Thiết kế thí nghiệm và khai thác thí
nghiệm một cách tích cực
Thí nghiệm hóa học là một đặc trưng quan
trọng của môn Hóa học. Tuy nhiên, thiết kế một
bài giảng có thí nghiệm không phải là đơn giản -
đặc biệt trong điều kiện còn thiếu thốn về cơ sở
vật chất. Trong quá trình giảng dạy, tôi đã đúc rút được một
vài kinh nghiệm để khắc phục những khó khăn trên. Tôi xin
chia sẻ với các bạn đồng nghiệp, và rất mong được sự đóng
góp ý kiến của các bạn để việc dạy và học bộ môn ngày càng
tốt hơn.
1. ĐIỀU CHẾ KHÍ O2 VÀ THỬ TÍNH CHẤT HÓA HỌC
CỦA OXI
a. Điều chế khí oxi từ KMnO4
Trong phòng thí nghiệm thường điều chế oxi bằng cách phân
hủy một hợp chất giàu oxi và không bền như KMnO4, KClO3.
Phản ứng nhiệt phân KMnO4:
KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Khi điều chế oxi bằng KMnO4 lượng oxi thu được ít hơn 4 lần
so với việc dùng KClO3 (có cùng khối lượng). Nhưng KMnO4
dễ kiếm hơn và phản ứng ít nguy hiểm hơn.
b. Điều chế oxi từ KClO3
Ta có thể điều chế oxi khi phân hủy KClO3 có MnO2 làm xúc
tác. Nhiệt độ cần thiết là khoản 2200C nên ta có thể dùng đèn
cồn để nung nóng.
Trộn 10g KClO3 với khoảng 2.5 g MnO2. Lượng KClO3 này có
thể điều chế được khoảng 2.5 lít oxi. Ta có thể thu lượng oxi này
vào trong khí kế để dùng cho các thí nghiệm về oxi.
Cần chú ý rằng KClO3 là chất rất dễ gây cháy nổ, nên:
Không nghiền nhiều một lúc, không nghiền lẫn với bất kỳ
chất nào khác.
Lọ đựng KClO3 không được để hở nút, nhất là khi để cạnh
những chất như P, S, C. Nút phải tốt, tránh độn thêm giấy
vào nút.
Khí oxi rất ít tan trong nước (Trong điều kiện thường, 1 lít nước
hòa tan 30ml khí oxi). Khí oxi ẩm không ảnh hưởng gì đến các
thí nghiệm trong trường phổ thông, mà ngược lại lượng nước
nhỏ trong đáy lọ có tác dụng bảo vệ bình trong các phản ứng của
oxi với các chất khác, vì thế ta nên thu oxi bằng phương pháp
đẩy nước.
2. ĐỐT CHÁY SẮT TRONG OXI
Lấy sợi dây sắt nhỏ, tốt nhất là sợi dây phanh xe đạp độ dài
khoảng 30cm cuộn thành hình lo xo. Cắm một đầu vào thanh gỗ,
đầu lo xo kẹp chặt khoảng 1/3 một que diêm. Đốt cháy que diêm
và từ từ đưa vào bình oxi. Que diêm cháy mạnh làm sợi dây thép
nóng lên và cháy, những tia sang bắn téo ra các hạt oxit sắt màu
nâu bám vào thành bình.
Trước khi làm thí nghiệm nên chú ý tới đầu sợi dây nhỏ và
nhọn, thành bình trong suốt. Sau khi làm thí nghiệm xong, quan
sát đầu sợi dây có một cục kim loại hình cầu nhỏ. Chứng tỏ thép
đã nóng chảy, do sức căng mặt ngoài nên đã thu lại thành hình
mặt cầu. Thành bình lấm tấm những hạt nhỏ mầu nâu, đó là sắt
từ oxit.
Không nên dùng dây thép quá to. Nếu thép bị gỉ, phải làm sạch (
có thể cạo sạch, hoạch nhúng vào axit) trước khi đốt. Trong bình
chứa oxi nên có một ít nước nhằm bảo vệ bình trong quá trình
làm thí nghiệm.