57
Univerzitet u Nišu Prirodno matematički fakultet Departman za hemiju Uloga i značaj demonstracionih ogleda u obradi nastavnih sadržaja iz hemije -Master rad- Mentor: Student: dr Violeta Mitić Dragana Vasić Niš, 2015.

Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

Univerzitet u Nišu

Prirodno – matematički fakultet

Departman za hemiju

Uloga i značaj demonstracionih ogleda u obradi nastavnih

sadržaja iz hemije

-Master rad-

Mentor: Student:

dr Violeta Mitić Dragana Vasić Niš, 2015.

Page 2: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

2

ПРИРОДНO - MАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ

НИШ

КЉУЧНА ДОКУМЕНТАЦИЈСКА ИНФОРМАЦИЈА

Редни број, РБР:

Идентификациони број, ИБР:

Тип документације, ТД: Монографска публикација

Тип записа, ТЗ: Tекстуални штампани материјал

Врста рада, ВР: Мастер рад

Аутор, АУ: Драгана Васић

Ментор, МН: др Виолета Митић

Наслов рада, НР: Улога и значај демонстрационих огледа у обради наставних

садржаја из хемије

Језик публикације, ЈП: Српски (латиница)

Језик извода, ЈИ: Српски / Eнглески

Земља публиковања, ЗП: Република Србија

Уже географско подручје, УГП: Република Србија

Година, ГО: 2015.

Издавач, ИЗ: Ауторски репринт

Место и адреса, МА: Ниш, Вишеградска 33

Физички опис рада, ФО: (поглавља/страна/ цитата/табела/слика/графика/прилога)

8 поглавља/57 странa/2 цитатa/ 4 табеле/30 слика/ 1прилог/

Научна област, НО: Хемија

Научна дисциплина, НД: Методика наставе хемије

Предметна одредница/Кључне речи, ПО: Демонстрациони огледи, методика наставе, трећа аналитичка група

УДК (371.3 : 54) + 001.891.5

Чува се, ЧУ: Библиотека

Важна напомена, ВН: /

Извод, ИЗ: Мастер рад ће представљати приказ часа обраде нове наставне јединице

Доказивање катјона треће аналитичке групе остварених комбинацијом

наставниковог излагања и извођења демонстрационих огледа. Час

организован комбинацијом наставниковог излагања и извођења

демонстрационих огледа треба да омогући ученику лакше, трајније и

потпуније остваривање свих наставних циљева и садржаја.

Датум прихватања теме, ДП:

Датум одбране, ДО:

Чланови комисије, КО: Председни

к:

Члан: Члан,

ментор:

Образац Q4.09.13 - Издање 1

Page 3: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

3

ПРИРОДНО - МАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ

НИШ

KEY WORDS DOCUMENTATION Accession number, ANO:

Identification number, INO:

Document type, DT: Monographic publication

Type of record, TR: Textual material, printe

Contents code, CC: Master thesis

Author, AU: Dragana Vasic

Mentor, MN: dr Violeta Mitic

Title, TI: The role and significance of demonstration experiments in interpreting

chemistry curriculum contents

Language of text, LT: Serbian

Language of abstract, LA: Serbian/English

Country of publication, CP: Republic of Serbia

Locality of publication, LP: Serbia

Publication year, PY: 2015.

Publisher, PB: Author’s reprint

Publication place, PP: Niš, Višegradska 33.

Physical description, PD: (chapters/pages/ref./tables/pictures/graphs/appendixes)

Chapter 8/57 page / 2 quote / 4 tables / 30 pictures / 1appendixes /

Scientific field, SF: Chemistry

Scientific discipline, SD: Chemistry didactics

Subject/Key words, S/KW: The demonstration tours, teaching methodology, the third analytical

group UC (371.3 : 54) + 001.891.5

Holding data, HD: Library Note, N: / Abstract, AB: The master’s thesis is a representation of a lesson delivery class

Analysis of Mixture of the Third Analytical Group Cations conducted

as a combination of the teacher’s presentation and demonstration

experiments. A class organized as a combination of the teacher’s

presentation and demonstration experiments should provide students

with more coherent, more permanent and more thorough realization of

all educational aims and contents.

Accepted by the Scientific Board on, ASB: Defended on, DE: Defended Board, DB: President:

Member:

Member, Mentor:

Page 4: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

4

Najiskrenije se zahvaljujem mentorki prof. dr Violeti Mitić na neprekidnom interesovanju, divnoj

saradnji, velikoj posvećenosti i neprocenjivoj pomoći koje mi je pružila, nizu korisnih saveta i sugestija tokom

izrade mog master rada.

Najsrdačnije se zahvaljujem mojoj porodici, posebno suprugu Saši i sinovima Vukašinu i Uglješi, kojima

posvećujem ovaj rad, na ogromnom strpljenju, razumevanju i nesebičnoj podršci tokom studiranja i pisanja ovog

rada.

Page 5: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

5

Sadržaj

1. Uvod.....................................................................................................................................6

2. Teorijski deo.........................................................................................................................7

2.1. Pojam, predmet i zadaci metodike nastave hemije....................................................7

2.2. Razvoj metodike hemije............................................................................................8

2.3. Metodika nastave hemije i druge nauke..................................................................10

2.4. Ogled u nastavi hemije............................................................................................10

2.4.1. Demonstracioni ogledi......................................................................................11

2.4.2. Metoda demonstracije i laboratorijskog rda.....................................................13

2.5. Pravila rada u hemijskoj laboratoriji.......................................................................13

2.6. Mere predostrožnosti pri radu.................................................................................14

2.7. Povrede i pružanje prve pomoći u slučaju nezgoda................................................15

2.8. Priručna apoteka za prvu pomoć............................................................................ 17

3. Kvalitativna hemijska analiza........................................................................................18

3.1.Metode izvođenja hemijskih reakcija......................................................................18

3.2.Uslovi izvođenja reakcija, osetljivost, elektivnost, specifičnost..............................20

3.3.Tehnika rada u semimikro kvalitativnoj analizi......................................................21

3.4.Prethodna ispitivanja..............................................................................................22

4. Demonstracioni ogledi za nastavbnu temu dokazivanje jona metala u rastvoru..............23

4.1. Kalasifikacija katjona..................................................................................................23

4.2. Treća analitička grupa katjona.....................................................................................24

4.3. Dokazivanje katjona III grupe.....................................................................................24

4.3.1.Odvajanje nikla i kobalta od ostalih katjona III grupe....................................24

4.3.1.1. Kobalt ..................................................................................................25

4.3.1.2. Nikal........................................................,,,,,,,,......................................28

4.4. Odvajanje gvožđa, hroma i mangana od aluminijuma i cinka ................................31

4.4.1. Odbvajanje gvođća od hroma i mangana..........................................................31

4.4.1.1. Mangan.................................................................................................31

4.4.2. Odvajanje gvođža od hroma.........................................................................34

4.4.2.1. Gvožđe......................................................................................................35

4.4.2.2. Hrom.........................................................................................................40

4.4.3.Odvajanje aluminijuma od cinka................................................................. .....42

4.4.3.1. Cink..........................................................................................................43

4.4.3.2. Aluminijum...............................................................................................45

5. Tematska jedinica kvalitativna analiza – razdvajanje katjona III analitičke grupe...........48

5.1. Opšte metodičke napomene..................................................................................48

5.2. Nastavne metode, oblici i sredstva rada................................................................48

5.3. Struktura i tok časa....................................................................................................50

5.3.1. Blok nastava (dvočas)....................................................................................51

6. Zaključak.............................................................................................................................54

7. Literatura............................................................................................................................55

8. Prilog.………………………………………...……….....................................................56

Page 6: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

6

Uvod Čudesan je svet u kome živimo. Satkan je od najrazličitijih oblika, iznenađuje nas

raznim pojavama, opseda naša čula događajima, otkriva svu lepotu različitosti, a skriva puno

nepoznatog. Čovek poseduje jedno od najvećih blaga zapisano u genima-radoznalost, težnju za

otkrivanjem nepoznatog. Od svojin prvih dana čovek je težio da otkrije odakle vodi poreklo, kako

je nastao i zašto uopšte postoji. Ta najstarija čovekova želja, za saznanjem nečeg novog,

nepoznatog, tajnovitog, navela ga je na razmišljanje i proučavanje ne samo nastanka ljudske

vrste, već on ide još dalje u prošlost u vreme nastanka Zemlje, Sunca, Univerzuma. Ali postoje i

sitnije čestice, važnije i od Sunca i od nas samih, čestice od kojih smo sazdani i mi i Univerzum i

od čije stabilnosti zavisimo.

Sve to što čulima osetimo i u mislima stvorimo svojom imaginacijom nazivamo priroda.

Za prirodu kažemo da je sastavljena od materije koja je svojim neprekidnim kretanjem stvorila

sve za sada nepoznato i poznato. Za objašnjavanje poznatog i otkrivanje nepoznatog čovek je

razvio razne nauke. Jedna od najopštijih nauka za otkrivanje i objašnjavanje tajni materije je

hemija.

Današnja hemija počiva na predstavi da je stvarnost koja nas okružuje materija u širem

smislu, nezavisna od našeg znanja o njoj. Znanje koje mi stičemo o materiji je odraz stvarnosti -

materija u našoj svesti. Ta se stvarnost stalno menja i svi njeni delovi utiču jedni na druge.

Hemija proučava osobine i promene supstance kao i zakonitosti po kojima se te promene

dešavaju. Za opisivanje hemijskih promena uvode se hemijski simboli, formule kojima se

predstavljaju hemijski elementi i jedinjenja. Utvrđene hemijske zakonitosti omogućuju da se

predvidi buduće ponašanje supstanci.

Da bi se došlo do hemijskog zakona nije dovoljno posmatrati neku pojavu koja se

dešava u prirodi. Pojedine pojave u prirodi se retko dešavaju, neke traju kratko, a za neke su

potrebni posebni uslovi da bi se dogodile. Sve to otežava izučavanje u nastavi hemije, a samim

tim čini i nemogućnost donošenja hemijskih zakonitosti. Za objašnjenje i uočavanje zakonitosti

kod neke prirodne pojave uvodi se ogled kao najpouzdaniji razgovor sa prirodom. Zbog toga je

ogled osnovni oblik saznanja u nauci i nastavi hemije.

Između hemije kao nauke, koja se bavi proučavanjem supstanci i njihovim promenama,

i hemije kao nastavnog predmeta mora da se povuče granica.

Hemija kao nastavni predmet tumači proverene zakone promene supstance na

primerima iz objektivne stvarnosti, prema uzrastu učenika i vrsti škole. U nastavi je dopušteno da

se metodički uprosti sadržaj prema psihofizičkom uzrastu učenika, ali to ne sme da izvitoperi

činjenice prema hemijskim zakonima.

Nastava mora da sadrži sva obeležja naučne vrednosti tj.nastava hemije mora da bude

azbuka hemije kao nauke. Za ispunjenje ovog zadatka, nastava hemije mora da omogući

učenicima različite oblike sticanja znanja. Najvažniji oblici sticanja znanja u nastavi hemije su:

verbalne informacije, posmatranje, ogledi i rešavanje zadataka. U ovom radu će biti obrađeni

demonstracioni ogledi koji se izvode pri obradi nastavne tematske jedinice kvalitativne hemijske

analize, kao jedan od oblika sticanja znanja u nastavi hemije.

Page 7: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

7

2. Teorijski deo

2.1. Pojam, predmet i zadaci metodike nastave hemije

Iz pregleda definicija metodike i osvrta na njihovu suštinu može se zaključiti da su

postojala i postoje različita shvatanja metodike. Razlike u shvatanjima posledica su nedoslednosti

u utvrđivanju predmeta metodike i njene veze sa drugim naukama.

Metodika nastave hemije predstavlja samostalnu naučnu disciplinu koja, po svom

predmetu proučavanja, spada u grupu pedagoških disciplina. Međutim, pojam metodike hemije

pojedini autori različito određuju, jer je definišu kao pedagošku disciplinu, naučnu disciplinu,

didaktičku disciplinu i teoriju o vaspitanju i obrazovanju. Razlike u shvatanjima posledica su

nedoslednosti u diferencijaciji i razgraničavanju pedagoških disciplina i neuvažavanja odnosa

opšteg, posebnog i pojedinačnog (predmeta pedagogije, didaktike, metodike).

Uvažavanjem odnosa opšteg, posebnog i pojedinačnog (predmeta pedagogije, didaktike i

metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i

nastavna disciplina sa interdisciplinarnim karakterom, koja za predmet proučavanja ima teoriju i

praksu nastave i drugih oblika vaspitno obrazovnog rada u nastavi hemije.

Zadatak metodike hemije kao nauke jeste ispitivanje procesa nastave hemije u školi,

otkrivanje njenih zakonitosti i razrađivanje teoretskih osnova njenog usavršavanja. Metodika

hemije ima zadatak da razradi sadržaj nastave hemije koji je u skladu sa naučno tehničkim

napretkom i koji odgovara izgradnji materijalno tehničke baze savremenog društva. Ona

doprinosi jačanju veze škole sa životom i radom.

Nastava hemije mora da obezbedi trajno usvajanje osnova hemijske nauke, shvatanje

osnovnih hemijskih zakona, razvijanje logičkog i dijalektičkog mišljenja učenika, razvijanje niza

praktičnih veština i navika i razvijanje sposobnosti za dalje samoobrazovanje.

Metodika nastave hemije treba da nastavniku otkrije metode tj. puteve za pravilno i

stvaralačko rešavanje pitanja nastave hemije. Međutim, njen zadatak je mnogo širi, jer njen

predmet nije samo nastava, već svi oblici sistematskog rada u školi i van nje, slobodne aktivnosti

i razni oblici samostalnog rada učenika. Metodika hemije ima zadatak da razradi organizaciju i

metode rada koji u najvećoj meri obezbeđuju visok nivo i kvalitet učeničkih znanja, a uz to

razvijaju inicijativu, aktivnost i samostalnost učenika.

Metodika treba da odredi principe izbora materijala hemijske nauke i proizvodne prakse

za nastavni predmet, ona određuje obim, dubinu i postupnost izlaganja gradiva hemije u školi.

Metodika proučava principe ostvarivanja programa i razrađuje naučne osnove za sastavljanje

udžbenika.

Ako je metodski pravilno izveden čas hemije sklop nekoliko različitih metodskih

postupaka, u kojem se prepliću izlaganje, razgovor, ogled, crteži, beleženje na tabli, onda je za

pravilno izvođenje nastave hemije potrebno detaljno poznavanje metodike nastave hemije.

Da bi škola odgovorila višestrukim zahtevima života, nije dovoljno samo usavršavati

sadržaj nastave, nego je potrebno usavršavati i nastavne metode kako bi se povećala njihova

Page 8: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

8

efektivnost. Zbog toga se ispituje efektivnost pojedinih nastavnih metoda: verbalnih,

demonstracionih i laboratorijskih.

Intenzivni razvoj hemije kao nauke dovodi metodičare u nedoumicu šta da se od

ogromnog materijala hemije probere za nastavu u osnovnoj školi, šta za škole drugog stepena,

kako da se smanji do sada obrađivano gradivo na manji opseg da bi se mogli uvesti novi delovi

gradiva koje nameće sam život. Mnoga dostignuća nauke već su našla primenu u svakodnevnom

životu i učenici moraju o njima saznati i u školi na časovima hemije.

Specifičnost nastave hemije je i to što mi nemamo čulni organ pomoću koga bismo

mogli zapažati hemijske procese. Iz promene boje, mirisa, zračenja toplote i svetlosti mi

zaključujemo da su se morali odigrati nevidljivi procesi, i mi okom, nosom ili dodirom možemo

zapaziti nastale promene. Posmatranjem raznovrsnih hemijskih reakcija različitog vremenskog

trajanja, prilikom kojih dolazi do stvaranja taloga ili do promene boje ili do izdvajanja gasa, mi

posmatramo ustvari fizičke promene, a iz posmatranja tih fizičkih promena treba da dođemo do

razumevanja hemijskih promena. Samu hemijsku reakciju ne možemo videti, nego uočavamo

samo posledice te reakcije.

Upravo zbog ovakve prirode hemijskih promena, nastava hemije je dosta komplikovana.

Ako nastavnik želi da učenicima približi i objasni hemijske pojave, mora da se služi raznovrsnim

nastavnim sredstvima koja učenicima olakšavaju shvatanje hemijskih pojava. Zbog ovakve

specifičnosti hemije kao nauke, nastava hemije zahteva veliko strpljenje i veliku nastavnikovu

upornost u radu.

Nastavnik hemičar pored stručnog, teorijskog znanja mora dobro ovladati i praktičnim

izvođenjem eksperimenata, kao i izuzetnim poznavanjem metodike nastave hemije. Metode

nastave hemije moraju osigurati kvalitet učenika kao hemičara, inicijativu, aktivnost i

samostalnost učenika u primeni znanja u praktičnom životu. Nastavniku hemije treba da su jasni

ciljevi i zadaci nastave hemije, didaktičko metodski principi primenjeni u nastavi hemije, metode

izvođenja te nastave, organizacija časa hemije i organizovanje vannastavnog rada, očigledna

sredstva koja pomažu podizanju kvaliteta nastave. Razrada svih ovih pitanja čini predmet

metodike nastave hemije. [Dragić R.,1973.]

2.2. Razvoj metodike nastave hemije

Hemija kao egzaktna nauka razvila se krajem XVIII i početkom XIX veka. U XVIII

veku ruski hemičar Lomonosov iznoseći svoje poglede o metodama hemijske nauke, izlaže

istovremeno i shvatanja o metodama predavanja hemije. Već je on zastupao mišljenje da u

nastavi hemije mora biti zastupljen eksperiment.

U Nemačkoj je 1814.godine uveden sistematski kurs hemije u gradskoj školi u Berlinu.

Nastava hemije dobila je snažan impuls u prvoj četvrtini XIX veka zahvaljujući delatnosti

hemičara Libiga i Velera.

Page 9: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

9

Osnove metodike hemijskog obrazovanja u Nemačkoj postavili su: Rudolf Arend i

Ferdinand Vilbrand. R.Arend (1826-1902) u svojim glavnim delima „ Osnovi nastave hemije“ i

„Tehnika eksperimentalne hemije“, gde iznose mišljenje da nastava hemije treba da se izvodi na

eksperimentalnoj bazi uz aktivno učešće učenika pri čemu se supstance izučavaju istraživačkim

putem. U prvi plan se ističe metoda indukcije. Vilbrant smatra da su učenicima bliža, poznatija i

dostupnija hemijska jedinjenja.

U Engleskoj je još 1790.godine Dž. Pristli predlagao da se hemija uvrsti u predmete koji

se predaju u srednjoj školi. A. Smit je smatrao da je zadatak opšteobrazovne škole da učenike

pripremi za život, a pripremiti za život znači naučiti učenike da misle.

U Rusiji su Lomonosov i Mendeljejev dali svoj doprinos u razvoju nastave hemije.

Mendeljejev je napisao „Osnovi hemije“, a to delo je dugo služilo kao uzor pri pisanju udžbenika

hemije.

U našoj zemlji hemija kao predmet uvedena je nešto kasnije nego u zemljama Srednje

Evrope. U Srbiju prvo predavanje iz hemije održano je na Liceju 1855.godine, osnovanom u

Kragujevcu 1838.godine. Licej je 1841.godine premešten u Beograd, a 1863.godine pretvoren je

u Veliku školu, koja je kasnije prerasla u Univerzitet.

Predavanja na Liceju držao je Mihajlo Rašković, rudarski hemičar, koji je bio profesor

ove škole, a jedan od njegovih učenika bio je Sima Lozanić, prvi srpski hemičar, a kasnije

profesor te škole koji je napisao prvi univerzitetski udžbenik „Hemija sa gledišta moderne

teorije“.

U srednje škole u Srbiji hemija je uvedena 1880. godine reformom tadašnjeg ministra

prosvete Stojana Novakovića.

Nastava hemije u osnovnoj školi izvodi se isključivo metodom demonstracije, koja je

povezana sa nastavnikovim razgovorom, a primenjuje se pretežno induktivna metoda.

Laboratorijska metoda se primenjuje u obliku grupnog ili individualnog rada. Pitanjima metodike

nastave hemije bavio se Milenko Milić, profesor hemije. Njegova knjiga „Metodika nastave

hemije u srednjoj školi“, odigrala je važnu ulogu i znatno doprinela usavršavanju procesa nastave

hemije u našim školama.

V. Kunc, profesor Više pedagoške škole u Novom Sadu, takođe se mnogo bavio

pitanjima metodike nastave hemije i objavio je niz članaka, koji su pružili znatnu pomoć

nastavnicima hemije. Većina tih članaka: „Eksperiment i simbolika u nastavi hemije“, „Jedno

mišljenje o pripremanju profesora srednjih škola“ objavljeno je u „Hemijskom pregledu“. Osim

toga napisao je „Enciklopedijski hemijski priručnik za svakoga“, „Industrijska knjiga“, „O

hemijskoj nastavi, laboratoriji i biblioteci kao i „Metodiku nastave hemije“ za studente Više

pedagoške škole. [Dragić R.,1973.]

Page 10: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

10

2.3. Metodika nastave hemije i druge nauke

Metodika nastave hemije predstavlja sponu između pedagoških i prirodnih nauka. Od svih

pedagoških nauka metodika nastave hemije je najjače povezana sa didaktikom koja proučava

proces nastave u celini.

Metodika (gr.metodus-način, postupak) je u početku smatrana kao opšta nauka o nastavi,

dok se kasnije nije izdvojila u samostalnu pedagošku disciplinu. Danas se pod metodikom

podrazumeva didaktika određenog nastavnog predmeta.

Metodika nastave hemije izučava cilj, zadatak i sadržaj nastave hemije, nastavne metode

hemije, organizaciju rada u nastavi. Metodika nastave hemije je u tesnoj vezi sa pedagoškom

psihologijom koja proučava psihički život dece u procesu nastave. Ona utvrđuje zakonitosti

formiranja i razvoja mišljenja učenika. Metodika nastave hemije je u vrlo tesnoj vezi sa naukom

hemije, jer sadržaj i metodologija hemije određuju sadržaj, organizaciju i metode predavanja

hemije. [Dragić R.,1973.]

2.4. Eksperiment u nastavi hemije

Hemijski ogled ili eksperiment, predstavlja izazivanje pojave koja se proučava pod

naročito podešenim uslovima, koji se mogu da kontrolišu i menjaju, a koji su najpodesniji za

njeno posmatranje i proučavanje. Značaj ogleda u nastavi hemije je u tome što se pri njegovom

izvođenju uči i navikava da se iz posmatranih pojava izdvajaju najbitnija, suštinska obeležja.

Eksperiment u nastavi hemije promatran sa određenog kriterijuma može imati dvostruko

značenje. Pomoću eksperimenta učenici se mogu upoznati sa hemijskim činjenicama i pojavama.

To je jedna vrsta eksperimenta. Druga vrsta eksperimenta ima svrhu da se na temelju promatranja

eksperimentom proizvedene pojave uoči neka hemijska zakonitost.

U oba slučaja eksperiment mora da bude povezan sa nastavnikovim izlaganjem građe.

Mesto eksperimenta u izlaganju mora biti jasno određeno. Pogrešno postupa nastavnik koji

eksperiment izvodi na samom kraju časa kao ilustraciju svojih izlaganja. Eksperiment se izvodi u

većini slučajeva u toku samog usvajanja nove građe i on se mora shvatiti kao etapa na putu do

naučne istine. U suprotnom slučaju učenici će u eksperimentu videti samo razonodu i neće moći

oceniti njegovo značenje u naučnoistraživačkom radu u području hemije.

Eksperiment sam po sebi ne sme da bude cilj, on nije sam sebi svrha, nego je sredstvo da

se dođe do naučne istine. Da bi mogao da posluži postavljenom cilju eksperiment treba da bude

uspešno izveden, da bude odabran tako da ga učenici mogu shvatiti na osnovu svog prethodnog

znanja iz hemije, mora da demonstrira određenu pojavu jednostavno i bez naglašavanja sporednih

momenata i treba biti neophodan za rešavanje jednog određenog postavljenog problema.

[R.Halaši, M.Kesler,1976]

Page 11: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

11

2.4.1.Demonstracioni ogled

Najvažnije didaktičko sredstvo u nastavi hemije je hemijski nastavni eksperiment.

Hemijski nastavni eksperiment se može javljati u svim fazama nastavnog procesa: kao priprema

učenika za novu nastavnu materiju i pospešivanje sticanja znanja, umenja i navika; pomoću njega

se pobuđuje interesovanje učenika i održava budna pažnja; ponekad služi kao potvrda onog što je

saopšteno. Ipak najvažniji zadatak eksperimentalnog rada je naučni način mišljenja učenika i

usvajanje radnih navika.

Komensk je isticao u svojoj Didaktici: „Potrebno je da početak saznanja polazi od čula.

Za nastavnika treba da važi zlatno pravilo: Neka se sve donese pred čula, što god se samo može...

Sve što se može prepustiti čulima, naime: ono što se vidi-čulu vida, ono što se čuje-čulu sluha,

ono što miriše-čulu mirisa, ono što se prima čulom pipanja-čulu pipanja. Ako se neki predmeti

mogu istovremeno percipirati nekolikim čulima, treba ih istovremeno obuhvatiti nekolikim

čulima.“ [Komenski, 1995.]

Od nastavnika se zahteva da rade tako da učenici gledaju, slušaju, mirišu, probaju. To je

ono što zahteva jedan od osnovnih didaktičkih principa-princip očiglednosti, a jedan od

najvažnijih načina primene ovog principa je eksperimentisanje. Eksperiment je veštački izazvanje

hemijskih promena.

Engleski filozof Bejkn je proklamovao osnovni princip svakog istinskog saznanja:

zasnivanje saznanja na ispitivanju pojedinačnih konkretnih materijalnih činjenica. Prema

njegovom mišljenju: „Ono što čini priroda ne može se ni ispevati, ni izmisliti, već samo otkriti.“

Od hemičara prvi je Robert Bojl smatrao eksperiment i posmatranje kao bitno sredstvo

za sticanje znanja.

U nastavi hemije ne samo da se moraju izvoditi eksperimenti, već oni moraju biti

organski povezani sa govorom i crtežom. Eksperiment nije pomoćno sredstvo u nastavi samo

zato da privuče učenikovu pažnju, nije ni ilustrativno sredstvo samo zato da ilustruje pri kraju

časa ono o čemu je nastavnik tog časa govorio, a najmanje je zabavno sredstvo.

Osnovno sredstvo očiglednosti u nastavi hemije je hemijski nastavni ogled.

Demonstraciju ogleda u nastavi hemije ne treba smatrati dopunom usmenog izlaganja gradiva,

već kao njegov nerazdvojni organski deo. Demonstracioni ogled uglavnom izvodi nastavnik, a

jednovremeno ga posmatraju svi učenici razreda. U izvođenju demonstracionih ogleda, pored

nastavnika, potrebno je da budu uključeni i učenici. Svrha demonstracionog ogleda je u tome da

se formira jedan oblik formalnog mišljenja, koji se naziva eksperimentalno mišljenje t.j. mišljenje

koje se sreće pri izvođenju eksperimenata kada treba da se otkrije sve ono što može da utiče na

neku pojavu i što dovodi do neke pojave. Učenici su uvek više zainteresovani za realne pojave i

objekte, nego za apstraktne opise. Oni više vole ono što mogu da vide, nego ono što treba da

zamišljaju, više vole ono što je u pokretu nego što je statično. Zato demonstracioni ogledi čine

nastavu zanimljivijom i interesntnijom.

Demonstracioni ogled se primenjuje u onim slučajevima kada nastavnik mora aktivno da

usmerava tok misli učenika pri objašnjavanju neke pojave ili hemijskog zakona. Demonstracija

Page 12: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

12

ogleda je aktivan proces koji je uvek usmeren aktivnom cilju. Demonstrirajući pojavu nastavnik

rukovodi čulima i percepcijama učenika i na osnovu njih formira pojmove i ubeđenja.

Demonstriranje ogleda se uvek kombinuje sa izlaganjem što je neophodan uslov za uspešno

formiranje pojmova o hemijskoj pojavi koja se pokazuje ogledom. [R.Halaši, M.Kesler,1976]

Demonstracioni ogled se uglavnom primenjuje pri izlaganju nove nastavne jedinice

metodom pričanja, objašnjavanja ili dijaloškom metodom. Ciljevi demonstracionog ogleda mogu

da budu različiti:

posmatranje hemijske pojave koju treba proučiti na datom času,

„otkrivanje“ nekog zakona hemije ili ilustracija zakona do koga se došlo teorijskim

putem ili na drugi način,

upoznavanje učenika sa praktičnom primenom neke pojave ili zakona,

upoznavanje učenika sa metodama izvođenja ogleda.

Posebno mesto imaju ogledi na osnovu kojih se formiraju najvažniji pojmovi u hemiji ili

ogledi na osnovu kojih se dolazi do objašnjenja suštine nekog zakona ili neke teorije u hemiji.

Značajnu ulogu u nastavi hemije imaju ogledi koji imaju za cilj objašnjenje principa rada nekog

uređaja ili aparature kao i objašnjenje suštine hemijskog procesa.

Osnovni metodološki zahtevi za demonstriranje ogleda su aledeći:

dobra vidljivost,

sigurno izvođenje,

besprekoran rad aparata i odlično sklopljena aparatura,

dostupan uzrastu učenika,

organski povezan sa nastavnim sadržajem.

Pored toga, ogled ne treba da traje suviše dugo, mora da ima vaspitno i estetsko dejstvo,

naučnu tačnost i mora da bude ubedljiv.

Demonstracioni ogledi treba da se izvode i na časovima utvrđivanja nastavnih sadržaja, a

potrebno je težiti da određeni ogled izvode po mogućnosti svi učenici, naročito ako je

jednostavan za izvođenje i ukolko ne zahteva komplikovanu aparaturu. Na ovaj način se učenici

navikavaju na samostalnost u radu i oslobađaju se straha od nepoznatog.

Zbog svega navedenog demonstracioni ogled ima ogroman značaj u nastavi hemije,

predstavlja osnovu za usvajanje pojmova i predstavlja očiglednu metodu za sticanje novih znanja

iz hemije. [Dragić R.,1973.]

Page 13: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

13

2.4.2. Metoda demonstracije i laboratorijskog rada

Naziv metode potiče od latinske reči demonstraciae što znači prikaz ili predstava, a

izvodi se pred učenicima koji opažanja vrše samo pomoću vida i sluha. Osnovna karakteristika

nastavnog demonstracinog eksperimenta jeste da se mora izvršiti za određeno kratko vreme i da

mora predstavljati celinu sa ostalim nastavnikovim izlaganjem. [S.Rančić, T.Anđelković,2007]

Demonstracioni ogledi ulaze u nastavni proces:

kada učenici još nemaju nikakve izrazitije predstave o eksperimentisanju,

ako treba objasniti radne metode hemičara,

kada bi trebalo suviše mnogo vremena da učenici sami izvode ogled,

ako treba objasniti principe hemijske proizvodnje,

ako učenicima treba očigledno pokazati probleme radne zaštite (npr. proizvodnja

praskavog gasa),

ako su eksperimenti tako komplikovani da učenici više pažnje obraćaju izgledu

aparature nego hemijskoj strani eksperimenta,

ako su instrumenti sa kojima treba raditi skupi, ako su hemijske supstance skupe ili ih

ima malo,

ako je efekat demonstracije mnogo upečatljiviji nego efekat učeničkog eksperimenta,

ako se radi o opasnim eksperimentima.

Demonstrranje ogleda na časovima hemije ima pedagoški značaj samo ukoliko je

očigledno, ubedljivo i ukoliko kod učenika izaziva utisak na koji je nastavnik računao.[Dragić

R.,1973.]

2.5.Pravila rada u hemijskoj laboratoriji (školskom kabinetu)

Svaki rad u hemijskoj laboratoriji zahteva izvesnu angažovanost, određeno znanje, tačnost

i urednost, odgovornost, samostalnost mišljenja i smisao u oceni tolerancije grešaka pri izvođenju

pojedinih postupaka. Samo dobro pripremljen učenik moći će uspešno i na vreme da izvrši

zadatak koji je pred njim postavljen. Pre početka svakog eksperimenta, učenik se mora detaljno

upoznati sa teorijskim principima, reakcijama i postupkom rada predstojećeg eksperimenta:

svaki učenik mora da je pažljiv,

ne sme se konzumirati hrana i piće,

prilikom rada potrebno je nositi zaštitne naočare, mantile i rukavice. Dugačka kosa mora

biti vezana,

pre početka rada, neophodno je naučiti teoriju koja se odnosi na tu vežbu i upoznati se sa

sadržajem laboratorijske vežbe,

Page 14: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

14

sve uočene promene beležiti u radnu svesku,

čvrste reagense uzimati uvek čistim kašičicama,

ne uzimati hemikalije u količinama većim od predviđenih za ogled,

preostale hemikalije se ne vraćaju u reagens boce,

zagrejano posuđe se ne sme stavljati direktno na sto, već na metalnu mrežicu ili drvenu

dasku,

prilikom zagrevanja, otvor epruvete ne sme biti usmeren ka onome ko izvodi ogled, kao

ni prema drugim osobama,

oglede ne treba ostavljati bez nadzora,

miris supstance se ispituje mahanjem ruke iznad otvora posude i usmeravanjem pare

supstsnce ka nosu,

oglede sa otrovnim, zapaljivim i eksplozivnim supstancama uvek izvoditi u digestoru sa

ispravnom ventilacijom i što dalje od plamena,

creva i gumeni zapušači navlače se na staklene cevi pošto se prethodno blago navlaže

vodom ili u tankom sloju premažu glicerinom ili vazelinom. Šlifovane zatvarače i ostale

šlifovane površine treba, pre upotrebe, premazati takođe vazelinom,

nikad ne mešati vrele rastvore kiselina i baza jer će pri tome doći do naglog ključanja i

prskanja tečnosti zbog jako egzotermnih reakcija. Nikad ne sipati vodu u koncentrovanu

sumpornu kiselinu. Uvek sipati kiselinu u vodu polako, tankim mlazom pomoću staklenog

štapića uz stalno mešanje,

pri sipanju kiselina, baza i ostalih supstanci u česmenske slivnike, mora se prvo pustiti

voda. Ostatke pojedinih supstanci treba prethodno uništiti ili sakupljati u posebnim

sudovima,

po završetku rada radno mesto treba srediti, a posuđe oprati i složiti.

2.6. Mere predostrožnosti pri radu

S obzirom na to da se u hemijskim laboratorijama vrlo često radi sa otrovnim, isparljivim,

zapaljivim i eksplozivnim supstancama, staklenim posuđem i oštrim predmetima, na raznim

temperaturama, postoji stalna opasnost od trovanja, požara i eksplozija, mehaničkih povreda,

opekotina, posekotina i drugih vrsta povreda. Međutim, hemijska laboratorija je sigurno mesto za

rad ako je učenik upoznat sa merama bezbednosti i ako ih se pri radu dosledno pridržava.

Požari. Do požara u hemijskoj laboratoriji dolazi pri radu sa lako zapaljivim i isparljivim

organskim tečnostima ukoliko se vrši njihovo pretakanje ili sipanje pored otvorenog plamena,

uključene grejalice ili u sličajevima loše sklopljenih aparatura za destilaciju. Veoma čest uzrok

požara je i aljkavost pri radu.

Page 15: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

15

U slučaju da do požara dođe, potrebno je ugasiti sve plamenike, isključiti sve rešoe i

druge električne aparate za zagrevanje. Odmah ukloniti zapaljive organske supstance kao što su:

dietiletar, petroletar, benzol, benzin... Za gašenje požara najbolje je upotrebiti običan pesak jer se

njime najlakše lokalizuje požar. Zbog toga u svakoj laboratoriji neophodno je da postoji sanduk

ili kofa sa suvim peskom. Jednom upotrebljeni pesak se baca. Veliki požari gase se ručnim

aparatima za gašenje požara koji su punjeni ugljen-dioksidom.

Ukoliko dođe do paljenja odela ne sme se trčati kroz laboratoriju, jer to dovodi do još

većeg raspaljivanja vatre. Potrebno je leći na pod i valjanjem ugasiti plamen. Gašenje plamena je

mogće izazvati i uvijanjem zapaljenog u ćebe. Pri radu u laboratoriji obavezno nositi radne

mantile i garderobu od pamučnih tkanina.

Sredstva protivpožarne zaštite. Vodom se ne gase: benzin i naftni derivati, masti i ulja,

uključene električne instalacije, zapaljeni metali, karbidi, radioaktivni izotopi.

Za gašenje navedenih supstanci upotrebiti suvi pesak ili aparate punjene sa ugljen-dioksidom.

2.7. Povrede i pružanje prve pomoći u slučaju nezgode

„Svaka supstanca je otrovna, zavisi samo od količine.“ - T. Paracelzus

Kada se u laboratoriji, pored pažljivog rada i preduzetih mera opreznosti, desi nezgoda

povređenoj osobi treba odmah pružiti prvu pomoć. Prvu pomoć pruža najbliža osoba koja je

prisutna, a u slučaju ozbiljnih povreda treba zvati lekara.

Osobama bez svesti ne treba dati tečnost. Onesvešćnu osobu odmah transportovati u

najbližu bolnicu, položen na bok. Kada povređena osoba ne diše, odmah pristupiti veštačkom

disanju- usta na usta.

Povrede u laboratoriji se mogu podeliti na nekoliko vrsta:

mehaničke,

termičke,

električne,

hemijske i

toksikološke.

Mehaničke povrede

Povrede ove vrste mogu nastati najčešće pri rukovanju staklenim predmetima, tupim

udarima i sličnim postupcima koji se izvode pri eksperimentalnom radu. Najčešće se manifestuju

u obliku posekotina praćene spoljašnjim krvarenjem. Kod povreda kod kojih krvarenje nije jako,

mesto u krugu rane odmah isprati alkoholom ili jodnom tinkturom. Na kraju ranu treba pokriti

sterilnom gazom i povezati je zavojem sigurno, ali ne previše čvrsto. U slučaju jakog krvarenja

posekotinu ne treba ispirati već krvarenje treba što pre zaustaviti lokalnom kompresijom prstima,

gumenim crevom, zavojem, maramom...

Page 16: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

16

Termičke povrede

Predstavljaju lokalno oštećenje tkiva, koje vrlo brzo dovodi do opštih promena u

organizmu. Opekotine mogu biti: električne i hemijske.

Lokalno treba sprečiti dalje delovanje visoke temperature, hemikalija i struje. Oštećenu

površinu treba odmah ohladiti da bi se sprečila koagulacija humanih belančevina. Hlađenje

nastaviti mokrim oblogama. Unesrećenom dati da pije tečnost: voda, mleko, čaj, sok, ali nikako

alkohol. U vodu se može dodati i soda-bikarbona. Povređenog brzo prebaciti do ambulante.

Povrede od električnih udara.

Kod ovih povreda najčešće dolazi do zastoja rada organa za disanje, srca, kolapsa i

ukočenosti. Zato treba povređenom odmah priteći u pomoć: isključiti struju, ukloniti kontakt sa

povređenog, izolovati ga na suvoj izolacionoj ploči, odmah početi sa davanjem veštačkog disanja,

utopliti povređenog, povremeno mu davati veću količinu slane vode, u svakom slučaju zvati

lekara.

Povrede izazvane hemikalijama.

Povrede ove vrste se najčešće dešavaju pri eksperimentalnom radu i mogu se prema

lokalitetu podeliti na povrede oka, povrede kože i povrede unutrašnjih organa.

Povrede oka. Oko držati otvoreno i odmah ga isprati sa dosta hladne vode. Posle vode oko

isprati 3-5 % rastvorom sode-bikarbone ako je u oko pala kiselina, a ako je u oko pala baza isprati

ga sa 3-5 % rastvorom borne kiseline.

Povrede kože. Ako je koža nagrižena kiselinom, povređeno mesto treba isprati sa dosta

hladne vode, zatim rastvorom sode-bikarbone. Kada neka koncentrovana kiselina padne na kožu,

vatom odstraniti kiselinu, a zatim kožu isprati hladnom vodom, pa rastvorom sode-bikarbone i na

kraju povređeno mesto premazati nekom mašću za opekotine.

Koncentrovani rastvori jakih baza izazivaju teška oštećenja kože. Povređeno mesto isprati

sa dosta hladne vode, zatim sa 3-5% rastvorom neke kiseline, npr.sirćetne.

Povrede organskim rastvaračima treba tretirati pogodnim rastvaračima: alkoholom,

acetonom, hloroformom... a zatim povređeno mesto oprati sapunom i vodom, pa premazati

nekom mašću za opekotine.

Povrede unutrašnih organa. Povrede ove vrste mogu nastati kao posledica unošenja

hemikalija u organizam, oralno ili udisanjem.

Kad azotna kiselina dospe u usta, jednjak ili želudac, popiti mnogo vode u kojoj je

razmućen MgO ili obična kreda. Ne izazivati povraćanje i ne piti rastvor alkalnih karbonata. Kod

trovanja hlorovodoničnom kiselinom usta isprati razblaženim natrijum-karbonatom, pa popiti

Page 17: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

17

vodu u kojoj je razmućena kreda. Kod trovanja sumpornom kiselinom piti vodu u kojoj je

razmućen MgO. Kod trovanja bazom, odmah popiti razblaženu sirćetnu kiselinu, limunov sok ili

mleko. Ako je osoba progutala otrov, poželjno je da se izazove povraćanje bilo mehanički, bilo

pijenjem slane vode, ali ako osoba gubi svest ne sme joj se stavljati ništa u usta.

U slučaju trovanja gasovima unesrećenog izneti iz zatvorene prostorije na svež vazduh,

raskopčati mu odeću, smiriti ga i utopliti ga. Veštačko disanje primeniti ako otrovana osoba

prestane da diše. Kod trovanja hlorom, bromom, oksidima azota i parama kiselina, osoba treba da

udiše pare amonijaka, a u slučaju trovanja amonijakom, povređenog izneti na svež vazduh i dati

mu da udiše pare sirćetne kiseline.

Naročito je opasno trovanje cijanovodoničnom kiselinom i cijanidima. Trovanje gasom je

opasnije, jer se gas brže apsorbuje. Kod ovog trovanja, unesrećenog izneti na svež vazduh,

položiti ga na ravnu podlogu i osloboditi ga odeće. Primeniti veštačko disanje. U slučaju trovanja

gutanjem cijanidnih soli, odmah izazvati povraćanje stavljanjem prsta u ždrelo otrovanog.

2.8. Priručna apoteka za prvu pomoć:

1. Nekoliko zavoja raznih veličina, gaza, vata, flaster;

2. Makaze, pinceta, zihernandla;

3. Masti protiv opekotina;

4. Sterilni 96% alkohol;

5. Jodna tinkura;

6. Bočice sa 5% rastvorom natrijum-hidrogenkarbonata, 5% rastvor borne kiseline, 5% rastvor

sirćetne kiseline;

7. Sredstva za povraćanje: slana voda (2 kašičice soli na 0,5 L vode). [B.Kaličanin, D.Velimirović, 2007.]

Page 18: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

18

3. Kvalitativna hemijska analiza

Predmet kvalitativne hemijske analize je identifikacija elemenata, odnosno jona od kojih

je supstanca sastavljena. U metodama kvalitativne analize jon koji se analizira se prevodi u

jedinjenje karakterističnih svojstava na osnovu kojih je moguće odrediti njegovo prisustvo u

analizi. Prevođenje elemenata ili jona u drugo jedinjenje naziva se analitičkom reakcijom, a

supstanca koja dovodi do ovih promena analitičkim reagensom. Sistematska kvalitativna analiza

obuhvata metode razdvajanja i metode dokazivanja.

U zavisnosti od količine ispitivane supstance potrebne za hemijsku analizu kvalitativne

metode se dele na: makro, mikro, semimikro i ultramikro metode.

Makro metode koriste relativno velike količine supstance i rastvora. Reakcije se izvode u

običnim epruvetama, dok se talog od rastvora odvaja pomoću papira za ceđenje. Količina

supstance koja se koristi u mikro analizi iznosi nekoliko mg ili nekoliko desetina ml. Reakcije se

izvode na mikroskopskoj pločici i na osnovu oblika kristala identifikuje se nepoznato jedinjenje.

Prema količini supstance koja se koristi, semimikro metoda se nalazi između makro i mikro

metode, što odgovara 50 mg čvrste supstance ili 1 ml rastvora. Prednosti semimikro metode u

odnosu na makro metodu su: manja količina analiziranog uzorka, manji utrošak reagensa, kraće

vreme izvođenja reakcija kao i jednostavniji rad sa malim količinama supstanci ili rastvora.

3.1. Metode izvođenja analitičkih reakcija

Neorganska jedinjenja prilikom rastvaranja u vodi u većoj ili manjoj meri disosuju na

jone. Iz tog razloga neorganska kvalitativna analiza prevashodno se sastoji od dokazivanja jona u

rastvoru, katjona (pozitivni joni) i anjona (negativni joni). Kvalitativna hemijska analiza

neorganskog uzorka se prema tome sastoji iz niza hemijskih reakcija, koje su tako odabrane da na

osnovu promena koje ih prate, analitičar može identifikovati prisustvo katjona i anjona u

ispitivanom uzorku i na taj način odredi njegov sastav. Hemijske reakcije koje se izvode u cilju

razdvajanja i dokazivanja komponenata nekog uzorka

nazivaju se analitičkim reakcijama.

Kvalitativna analiza neorganskog uzorka može da

se radi suvim putem, ako se hemijske reakcije izvode sa

supstancama u čvrstom agregatnom stanju. Ove reakcije

obično prethode reakcijama mokrim putem, pošto se

pomoću njih može dobiti približna informacija o sastavu

ispitivane supstance.

Slika 1. Reakcije suvim putem

Page 19: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

19

Reakcija “suvim putem” je proba bojenja plamena u kojoj se ispitivana supstanca unosi u

bezbojni plamen. Obzirom da plamen boji samo isparljiva jedinjenja, ispitivana supstanca se

ovlaži hlorovodoničnom kiselinom, pri čemu se prisutne soli pretvaraju u isparljive hloride I na

vrhu platinske igle unose u plamen. Na osnovu boje koja se javi u plamenu, zaključuje se o

prisustvu odgovarajućeg elementa (jona).[ http://hemija.me/]

Tabela 1.

Boja u plamenu nekih elemenata

žuta

zelena

bledo ljubičasta

cigla crveno

karmin crveno

Na Ba K Ca Sr

Topljenjem čvrste supstance sa čvrstim oksidacionim sredstvom, sastojci smeše se tope i

reaguju i u reakciji oksido-redukcije mogu nastati karakteristično obojena jedinjenja. Soli nekih

metala daju pri žarenju u plamenu sa boraksom (Na2B4O7x10H2O) karakteristično obojene

staklaste kuglice, tzv.đinđuve ili perle.

Boraksove đinđuve se dobijaju tako što se na kraju savitljive žice napravi petlja prečnika

oko 3 mm savijanjem žice oko olovke. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Boraks ne udisati

jer je toksičan, ogled izvoditi u digestoru. Petlju zagrevati u najtoplijem delu plamena i umočiti je

u boraks. Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da se boraks otopi pri čemu se formira

bezbojna staklasta perla. Izbegavati korišćenje previše boraksa jer će perla otpasti. Nastalu perlu

oko petlje zagrejati i dodirnuti u malo zrno uzorka za ispitivanje. Perlu ponovo zagrevati i

posmatrati promenu boje. I najmanji trag pojedinih soli metala izazvaće pojavu karakteristične

boje perle.

Ako je perla crna ili mat, dodato je previše uzorka. U tom slučaju, napraviti novu perlu i

ponoviti ogled. Zapažanja zapisati i nastaviti sa drugim jedinjenjima za testiranje. Da bi se perla

uklonila sa petlje, zagrevati je u najjačem delu plamenu da se boraks ponovo otopi, zatim držeći

perlu iznad posude, udariti ruku držeći žicu preko druge ruke brzo pri čemu se perla oslobađa.

Petlju zagrejati i brzo umočiti u čašu sa hladnom vodom da se odvoje preostali komadići perle.

Pre početka novog testiranja ukloniti sve tragove u boji.

Page 20: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

20

Tabela 2.

Boja „đinđuva“nekih elemenata

Boja đinđuve Jedinjenja

Žuta do bezbojna Fe

zelena Cr

crveno -ljubičasta Mn

svetlo-plava Cu

tamno-plava Co

Najveći broj analitičkih reakcija u neorganskoj

kvalitativoj analizi izvodi se u rastvoru, i u tom

slučaju govori se o analizi mokrim putem. Izvođenje

ovih reakcija uslovljeno je prethodnim rastvaranjem

uzorka u vodi ili nekom drugom rastvaraču, ukoliko

se uzorak ne rastvara u vodi. Najčeće se koriste

reakcije pri kojima se izdvaja talog ili dolazi do

promene boje rastvora. Kako se pri analizi

neorganskih jedinjenja koriste vodeni rastvori koji

Slika 2. Reakcije mokrim putem sadrže jone datih jedinjenja, to se reakcije mokrim

putem svode na reakcije jona.

3.2. Uslovi izvođenja hemijskih reakcija, osetljivost, selektivnost, specifičnost

Da bi se neka reakcija odvijala, neophodno je da određeni jon bude prisutan u rastvoru u

dovoljnoj koncentraciji. Kod jedinjenja koja su rastvorna u vodi ovaj zahtev ne predstavlja

problem, međutim, kod slabo rastvornih jedinjenja, neophodno je slabo rastvorno jedinjenje

prevesti u rastvoran oblik. Jedan od važnih preduslova za izvođenje hemijskih reakcija je pH

rastvora. Taloženje amfoternih elektrolita mora da se izvodi uz kontrolu pH rastvora. Takođe se

veliki broj reakcija izvodi na povišenoj temperturi.

Da bi jedna reakcija mogla da se koristi u analitičke svrhe ona treba da je: osetljiva – da bi

se željena komponenta mogla dokazati u što manjoj količini i selektivna – da bi sa datim

reagensom reagovali samo određeni joni (ili najpoželjnije samo jedan), odnosno komponente.

Ukoliko neki jon sa određenim reagensom daje pozitivnu reakciju iz rastvora u kojima je

njegova koncentracija mala, za takvu reakciju se kaže da je vrlo osetljiva. Jednu istu hemijsku

Page 21: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

21

reakciju može davati više jona, nekoliko jona ili pak jedan jon. Otuda se analitičke reakcije mogu

podeliti na:

Grupne reakcije - karakteristične za veći broj jona tj. grupu jona, a reagens kojim se

izvode date reakcije poznat je pod imenom grupni reagens.

Selektivne reakcije - ukoliko jednu istu reakciju daje manji broj jona ona je utoliko

selektivnija. Na selektivnost se može uticati promenom uslova, pH, temperature ili

korišćenjem sredstva za maskiranje.

Specifične reakcije - ako sa nekim reagensom, pod određenim uslovima, reaguje samo

jedan jon, takva reakcija je specifična za dati jon.

Stoga se analiza smeše jona izvodi uz prethodno odvajanje grupe jona grupnim reagensima, a

zatim se unutar grupa pristupa identifikaciji pojedinih jona.

3.3. Tehnika rada u semimikro kvalitativnoj analizi

Kako je potrošnja reagensa u semimikro analizi vrlo mala, to se oni čuvaju u bocama

malog kapaciteta, koje se nazivaju kapalicama i mogu biti zatvorene gumenim ili plastičnim

zatvaračem kroz koji prolazi kapalica. Kapalice se odmah, po upotrebi, vraćaju u odgovarajuću

bocu (ne smeju se odlagati na radni sto!!!).

Rastvori koncentrovanih kiselina i baza se nalaze u kapalicama sa odgovarajućim

zatvaračem i po pravilu se čuvaju u kapeli, odvojeno od drugih reagenasa.

Reagensi u čvrstom stanju se čuvaju u staklenim bočicama, koje su zaštićene specijalnim

zatvaračem. Reagens se uzima plastičnom kašičicom ili špatulom pri čemu se vodi računa da se

ona koristi samo za jedan reagens.

Sve reagens boce su označene: signatura sadrži hemijsku formulu reagensa ili njegovo

ime, kao i redni broj pod kojim se reagens vodi u kompletu reagenasa. U semimikro analizi se

koriste staklene i porculanske posude.

Od staklenih posuda se koriste specijalne konusne epruvete, zapremine 2-10 ml, jer su

količine taloga male što omogućava zapažanje i tako malih količina taloga u vrhu konusa. Kivete

sa konusnim dnom su podesne i za odvajanje taloga od rastvora centrifugiranjem. Epruvete i

kivete se drže u drvenim ili metalnim stalkovima.

Sahatna stakla se mogu koristiti za izvođenje reakcija, obično se koriste dva sahatna

stakla. Ovo je naročito pogodno za izvođenje reakcija u kojima se izdvaja gas koji je potrebno

identifikovati. Reakcija se izvodi na taj način što se parče filter papira ovlaži odgovarajućim

reagensom i zalepi na unutrašnji deo gornjeg sahatnog stakla, dok se na donje sahatno staklo

stavlja rastvor analize iz koje će se izdvojiti gas, nakon zagrevanja.

Za mešanje rastvora koriste se stakleni štapići, za vađenje rastvora iznad taloga koriste se

pipete.

Od porculanske opreme se koriste razni tipovi porculanskih posudica za uparavanje

rastvora, za žarenje taloga, topljenje čvrstih supstanci i dr. Uparavanje rastvora je moguće izvesti

Page 22: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

22

i u malim porculanskim lončićima, ili mikro lončićima kapaciteta 1 ml. [Jelkić-Stankov M.i sar.,

2000.]

3.4. Prethodna ispitivanja

Kompletna analiza uzorka obuhvata kvalitativnu hemijsku analizu u kojoj je potrebno

dokazati sve prisutne katjone i anjone:

Jedan manji deo analize se ostavi za proveru i ispravke;

Drugi deo služi za ispitivanje rastvorljivosti, izvođenje reakcija na suvom putu i reakcija

bojenja plamena;

Ostatak se podeli na dva dela: deo za ispitivanje katjona i deo za ispitivanje anjona.

Pre izvođenja sistematskog toka kompletne analize potrebno je izvršiti preliminarna, tzv.

prethodna ispitivanja analize. Ovim ispitivanjima se brzo utvrđuje prisustvo katjona i anjona, koji

se u postupku sistematske analize ne mogu dokazati. U prethodna ispitivanja spadaju:

posmatranje boje rastvora, test bojenja plamena i dokazivanje jona direktno iz analize i

ispitivanje rastvorljivosti.

Deo uzorka, odvojen za analizu katjona se rastvara u odgovarajućem sredstvu (kako je

utvrđeno testom ispitivanja rastvorljivosti), a zatim se katjoni odvajaju i dokazuju po

analitičkim grupama, korišćenjem odgovarajućih grupnih reagenasa po napred datim

postupcima za njihovo odvajanje i dokazivanje.

Page 23: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

23

4. Demonstracioni ogledi za nastavnu temu dokazivanje jona treće

analitičke grupe u rastvoru

4.1. Klasifikacija katjona

Na osnovu različite rastvorljivosti metalnih sulfida svi katjoni mogu da se podele u tri

osnovne grupe:

1. katjoni čiji sulfidi nisu rastvorljivi u razblaženim kiselinama i u vodi;

2. katjoni čiji su sulfidi rastvorljivi u razblaženim kiselinama, a nisu rastvorljivi u vodi i

3. katjoni čiji su sulfidi rastvorljivi u vodi.

Svaka navedena grupa katjona na osnovu drugih osobina može se podeliti u manje grupe.

U analitičkoj hemiji obično se svi katjoni dele u pet grupa:

I grupa. Sulfidi katjona ove grupe nisu rastvorljivi ni u razblaženim jakim mineralnim

kiselinama ni u vodi. Hloridi ovih katjona nisu rastvorljivi u vodi. U ovu grupu spadaju: srebro,

Ag+, živa, Hg22+, (merkuro jon), olovo, Pb2+. Zajednički grupni reagens, tj. reagens koji taloži

celu grupu katjona jeste hlorovodonična kiselina, odnosno anjon, hlorid Cl-. Razblažena

hlorovodonična kiselina taloži iz rastvora katjone I grupe u vidu hlorida: AgCl, Hg2Cl2 i PbCl2.

ova grupa naziva se još i „hlorovodonična grupa“.

II grupa. Sulfidi katjona ove grupe nisu rastvorljivi u razblaženim jakim mineralnim

kiselinama ni u vodi. Međutim, za razliku od katjona I grupe, njihovi hloridi rastvorljivi su u

vodi. U ovu grupu spadaju: živa, Hg2+, bakar, Cu2+, bizmut, Bi3+, kadmijum, Cd2+, arsen, As3+,

As5+, antimon, Sb3+, Sb5+, kalaj, Sn2+, Sn4+. Grupni reagems je vodonik sulfid, odnosno anjon

sulfid S2-, u kiseloj sredini. Iz rastvora zakiseljenih dodatkom HCl vodonik sulfid taloži sulfide

katjona II grupe u obliku: HgS, CuS, Bi2S3, CdS, As2S3, Sb2S3, SnS, SnS2. Ova grupa naziva se i

„vodonik-sulfidna grupa“.

III grupa. Sulfidi katjona ove grupe rastvorljivi su u razblaženim jakim mineralnim

kiselinama, ali nisu rastvorljivi u vodi. U ovu grupu se ubrajaju i katjoni čiji sulfidi potpuno

hidrolizuju, tako da se umesto u obliku sulfida talože kao odgovarajući u vodi nerastvorni

hidroksidi. U ovu grupu spadaju sledeći katjoni: kobalt, Co2+, hrom, Cr3+, gvožđe, Fe3+ (feri jon),

Fe2+, (fero jon), mangan, Mn2+, cink, Zn2+. Grupni reagens je amonijum sulfid (bezbojni) u

prisustvu NH4OH i NH4Cl, odnosno anjon sulfid S2- u slabo alkalnoj sredini. Iz neutralnih i slabo

alkalnih rastvora amonijum-sulfid taloži: CoS, NiS, Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe2S3, FeS, MnS i ZnS.

Ova grupa naziva se i „amonijumsulfidna grupa“.

IV grupa. Sulfidi katjona ove grupe rastvaraju se u vodi. Karbonati ovih katjona nisu

rastvorljivi u vodi. U ovu grupu spadaju: kalcijum, Ca2+, stroncijum, Sr2+ i barijum, Ba2+. Grupni

reagens je amonijum-karbonat, odnosno anjon CO32- karbonat u prisustvu NH4OH i NH4Cl.

Amonijum-karbonat iz neutralnih i slabo alkalnih rastvora taloži karbonate katjona IV grupe:

CaCO3, SrCO3, BaCO3. Ova grupa naziva se i „amonijum-karbonatna grupa“.

Page 24: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

24

V grupa. Sulfidi i karbonati katjona ove grupe rastvorljivi su u vodi. Grupni reagens ne

postoji. U ovu grupu spadaju: magnezijum, Mg2+, litijum, Li+, kalijum, K+ i natrijum, Na+, kao i

kompleksni katjon amonijum, NH4+, koji je u svojim analitičkim reakcijama sličan katjonima

alkalnih metala, a naročito katjonu kalijuma. [I.Rikovski, 1976.]

Tabela 3.

Klasifikacija najvažnijih katjona

Analitička

grupa

Katjoni Grupni reagens Oblik u kojem se katjoni talože

grupnim reagensom

I Ag+, Hg2+, Pb2+ HCl AgCl, HgCl2 i PbCl2

II Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+,

As3+, As5+, Sb3+, Sb5+,

Sn2+, Sn4+.

H2S HgS, CuS, Bi2S3, CdS, As2S3,

As2S5, Sb2S3, Sb2S5, SnS, SnS2

III Co2+, Cr3+, Fe3+, Fe2+,

Mn2+, Zn2+, Ni2+, Al3+

(NH4)2S bezbojni u

prisustvu NH4OH i

NH4Cl

CoS, NiS, Al(OH)3, Cr(OH)3,

Fe2S3, FeS, MnS i ZnS

IV Ca2+, Sr2+, Ba2+ (NH4)2CO3 CaCO3, SrCO3, BaCO3

V Mg2+, Li+, K+, Na+, NH4+ Nema grupnog

reagensa

Tabela 4.

Odvajanje katjona po analitičkim grupama

Rastvor: katjoni I, II, III, IV, V analitičke grupe. Rastvoru se dodaje HCl u višku

Talog: hloridi

katjona I

analitičke

grupe

Filtrat: katjoni II, III, IV i V analitičke grupe. Uvodi se H2S do zasićenja

Talog: sulfidi katjona

II analitičke grupe

Filtrat: katjoni III, IV, i V analitičke grupe. Dodaje se

(NH4)2S i NH4OH

Talog: sulfidi i

hidroksidi

katjona III

analitičke grupe

Filtrat: katjoni IV i V analitičke

grupe. Dodaje se (NH4)2CO3

Talog: karbonati

katjona IV

analitičke grupe

Filtrat: katjoni V

analitičke grupe

Page 25: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

25

4.2. Treća analitička grupa katjona

Slika 3. Rastvori određivanih jona

U 1-2 ml analize doda se amonijum hidroksid, do vrlo slabe alkaline reakcije (lakmus).

Rastvoru se doda malo rastvora amonijum hlorida i rastvor se zagreva do ključanja, pa se uz

mešanje dodaje rastvor bezbojnog amonijum sulfida u malim porcijama sve dok se gradi talog.

Na kraju taloženja doda se još oko 1 ml rastvora amonijum sulfida, da bude u malom višku.

Smeša se ostavi da stoji nekoliko minuta. Kad se talog slegne, rastvor se pažljivo dekantuje i

zatim filtrira. Talog na filter papiru sadrži katjone III grupe u obliku sulfida i hidroksida: CoS,

NiS, Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe2S3, FeS, MnS i ZnS.

4.3. Dokazivanje katjona III grupe

Talog katjona III grupe ispere se na filter papiru tri puta vodom koja sadrži nešto

bezbojnog amonijum sulfida, zatim tri puta čistom vodom.

4.3.1. Odvajanje nikla i kobalta od ostalih katjona III grupe

Isprani talog prenese se sa filter papira u porcelansku šoljicu i prelije hladnom

razblaženom hlorovodoničnom kiselinom u kojoj se on delimično rastvara, promeša i ostavi malo

da odstoji, dok ne prestane razvijanje vodonik sulfida, posle čega se rastvor filtruje. U talogu na

filtru nalaze se nerastvorljivi sulfidi nikla i kobalta, NiS i CoS, crne boje, a u filtrat prelaze

hloridi preostalih katjona: FeCl2, CrCl3, MnCl2, AlCl3 i ZnCl2.

Page 26: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

26

4.3.1.1. Kobalt

Kobalt je element VIII b grupe Periodnog sistema elemenata, metal srebrnosive

boje. Iako kod kobalta nailazimo na jedinjenja različitih stepena oksidacije,

najčešća i najbrojnija jedinjenja kobalta pripadaju stepenu oksidacije +2 i +3.

Bezvodne soli Co2+ jona su plave, žute ili zelene boje, a kristalne soli i njihovi

vodeni rastvori su ružičaste boje. [J.Giljanović,2009]

Ogled: Dokazivanje jona Co2+ suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije Stakleni štapić, platinasta igla sa petljom oko 3 mm, boca

destilovane vode, plamenik, boraks ( Na2B4O7x10H2O), sahatno staklo

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere destilovanom vodom. Platinska igla se prvo umoči

u konc. HCl i dobro „ispere“ od ostataka drugih soli na njoj, unoseći je u plamen, sve dok

plamen ne postane bezbojan. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Iglu sa petljom zagrevati u

najtoplijem delu plamena i umočiti je u boraks . Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da

se boraks otopi pri čemu se formira bezbojna staklasta perla. Nastalu perlu oko petlje zagrejati i

dodirnuti u malo zrno taloga. Perlu ponovo zagrevati i posmatrati promenu boje.

Zapažanja: Jedinjenja kobalta sa boraksom reaguju u reakciji oksido-redukcije, tope se i grade

staklaste kuglice (perle, đinđuve) tamno plave boje.

Ogledi: Dokazivanje jona Co2+mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: Co(NH3)2x6 H2O, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH, KNO2, NH4SCN

1. Amonijum-sulfid (bezbojni), (NH4)2S, taloži crni kobalt-sulfid CoS:

Co(NO3)2 + (NH4)2S = CoS + 2NH4NO3

Slika 4. Talog kobalt-sulfida

Kobalt-sulfid se ne rastvara u razblaženim mineralnim kiselinama, već se rastvara u

koncentrovanoj azotnoj kiselini i u carskoj vodi. Ne stvara koloidne rastvore.

58,933

Co Kobalt

27

Page 27: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

27

2. Alkalni hidroksidi (NaOH i KOH) talože najpre plavu hidroksi so koja daljim dodavanjem

reagensa prelazi u ružičast kobalt-hidroksid, Co(OH)2:

Co(NO3)2 + 2NaOH = Co(OH)2 + 2NaNO3

Slika 5. Rastvor kobalt-hidroksida

Co(OH)2 stajanjem na vazduhu se oksiduje i prelazi u mrki Co(OH)3.

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži plavu hidroksi so (ako nema mnogo prisutnih

amonijumovih soli) koja se rastvara u amonijumovim solima.

4. Kalijim-nitrit, KNO2, u prisustvu sirćetne kiseline taloži žut kalijum-heksanitritokobalt (III)-at

K3[Co(NO2)6].

Co(NO3)2 + 2 KNO2 = Co(NO2)2 + 2KNO3

2KNO2 + 2CH3COOH = 2HNO2 + 2CH3COOK

Co(NO2)2 + 2HNO2 = Co(NO2)3 + H2O + NO

Co(NO2)3 + 3KNO2 = K3[Co(NO2)6]

Slika 6. Talog kalijum-heksanitritokobalt(III)-at

5. Amonijum-tiocijanat, NH4SCN, dodat neutralnim i slabo kiselim rastvorima soli kobalta, boji

rastvor plavo od nagrađene kompleksne soli amonijum-tetratiocijanokobalt(II)-at

(NH4)2[Co(SCN)4] (Vogelova reakcija):

Page 28: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

28

Co(NO3)2 + NH4SCN ↔ (NH4)2[Co(SCN)4] + 2 NH4NO3

Slika 7. Rastvor amonijum-tetracijanokobalt(II)-at

Reakcija se izvodi tako što se rastvoru soli kobalta doda koncentrovani rastvor, ili čvrst

amonijum-tiocijanat. Rastvor se oboji plavo. Pri razblaživanju rastvora, plava boja iščezava, jer

se ravnoteža pomera sa desna na levo. Ako se plavom rastvoru doda amil-alkohol i rastvor

promućka, plava boja ekstrakcijom prelazi u sloj amil-alkohola iznad vodenog rastvora i tada se

boja vidi jasnije. Prisustvo soli gvožđa smeta reakciji. Ovo je specifična reakcija za katjon

kobalta.

4.3.1.2. Nikal

Nikal je element VIIIb grupe periodnog sistema elemenata, metal

srebrnobele boje. Najveći broj jedinjenja pripada stepenu oksidacije +2, dok su

jedinjenja stepena oksidacije +3 malobrojna i nestabilna. Hidratisane soli nikl-(II)

katjona kao i njihovi vodeni rastvori su zelene boje. [J.Giljanović,2009]

Ogled: Dokazivanje jona Ni2+ suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije Stakleni štapić, platinasta igla sa petljom oko 3 mm, boca

destilovane vode, plamenik, boraks ( Na2B4O7x10H2O), sahatno staklo

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere destilovanom vodom. Platinska igla se prvo umoči

u konc. HCl i dobro „ispere“ od ostataka drugih soli na njoj, unoseći je u plamen, sve dok

58,693

Ni Nikal

28

Page 29: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

29

plamen ne postane bezbojan. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Iglu sa petljom zagrevati u

najtoplijem delu plamena i umočiti je u boraks. Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da

se boraks otopi pri čemu se formira bezbojna staklasta perla. Nastalu perlu oko petlje zagrejati i

dodirnuti u malo zrno taloga. Perlu ponovo zagrevati i posmatrati promenu boje.

Zapažanja: Jedinjenja nikla sa boraksom reaguju u reakciji oksido-redukcije, tope se i

grade staklaste kuglice (perle, đinđuve) smeđe boje u oksidacionom plamenu, dok u redukcionom

plamenu, perlu boje sivo od izdvojenog metalnog nikla.

Ogledi: Dokazivanje jona Ni2+mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: NiSO4, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH, C4H6N2Na2O2

1. Amonijum-sulfid (bezbojni), (NH4)2S, taloži iz neutralnih rastvora crni nikal-sulfid NiS:

NiSO4 + (NH4)2S = NiS + (NH4)2SO4

Slika 8.Talog nikal-sulfida

Nikal-sulfid se ne rastvara u razblaženim kiselinama, lako se rastvara u koncentrovanoj

azotnoj kiselini i u carskoj vodi. Talog nikal-sulfida lako prelazi u koloidni rastvor.

2. Alkalni hidroksidi, (NaOH ili KOH), talože zelen nikal-hidroksid, Ni(OH)2:

NiSO4 + 2NaOH = Ni(OH)2 + Na2SO4

Slika 9. Talog nikal-hidroksida

Page 30: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

30

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži iz neutralnih rastvora zelenu hidroksi so nikal-hidroksi-

sulfat, Ni2(OH)2SO4:

NiSO4 + 2 NH4OH = Ni2(OH)2SO4 + (NH4)2SO4

Talog ove hidroksi soli rastvara se u višku amonijum-hidroksida, jer se pri tom gradi

kompleksno jedinjenje plave boje, rastvorno u vodi.

4. Dimetilglioksim (C4H6N2Na2O2 dinatrijumova so dimetilglioksima), reakcija po Čugajevu.

Ispitivanom rastvoru dodaje se amonijum hidroksid do slabo alkalne reakcije (lakmus), zatim se

dodaje 1% alkoholni rastvor dimetilglioksima i rastvor se prokuva. U prisustvu nikla gradi se

crven talog kompleksne soli nikaldimetilglioksimat. Ovo je specifična reakcija na katjon nikla

pomoću koje se dokazuje nikal i u veoma razblaženim rastvorima (0,002 g nikla u 1 litru).

Kompleks Ni2+ sa dimetil glioksimom je i termostabilan (t~1600C) pa služi i za kvantitativno

određivanje nikla u rastvoru.

Slika 10. Talog nikaldimetilglioksimata

4.4. Odvajanje gvožđa, hroma i mangana od aluminijuma i cinka

Filtrat posle odvajanja nikla i kobalta ukuvavati u porcelanskoj šoljici na malu zapreminu

(2-3ml). Da bi se kasnije gvožđe moglo odvojiti od mangana taloženjem sa amonijum-

hidroksidom, potrebno je oksidovati prisutno dvovalentno gvožđe, odnosno fero katjon u

trovalentno gvožđe, odnosno feri katjon. U tu svrhu dodaje se rastvoru 1 ml koncentrovane

azotne kiseline ili nekoliko mililitara bromne vode, posle čega se rastvor dobro prokuva, da bi se

nastali viši hloridi mangana raspali, da bi se isterao slobodan hlor, i da bi se ispario višak

upotrebljenog oksdacionog sredstva (HNO3 ili Br2). Zatim se rastvor neutrališe rastvorom

natrijum-hidroksida (lakmus) i dodaje mu se još 20-25 ml rastvora natrijum-hidroksida kao višak.

Page 31: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

31

54,938

Mn Mangan

25

Alkalni rastvor se dobro promeša, prokuva, razblaži sa malo vode i kad se talog stegne, brzo

filtrira.

U talogu na filter papiru se nalaze hidroksidi gvožđa, hroma i mangana, Fe(OH)3, Cr(OH)3,

Mn(OH)2, a u alkalnom filtratu natrijumovi aluminat, NaAlO2 i cinkat, Na2ZnO2.

4.4.1. Odvajanje gvožđa i hroma od mangana.

Talog hidroksida gvožđa, hroma i mangana na filter papiru se ispere vrelom vodom,

rastvori se u malo koncentrovane hlorovodonične kiseline i razblaži vodom do zapremine od 30

ml. Rastvor se prebaci u erlenmajer, pokrije sahatnim staklom i zagreva sve dok para ne potisne

sav vazduh. Ovo se radi da bi se sprečila oksidacija katjona mangana pri sledećem taloženju

gvožđa i hroma i time omogućilo njihovo potpuno odvajanje od mangana. Vrelom rastvoru

dodaje se oko 10 ml rastvora amonijum-hlorida, a potom amonijum-hidroksid u malom višku

(lakmus), pri čemu se talože hidroksidi gvožđa i hroma. Pričeka se malo dok se talog u

poklopljenom balončiću slegne, zatim se brzo filtrira.

Talog sadrži gvožđe i hrom u vidu hidroksida Fe(OH)3, Cr(OH)3, a u filtratu se nalazi

mangan-hlorid, MnCl2. [I.Rikovski,1976]

4.4.1.1. Mangan

Mangan je element VII b. grupe periodnog sistema elemenata, metal sive boje. U

svojim jedinjenjima ima različite stepene oksidacije od +2 do +7. Jedinjenja sa

nižim stepenom oksidacije imaju bazni i jonski karakter, dok su jedinjenja sa višim

stepenom oksidacije kisela i kovalentna. Mangan(IV) oksid ima amfoterne osobine.

Većina ovih jedinjenja je obojena. Katjon dvovalentnog mangana je bledoružičaste

boje. [J.Giljanović,2009]

Ogledi: Dokazivanje jona Mn2+suvim putem

Potreban pribor i hemikalije Stakleni štapić, platinasta igla sa petljom oko 3 mm, boca

destilovane vode, plamenik, boraks ( Na2B4O7x10H2O), sahatno staklo

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere destilovanom vodom. Platinska igla se prvo umoči

u konc. HCl i dobro „ispere“ od ostataka drugih soli na njoj, unoseći je u plamen, sve dok

plamen ne postane bezbojan. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Iglu sa petljom zagrevati u

Page 32: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

32

najtoplijem delu plamena i umočiti je u boraks . Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da

se boraks otopi pri čemu se formira bezbojna staklasta perla. Nastalu perlu oko petlje zagrejati i

dodirnuti u malo zrno taloga. Perlu ponovo zagrevati i posmatrati promenu boje.

Zapažanja: Jedinjenja mangana sa boraksom reaguju u reakciji oksido-redukcije, tope se i

grade staklaste kuglice (perle, đinđuve), pri malim koncentracijama mangana u oksidacionom

plamenu su ljubičaste, a bezbojne su u redukcionom plamenu. Pri većim koncentracijama

mangana đinđuve u oksidacionom plamenu su mrke, dok su u redukcionom bezbojne.

Soli mangana topljenjem sa sodom i šalitrom daju zelen rastop alkalnog manganata

(Na2MnO4). Reakcija se vrši prema jednačini:

MnSO4 + 2Na2CO3 + 2KNO3 = Na2MnO4 + Na2SO4 + 2KNO2 + 2CO2

Ogledi: Dokazivanje jona Mn2+mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: MnSO4, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH, PbO2

1. Amonijum-sulfid (bezbojni) (NH4)2S, taloži mangan-sulfid boje mesa, MnS:

MnSO4 + (NH4)2S = MnS + (NH4)2SO4

Slika 11 . Talog mangan-sulfida

Stvarna formula ovog taloga je MnSxH2O. Pri kuvanju sa viškom amonijum-sulfida i

amonijum-hidroksida talog delimično gubi vodu i prelazi u 3MnSxH2O zelene boje. Dužim

stajanjem na vazduhu usled hidrolize i oksidacije mangan-sulfid prelazi u manganastu kiselinu

mrke boje (H2MnO2).

Page 33: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

33

2. Alkalni hidroksidi (NaOH i KOH) talože beli talog mangan(II)-hidroksida, (MnOH2):

MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2 + Na2SO4

Slika 12. Talog mangan(II)-hidroksida

Na vazduhu talog postaje postepeno crnomrk usled oksidacije mangan(II)-hidroksida na

manganastu kiselinu, H2MnO3.

2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2 ili H2MnO3

Slika 13. Talog manganaste kiseline

Ova reakcija na vazduhu se vrši postepeno, a vrlo brzo ako se doda neko oksidaciono

sredstvo (elementarni Cl2 -- hlorna voda, elementarni brom Br2-bromna voda, vodonik peroksid

H2O2).

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži iz neutralnih rastvora i u odsustvu amonijumovih soli

beo mangan(II)-hidroksid, Mn(OH)2.

MnSO4 + 2 NH4OH ↔ Mn(OH)2 + (NH4)2SO4

Pri ovoj reakciji nastaje i amonijum-sulfat u kome se mangan(II)-hidroksid delimično

rastvara i zato je ova reakcija povratna, a taloženje nije potpuno. U prisustvu viška amonijumovih

soli i u odsustvu vazduha talog se uopšte ne stvara. Na vazduhu talog postaje postepeno crnomrk

usled oksidacije i nastajanja manganaste kiseline, H2MnO3. Rastvorljivost mangan(II)-hidroksida

u amonijumovim solima koristi se za odvajanje mangana od gvožđa.

Page 34: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

34

4. Olovo-dioksid, PbO2, i koncentrovana azotna kiselina, HNO3 (Krumova reakcija).

Pri kuvanju razblaženog rasrvora mangan(II)-soli sa malo olovo-dioksida i koncentrovane

azotne kiseline javlja se crvenoljubičasta boja od oksidacijom nastale permanganove kiseline,

HMnO4, odnosno permanganat anjona, MnO4-:

2MnSO4 + 5 PbO2 + 6 HNO3 = 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O + 2HMnO4

Slika 14. Rastvor permanganove kiseline

Ovo je specifična reakcija za dokazivanje mangana, a osim toga je i osetljiva tako da se

mangan može dokazati i u veoma malim količinama.

4.4.2. Odvajanje gvožđa od hroma

Talog posle odvajanja mangana ispere se na filter papiru vrelom vodom koja sadrži malo

amonijum-hlorida i rastvori se u što manje koncentrovane hlorovodonične kiseline. Zatim se

ovom rastvoru doda rastvor natrijum-hidroksida do jake alkalne reakcije (lakmus) i vodonik

peroksid u višku, pri čemu se prisutan hrom(III)-hidroksid oksiduje i prelazi u rastvorljivi

natrijum-hromat, Na2CrO4. Smeša se prokuva da bi se razorio višak dodatog vodonik-peroksida i

filtrira. Talog na filter papiru je feri-hidroksid, Fe(OH)3, a u filtratu je rastvor natrijum-hromata,

Na2CrO4. [I.Rikovski,1976]

Page 35: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

35

55,845

Fe Gvožđe

26

đe

4.4.3.1 Gvožđe

Gvožđe je element VII b. grupe periodnog sistema elemenata, metal

srebrnasto sive boje. Najvažnija jedinjenja pripadaju stepenu oksidacije +2 i +3.

Jedinjenja stepena oksidacije +2 pretežno su jonskog karaktera, a jedinjenja stepena

oksidacije +3 kovalentnog karaktera.[J.Giljanović,2009]

Ogledi: Dokazivanje jona Fe3+suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije Stakleni štapić, platinasta igla sa petljom oko 3 mm, boca

destilovane vode, plamenik, boraks ( Na2B4O7x10H2O), sahatno staklo

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere destilovanom vodom. Platinska igla se prvo umoči

u konc. HCl i dobro „ispere“ od ostataka drugih soli na njoj, unoseći je u plamen, sve dok

plamen ne postane bezbojan. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Iglu sa petljom zagrevati u

najtoplijem delu plamena i umočiti je u boraks . Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da

se boraks otopi pri čemu se formira bezbojna staklasta perla. Nastalu perlu oko petlje zagrejati i

dodirnuti u malo zrno taloga. Perlu ponovo zagrevati i posmatrati promenu boje.

Zapažanja: Jedinjenja gvožđa sa boraksom reaguju u reakciji oksido-redukcije, tope se i

grade staklaste kuglice (perle, đinđuve). U plamenu pri malim koncentracijama gvožđa perle su

žute dok su vruće, a kad se ohlade bezbojne su. Pri većim koncentracijama gvožđa vruće đinđuve

su mrke, a hladne žute. U redukcionom plamenu đinđuve su zelene.

Ogledi: Dokazivanje jona Fe3+mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: FeCl3, (NH4)2S, H2S, NaOH, KOH,K4[Fe(CN)6], K3[Fe(CN)6], KSCN,

CH3COONa

Feri katjon je žute boje, međutim vodeni rastvori feri soli su žutomrki i pokazuju kiselu

reakciju (hidroliza). Pri razblaživanju i zagrevanju rastvora hidroliza se povećava i boja rastvora

postaje sve više mrka i na kraju može čak i da ispadne talog oksi soli. Naprotiv ako se žutomrki

rastvor zakiseli, on postaje žut, jer se dodavanjem kiseline suzbija hidroliza:

Page 36: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

36

FeCl3 + 3H2O ↔ Fe(OH)3 + 3HCl

Slika 15. Talog feri-hidroksida

Mrka boja potiče od hidrolizom nastalog feri-hidroksida koji se javlja u koloidnom

rastvoru. Ovo je takođe i osetljiva reakcija na feri katjon.

1. Amonijum-sulfid (bezbojni), (NH4)2S, taloži crn gvožđe(III)-sulfid (feri-sulfid), Fe2S3:

FeCl3 + 3(NH4)2S = Fe2S3 + 6 NH4Cl

Slika 16. Talog gvožđe(III)-sulfida

Feri-sulfid se lako rastvara u kiselinama, pri čemu se izdvaja gas vodonik-sulfid:

Fe2S3 + 6HCl = 2 FeCl3 + 3H2S

Dodatkom vode feri-sulfid lako hidrolizuje i prelazi u mrki feri-hidroksid. Reakcija je na

hladnoći sporija, a pri zagrevanju trenutna:

Fe2S3 + 6 H2O = 2 Fe(OH)3 + 3 H2S

Page 37: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

37

1. Vodonik-sulfid, H2S, redukuje feri soli pri čemu se sam oksiduje do elementarnog sumpora,

koji se izdvaja u vidu žutog, sitnog praškastog taloga:

2FeCl3 + H2S = FeCl2 + 2HCl + S

2. Alkalni hidroksidi (NaOH, KOH), i amonijum-hidroksid, NH4OH, talože pihtijast hidrogel

feri-hidroksida Fe(OH)3 mrke boje:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

Feri-hidroksid se lako rastvara u kiselinama. U vodi praktično nije rastvorljiv. Takođe se

na rastvara u amonijumovim solima za razliku od fero-hidroksida, Fe(OH)2, i mangan(II)-

hidroksida, Mn(OH)2 koji se u njemu rastvaraju. Ova se osobina koristi za odvajanje mangana od

gvožđa (feri) iz njihove smeše.

3. Kalijumheksa-cijanogvožđe(II)-at, K4[Fe(CN)6], taloži intenzivno plavo kompleksno

jedinjenje feriheksa-cijanogvožđe(II)-at, Fe4[Fe(CN)6]3 – berlinsko plavo:

4 FeCl3 + 3 K4 [Fe(CN)6] = Fe4 [Fe(CN)6]3 + 12KCl

Slika 17. Talog kalijumheksa-cijanogvožđe(II)-at

Ovo je specifična reakcija za feri katjon i izuzetno osetljiva tako da se pomoću nje može

dokazati gvožđe u veoma maloj količini.

5. Kalijum-tiocijanat, KSCN, gradi sa feri solima u vodi rastvorljiv feri-tiocijanat, Fe(SCN)3, krv

crvene boje:

FeCl3 + 3KSCN ↔ Fe(SCN)3 + 3KCl

Slika 18. Rastvor fero-tiocijanata

Page 38: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

38

Ova reakcija je povratna. Dodavanjem reagensa u višku boja rastvora postaje intenzivnija,

jer se time pomera ravnoteža u desno u pravcu stvaranja feri-tiocijanata čiji su nejonizovani

molekuli nosioci crvene boje. Ovo je specifična reakcija za feri-katjon.

6. Alkalni acetati, (CH3COONa), daju u neutralnim hladnim rastvorima feri soli kompleksno

jedinjenje koje se rastvara u vodi sa crvenomrkom bojom. Ovde se stvara kompleksni katjon

feriheksa-acetat:

(C2H3O2)6- +

Fe3

(OH)2

Slika 19. Rastvor feriheksa-acetata

Kad se ovaj rastvor razblaži vodom i prokuva, usled hidrolize se stvara u vodi nerastvorna

hidroksi so u vidu mrkog pahuljičastog taloga. U prisustvu organskih oksi kiselina (vinska,

jabučna, limunska), polihidroksilnih alkohola (glicerola) i šećera pri kuvanju ne dolazi do

nastajanja taloga zbog stvaranja u vodi rastvorljivih kompleksa sa pomenutim supstancama.

Ogledi: Dokazivanje jona Fe2+ suvim putem:

Za reakciju se uzima rastvor FeSO4 zakišeljen sumpornom kiselinom jer su u takvoj

sredini fero joni nešto postojaniji.

Rastvori fero-soli su bledozelene boje, a razblaženi rastvori su skoro bezbojni. Soli

dvovalentnog gvožđa nisu postojane na vazduhu jer se vrlo brzo oksiduju u feri soli. Zbog te lake

oksidacije fero soli imaju redukcione osobine.

1. Amonijum-sulfid (bezbojni), (NH4)2S, taloži crn fero-sulfid, FeS:

FeSO4 + (NH4)2S = FeS + (NH4)2SO4

Page 39: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

39

Fero-sulfid se lako rastvara u kiselinama. Vlažan hidrolizuje i oksiduje se na vazduhu i prelazi

na kraju u mrk feri-hidroksid, Fe(OH)3.

2. Alkalni hidroksidi, (NaOH, KOH), talože u odsustvu vazduha beo fero-hidroksid, Fe(OH)2:

FeSO4 + 2 NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4

Fero-hidroksid se vrlo brzo oksiduje na vazduhu i prelazi preko raznih međuprodizvoda

oksidacije na kraju u feri-hidroksid koji je mrke boje. Zbog te postepene oksidacije talog fero-

hidroksida brzo pozeleni, zatim postane crnomrk i na kraju mrk od nagrađenog feri-hidroksida.

Sumarna jednačina ove oksidacije je:

4 Fe(OH)2 + O2 = 4 Fe(OH)3

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži beo fero-hidroksid, Fe(OH)2 :

FeSO4 + 2 NH4OH ↔ Fe(OH)2 + (NH4)2SO4

Usled oksidacije i nastajanja feri-hidroksida talog brzo pozeleni i na kraju postane mrk.

Fero-hidroksid se rastvara u amonijumovim solima i zato ovo taloženje nije potpuno, a sama

reakcija povratna. U prisustvu dovoljne količine amonijumovih soli i odsustvu vazduha talog se

uopšte ne formira, ali na vazduhu oksidacijom nastaje feri-hidroksid zbog čega se rastvor najpre

zamuti, a na kraju iistaloži feri-hidroksid, Fe(OH)3, koji se ne rastvara u amonijumovim solima.

4. Kalijumheksa-cijanogvožđe(II)-at, K4[Fe(CN)6], taloži beli feroheksa-cijanogvožđe(II)-at ,

Fe2[Fe(CN)6] :

2 FeSO4 + K4 [Fe(CN)6] = Fe2[Fe(CN)6] + 2K2SO4

Talog na vazduhu brzo poplavi, jer oksidacijom prelazi u feriheksa-cijanogvožđe(II)-at,

Fe4[Fe(CN)6]3 – berlinsko plavo.

5.Kalijumheksa-cijanogvožđe(III)-at, K3[Fe(CN)6], daje plavi talog feroheksa-

cijanogvožđe(III)-at Fe3[Fe(CN)6]2 tzv. Turnbulsko plavo:

FeSO4 + 2 K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3 K2SO4

Slika 20. Talog feroheksa-cijanogvožđe(III)-at

Page 40: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

40

Ovo je specifična reakcija za dokazivanje fero-katjona.

6. Kalijum-tiocijanat, KSCN, ne reaguje sa fero solima, međutim usled dinamične oksidacije

fero soli i prisustva makar i najmanje količine feri soli, rastvor obično nešto pocrveni.

4.4.2.2. Hrom

Hrom je element VI b grupe periodnog sistema elemenata, metal

sjajnosive boje plavkaste nijanse koja se može polirati do visokog sjaja. U svojim

jedinjenjima može imati stepen oksidacije +2, +3 i +6 dok jedinjenja stepena

oksidacije +4 i +5 nemaju nikakvo praktično značenje. [J.Giljanović,2009]

Ogledi: Dokazivanje jona Cr3+ suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije Stakleni štapić, platinasta igla sa petljom oko 3 mm, boca

destilovane vode, plamenik, boraks ( Na2B4O7x10H2O), sahatno staklo

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere destilovanom vodom. Platinska igla se prvo umoči

u konc. HCl i dobro „ispere“ od ostataka drugih soli na njoj, unoseći je u plamen, sve dok

plamen ne postane bezbojan. Na sahatno staklo staviti 0,5g boraksa. Iglu sa petljom zagrevati u

najtoplijem delu plamena i umočiti je u boraks . Zagrejati ponovo u najtoplijem delu plamena da

se boraks otopi pri čemu se formira bezbojna staklasta perla. Nastalu perlu oko petlje zagrejati i

dodirnuti u malo zrno taloga. Perlu ponovo zagrevati i posmatrati promenu boje.

Zapažanja: Jedinjenja hroma sa boraksom reaguju u reakciji oksido-redukcije, tope se i

grade staklaste kuglice (perle, đinđuve). Sva jedinjenja hroma boje bornu đinđuvu smaragdno

zeleno kako u oksidacionom tako i u redukcionom plamenu. Jedinjenja hroma topljena sa sodom

i šalitrom u porcelanskoj teglici u plamenu duvaljke daju žuti rastop alkalnog hromata (Na2CrO4)

koji ohlađen, rastvoren u vodi i zakiseljen kiselinom daje sa rastvorom srebro-nitrata crven talog

srebro-hromata, Ag2CrO4:

51,996

Cr Hrom

24

Page 41: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

41

2Cr2O3 + 4 Na2CO3 + 6KNO3 = 4 Na2CrO4 + 6 KNO2 +4CO2

Slika 21. Rastvor natrijim-hromata

Na2CrO4 +2AgNO3 = Ag2CrO4 +2NaNO3

Slika 22. Rastvor srebro-hromata

Ogledi: Dokazivanje jona Cr3+ mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: CrCl3, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH,

1. Amonijum-sulfid (bezbojni), (NH4)2S, taloži sivkastozelen hrom(III)-hidroksid, Cr(OH)3:

2 CrCl3 + 3(NH4)2S + 6 H2O = 2 Cr(OH)3 + 6NH4Cl + 3H2S

Slika 23: Talog hrom(III)-hidroksida

Page 42: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

42

2. Alkalni hidroksidi (NaOH,KOH) talože sivkasto-zelen hrom(III)-hidroksid Cr(OH)3:

CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaCl

Hrom-hidroksid je amfoteran i zato se rastvara u kiselinama, gradeći odgovarajuće hromi

soli, i u višku jakih baza, gradeći odgovarajuće hromite (Na3CrO3), odnosno meta hromite

(NaCrO2).

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži pihtijast sivozelen hromi-hidroksid, Cr(OH)3:

CrCl3 + 3 NH4OH = Cr(OH)3 + 3 NH4Cl

Hrom(III)-hidroksid se delimično rastvara u višku amonijum hidroksida, jer se tom

prilikom gradi kompleksno jedinjenje [Cr(NH3)6]Cl3 ljubičaste boje rastvorno u vodi. Pri

zagrevanju se ovaj kompleks se razlaže, pri čemu se iz rastvora kvantitativno taloži Cr(OH)3.

4.4.3. Odvajanje aluminijuma od cinka

Alkalni filtrat posle odvajanja gvožđa, hroma i mangana koji može da sadrži aluminijum i

cink u vidu alkalnih aluminata i cinkata (NaAlO2 i Na2ZnO2), zakiseli se koncentrovanom

hlorovodoničnom kiselinom, koja se dodaje kap po kap (lakmus). Zatim se dodaje koncentrovani

amonijum-hidroksid do jako alkalne reakcije (lakmus), zagreva se desetak minuta pa se filtrira.

Talog na filter papiru sadrži aluminijum–hidroksid, Al(OH)3, dok se u filtratu nalazi cink u

obliku rastvornog kompleksnog jedinjenja heksa amin cink(II)-hidroksida, [Zn(NH3)6](OH)2.

[I.Rikovski,1976]

Page 43: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

43

65,39

Zn Cink

30

4.4.3.1. Cink

Cink je element I b grupe periodnog sistema elemenata, metal svetlosive boje. U

svojim jedinjenjima ima stepen oksidacije +2. [J.Giljanović,2009]

Ogled: Dokazivanje jona Zn2+ suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije: uzorak (filtrat), natrijum-karbonat, kobalt-nitrat, izvor plamena,

porcelanski avan

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere vodom, stavi se u porcelanski avan, doda se

natrijum-karbonat i žari se na plamenu. Zatim dodati kobalt-nitrat i nastaviti sa žarenjem.

Zapažanja: Jedinjenja cinka žarena sa sodom na plamenu duvaljke daju prevlaku od cink-oksida,

ZnO, koja je žuta dok je vruća, a kad se ohladi postaje bela. Cink-oksid i sva jedinjenja cinka

koja pri žarenju prelaze u cink-oksid, nakvašena rastvorom kobalt-nitrata i ponovo žarena, daju

zelenu netopljivu masu (Rinmanovo zeleno, cinkovo zeleno):

O Zn

2ZnO + CoO = Co O

O Zn

Ovo je specifična reakcija na cink.

Slika 24: Talog Rinmanovo zeleno

Page 44: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

44

Ogledi: Dokazivanje jona Zn2+ mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: ZnSO4, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH, K4[Fe(CN)6]

1. Amonijum-sulfid, (bezbojni), (NH4)2S, taloži iz neutralnih i slabo alkalnih rastvora beo talog

cink-sulfida, ZnS:

ZnSO4 + (NH4)2S = ZnS + (NH4)2SO4

Cink-sulfid se lako rstvara u razblaženim mineralnim kiselinama, ali se ne rastvara u

sirćetnoj kiselini.

Slika 25. Talog cink-sulfida

2. Alkalni hidroksidi (NaOH,KOH) talože beo pihtijast cink-hidroksid, Zn(OH)2:

ZnSO4 + 2 NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4

Cink-hidroksid se rastvara u kiselinama gradeći odgovarajuće soli cinka, i u bazama gradeći

u vodi rastvorljive alkalne cinkate (natrijum-cinkat, Na2ZnO2):

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH = Zn(ONa)2 + 2H2O ili (Na2ZnO2)

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži iz neutralnih rastvora beo cink-hidroksid, Zn(OH)2.

ZnSO4 + 2NH4OH ↔ Zn(OH)2 + (NH4)2SO4

Cink-hidroksid je rastvorljiv u amonijumovim solima i zato taloženje nije potpuno, a

reakcija je povratna. U prisustvu viška amonijumovih soli talog se uopšte ne javlja. Cink-

Page 45: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

45

hidroksid se rastvara i u višku amonijum-hidroksida, jer se pri tome gradi u vodi rastvorljiv

kompleks heksaamin cink(II) hidroksid, [Zn(NH3)6](OH)2:

Zn(OH)2 + 6NH4OH = [Zn(NH3)6](OH)2 + 6H2O

4. Kalijumheksa-cijanogvožđe(II)-at, K4[Fe(CN)6], taloži beo cinkkalijumheksa-

cijanogvožđe(II)-at , Zn3K2[Fe(CN)6]2

3 ZnSO4 + 2 K4[Fe(CN)6] = Zn3K2[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4

Ovo je specifična reakcija na katjon cinka.

Slika 26. Talog cinkkalijumheksa-cijanogvožđe(II)-at

4.4.3.2. Aluminijum

Aluminijum je element 13 grupe periodnog sistema elemenata, metal

srebrnobele boje. Gradi jedinjenja stepena oksidacije +3. [J.Giljanović,2009]

Ogled: Dokazivanje jona Al3+ suvim putem:

Potreban pribor i hemikalije: uzorak, Na2CO3, porcelanski avan, izvor plamena , kobalt-nitrat.

Tok ogleda: Talog na filter papiru se ispere vodom, doda u porcelanski avan sa natrijum-

karbonatom, usitni se, a zatim se zagreva na plamenu. Zatim se masa nakvasi rastvorom kobalt-

nitrta.

26,982

Al Aluminijum

13

Page 46: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

46

Zapažanja: Jedinjenja aluminijuma pri žarenju sa sodom daju netopljivu belu masu od

aluminijum-oksida, Al2O3, koja užarena jako svetli. Ako se ova masa nakvasi sa malo rastvora

kobalt-nitrata, Co(NO3)2 i ponovo užari dobija se mutna netopljiva plava masa kobalt-aluminata,

Co(AlO2)2 – Tenardovo plavo:

Co(NO3)2 = CoO + 2NO2 + O

O Al=O

Al2O3 + CoO = Co

O Al=O

Slika 27. Talog kobalt-aluminata

Reakcija je specifična za aluminijum i služi za njegovo identifikovanje.

Ogledi: Dokazivanje jona Al3+ mokrim putem:

Potreban pribor: epruvete, erlenmajeri, levak, filter papir, stakleni štapići, kašičica

Potrebne hemikalije: Al2(SO4)3, (NH4)2S, NaOH i KOH, NH4OH, Na2HPO4

1.Amonijum-sulfid, (bezbojni), (NH4)2S, daje beo pihtijasti talog aluminijum-hidroksida.

Nagrađeni aluminijum-sulfid u momentu izdvajanja potpuno hidrolizuje (hidroliza soli nastale od

slabe baze i slabe kiseline), i nastaje teško rastvorljivi aluminijum-hidroksid:

Al2 (SO4)3 + 3(NH4)2S = Al2S3 + 3(NH4)2SO4

Al2S3 + 6H2O ↔ 2Al(OH)3 + 3H2S

Slika 28. Talog aluminijum-hidroksida

Page 47: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

47

2. Alkalni hidroksidi (NaOH, KOH) talože beo pihtijast aluminijum-hidroksid, Al(OH)3 :

Al2 (SO4)3 + 6NaOH = 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4

Aluminijum-hidroksid je amfoterno jedinjenje i prema kiselinama se ponaša kao slaba

baza, a prema bazama kao slaba kiselina. Prema tome, rastvara se i u jakim kiselinama, gradeći

odgovarajuće soli i u jakim bazama, gradeći odgovarajuće aluminate.

Rastvaranje Al(OH)3 u kiselinama:

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Rastvaranje u jakim bazama: Al(OH)3 +3NaOH = Al(ONa)3 + 3H2O

Ako se aluminijum-hidroksid napiše kao kiselina H3AlO3:

H3AlO3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3H2O

Aluminijum-hidroksid odnosno aluminijumova kiseloina lako gubi vodu već na sobnoj

temperaturi i prelazi u meta-oblik:

H3AlO3 = HAlO2 + H2O

Rastvaranje aluminijum-hidroksida u višku jake baze vrši se:

HAlO2 + NaOH = NaAlO2 + H2O (natrijum-meta-aluminat)

3. Amonijum-hidroksid, NH4OH, taloži beo pihtijast aluminijum-hidroksid, Al(OH)3:

Al2 (SO4)3 + 6 NH4OH = 2 Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4

Aluminijum-hidroksid se ne rastvara u višku slabe baze (amonijum-hidroksid). U

prisustvu organskih kiselina (jabučne, vinske, limunske) ili šećera (glukoza) ne taloži se

aluminijum-hidroksid jer se katjon aluminijuma vezuje u organski kompleks.

4. Natrijum-fosfat, Na2HPO4, taloži beo pihtijast aluminijum-fosfat, AlPO4:

Al2 (SO4)3 + 4 Na2HPO4 = 2 AlPO4 + NaH2PO4 + 3Na2SO4

Slika 29. Talog aluminijum-fosfata

Aluminijum-fosfat se rastvara u mineralnim kiselinama, ali se ne rastvara u sirćetnoj

kiselini, lako se rastvara u alkalnim hidroksidima. [I.Rikovski,1976]

Page 48: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

48

5.Tematska jedinica kvalitativna analiza – razdvajanje katjona III

analitičke grupe

U prethodnim odeljcima je izložena opšta teorija o dokazivanju i razdvajanju katjona

treće analitičke grupe. Učenici se u školi detaljnije upoznaju sa pojmovima analitičke hemije u

II razredu srednje škole. Da bi učenici shvatili pojave i usvojili nove osnovne termine iz oblasti

kvalitativne analize treba u obradi nastavnih jedinica slediti postupan redosled u izlaganju

nastavnog sadržaja uz obavezno demonstriranje tih pojava i njihovo logičko objašnjenje.

4.1. Opšte metodičke napomene

Tematska jedinica, kvalitativna hemijska analiza – dokazivanje i razdvajanje katjona treće

analitičke grupe se obrađuje 2 školska časa u II razredu srednje škole. [Sl.glasnik RS,2006]

Broj časova zavisi od vrste škole (gimnazija ili srednja stručna škola), i od nivoa škole

(društveni smer, ekonomska škola).

U okviru nastavne teme potrebno je da učenici usvoje pojmove svrstavanja katjona po

grupama, zajednički reagens, karakteristične reakcije pojedinih katjona.

Izlaganje gradiva se bazira na verbalno-ilustrativnoj metodi uz obavezno izvođenje

demonstracionih ogleda.

Ukoliko postoje uslovi u školi osim izviđenja ogleda od strane nstavnika, potrebno je

omogućiti da i učenici sami izvode oglede

Ukoliko postoji nedostatak hemijske laboratorije ili prostorije u kojoj bi se ogledi mogli

izvoditi, nastavni čas bi se izvodio ilustrativno demonstracionom metodom, pri čemu bi nastavnik

učenicima kroz izlaganje pokazivao prikazane slike, jer bi u tom slučaju učenikova pažnja se

povećala, učenici bi skicirali crteže u svojim radnim sveskamai i sigurno je da će ono što učenici

vide biti znatno trajnje od onoga o čemu samo slušaju.

5.2. Nastavne metode, oblici i sredstva rada

Nastavne metode mogu biti verbalne, demonstraciono – ilustrativne i laboratorijsko –

eksperimentalne. Od verbalnih metoda koristi se razgovor u kome nakon definisanja problema

nastavnik postupno vodi učenike do rešenja problema. Metodom razgovora razvijaju se pravilno i

jednoznačno izražavanje, usvaja hemijska nomenklatura, formiraju pojmovi, utvrđuje stečeno

znanje i stvaranje generalizacije. [M.Sikirica,2003]

Monolog je opravdano koristiti samo u slučaju kad se izlaže novo gradivo i kada se

Page 49: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

49

ono želi predstaviti učenicima na sistematičan, pregledan i logičan način, a za kratko vreme.

Monolog karakteriše izraženu nastavnikovu aktivnost i relativno pasivan položaj učenika. U

konkretnom slučaju monolog bi se koristio u objašnjavanju specifičnih reakcija pojedinih

katjona. Najvažnija nastavna metoda koja se koristi za objašnjavanje katjona III analitičke grupe

je demonstraciona.

Demonstracioni ogledi kojima će biti prikazano razdvajanje katjona III analitičke grupe su

jednostavni i svaki učenik ih može izvesti.

Raspored sedenja učenika:

Slika 30. Raspored stolova u učionici prilikom izvođenja demonstracionih ogleda.

Demonstracioni sto treba da bude viši od klupa ili da se tokom ogleda na njega postavi još

jedan manji sto kako bi svi učenici nesmetano mogli da prate demonstracije. Demonstracioni sto

treba da bude udaljen od table oko 1m. Sa njegove leve strane postavlja se sudopera, a sa desne

lap top i projektor.

Takođe je vrlo značajno dobro osvetljenje, a za njegovo postizanje se koristiti sledećim

priborom:

1. demonstracija nastajanja taloga i obojene tečnosti:

Page 50: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

50

a) beli zaklon iza tečnosti ili obojenog taloga

b) na crnom zaklonu beli talog ili bela pozadina

2. osvetljenje odozdo

3. osvetljenje sa strane sa reflektorom

Vrlo je značajan izbor boje zaklona. Prilikom kontrastiranja treba se držati sledećih

pravila:

1. Kontrastna površina mora biti mnogo veća nego površina onog dela aparature u kome

se odigrava posmatrana pojava.

2. Efekat za koji se želi postići kontrast mora biti kontrastnim zidom simetrično opkoljen

3. Kontrastni zid mora se nalaziti neposredno iza pribora.

Efekti žarenja-plamenici koji slabo svetle mogu se učiniti dobro vidljivim delimičnim

zamračenjem učionice. [R.Dragić,1973]

Osim ovakve eksperimentalne metode nastavnog tipa u obradi nastavne jedinice mogu se

koristiti i praktični radovi učenika sa dodatne nastave. Sistem učenja koji se na ovakav način

ostvaruje doprinosi dubljem, zrelijem i trajnijem usvajanju znanja, u odnosu na uobičajeno

mehaničko učenje.

Grupni rad je jedan od nastavnih oblika pogodan za obradu nastavne jedinice razdvajanje

katjona III analitičke grupe. Broj učenika u grupi zavisi od broja učenika u odeljenju i kreće se od

4 do 5 učenika.

Nastavna sredstva koja se koriste u obradi ove nastavne jedinice su slike, crteži, šeme, kao

i postojeći laboratorijski pribor (epruvete, erlenmajeri, pipete, levci...).

Pored zapisa u sveskama, učenici treba aktivno da koriste udžbenik, kao jedan od

najvažnijih izvora znanja, jer u njemu logično i pregledno je predstavljeno sve ono što je

potrebno da usvoje za ovu nastavnu jedinicu prema svom uzrastu. Da bi se znanja upotpunila i

trajnije zadržala, potrbno je učenike upututi i na druge izvore znanja: radna sveska, stručni

časopisi, internet i sl. U praksi je potvrđeno da takvi neobavezni načini sticanja znanja pozitivno

utiču na učenike ovog uzrasta, a naročito ako su ilustrovani slikama.

5.3. Struktura i tok časa

Pod strukturom nastavnog časa podrazumeva se unutrašnja povezanost i međusobni odnos

pojedinih programsko-sadržajnih elemenata i njihova vremenska raspoređenost. Prema

programsko sadržajnoj strukturi nastavni čas treba da sadrži sledeće osnovne elemente:

organizaciju nastavnog časa, proveru domaćih zadataka, obnavljanje i utvrđivanje pređenog

Page 51: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

51

sadržaja u cilju pripreme učenika za usvajanje novih nastavnih znanja, izlaganje novog gradiva,

sintetizovanja obrađene metodske jedinice i zadavanje domaćeg zadatka.

Kada je reč o vremenskoj strukturi nastavnog časa hemije, prihvaćena je šema: uvodni,

glavni i završni deo časa. Ova podela ne znači nikakvu odvojenost, niti nastavnik treba da

naglašava kada počinje uvodni deo časa, radi se samo o pokušaju objedinjavanja grupe srodnih

informacija u jednu celinu. U nastavku rada prikazan je jedan od mogućih koncepata nastavnih

časova predvišenih za obradu nastavne teme razdvajanje katjona III analitičke grupe.

5.3.1. Blok nastava (dvočas)

I čas

Uvodni deo časa bio bi posvećen ponavljanju nastavnih sadržaja o kvalitativnoj analizi,

podeli katjona na grupe, grupni reagens. Sledi ukratko:

- upoznavanje sa priborom za rad pri čemu nastavnik objašnjava čemu služi svaki

pojedini deo i kako se njime rukuje, pri čemu se svaki deo nazove odgovarajućim

imenom.

- upoznavanje supstanci s kojima će se izvoditi ogled

Već u ovom delu časa aktivnost učenika mora biti značajna. Nastavnik ne treba opisivati

sam korišćen hemijski pribor i primenjene postupke rada, već podesnim pitanjima dovodi učenike

do toga da sami opišu. Pri tome se koriste prethodna učenikova znanja.

U glavnom delu časa nastavnik izvodi demonstracione oglede uz objašnjenja, skiciranja

na tabli, pokazivanja šema. Nastavnik objašnjava reakcije svakog katjona iz III analitičke grupe,

uslove izvođenja reakcija, međusobno delovanje reaktanata, predviđanje toka hemijskih reakcija.

Koraci u izvođenju ogleda su:

- svi bitni delovi pribora moraju biti dovoljno veliki da se vide i iz najveće daljine u

razredu

- potrebno je obratiti pažnju na spoljašnji izgled pribora (da bude čist, ne polomljen,

pravilno postavljen)

- pred učenike se stavljaju supstance

- pre svakog izvođenja ogleda nastavnik obraća pažnju na fizučke osobine, agregatno

stanje, boju i miris supstanci koje će se koristiti u predstojećem ogledu.

- izvođenje reakcije dodavanjem reaktanata pri čemu učenici posmatraju promenu

karakteristične boje

Page 52: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

52

- nastavnik obljašnjava bitnost procesa, naglašava šta je dobijeno (talog, rastvor, gas),

boju

- zapisivanje na tabli hemijskih reakcija uz posebno obeležavanje taloga, gasa i

naglašavanje njihove boje i karakteristika dobijenih jedinjenja

- sve analize dobijene ogledom nastavnik odlaže sa strane kako bi učenici imali

mogućnosti da u toku časa posmatraju razlike i sličnosti proizvoda reakcija.

Završni deo časa se koristi za obnavljanje šta je rađeno na času i šta je zaključeno uz

aktivnu upotrebu šema i ispisanih hemijskih reakcija, a sve to potvrđeno pokazivanjem epruveta

u kojima se nalaze analize sa časa i njihovo međusobno upoređivanje (boja, talog-rastvor).

II čas

Uvodni deo časa služi da se učenici podele u grupe od po 4 do 5 učenika i pripreme

laboratorijaki pribor i hemikalije kroz razgovor o izvedenim ogledima na prethodnom času.

Glavni deo časa je posvećen radu grupa učenika u identifikaciji i razdvajanju katjona III

grupe uz nastavnikovu pomoć gde je to neophodno u radu sa paralelnim ogledima.

Prednost laboratorijskog rada učenika:

- pribor za rad je jednostavan i ne zahteva komplikovanu aparaturu i priključke

- svaki od ovih ogleda je za učenika doživljav

- učenici nisu izloženi opasnosti jer se radi sa veoma malim količinama

- učenici posmatraju tok eksperimenta sa male udaljenosti

- svi učenicu u razredu se sistematski i temeljno uvode u hemijsku eksperimentalnu

tehniku

- na eksperiment se troši manje vremena

- izvođenje eksperimenta i proces saznanja su tesno povezani jedan s drugim,

- eksperiment koji učenik sam izvodi upošljava sva čula učenika, pa učenici ne samo da

mogu bolje da zapažaju, nego mogu i da promišljaju i tačno posmatraju,

- ovakvi ogledi daju trajnija znanja učenicima, jer ono što oni ličnim radom i naporom

dokuče mnogo bolje zapamte nego ono štio su samo videli i čuli

- ogledi koje sami učenici izvode aktiviraju ih u punoj meri, jer kada sami rade moraju

dobro paziti na ono što rade

- izazivanje većeg interesovanja učenika, jer kad oni sami izvode ogled, onda radoznalo

očekuju šta će ogledom postići, hoće li im ogled uspeti,

- ako ogled ne uspe, ne deluje negativno na učenika, nego naprotiv, nagone učenike da

ispituju uzroke neuspeha,

Page 53: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

53

- učenici se navikavaju na tačnost, savesnost, ozbiljnost, pribranost i opreznost u radu,

stiču sve više samopouzdanja i sigurnosti, postaju objektivniji u ocenjivanju svojih

sposobnosti

- učenisi stiču praktična umenja i navike

- samostalno izvedeni ogledi deluju vaspitno na učenika, jer kod njih razvijaju niz

pozitivnih osobina. [R.Dragić,1973]

Završni deo časa je analiza rada, koji je ogled ostavio najveći utisak i zašto.

U nastavnoj praksi u situaciji kada nema uslova za izvođenje demonstracionih ogleda, ili

da oglede izvode sami učenici, nastavnik može da ilustrativnom metodom prikaže nastavno

gradivo. Ovaj oblik eksperimenta najviše je udaljen od naučnog eksperimenta po načinu

upoznavanja učenika sa bitnošću hemijskih reakcija i uslovima njihovog izvođenja. Ilustrativnom

eksperimentu prethodi upoznavanje učenika sa izučavanom pojavom sa terijske tačke gledišta. U

srednjoj školi konkrerno na dokazivanju katjona III grupe učenici bi u grupama dobili zadatak da

predvide tok hemijske reakcije i istu da napisu u svoji sveskama uz konstataciju građenja taloga,

rastvora...Ispitivanja bi se radila uz nadzor i konsultacije nastavnika,a dobijeni tezultati bi se

upoređivali sa slikama prikazanim u ovom radu.

Page 54: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

54

5. Zaključak

Sa kvalitativnom hemijskom analizom učenici se upoznaju u II razredu srednje škole. Ako

se za neku tematsku jedinicu iz hemije sa sigurnošću može tvrditi da se dopada učenicima, da ih

intrigira u pravcu otkrivanja onda je to svakako dokazivanje katjona. To je činjenica koja

olakšava rad nastavniku, ali u isto vreme i obavezuje, jer je potrebno sve te pojave i hemijske

reakcije i objasniti. Jednostavno rečeno, kvalitet znanja učenika mora napredovati sa uzrastom.

Da bi se to ostvarilo, presudna je uloga nastavnika kao predavača, organizatora i motivatora. U

konkretnom slučaju identifikacija i razdvajanje katjona III analitičke grupe, osim uobičajenog

objašnjavanja novih pojmova, nastavnik mora da vodi računa o sledećem:

Mora insistirati na logičnom redosledu uvođenja novih pojmova i na činjenici da su

hemijske promene trenutni proces, jer se nekom od učenika može učiniti da je

celokupan saznajni proces trajao toliko koliko i nastavnikovo izlaganje;

Posebnu pažnju treba usmeriti na adekvatnu interpretaciju pojmova;

Analogija se može koristiti među pojedinim katjonima;

Jednostavnost pri izvođenju ogleda kako bi svaki učenik razumeo pojave i sistematski

sticao znanje iz oblasti analitičke hemije, ali i uvođenje naučnosti u svakodnevnu

nastavu;

U nastavi hemije učenici se upoznaju sa najvažnijim hemijskim pojavama i

zakonitostima. Proces upoznavanja započinje percepcijama na osnovu kojih nastaju predodžbe, a

iz ovih se uopštavanjem bitnih karakteristika formiraju pojmovi. Pojmovi će biti tačni samo onda

ako se oslanjaju na jasne predodžbe, a do jasnih predodžbi se dolazi sistematskim posmatranjem.

Proces upoznavanja je put od posmatranja do apstraktnog mišljenja i primene u praksi. Koliko

god bila živa i interesantna nastavnikova izlaganja, ona nikada neće moći izazvati kod učenika

tako jasne i konkretne predodžbe kao što su one do kojih se dolazi na osnovu stečenog iskustva.

Osim toga, predodžbe, zasnovane na opažanjima su trajnije i duže se zadržavaju u svesti od

predodžbi izazvanih opisom. Percipiranjem predmeta, sa što više čula, njihove se slike sve dublje

urezuju u pamćenje, a predodžba promatranog predmeta biće konkretnija i jasnija. To su razlozi

koji nalažu da se bezuslovno pridržavamo principa očiglednosti nastave jer se na taj način

hemijsko saznanje učenika temelji na solidnim osnovama. [R.Halaši, M.Kesler,1976]

Page 55: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

55

6. Literatura: Kaličanin Biljana i Velimirović Dragan, Praktikum iz analitičke hemije za student farmacije,

Medicinski fakultet, Niš, 2007.

Jan Amos Komenski , Velika didaktika, Zavod za udžbenike, Beograd, 1995

Ilija Rikovski, praktikum iz analitičke hemije, Građevinska knjiga, Beograd, 1976.

Milan Sikirica, Metodika nastave hemije, Školska knjiga, Zagreb, 2003.

Josipa Giljanović, Praktikum iz kvalitativne analize,Split,2009.

Roža Halaši, Mirko Kesler, Metodika nastave hemije i demonstracioni ogledi, Naučna knjiga,

Beograd, 1976.

Radojka Dragić, Metodika nastave hemije, Svijetlost, Sarajevo, 1973

S.Rančić, T.Anđelković, Metodika nastave hemije sa metodologijom, PMF, Niš, 2007.

Službeni glasnik RS, prosvetni glasnik, br. 9, Beograd, jul 2006.

Jelkić-Stankov Milena i sar., Semimikro kvalitativna hemijska analiza, praktikum za studente

farmacije, Beograd, 2000.

http//eskola.hfd.hr/

http://sr.wikipedia.org/

https://pavana011.wordpress.com/

http://hemija.me/

Page 56: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

56

8.Prilog:

Šema za odvajanje i dokazivanje katjona III analitičke grupe

Al3+, Cr3+, Fe3+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+

+ NH3 + NH4Cl

talog, IIIa podgrupa rastvor,IIIb podgrupa

Fe(OH)3, Al(OH)3, Cr(OH)3

Mn(OH)2 (delimično) i MnO(OH)2 (delimično)

+ NaOH + H2O2

talog rastvor

Fe(OH)3, MnO(OH)2 [Al(OH)4]- CrO4

2-

Konc. HNO3 + H2O2 + NH4Cl +CH3COOH

(čvrst; °t) +Pb(CH3COO)2

Al(OH)3 PbCrO4

rastvor

Fe3+

1. + K4[Fe(CN)6] + PbO2 (konc. HNO3)

Fe4[Fe(CN)6]3 MnO42-

2. + NH4CNS

[Fe(SCN)6]3-

Page 57: Univerzitet u Nišu - pmf.ni.ac.rs · metodike) može se reći da je metodika nastave hemije samostalna pedagoško didaktička naučna i nastavna disciplina sa interdisciplinarnim

57

Nastavak: rastvor katjona IIIb analitičke grupe

[Co(NH3)6]2+, [Ni(NH3)6]

2+, Mn2+, [Zn(NH3)6]2+

+ (NH4)2S

Talog: CoS, NiS, MnS, ZnS

(ostaviti talog da malo odstoji)

+ razbl. HCl

talog rastvor

CoS, NiS Mn2+, Zn2+

+ razbl. HCl + NaOCl + NaOH

rastvor + H2O2

Co2+ Ni2+ talog rastvor

+ NH 4CNS – čvrst + DH2 MnO(OH)2 [Zn(OH)4]2-

+ amilalkohol + NH3 + HNO3 + CH3COOH + HCl

(konc.)

+ [Co(CNS)4]2 Ni(DH)2 + H2O2 Zn2+ Zn2+

organski sloj rastvor 1. + H2S (gas) 2. + K4[Fe(CN)6]

Mn2+ ZnS Zn2[Fe(CN)6]

+ PbO2 + konc. HNO3

MnO4- 3. + [Hg(CNS)4]

2- + Co2+