NE

mezi reagujiacuteciacutemi čaacutesticemi

f) Při redukci dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla ANO NE

g) Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je rovno ndash I ANO NE

h) Oxidačniacute činidlo je laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky ANO NE

ch) Redukčniacute činidlo je laacutetkakteraacute předaacutevaacute jineacute laacutetce sveacute elektrony ANO NE

i) Redukčniacute činidlo je laacutetka kteraacute se sama oxiduje ANO NE

74

2 Doplň text

Fotosynteacuteze je REDOXNIacute děj kteryacute probiacutehaacute v ZELENYacuteCH ROSTLINAacuteCH Při

fotosynteacuteze dochaacuteziacute k přeměně SVĚTELNEacuteHO ZAacuteŘENIacute zaacuteřeniacute na energii

CHEMICKEacute vazby

3 Doplň rovnici fotosynteacutezy

6 CO2 + 12 H2O rarr C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4 Napiš rovnice ( nezapomeň rovnice vyčiacuteslit)

a) dokonaliacute spalovaacuteniacute

C + O2 rarr CO2

b) nedokonaleacute spalovaacuteniacute

2 C + O2 rarr 2 CO

5 Jakyacute redoxniacute děje vidiacuteš na obraacutezciacutech

a) KOROZE

b) FOTOSYNTEacuteZA

c) HOŘENIacute

6 Napiš rovnice spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarrCO2 CO2 + C rarr 2 CO

7 Napiš vzorce železnyacutech rud

a) magnetovec

Fe3O4

b) krevel

Fe2O4

c) hnědel

Fe3O3 x H2O

d) ocelek

FeCO3

75

42 Pracovniacute list čiacuteslo 2 [3536]

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaF2 Mg(OH)2

Mn2O7 K2CO3

N2 H2SO4

NH3 HSCN

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Na0 ----------gt Na+I

Fe+III ---------gt Fe0 H+I ----------gt H0

O-II ----------gt O0 Zn+II ----------gt Zn0

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 _______________

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 _______________

Na + O2 rarr Na2O __________________________

5 Doplň poloreakce

Ca __________ rarr Ca2+ Na+ __________ rarr Na

Cu2+ + e rarr __________ Sb3+ - 2e rarr ___________

F + e rarr __________ O2ndash ndash 2e rarr __________

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr

76

Cu + ZnSO4 rarr

Mg + H2SO4 rarr

Fe + HNO3 rarr

Cu + AgNO3 rarr

Na + HCl rarr

Pb + HCl rarr

Ag + HCl rarr

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

K + HBr rarr

Ag + H2SO4 rarr

Zn + AgNO3 rarr

Br2 + NaCl rarr

F2 + KBr rarr

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

As + HNO3 + H2O rarr H3AsO4 + NO

I2 + HNO3 rarr HIO3 + NO + H2O

H2S + HIO3 rarr S + I2 + H2O

NH3 + O2 rarrNO + H2O

77

I2 + Cl2 + H2OrarrHIO3 + HCl

Cr2O3 + KNO3 + K2CO3 rarr K2CrO4 + CO2 + KNO2

BiCl3 + SnCl2 rarr Bi + SnCl4

Pracovniacute list čiacuteslo 2 VYacuteSLEDKY

1 Urči oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

CaII F2-I Mg II(OH)2

-I

Mn2 VII

O7 -II K2

I C IVO3 -II

N2 0 H2

I S VI O4

-II

N -III H3 I H I (SCN)-I

2 Rozhodni zda se jednaacute o oxidaci nebo redukci

S-II ----------gt S0 Oxidace Na0 ----------gt Na+I Oxidace

Fe+III ---------gt Fe0 Redukce H+I ----------gt H0 Redukce

O-II ----------gt O0 Oxidace Zn+II ----------gt Zn0 Redukce

4 Rozhodni zda je reakce redoxniacute (rovnice vyčiacutesli a doplň oxidačniacute čiacutesla)

Sb + Cl2 rarr SbCl3 redoxniacute reakce

ZnO + HNO3 rarr H2O + Zn(NO3)2 neniacute redoxniacute reakce

Na + O2 rarr Na2O redoxniacute reakce

5 Doplň poloreakce

Ca - 2 elektrony rarr Ca2+ Na+ + 1 elektron rarr Na

Cu2+ + e rarr Cu+I Sb3+ - 2e rarr Sb5+

F + e rarr F-I O2ndash ndash 2e rarr O0

6 Budou tyto reakce probiacutehat (doplňte pravou stranu rovnic)

Zn + CuSO4 rarr ZnSO4 + Cu

78

Cu + ZnSO4 rarr Nereaguje

Mg + H2SO4 rarr MgSO4 + H2

2 Fe + 6 HNO3 rarr 2 Fe(NO3)3 + 3 H2

Cu + AgNO3 rarr Nereaguje

2 Na + 2 HCl rarr 2 NaCl + H2

Pb + 2 HCl rarr PbCl2 + H2

Ag + HCl rarr Nereaguje

7 Doplň produkty chemickyacutech reakciacute a vyčiacutesli

2 K + 2 HBr rarr 2 Kbr + H2

Ag + 2 H2SO4 rarr AgSO4 + SO2 + 2 H2O

Zn + 2 AgNO3 rarr 2 Ag + Zn(NO3)2

Br2 + NaCl rarr Cl2 + 2 NaBr

F2 + 2 KBr rarr Br2 + 2 KF

Řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Au Pt

8 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

3 As + 5 HNO3 + 2 H2O rarr 3 H3AsO4 + 5 NO

3 I2 + 10 HNO3 rarr 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

5 H2S + 2 HIO3 rarr 5 S + I2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 rarr 4 NO + 6 H2O

I2 + 5 Cl2 + 6 H2O rarr 2 HIO3 + 10 HCl

Cr2O3 + 3 KNO3 + 2 K2CO3 rarr 2 K2CrO4 + 2 CO2 + 3 KNO2

79

2 BiCl3 + 3 SnCl2 rarr 2 Bi + 3 SnCl4

43 Pracovniacute list čiacuteslo 3

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na _______________ při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu _______________ nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute ________________ Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute

_______________ Kladneacute ionty _______________ se pohybujiacute k _______________

nabiteacute elektrodě _______________ Zaacuteporneacute ionty _______________ se pohybujiacute ke

_______________ nebiteacute elektrodě _______________

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze [37]

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr

CuCl2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

80

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr

Al2O3 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

ZnI2 rarr

ZnI2 rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

d) Elektrolyacuteza vody

2 H2O rarr

2 H2O rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho

2 NaClrarr

2 NaClrarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

81

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho

2 KI rarr

2 KI rarr

ANODA rarr _______________

KATODA rarr _______________

Pracovniacute list č 3 Vyacutesledky

1 Doplň text

Elektrolyacuteza je redoxniacute děj probiacutehajiacuteciacute na ELEKTRODAacuteCH při průchodu

stejnosměrneacuteho proudu ROZTOKEM nebo taveninou kteryacute musiacute obsahovat volně

pohybliveacute IONTY Na anodě probiacutehaacute oxidace a na katodě probiacutehaacute Kladneacute ionty

KATIONTY se pohybujiacute k ZAacutePORNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ Zaacuteporneacute

ionty ANIONTY se pohybujiacute ke KLADNĚ nabiteacute elektrodě ELEKTRODĚ

2 Napiš 3 přiacuteklady využitiacute elektrolyacutezy

VYacuteROBA KOVŮ

GALVANICKEacute POKOVOVAacuteNIacute

ELEKTROLYTICKEacute ČIŠTĚNIacute KOVŮ

3 Doplň iontoveacute rovnice a iontoveacute zaacutepisy při elektrolyacuteze

a) Elektrolyacuteza roztoku chloridu měďnateacuteho

CuCl2 rarr Cu + Cl2

CuCl2 rarr Cu2+ + 2 Cl1-

ANODA 2 Cl1- - 2 e- rarr Cl20 oxidace

KATODA Cu2+ + 2 e- rarr Cu0 redukce

82

b) Elektrolyacuteza taveniny oxidu hliniteacuteho

Al2O3 rarr 4Al + 3O2

Al2O3 rarr 4 Al3+ + 6 O2-

ANODA 6 O2- - 12 e- rarr 3O20 oxidace

KATODA 4 Al3+ + 12 e- rarr 4Al0 redukce

c) Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho ZnI2

ZnI2 rarr Zn + I2

ZnI2 rarr Zn2+ + 2 I1-

ANODA 2 I1- - 2 e- rarr I20 oxidace

KATODA Zn2+ + 2 e- rarr Zn0 redukce

d) Elektrolyacuteza vody H2O

2H2O rarr 2H2 + O2

2H2O rarr 2H+ + 2OH-

ANODA 2O2- + 4e- rarr O2 oxidace

KATODA 4H+ + 4e- rarr 2H2 redukce

e) Elektrolyacuteza taveniny chloridu sodneacuteho NaCl

2NaCl rarr 2Na + Cl2

2NaCl rarr 2Na+ + 2Cl-

83

ANODA 2Cl- - 2e- rarr Cl2 oxidaceKATODA 2Na+ + 2e- rarr 2Na redukce

f) Elektrolyacuteza roztoku jodidu draselneacuteho KI

2KI rarr 2K + I2

2KI rarr 2K+ + 2I-

ANODA 2I- - 2e- rarr I2 oxidaceKATODA 2K+ + 2e- rarr 2K redukce

44 Pracovniacute list čiacuteslo 4 [35]

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

HI + H2SO4 rarr I2 + S + H2O

As2O3 + Br2 + H2O rarr H3AsO4 + HBr

KMnO4 + HNO2 + H2SO4 rarr MnSO4 + K2SO4 + HNO3 + H2O

HgS + HNO3 + HCl rarr HgCl2 + S + NO + H2O

FeSO4 + HNO3 + H2SO4 rarr Fe2(SO4)3 + NO + H2O

84

Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH rarr Na2CrO4 + Na2SO4 + NaCl + H2O

Zn + As2O3 + H2SO4 rarr ZnSO4 + AsH3 + H2O

KMnO4 + KI + H2SO4 rarr MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list č 4 Vyacutesledky

1 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute reakce

6 HI + H2SO4 rarr 3 I2 + S + 4 H2O

As2O3 + 2 Br2 + 5 H2O rarr 2 H3AsO4 + 4 HBr

2 KMnO4 + 5 HNO2 + 3 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 HNO3 + 3 H2O

3 HgS + 2 HNO3 + 6 HCl rarr 3 HgCl2 + 3 S + 2 NO + 4 H2O

6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 rarr 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Cr2(SO4)3 + 3 Cl2 + 16 NaOH rarr 2 Na2CrO4 + 3 Na2SO4 + 6 NaCl + 8 H2O

6 Zn + As2O3 + 6 H2SO4 rarr 6 ZnSO4 + 2 AsH3 + 3 H2O

2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 rarr 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O

85

45 Pracovniacute list čiacuteslo 5

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

1 Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce a měniacute se na produkty

2 _____________ reakce při ktereacute se přenaacutešiacute celyacute elektronovyacute paacuter

3 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke sniacuteženiacute oxidačniacuteho čiacutesla

4 Redoxniacute děj při ktereacutem dohaacuteziacute k postupneacutemu rozrušovaacuteniacute kovů

86

5 Reakce při ktereacute dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla

6 Laacutetka napomaacutehajiacuteciacute redukci a sama se oxiduje

7 ____________ neboli oxidace je chemickaacute reakce při ktereacute se uvolňuje teplo

světlo a jineacute laacutetky

8 ____________ člaacutenek po vybitiacute se nedaacute obnovit

9 Druh koroze u železa

10 Naacutezev železneacute rudy Fe3O4 (mineralogickyacute)

11 Ochrannaacute vrstva při korozi Cu

12 Tvorba ochranneacute vrstvy na povrchu kovu

13 Vysokaacute __________ pro vyacuterobu železa

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice [35]

HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + H2O

H3PO4 + NaOH rarr Na3PO4 + H2O

HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + H2O

HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + H2O

H2SO3 + KOH rarr K2SO3 + H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli [35]

Al + AgNO3 rarr

HI + H2SO4 rarr

Fe2O3 + CO rarr

87

Al + H2SO4 rarr

Al + I2 rarr

PbS + O2 rarr

P +HNO3 + H2Orarr

88

Pracovniacute list čiacuteslo 5 Vyacutesledky

1 Vylušti naacutesledujiacuteciacute křiacutežovku

89

2 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2 rarr CuSO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH rarr Na3PO4 + 3 H2O

3 HNO3 + Al(OH)3 rarr Al(NO3)3 + 3 H2O

2 HF + Ca(OH)2 rarr CaF2 + 2 H2O

H2SO3 + 2 KOH rarr K2SO3 + 2 H2O

3 Doplň produkty a rovnice vyčiacutesli

Al + 3 AgNO3 rarr Al(NO3)3 + 3 Ag

8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Fe2O3 + 3 CO rarr 2 Fe + 3 CO2

2Al + 3 H2SO4 rarr Al2(SO4)3 + 3 H2

2 Al + 3 I2 rarr 2 AlI3

2 PbS + 3 O2 rarr 2 PbO + 2 SO2

3 P + 5 HNO3 + 2 H2Orarr 3 H3PO4 + 5 NO

90

46 Pracovniacute list čiacuteslo 6

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

ANODA

KATODA

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE

______________________________________________________________________

91

REDUKCE

______________________________________________________________________

ELEKTROLYacuteZA

_________________________________________________________________

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK

_____________________________________________________________

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKYacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO

PROUDU (ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY

ŠTĚPIacute NA IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute

OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj _________________ elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute

při ________________ reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho

leacutekaře Luigi _______________ Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek

_______________ sloup (prvniacute zdroj elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla

pojmenovanaacute jednotka _______________ napětiacute Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat

92

jak baterie pro hodinky _______________ _______________ _______________ nebo

jako zaacuteložniacute zdroje ________________ energie Galvanickeacute člaacutenky děliacuteme na primaacuterniacute

a _______________ Primaacuterniacute člaacutenky se ________________ znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se ________________ opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku ____________________

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku _____________________

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

93

Pracovniacute list č 6 Vyacutesledky

1 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek

2 Napiš na zaacutekladě obraacutezku jakeacute reakce probiacutehajiacute na anodě a ktereacute na katodě

NaCl rarr Na+ + Cl-

ANODA

Cl-I ndash 1e rarr Cl Oxidace

Cl + Cl rarr Cl2

KATODA

Na+ + 1e rarr Na Redukce

3 Vysvětli naacutesledujiacuteciacute pojmy

OXIDACE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute

elektronů

REDUKCE děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute

elektronů

94

ANODAKATODA

ELEKROLYZEacuteR

ELEKROLYT

ELEKTROLYacuteZA elektrochemickyacute děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při

průchodu stejnosměrneacuteho proudu

PRIMAacuteRNIacute ČLAacuteNEK galvanickyacute člaacutenek kteryacute nelze dobiacutejet

4 Spoj naacutesledujiacuteciacute pojmy ktereacute patřiacute k sobě

ANODA CHEMICKEacute ZDROJ ELEKTRICKEacuteHO PROUDU

(ENERGIE)

DISOCIACE DĚJ PŘI KTEREacuteM SE MOLEKULY ŠTĚPIacute NA

IONTY

SUCHYacute ČLAacuteNEK ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute REDUKCE

KATODA ELEKTRODA NA KTEREacute PROBIacuteHAacute OXIDACE

5 Doplň naacutesledujiacuteciacute text

Galvanickyacute člaacutenek je zdroj stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu tento proud vnikaacute při

redoxniacutech reakciacutech Galvanickyacute člaacutenek byl pojmenovaacuten podle italskeacuteho leacutekaře Luigi

Galvani Alexandr Volt sestrojil elektrickyacute člaacutenek Voltův sloup (prvniacute zdroj

elektrickeacuteho proudu) Podle Volta byla pojmenovanaacute jednotka elektrickeacuteho napětiacute

Galvanickeacute člaacutenky se dajiacute využiacutevat jak baterie pro hodinky notebooky kamery

mobilniacute telefony nebo jako zaacuteložniacute zdroje elektrickeacute energie Galvanickeacute člaacutenky

děliacuteme na primaacuterniacute a sekundaacuterniacute Primaacuterniacute člaacutenky se nedajiacute znova nabiacutet Sekundaacuterniacute

člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet

6 Doplň naacutesledujiacuteciacute udaje o sucheacutem člaacutenku

a) Jako anoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku zinkovyacute keliacutemek

b) Jako katoda sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku grafitovaacute tyčinka

c) Jako elektrolyt sloužiacute u sucheacuteho člaacutenku chlorid amonnyacute chlorid zinečnatyacute

95

7 popiš naacutesledujiacuteciacute obraacutezek sucheacuteho člaacutenku

47 Pracovniacute list čiacuteslo 7 [35]

1 vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

CaSO4 + C rarr CaO + SO2 + CO2

Na2S + O2 + H2O rarr Na2S2O3 + NaOH

MnO2 + SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + NaI

H2SeO3 + SO2 + H2O rarr Se + H2SO4

H2SeO3 + H2S rarr Se + H2O + S

96

Zn obal

Vlhkyacute chlorid amonnyacute

Uhliacutekovaacute tyčinka

Oxid manganičityacute

P + H2O + Br2 rarr HBr + H3PO3

Se + HNO3 + H2O rarr H2SeO3 + NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

Te + HClO3 + H2O rarr H6TeO6 + Cl2

NaClO2 + Cl2 rarr ClO2 + NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute SO3

Amoniak H2CO3

Siacuteran měďnatyacute Ag2S

Kyselina chloristaacute N2

Hydroxid zinečnatyacute Fe(OH)3

97

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

Pracovniacute list čiacuteslo 7 Vyacutesledky

1 Vyčiacuteslete naacutesledujiacuteciacute rovnice

2 CaSO4 + C rarr 2 CaO + 2 SO2 + CO2

2 Na2S + 2 O2 + H2O rarr Na2S2O3 + 2 NaOH

2 MnO2 + 3 SO2 rarr MnSO4 + MnS2O6

2 Na2S2O3 + I2 rarr Na2S4O6 + 2 NaI

H2SeO3 + 2 SO2 + H2O rarr Se + 2 H2SO4

H2SeO3 + 2 H2S rarr Se + 3 H2O + 2 S

98

2 P + 6 H2O + 3 Br2 rarr 6 HBr + 2 H3PO3

3 Se + 4 HNO3 + H2O rarr 3 H2SeO3 + 4 NO

H2SeO3 + H2O2 rarr H2SeO4 + H2O

5 Te + 6 HClO3 + 12 H2O rarr 5 H6TeO6 + 3 Cl2

2 NaClO2 + Cl2 rarr 2 ClO2 + 2 NaCl

2 Určete oxidačniacute čiacutesla atomu prvků v naacutesledujiacuteciacutech sloučeninaacutech

Chlorid hlinityacute AlIIICl3 -I S VI O3

-II

Amoniak N-IIIH3 I H2 I C V O3

-II

Siacuteran měďnatyacute CuIISVIO4 -II Ag2

IS -II

Kyselina chloristaacute HIClVIIO4 -II N2

0

Hydroxid zinečnatyacute ZnII(OH)-I Fe III(OH)3 -I

3 Vylušti osmisměrku

4 Určete oxidačniacute a redukčniacute činidla

a) nedokonaleacute spalovaacuteniacute koksu

C + O2 rarr CO

C ndash redukčniacute činidlo

O2 ndash oxidačniacute činidlo

b) Cu + HNO3 rarr NO2 + Cu(NO3)2 + H2O

99

Cu ndash redukčniacute činidlo

HNO3 ndash oxidačniacute činidlo

c) K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 rarr Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

NaNO2 - redukčniacute činidlo

K2Cr2O7 ndash oxidačniacute činidlo

48 Pracovniacute list čiacuteslo 8 [35]

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Co je to reaktant

Co je produkt

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Co je to redukce

Co je to oxidace

Co je oxidačniacute činidlo

Co je redukčniacute činidlo

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

100

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2SeO4

KBrO3

ZnSO4

AgNO3

Na3PO4

K2Cr2O7

BaS2O7

K2CO3

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

As2S3 + HNO3 + H2O = H3AsO4 + H2SO4 + NO

KMnO4 + Zn + H2SO4 = MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O

4 Doplň

I2 + Ba(OH)2 rarr Ba(IO3)2 +BaI2 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

KMnO4 +KI + H2SO4 rarr I2 + MnSO4 +K2SO4 +H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilance

101

d) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

FeCl2 +H2O2 + HCl rarr FeCl3 + H2O

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůb) vypište diacutelčiacute reakce oxidace

redukce

c) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanced) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

Pracovniacute list č 8 Vyacutesledky

1 Odpověz na naacutesledujiacuteciacute otaacutezky

Co je to chemickaacute reakce

Při chemickeacute reakci dochaacuteziacute ke změnaacutem vazeb ve sloučeninaacutech

Co je to reaktant

Laacutetka kteraacute vstupuje do chemickeacute reakce

Co je produkt

Laacutetka kteraacute vystupuje z chemickeacute reakce

Jak zniacute zaacutekon o zachovaacuteniacute hmotnosti

Hmotnost reaktantů se rovnaacute hmotnosti produktů

Jakyacute je princip redoxniacutech reakciacute

Reakce při kteryacutech je přenaacutešenou čaacutesticiacute elektron

Co je to redukce

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke snižovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k přiacutejiacutemaacuteniacute elektronů

Co je to oxidace

Je děj při ktereacutem dochaacuteziacute ke zvyšovaacuteniacute oxidačniacuteho čiacutesla a k odevzdaacutevaacuteniacute elektronů

Co je oxidačniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute oxidaci jineacute laacutetky a sama se redukuje

Co je redukčniacute činidlo

Laacutetka kteraacute napomaacutehaacute redukci jineacute laacutetky a sama se oxiduje

Uveď přiacuteklady oxidačniacutech činidel

Kysliacutek chlor fluor brom helliphellip

102

Uveď přiacuteklady redukčniacute činidel

Prvky I až III A skupiny hydrid sodnyacute hydrid lithnyacute oxid uhelnatyacute

Jakeacute je využitiacute redoxniacutech reakciacute

Např V přiacuterodě fotosynteacuteza hořeniacute koroze

2 Doplň oxidačniacute čiacutesla naacutesledujiacuteciacutech sloučenin

Na2 I Se VI O4 -II

K I Br V O3 -II

Zn II S VI O4 -II

Ag I N V O3 -II

Na3 I P V O4

-II

K2 I Cr2

VI O7

-II

Ba II S2 VI

O7 -II

K2 I C IV O3

-II

3 Vyčiacutesli naacutesledujiacuteciacute rovnice

K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O = 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

4 Doplň

6 I2 O+ 6 Ba II (OH)2 -Irarr Ba II (I V O3 -II

)2 + 5 Ba II I2 -I + 6 H2 I O -II

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I0 ndash 5 e rarr IV

redukce I0 + 1 e rarr I-I

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 K I Mn VII O4 -II +K I I -I + 8 H2

I S VI O4

-II rarr5 I2 0 + 2 Mn II S VI O4

-II + 6 K2 I S VI O4

-II

+ 8 H2 I O -II

103

a) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůe) vypište diacutelčiacute reakce oxidace I-I ndash 1 e rarr I0

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

f) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceg) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

2 Fe II Cl2 -I + H2

I O2

-I + 2 H I Cl -I rarr 2 Fe III Cl3

-I + 2 H2

I O -II

e) do scheacutematu zapište oxidačniacute čiacutesla všech atomůf) vypište diacutelčiacute reakce oxidace FeII ndash 1 e rarr FeIII

redukce MnVII + 5 e rarr Mn0

g) upravte rovnice tak aby byla spraacutevnaacute elektronovaacute bilanceh) dopočiacutetejte stechiometrickeacute koeficienty

104

5 Praktickaacute čaacutest

Teacutema Oxidačně redukčniacute reakce jsem měla možnost odučit v 8 vyučovaciacutech

hodinaacutech ve dvou třiacutedaacutech na gymnaacuteziu v 1 ročniacuteku 4-leteacuteho gymnaacutezia a v 5 ročniacuteku 8-

leteacuteho gymnaacutezia Orientačniacute test sloužil k ověřeniacute ziacuteskanyacutech znalostiacute a dovednostiacute k

porozuměniacute probraneacuteho učiva u žaacuteků a ziacuteskaacuteniacute zpětneacute vazby pro učitele

51 Test Oxidačně- redukčniacute reakce

1 Oxidace je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

2 Redukce je

a) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

b) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony

c) reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

d) reakce při ktereacute se snižuje oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony

3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je

a) -II

b) 0

c) +I

d) +II

4 Mezi redoxniacute děje patřiacute

a) fotosynteacuteza hořeniacute a koroze

b) fotosynteacuteza taacuteniacute a hořeniacute

c) sublimace hořeniacute a koroze

d) taacuteniacute sublimace a koroze

105

5 Elektrolyacuteza je děj

a) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

b) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

c) kteryacute probiacutehaacute v elektrolytu při průchodu střiacutedaveacuteho elektrickeacuteho proudu

d) kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu

elektrolytem

6 Při elektrolyacuteze na KATODĚ probiacutehaacute

a) redukce

b) oxidace

7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky

a) se nedajiacute znova nabiacutet

b) se dajiacute opět nabiacutet

8 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Mg+H2SO4rarr

a) Ano

b) Ne

9 Rozhodni jestli naacutesledujiacuteciacute reakce bude probiacutehat Cu+AgNO3rarr

a) Ano

b) Ne

10 Vyčiacutesli rovnici HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

a) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 2 H2O

b) 7 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 5 H2O

c) HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + H2O

d) 2 HNO3 + Fe(OH)2 rarr Fe (NO3)2 + 3 H2O

106

11 Vyčiacutesli rovnici HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

a) HI + H2SO4 rarr I2 + H2S + H2O

b) 4 HI +2 H2SO4 rarr 4 I2 +3 H2S + 4 H2O

c) 8 HI + 8 H2SO4 rarr 4 I2 + 5 H2S + 4 H2O

d) 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevneacute odpovědi 1 C 2 B 3 B 4 A 5 D 6 A 7 B 8A 9 B 10 A 11 D

Vyhodnoceniacute

Vyacutesledky jsou zpracovaacuteny v tabulkaacutech a grafech ktereacute znaacutezorňujiacute uacutespěšnost spraacutevnyacutech

odpovědiacute na otaacutezky

107

52 Vyhodnoceniacute 1 třiacuteda ( 1 ročniacutek 4-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 25

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 17 žaacuteků

chybně 8 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

108

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 17d 1

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 4 3 17 12 0 20 4 13 0 23 2 04 15 5 3 25 9 5 1 106 25 0 X X7 9 16 X X8 23 2 X X9 0 25 X X10 17 2 5 111 4 3 3 15

Tabulka 4 Otaacutezka č 2 Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 20 žaacuteků

chybně 5 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 5 Otaacutezka č 3 Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

109

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 20c 4d 1

a b c d0

10

20

30

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 23c 2d 0

a b c d05

10152025

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 6 Otaacutezka č 4 Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 7 Otaacutezka č 5 Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

110

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 5c 3d 2

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 5c 1d 10

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 8 Otaacutezka č 6 Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpověděli všichni žaacuteci spraacutevně

Tabulka 9 Otaacutezka č 7 Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 16 žaacuteků chybně 9 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

111

Odpověď Počet odpovědiacutea 25b 0

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 9b 16

a b0

5

10

15

20

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 10 Otaacutezka č 8 Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute (8)

je přijatelnyacute

Tabulka 11 Otaacutezka č 9 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo všech 25 žaacuteků

112

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 2

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 0b 25

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 12 Otaacutezka č 10 Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 17 žaacuteků chybně 8 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 13 Otaacutezka č 11 Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 15 žaacuteků chybně 10 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

113

Odpověď Počet odpovědiacutea 17b 2c 5d 1

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Odpověď Počet odpovědiacutea 4b 3c 3d 15

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

53 Vyhodnoceniacute 2 třiacuteda ( 5 ročniacutek 8-leteacuteho gymnaacutezia)

Počet žaacuteků 27

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1 Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 1 Oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom odevzdaacutevaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků

chybně 15 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

114

Odpověď Počet odpovědiacutea 6b 2c 12d 7

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 1

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Počet odpovědiacuteOtaacutezka A B C D

1 6 2 12 72 3 18 4 23 3 19 4 14 10 7 5 55 7 6 3 116 24 3 X X7 15 12 X X8 23 4 X X9 2 25 X X10 15 4 5 311 10 4 3 10

Tabulka 16 Otaacutezka č 2 Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 2 Redukce je reakce při ktereacute se snižuje

oxidačniacute čiacuteslo a atom přijiacutemaacute elektrony Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 18 žaacuteků

chybně 9 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v zaacuteměně definice pojmů redukce a

oxidace

Tabulka 17 Otaacutezka č 3 Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 3 Oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 29 žaacuteků chybně 8 žaacuteci Chybneacute odpovědi spočiacutevajiacute v

neukotveniacute poznatku že volnyacute prvek maacute vždy oxidačniacute čiacuteslo 0

115

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 18c 4d 2

Odpověď Počet odpovědiacutea 3b 19c 4d 1

a b c d0

10

20

Otaacutezka č 2

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 3

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 18 Otaacutezka č 4 Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 4 Mezi redoxniacute děje patřiacute fotosynteacuteza hořeniacute

a koroze Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Rovnoměrneacute

rozloženiacute chybnyacutech odpovědiacute spočiacutevaacute v zaacuteměně pojmů

Tabulka 19 Otaacutezka č 5 Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 5 Elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na

elektrodaacutech při průchodu stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem Na tuto

otaacutezku spraacutevně odpovědělo 11 žaacuteků chybně 16 žaacuteků Chybovost spočiacutevala předevšiacutem v

zaacuteměně pojmů elektrolyt x elektroda střiacutedavyacute x stejnosměrnyacute proud

116

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 7c 5d 5

Odpověď Počet odpovědiacutea 7b 6c 3d 11

a b c d0

5

10

15

Otaacutezka č 4

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 5

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 20 Otaacutezka č 6 Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 6 Při elektrolyacuteze na katodě probiacutehaacute redukce

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 24 žaacuteků chybně 3 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 21 Otaacutezka č 7 Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 7 Sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět

nabiacutet Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 12 žaacuteků chybně 15 žaacuteků Chybneacute odpovědi

mohli vzniknout tipovaacuteniacutem odpovědiacute špatnyacutem osvojeniacutem učiva

117

Odpověď Počet odpovědiacutea 24b 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 12

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 6

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b05

101520

Otaacutezky č 7

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 22 Otaacutezka č 8 Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 8 Reakce Mg + H2SO4rarr bude probiacutehat Na

tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 23 žaacuteků chybně 4 žaacuteci Chybovost spočiacutevala spiacuteše v

nepozornosti při čteniacute otaacutezky

Tabulka 23 Otaacutezka č 9 Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 9 Reakce Cu + AgNO3 rarr nebude probiacutehat

Na tuto otaacutezku spraacutevně odpovědělo 25 žaacuteků chybně 2 žaacuteci Počet chybnyacutech odpovědiacute

(8) je přijatelnyacute

118

Odpověď Počet odpovědiacutea 23b 4

Odpověď Počet odpovědiacutea 2b 25

a b05

10152025

Otaacutezka č 8

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b0

10

20

30

Otaacutezka č 9

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

Tabulka 24 Otaacutezka č 10 Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 10 2 HNO3+ Fe(OH)2 rarr Fe(NO3)2 + 2

H2O Spraacutevně rovnici vyčiacuteslilo 15 žaacuteků chybně 12 žaacuteků Chybovost mohla byacutet

způsobena špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin

Tabulka 25 Otaacutezka č 11 Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Spraacutevnaacute odpověď na otaacutezku čiacuteslo 11 8 HI + H2SO4 rarr 4 I2 + H2S + 4 H2O

Spraacutevně odpovědělo 10 žaacuteků chybně 17 žaacuteků Chybovost mohla byacutet způsobena

špatnyacutem znaacutezorněniacutem oxidačniacutech čiacutesel u sloučenin žaacuteci často určujiacute špatně oxidačniacute

čiacuteslo ve sloučenině H2S

119

Odpověď Počet odpovědiacutea 15b 4c 5d 3

Odpověď Počet odpovědiacutea 10b 4c 3d 10

a b c d0

5

10

15

20

Otaacutezka č 10

Odpověď

Poč

et o

dpov

ědiacute

a b c d02468

1012

Otaacutezka č 11

Odpověď

Poč

et O

dpov

ědiacute

54 Celkovaacute uacutespěšnost

V teacuteto čaacutesti je porovnaacutevaacutem uacutespěšnost obou třiacuted vyjaacutedřenou tabulkou a grafem

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

120

Čiacuteslo otaacutezky uacutespěšnost 1 třiacuteda () uacutespěšnost 2 třiacuteda ()1 6800 44002 8000 66003 9200 70004 6000 37005 4000 40006 10000 88007 6400 44008 9200 85009 10000 920010 6800 550011 6000 3700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Uacutespěšnost spraacutevnyacutech odpovědiacute

spraacutevnyacutech odpovědiacute 1 třiacuteda

spraacutevnyacutech odpovědiacute 2 třiacuteda

Čiacuteslo otaacutezky

Uacutesp

ěšno

st

55 Zaacutevěrečneacute vyhodnoceniacute

Na otaacutezku čiacuteslo 1 oxidace je reakce při ktereacute se zvyšuje oxidačniacute čiacuteslo a atom

odevzdaacutevaacute elektrony odpovědělo spraacutevně z 1 třiacutedy 68 žaacuteků z 2 třiacutedy 44 žaacuteků

Viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute označili žaacuteci z 1 třiacutedy

Na otaacutezku čiacuteslo 2 spraacutevně odpovědělo 80 žaacuteků z 1 třiacutedy a 66 ze druheacute

třiacutedy I u druheacute otaacutezky odpovědělo spraacutevně viacutece žaacuteků z 1 třiacutedy

U otaacutezky čiacuteslo 3 oxidačniacute čiacuteslo volnyacutech prvků je 0 označilo 92 žaacuteků z 1 třiacutedy

a 70 žaacuteků z 2 třiacutedy spraacutevnou odpověď Opět v prvniacute třiacutedě odpovědělo viacutece žaacuteků

spraacutevně

Na otaacutezku čiacuteslo 4 spraacutevně odpovědělo 60 žaacuteků z 1 třiacutedy a 37 žaacuteků z druheacute

třiacutedy 1 třiacuteda byla o 23 uacutespěšnějšiacute než 2 třiacuteda

Na otaacutezku čiacuteslo 5 elektrolyacuteza je děj kteryacute probiacutehaacute na elektrodaacutech při průchodu

stejnosměrneacuteho elektrickeacuteho proudu elektrolytem odpovědělo u obou třiacuted spraacutevně 40

žaacuteků

Na otaacutezku čiacuteslo 6 leacutepe odpověděla 1 třiacuteda než druhaacute Spraacutevně odpovědělo 100

žaacuteků z 1 třiacutedy a 88 žaacuteků z 2 třiacutedy

Otaacutezka čiacuteslo 7 sekundaacuterniacute galvanickeacute člaacutenky se dajiacute opět nabiacutet spraacutevně

odpovědělo 64 žaacuteků z 1 třiacutedy a 44 žaacuteků z druheacute třiacutedy V prvniacute třiacutedě označilo

spraacutevnou odpověď o 20 viacutece žaacuteku než ve druheacute třiacutedě

Na otaacutezku 8 odpovědělo z prvniacute třiacutedy spraacutevně 92 žaacuteků a z druheacute třiacutedy 85

žaacuteků Většiacute procentuaacutelniacute uacutespěšnost byla v prvniacute třiacutedě

Na otaacutezku čiacuteslo 9 odpověděli z prvniacute třiacutedy všichni žaacuteci spraacutevně ve druheacute třiacutedě

spraacutevně odpovědělo 92 žaacuteků

U otaacutezky 10 a 11 označilo viacutece spraacutevnyacutech odpovědiacute z prvniacute třiacutedy Na otaacutezku

čiacuteslo 10 odpovědělo spraacutevně 68 žaacuteků z 1 třiacutedy a ze 2 třiacutedy 55 žaacuteků Uacutespěšnost

otaacutezky čiacuteslo 11 byla u 1 třiacutedy 60 žaacuteků a 2 třiacutedy 37 žaacuteků

Otaacutezky čiacuteslo šest osm a devět patřili mezi nejuacutespěšnějšiacute v obou třiacutedaacutech

Průměrnaacute uacutespěšnost 1 třiacutedy je 749 2 třiacutedy je 598 I při lepšiacute uacutespěšnosti 1 třiacutedy

bylo testem zjištěno že ještě nedošlo k uspokojiveacutemu osvojeniacute učiva v obou třiacutedaacutech

Proto je při opakovaacuteniacute a procvičovaacuteniacute teacutematickeacuteho celku Oxidačně redukčniacute reakce

121

dobreacute se vracet k učivu určovaacuteniacute oxidačniacutech čiacutesel vyčiacuteslovaacuteniacute rovnic naacutezvosloviacute

sloučenin elektrolyacuteza a galvanickeacute člaacutenky

122

6 Zaacutevěr

Diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute teacutematickyacutem celkem redoxniacute reakce Ciacutelem bylo

vytvořeniacute materiaacutelu použitelneacuteho pro vyacuteuku redoxniacutech reakciacute na vyššiacutem stupni

gymnaacutezia Teoretickaacute čaacutest přinaacutešiacute souhrn učiva ktereacute by si měli žaacuteci osvojit V dalšiacute

čaacutesti je učivo zpracovaacuteno do prezentaciacute ktereacute mohou vyučujiacuteciacute použiacutet přiacute vyacutekladu a

procvičovaacuteniacute probraneacuteho učiva

Pro motivaci žaacuteků ke studiu chemie by měl každyacute pedagog dokaacutezat změnit

nezaacuteživnou teorii v zajiacutemavou praxi Hodiny chemie by neměly na gymnaacuteziu byacutet

pouhyacutem vyacutekladem pedagog by měl dokaacutezat žaacutekům předveacutest praktickeacute využitiacute probraneacute

teorie Proto jsem v dalšiacute čaacutesti uvedla 18 demonstračniacutech pokusů některeacute z nich mohou

žaacuteci použiacutet i v laboratorniacutech cvičeniacutech

V osmi pracovniacutech listech si žaacuteci ověřiacute ziacuteskaneacute vědomosti Pracovniacute listy

nejsou jenom stroheacute vyčiacuteslovaacuteniacute redoxniacutech rovnic ale žaacuteci zde najdou křiacutežovku

osmisměrku a dalšiacute

V paacuteteacute čaacutesti diplomoveacute praacutece jsem si prakticky ověřila ziacuteskaneacute znalosti z tohoto

teacutematickeacuteho celku Žaacutekům 1 ročniacuteku čtyřleteacuteho gymnaacutezia a žaacutekům 5 ročniacuteku

osmileteacuteho gymnaacutezia jsem předložila k vyplněniacute test kteryacute byl průřezem učiva

pracovniacutech listů Uacutespěšnějšiacute byli žaacuteci čtyřleteacuteho gymnaacutezia při vyhodnoceniacute chybovosti

bylo nedostatečně osvojeneacute učivo obdobneacute v obou třiacutedaacutech

123

7 Resume

For the students at the higher levels of high school is curriculum of the redox

reaction a systematic knowledge Deepening in the field of chemical reactions

Thesis is composed of five major chapters

The theoretical part deals with basic definitions and concepts of chemical

reactions

The chapter named presentation is a part that a teacher can use when teaching

students about redox reaction

Laboratory tutorials provide a set of experiments samples

Worksheets can be used to practice and verify the knowledge of the subject

The last part is the practical verification of the knowledge and skills of students

at the higher levels of high school

124

8 Seznam literatury a použityacutech zdrojů

[1] Chemi I (obecnaacute chemie)

httpwwwstudoporyvsbczstudijnimaterialyChemieIChemieI_Obecna_Chemiepdf

staženo 1932017

[2] Vaciacutek J Obecnaacute chemie Staacutetniacute pedagogickeacute nakladatelstviacute Praha Praha 1986

[3] Leško J Tržil J Ullrych J Obecnaacute chemie Ostrava 1998

[4] Klikorka J Haacutejek B Votinskyacute Obecnaacute a anorganickaacute chemie SNTL Praha 1989

[5] Obecnaacute a anorganickaacute chemie

httpwwwchesapeakeczchemiedownloadskriptaobecna_chemiepdf staženo

2442017

[6] Amann W Eisner W Gietz P Maier J Schierle W Stein R Chemie pro středniacute

školy 2a Scientia Praha 1998

[7] E-chembook httpe-chembookeuchemicke-rovnice-vycislovani-a-vypocty

staženo 152017

[8] Youtube httpswwwyoutubecomwatchv=xLwr5_buKME staženo 152017

[9] Zdraacutevka KV

httpwwwzdravkakvczvyukachemieAnalyticka_chemieTEORIEredox_rovniceht

m staženo 152017

[10] Dumy httpwwwssvosczdumyssvosfilesVY_32_INOVACE_13_Ch_OBpdf

staženo 142017

[11] E-chembook httpe-chembookeufotosynteza staženo 142017

[12] Wikipedia httpscswikipediaorgwikiFotosynteacutezamediaFileFotosynt

C3A9zasvg staženo 142017

[13] Hořeniacute httpwwwpodpalovaczhoriccztri-faze-horeni-drevahtml staženo

142017

[14] Koroze

httpdatazsslusoviceczwcdprezentacechemiech_021_chemickreakce_korozepdf

staženo 142017

125

[15] ČVUT

httpwww1fscvutczczU218pedagogpredmety1rocnikchemie1rprednesCh_pred

n13-Kopdf staženo 2052017

[16] Železneacute rudy httpandy321proboardscomthread62933identifying-rocks

page=1 staženo 142017

[17] Vysokaacute pec httpswwwnovinkyczvase-zpravymoravskoslezsky-krajostrava-

mesto1227-16796-ostravsky-informacni-servis-otevrel-v-multifunkcni-aule-gong-svou-

novou-pobockuhtml staženo 152014

[18] Eisner W Fladt R Gietz P Justus A Laitenberger K Werner S Chemie pro

středniacute školy 1a Scientia Praha 1996

[19] Vysokaacute pec

httpscswikipediaorgwikiVysokaacute_pecmediaFileSchema_kopiejpg staženo

152017

[20] Elektrolyacuteza hliniacuteku httphometiscaliczchemieelektrolyzahtm staženo 152017

[21] Elektrolyacuteza httpwwwwebchemieczelektrolyzahtml staženo 152017

[22] Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

httpimagesslideplayercz113251717slidesslide_4jpg staženo 152017

[23] Elektrolyacuteza a galvanickyacute člaacutenek httpslideplayerczslide2804057 staženo

152017

[24] Luigi Galvani httpscswikipediaorgwikiLuigi_Galvani staženo 2052017

[25] Alessandro Volte httpscswikipediaorgwikiAlessandro_Volta staženo

2052017

[26] Efektivniacute pokusy httpssocv2nidvczarchiv33getWorkhash459fe242-2f71-

11e0-a0b3-001e6886262a staženo 2052017

[27] Manuaacutel pokusů httpgranty5zskladnoczwp-contentuploads201502Manuaacutel-

pokusů-chemiepdf staženo 2052017

[28] Sopka httpswwwyoutubecomwatchv=Kg-jNwjKaEE staženo 2052017

[29] Elektrolyacuteza httpscswikipediaorgwikiElektrolyacuteza staženo 2052017

[30] Kouzelnickeacute pokusy z chemie httpbichemacijan-janskyczfilepokusypdf

staženo 2052017

126

[31] Blesky pod vodou httpswwwyoutubecomwatchv=6ch9fWy3h74 staženo

2052017

[32] Kovovyacute chameleoacuten

httpwwwkavalirkaczdownloaduploadkavalirka_1390823564_64pdf staženo

2052017

[33] Naacutevody na pokusy httpwwwstudiumchemieczpokusphpid=72 staženo

2052017

[34] Reakce sodiacuteku s vodou httpswwwyoutubecomwatchv=1-GEWL2kOOM

staženo 2052017

[35] Mareček A Honza J Chemie sbiacuterka přiacutekladů pro studenty středniacutech škol Proton

Brno 2001

[36] Dumy

httpwwwzskladnovasatovaczuserfilesFiledumysada_241_260VY_32_INOVACE

_CHE_246pdf staženo 162017

[37] Dumy dumrvpczmaterialystahnouthtmls=raapnyar staženo 162017

[38] Vznik iontů httpwwwprozakyeuchemie-8-rocnikvznik-

iontuprettyPhoto[galleryname]3 staženo 1062017

127

9 Seznam obraacutezků tabulek a grafů

Obr 1 Fotosynteacuteza

Obr 2 Hořeniacute

Obr 3 Koroze železa

Obr 4 Chemickaacute koroze

Obr 5 Nerovnoměrnaacute koroze

Obr 6 Korozniacute praskaacuteniacute

Obr 7 Železneacute rudy

Obr 8 Vysokaacute pec

Obr 9 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 10 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 11 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 12 Elektrolyacuteza chloridu sodneacuteho

Obr 13 Scheacutema Leclancheacuteova člaacutenku

Obr 14 Scheacutema bateriiacute do hodinek

Obr 15 Scheacutema olověneacuteho akumulaacutetoru

Obr 16 Scheacutema niklkadmioveacuteho akumulaacutetoru

Obr 17 Model palivoveacuteho člaacutenku

Obr 18 Vznik iontů

Obr 19 Fotosynteacuteza

Obr 20 Hořeniacute

Obr 21 Koroze

Obr 22 Koroze železa

Obr 23 Nerovnoměrnaacute koroze

128

Obr 24 Reakčniacute scheacutema vysokeacute peci

Obr 25 Železneacute rudy

Obr 26 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 27 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 28 Elektrolyacuteza roztoku jodidu zinečnateacuteho

Obr 29 Scheacutema elektrolyzeacuteru pro vyacuterobu hliniacuteku

Obr 30 Využitiacute elektrolyacutezy

Obr 31 Luigi Galvani

Obr 32 Alessandro Volta

Obr 33 Voltův sloup

Obr 34 Galvanickyacute člaacutenek

Obr 35 Ukaacutezka různyacutech galvanickyacutech člaacutenků

Obr 36 Scheacutema sucheacuteho člaacutenku

Obr 37 Suchyacute člaacutenek

Obr 38 Olověnyacute akumulaacutetor

Obr 39 Niklkadmiovyacute akumulaacutetor

Obr 40 Baterie

Obr 41 Bengaacutelskeacute ohně

Obr 42 Sopka

Obr 43 Oheň bez zaacutepalek

Obr 44 Scheacutema elektrolyacutezy

Obr 45 Elektrolyacuteza vodneacuteho roztoku chloridu sodneacuteho

Obr 46 Reakce zinku a hořčiacuteku s kyselinou chlorovodiacutekovou

Obr 47 Přiacuteprava kysliacuteku a jeho důkaz

129

Obr 48 Blesky pod vodou

Obr 49 Kovovyacute chameleoacuten

Obr 50 Hořeniacute hořčiacuteku na vzduchu

Obr 51 Reakce sodiacuteku s vodou

Obr 52 Reakce zinku se siacuterou

Obr 53 Redukčniacute vlastnosti siřičitanů

Obr 54 Vytěsňovaacuteniacute mědi železem

Tabulka 1 Barvy plamene

Tabulka 2 Odpovědi 1 třiacutedy

Tabulka 3 Otaacutezka č 1

Tabulka 4 Otaacutezka č 2

Tabulka 5 Otaacutezka č 3

Tabulka 6 Otaacutezka č 4

Tabulka 7 Otaacutezka č 5

Tabulka 8 Otaacutezka č 6

Tabulka 9 Otaacutezka č 7

Tabulka 10 Otaacutezka č 8

Tabulka 11 Otaacutezka č 9

Tabulka 12 Otaacutezka č 10

Tabulka 13 Otaacutezka č 11

Tabulka 14 Odpovědi 2 třiacuteda

Tabulka 15 Otaacutezka č 1

Tabulka 16 Otaacutezka č 2

130

Tabulka 17 Otaacutezka č 3

Tabulka 18 Otaacutezka č 4

Tabulka 19 Otaacutezka č 5

Tabulka 20 Otaacutezka č 6

Tabulka 21 Otaacutezka č 7

Tabulka 22 Otaacutezka č 8

Tabulka 23 Otaacutezka č 9

Tabulka 24 Otaacutezka č 10

Tabulka 25 Otaacutezka č 11

Tabulka 26 Celkovaacute uacutespěšnost

Graf 1 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 2 Otaacutezka čiacuteslo 2

Graf 3 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 4 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 5 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 6 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 7 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 8 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 9 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 10 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 11 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 12 Otaacutezka čiacuteslo 1

Graf 13 Otaacutezka čiacuteslo 2

131

Graf 14 Otaacutezka čiacuteslo 3

Graf 15 Otaacutezka čiacuteslo 4

Graf 16 Otaacutezka čiacuteslo 5

Graf 17 Otaacutezka čiacuteslo 6

Graf 18 Otaacutezka čiacuteslo 7

Graf 19 Otaacutezka čiacuteslo 8

Graf 20 Otaacutezka čiacuteslo 9

Graf 21 Otaacutezka čiacuteslo 10

Graf 22 Otaacutezka čiacuteslo 11

Graf 23 Celkovaacute uacutespěšnost

132

Page 17: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 18: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 19: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 20: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 21: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 22: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 23: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 24: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 25: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 26: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 27: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 28: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 29: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 30: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 31: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 32: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 33: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 34: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 35: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 36: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 37: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 38: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 39: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 40: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 41: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 42: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 43: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 44: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 45: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 46: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 47: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 48: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 49: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 50: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 51: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 52: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 53: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 54: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 55: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 56: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 57: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 58: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 59: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 60: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 61: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 62: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 63: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 64: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 65: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 66: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 67: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 68: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 69: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 70: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 71: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 72: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 73: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 74: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 75: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 76: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 77: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 78: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 79: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 80: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 81: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 82: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 83: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 84: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 85: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 86: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 87: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 88: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 89: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 90: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 91: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 92: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 93: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 94: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 95: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 96: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 97: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 98: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 99: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 100: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 101: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 102: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 103: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 104: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 105: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 106: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 107: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 108: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 109: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 110: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 111: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 112: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 113: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 114: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 115: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 116: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 117: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 118: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 119: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 120: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 121: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 122: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 123: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 124: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 125: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 126: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 127: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 128: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 129: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI
Page 130: ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI - zcu.cz · 2020. 7. 16. · ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA CHEMIE REDOXNÍ REAKCE VE VÝUCE NA VYŠŠÍM STUPNI