Egzotermne i endotermne reakcije – „Hot pack“

1. Promatrajmo u prirodi

Nekada je samo u specijaliziranim trgovinama bilo moguće kupiti „grijaće vrećice“ (engl. hot packs).
Primjerice,u trgovinama za planinare, ribolovce.
Danas je to moguće u dobro opskrbljenim supermarketima.
Najzastupljeniji se tip takvih proizvoda
sastoji od plastične vrećice ispunjene tekućinom.

U toj se vrećici nalazi elastični metalni predmet
oblika i veličine kovanog novca malog apoena.
Pritiskom na metalnu pločicu dolazi do kristalizacije
tekućeg sadržaja u vrećici pri čemu se oslobađa toplina.

2. Prisjetimo se što već znamo o uočenoj pojavi/procesu

Određene se kemijske i fizikalne promjene
odvijaju uz oslobađanje energije.
Promjene pri kojima se toplinska energija iz sustava oslobađa u okolinu,
nazivamo egzotermnim promjenama.

3. Postavimo istraživačka pitanja

a) Dolazi li u „grijaćoj vrećici“ do kemijske promjene tvari?
b) Je li tekućina iz grijaće vrećice čista tvar?

4. Oblikujmo pretpostavku

a) U „grijaćoj vrećici“ ne dolazi do kemijske promjene.
b) Tekuća tvar kojom je ispunjena „grijaća vrećica“ je smjesa tvari.

1. Promatrajmo u prirodi

Nekada samo u specijaliziranim trgovinama za, primjerice, planinare ili ribolovce, a danas i u dobro opskrbljenim supermarketima, moguće je kupiti „grijaće vrećice“ (engl. hot packs). Najzastupljeniji se tip takvih proizvoda sastoji od plastične vrećice ispunjene tekućinom u kojoj se nalazi elastični metalni predmet oblika i veličine kovanog novca malog apoena. Pritiskom na metalnu pločicu dolazi do kristalizacije tekućeg sadržaja u vrećici pri čemu se oslobađa toplina.

2. Prisjetimo se što već znamo o uočenoj pojavi/procesu

Određene se kemijske i fizikalne promjene odvijaju uz oslobađanje energije. Promjene pri kojima se toplinska energija iz sustava oslobađa u okolinu, nazivamo egzotermnim promjenama.

3. Postavimo istraživačka pitanja

a) Dolazi li u „grijaćoj vrećici“ do kemijske promjene tvari?
b) Je li tekućina iz grijaće vrećice čista tvar?

4. Oblikujmo pretpostavku

a) U „grijaćoj vrećici“ ne dolazi do kemijske promjene.
b) Tekuća tvar kojom je ispunjena „grijaća vrećica“ je smjesa tvari.

Prikazana je grijaća vrećica.Plastična je, žute boje i ima oblik zvijezde
„Grijaća vrećica“

5. Planirajmo i provedimo istraživanje

Do odgovora na istraživačka pitanja može se doći (i) prema sljedećoj istraživačkoj proceduri:

  • Izmjeri temperaturu „grijaće vrećice“ prije njenog aktiviranja.
  • Savij metalnu pločicu i aktiviraj „grijaća vrećica“.
  • Izmjeri temperaturu „grijaće vrećice“ nakon njenog aktiviranja.
  • U kratkim vremenskim intervalima mjeri do njene stabilizacije na početnoj temperaturi.
  • Usporedno s mjerenjem temperature, bilježi ostala opažanja.
  • Utvrdi da je „grijaća vrećica“ ohlađena do početne temperature.
  • Ubaci u vodu zagrijanu gotovo do vrenja.
  • Prati i bilježi promjene tvari kojom je ispunjena „grijaća vrećica“.
  • Kada sadržaj aktivne tvari postane tekuć,izvadi vrećicu iz vruće vode. Ostavi ju da se hladi na sobnoj temperaturi.
  • Ponovi još jednom prethodno opisanu proceduru.

U sljedećem se koraku analizira sadržaj vrećice. Iščitaj sadržaja etikete. Koristi se i laboratorijskom analizom.

  • Odvagni vrećicu.
  • Zabilježi masu.
  • Precizno razreži pa izdvoji tekući dio u prethodno odvaganu čašu.
  • Odvagni metalnu pločicu i plastični ovitak.
  • Nastavi s analizom tekućeg sadržaja,
  • Izmjeri masu tekućeg sadržaja u čaši.
  • Svu tekućinu upari.
  • Ako je moguće, čvrsti je uzorak osuši u sušioniku.
  • Nakon što se ohladi, izmjeri njegovu masu.

6. Analizirajmo rezultate i donesimo zaključke

  • Analizom podataka donesite zaključak o prirodi promjene tvari iz „grijaće vrećice“.
  • Usporedbom rezultata kvantitativne analize s podatcima o topljivosti aktivne tvari u vodi donesite zaključak o vrsti tvari kojom je ispunjena „grijaća vrećica“.

 

7. Naša pretpostavka je potvrđena/naša pretpostavka je opovrgnuta

  • Ako je vaša pretpostavka opovrgnuta, postavite novu predpostavku.
  • Osmislite proceduru njenog dokazivanja i izvedite zaključak.

8. Napravimo izvještaj

  • Rezultate svoga rada prikažite plakatom ili prezentacijom u Wordu PowerPointu-u ili Haiku Decku .
  • Osmislite, izradite i demonstrirajte vlastitu „grijaću“ ili „hladeću“ vrećicu.
  • Koristite znanja o kemijskim i fizikalnim promjenama i pratećim energijskim promjenama.
  • Pri tome bjasnite na koji način funkcionira „grijaća vrećica“.
  • Koristite se istraživačkim podatcima i znanjem kemije .

5. Planirajmo i provedimo istraživanje

Do odgovora na istraživačka pitanja može se doći (i) prema sljedećoj istraživačkoj proceduri:

  • Izmjeri se temperatura „grijaće vrećice“ prije njenog aktiviranja.
  • Savijanjem metalne pločice aktivira se „grijaća vrećica“.
  • Izmjeri se temperatura „grijaće vrećice“ nakon njenog aktiviranja te se u kratkim vremenskim intervalima mjeri do njene stabilizacije na početnoj temperaturi. Usporedno s mjerenjem temperature, bilježe se ostala opažanja.
  • Nakon što se utvrdi da je „grijaća vrećica“ ohlađena do početne temperature, ubaci se u vodu zagrijanu gotovo do vrenja.
  • Prate se i bilježe promjene tvari kojom je ispunjena „grijaća vrećica“.
  • Kada sadržaj aktivne tvari postane tekuć, vrećica se izvadi iz vruće vode i ostavi hladiti na sobnoj temperaturi.
  • Prethodno opisana procedura se ponovi još jednom.

U sljedećem se koraku analizira sadržaj vrećice, iščitavanjem sadržaja etikete i laboratorijskom analizom, kako slijedi.

  • Vrećica se odvagne. Zabilježi se masa. Potom se precizno razreže pa izdvoji tekući dio u prethodno odvaganu čašu.
  • Prije nego se nastavi s analizom tekućeg sadržaja, odvagnu se metalna pločica i plastični ovitak.
  • Sada se izmjeri masa tekućeg sadržaja u čaši. Potom se sva tekućina upari.
  • Ako je moguće, čvrsti je uzorak poželjno osušiti u sušioniku. Nakon što se ohladi, izmjeri se njegova masa.

6. Analizirajmo rezultate i donesimo zaključke

  • Analizom podataka donesite zaključak o prirodi promjene tvari iz „grijaće vrećice“.
  • Usporedbom rezultata kvantitativne analize s podatcima o topljivosti aktivne tvari u vodi donesite zaključak o vrsti tvari kojom je ispunjena „grijaća vrećica“.

 

7. Naša pretpostavka je potvrđena/naša pretpostavka je opovrgnuta

  • Ako je vaša pretpostavka opovrgnuta, postavite novu, osmislite proceduru njenog dokazivanja i izvedite zaključak.

8. Napravimo izvještaj

  • Rezultate svoga rada prikažite plakatom ili prezentacijom u Wordu PowerPointu-u ili Haiku Decku ili osmislite, izradite i demonstrirajte vlastitu „grijaću“ ili „hladeću“ vrećicu temeljem znanja o kemijskim i fizikalnim promjenama i pratećim energijskim promjenama. Pri tome, koristeći se istraživačkim podatcima i znanjem kemije objasnite na koji način funkcionira „grijaća vrećica“.
Natrag na jedinicu