Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa.

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa."

Emilia Manninen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 sivu 1/5 Kohderyhmä: Aika: Työ sopii sekä yläasteelle, että lukion biologiaan ja kemiaan käsiteltäessä ympäristön happamoitumista. Lukion kemiassa aihetta voi myös käsitellä typen ja rikin oksideista puhuttaessa. Piirtoheittimellä näkyvät isot kennolevyt ja petrimaljat parhaiten. Työ koostuu useasta nopeasta työstä. HAPPOSADETUTKIMUKSIA A.HAPPOSATEEN MUODOSTAMINEN A.1.TAUSTATIEDOT Happosateeksi määritellään sade, jonka ph on alle 5,6. Sadevesi happamoituu lähinnä autojen pakokaasuista ja teollisuuden päästöistä peräisin olevasta rikki- ja typpioksidikaasuista. Ne reagoivat ilmassa vesihöyryn ja auringon valon läsnäollessa muodostaen ensin sulfaatti- ja nitraatti-ioneja. Edelleen nämä muodostavat laimeita rikki- ja typpihappoliuoksia. A.2.ARVIOITU AIKA n.10 minuuttia Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa. Työssä muodostetaan ko. kaasuja ja johdetaan ne vesiindikaattoriliuoksiin. Tunnettujen ph-liuosten värin perusteella voidaan päätellä "sadeveden" ph-aste. Työ voidaan myös demonstroida piirtoheittimellä. A.3.REAGENSSIT * 6 M HNO 3 * kuparijauhetta tai -nauloja * natriumsulfiittia * 6 M HCl * kalsiumkarbonaattia (marmorilastu) * metyylioranssi tai punakaalimehu * liuokset ph-alueella 1-5

HAPPOSADETUTKIMUKSIA A.HAPPOSATEEN MUODOSTAMINEN A.1.TAUSTATIEDOT Happosateeksi määritellään sade, jonka ph on alle 5,6.

2 sivu 2/5 KÄSITTELE HAPPOJA VAROVASTI A.4.TARVIKKEET * 24-osainen mikrolevy Jos demonstroit työn piirtoheittimellä on 6-kennoinen mikrolevy tai petrimajat parempia. * pipetit * 3 kaasugeneraattoria (rakenna kuvan mukaisesti) Ohut muoviputki, jonka avulla kaasu siirretään kennoihin Katkaise reiällinen kumikorkki ja sovita se kennoon sopivaksi A.5.SUORITUS A.5.1.VERTAILULIUOSTEN VALMISTUS 1. Täytä KUVAN 1 mukaisesti 5 kennoa puolilleen happoliuoksilla, joiden ph vaihtelee 1-5 välillä. Nämä happoliuokset on tehty suolahapon ja veden liuoksista valmiiksi, ja niiden ph on tarkastettu ph-mittarilla. 2. Lisää kuhunkin kennon 2 pisaraa metyylioranssia indikaattoroksi (punakaalin mehukin käy). A.5.2.VESI-INDIKAATTORILIUOSTEN VALMISTUS Alla olevan taulukko 1. (kuvaa kennoja) mukaisesti täytä kolme tyhjää kennoa puolilleen tislatulla vedellä ja lisää 2 pisaraa metyylioranssia. KUVA 1 Koejärjestely kaasujen ("happosateen") happamuuden tutkimiseen. mo = metyylioranssi ph1 ph2 ph3 ph4 ph5 mo d H2O+ mo dh2o+mo dh2o+ mo Cu+HNO3 Na2SO3+HNO3 CaCO3+HCl

VERTAILULIUOSTEN VALMISTUS 1. Täytä KUVAN 1 mukaisesti 5 kennoa puolilleen happoliuoksilla, joiden ph vaihtelee 1-5 välillä.

3 sivu 3/5 A.5.3.KAASUJEN JA "HAPPOSATEEN" VALMISTUS A TYPPIDIOKSIDIKAASUN (NO 2 ) JA "TYPPIHAPPOSATEEN" VALMISTUS Cu + 4 HNO > Cu(NO 3 ) NO H 2 O a) Lisää KUVAN 1 mukaisesti tyhjään kennoon puolilleen 6 M typpihappoa ja lisää vähän kuparijauhetta tai pari pientä kuparinaulaa. b) Johda nopeasti kaasugenraattorin avulla syntyvää kaasua (Toinen tapa: tee kaasu koeputkessa ja johda se sieltä kennoon) A RIKKIDIOKSIDIN (SO 2 ) JA "RIKKIHAPPOSATEEN" VALMISTUS Na 2 SO HNO > 2 NaNO 3 + H 2 O + SO 2 a) Lisää KUVAN 1 mukaiseti tyhjään kennoon puolilleen 6 M typpihappoa ja lisää vähän natriumsulfiittijauhetta sekä vettä reaktionopeuden kontrolloimiseksi. b) Nopeasti kerää kaasugeneraattorin avulla syntyvä kaasu A HIILIDIOKSIDIN (CO 2 ) JA "HIILIHAPPOSATEEN" VALMISTUS (kuvaa normaalia sadetta) 2 HCl + CaCO > CaCl 2 + H 2 O + CO 2 a) Lisää KUVAN 1 mukaisesti tyhjään kennoon 6 M suolahappoa ja lisää siihen marmorilastu (tai kalsiumkarbonaattia). b) Nopeasti kerää kaasugeneraattorin avulla syntyvä kaasu A.6.HAVAINNOT JA TULOSTEN KÄSITTELY Vertaa saamiesi happamien "sadevesien" värejä vertailu-liuosten väreihin ja arvioi ph-arvot. Voit myös mitata ne ph-mittarilla. Laita kennot lopuksi piirtoheittimen päälle. ph-arvot: 1. typpihappoinen "sadevesi" ph = n. 2. rikkihappoinen "sadevesi" ph = n.

kuparijauhetta tai pari pientä kuparinaulaa. b) Johda nopeasti kaasugenraattorin avulla syntyvää kaasua (Toinen tapa: tee kaasu koeputkessa ja johda se sieltä kennoon) A.5.3.2.

4 sivu 4/5 3. normaali "sadevesi" ph = n. B.HAPPOSATEEN VAIKUTUS MAAPERÄÄN B.1.TAUSTATIEDOT Kalkkikiveä, dolomiittiä (MgCO 3, CaCO 3 ) tai magnesiittia (MgCO 3 ) sisältävällä maaperällä on tutkimuksissa todettu olevan erilainen vaikutus happosateeseen kuin graniittiperäisellä kalliolla. Seuraavassa simuloidaan happosateen vaikutuksia eri tyyppisiin maalajeihin: marmori (metaforinen muoto kalsiumkarbonaatista), kalkkikivi (liitu, sedimentaalinen muoto kalkkikivestä) ja hiekka (piidioksidia, verrattavissa graniittikallioperään). B.2.ARVIOITU AIKA n.15 minuuttia B.3.REAGENSSIT B.4.TARVIKKEET B.5.SUORITUS * 0,1 M HCl * maalajit: marmorilastu kalkkikivi (liitu) graniitti (hiekka) * indikaattoriksi metyylioranssi * 24-kennoinen mikrolevy * 3 koeputkea * kuumavesihaude Lue ohje läpi ennen työn aloitusta. B.5.1.VERTAILULIUOSTEN VALMISTUS 1. Laita KUVAN 2 mukaisesti viiteen tyhjään kennoon liuokset, joiden ph vaihtelee 1-5 välillä. Nämä ph-liuokset ovat valmiina. 2. Lisää kuhunkin kennoon 2 pisaraa metyylioranssia. B.5.2.HAPPOSATEEN VAIKUTUKSEN SIMULOINTI MAAPERÄÄN 1. Laita 3 koeputkeen n. 1 ml 0,1 M HCl. 2. Lisää yhteen niistä pieni marmorilastu, toiseen liitupala ja kolmanteen putkeen vähän hiekkaa. 3. Kuumenna vesihaude sähkölevyllä tai kaasukeittimellä käyttäen kolmijalkaa ja asbestiverkkoa.

5 sivu 5/5 4. Laita koeputket vesihauteeseen keitinlasiin tms. ja kuumenna niitä vesihautessa n. 10 minuuttia (laske aika siitä kun vesi kiehuu). 5. Jäähdytä putket, esim vesihanan alla. 6. Kaada kustakin 3 kennoon kuten KUVASSA Lisää ko. kennoihin 2 pisaraa indikaattoria. 8. Siirrä mikrolevy piirtoheittimelle. Alla oleva taulukko 2. (kuvaa kennoja) Happosateen vaikutus maaperään -simuloinnin koejärjestely ph1 ph2 ph3 ph4 ph5 - hiekka marmori liitu B.6.HAVAINNOT JA TULOSTEN KÄSITTELY Vertaa saatuja tuloksia vertailuliuoksiin ja arvioi ph-arvot. Tai mittaa ph-mittarilla. 0,1 M HCl:n ph on noin 1,08. ph arvot: 1. marmori ph = 2. kalkkikivi (liitu) ph = 3. graniitti (hiekka) ph = JOHTOPÄÄTOKSET KOKEISTA A JA B:

(kuvaa kennoja) Happosateen vaikutus maaperään -simuloinnin koejärjestely ph1 ph2 ph3 ph4 ph5 - hiekka marmori liitu - - - B.6.

Samankaltaiset tiedostot

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus Huomaat, että vedenkeittimessäsi on valkoinen saostuma. Päättelet, että saostuma on peräisin vedestä. Haluat varmistaa, että vettä on turvallista juoda ja viet sitä tutkittavaksi laboratorioon. Laboratoriossa