Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Undervisningen afsluttes maj-juni, skoleår 14/15 Institution VID Gymnasier Uddannelse Fag og niveau Lærer Hold HTX Kemi, niveau B Kristiane Hornung Hamborg og Britta Gribsholt Htxkity13-16 Generelt til undervisningsbeskrivelsen Identitet: Kemifaget beskriver, hvordan stoffer er opbygget, og hvorledes de (om)dannes ved kemiske reaktioner. Faget omhandler kemiske stoffers egenskaber, kemiske reaktioner og disses betingelser. Der arbejdes teoretisk og praktisk indenfor eksempelvis teknologi, medicin, sundhed, miljø og materialeudvikling. Mål: Faget bidrager til uddannelsens overordnede formål ved, at eleverne opnår indsigt i centrale kemiske begreber og deres anvendelse. Eleverne tilegner sig erfaringer med naturvidenskabelige arbejdsmetoder og tankegange. Elevernes kompetencer i relation til videregående uddannelse inden for teknik og naturvidenskab udvikles gennem arbejdet med faget. IT: I alle forløb indgår it-værktøjer naturligt til informationssøgning, dataopsamling og -behandling, visualisering og modellering af kemiske forbindelser og reaktioner, præsentation eller projektstyring og - regulering samt tekst- og billedbehandling til udarbejdelse af rapporter. Faglige mål (læses som supplement til målene, beskrevet i undervisningsbeskrivelsen nedenfor): Elerevene skal kunne omgås og redegøre for forsvarlig brug af kemikalier, sammenknytte teori og eksperimenter, redegøre for kemiske fænomener på mikro-, makro- og symbolniveau, formidle kemisk viden såvel skriftligt som mundtligt i både fagsprog og dagligsprog, opsamle, efterbehandle og vurdere eksperimentelle data, samt dokumentere eksperimentelt arbejde. Kernestof (læses som supplement til kernestoffet beskrevet i undervisningsbeskrivelsen nedenfor): Anvendelser af kemi i hverdag og inden for teknik, produktion og teknologi. Kemisk sprogbrug, herunder formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema. Supplerende stof: Det supplerende stof uddyber og perspektiverer kernestoffet (beskrevet nedenfor), og eventuelt ved inddragelse af nye emneområder. Det supplerende stof udvælges gerne med inddragelse af eleverne, så der er mulighed for at arbejde med problemstillinger fra dagligdag, omverden og teknologi. Kernestoffet og det supplerende stof udgør tilsammen en helhed. I alt er der afholdt 98 lektioner (91 som beskrevet ovenfor + 7 til repetition op til eksamensperioden maj/juni 2015). 24% af denne undervisningstid er brugt på eksperimentelt arbejde. Desuden er der givet X lektioner til studieområdet, hvor kemifaget har deltaget. Side 1 af 41

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Tema 1 Kemiske reaktioners hastigheder Tema 2 Carbonhydrider Tema 3 Karakteristiske grupper og stofklasser i den organiske kemi Tema 4 Lys, farve og absorbans Tema 5 Isomeri Tema 6 Uorganisk kemi Tema 7 Kemisk ligevægt Tema 8 Syre-basereaktioner Side 2 af 41

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) 3. semester Retur til forside Tema 1 Indhold Kemiske reaktioners hastigheder Kernestof: reaktionshastighed på kvalitativt grundlag, herunder betydningen af temperatur, koncentration og katalyse. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 1, side 7-26. Eksperimentelt arbejde: - Metaller i syrer (bilag 1) - Reaktion mellem thiosulfat og saltsyre (bilag 2) - Katalyse og inhibering i praksis (biokemi) (bilag 3) Skriftligt arbejde: - Metaller i syrer journal - Reaktion mellem thiosulfat og saltsyre - journal Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 11x45min Faglige mål: anvende kemiske modeller og kemisk systematik til at beskrive kemiske fænomener. tilrettelægge og udføre enkle kemiske eksperimenter og i tilknytning hertil opstille og afprøve hypoteser. indsamle, udvælge og anvende informationer om kemiske emner. Klasseundervisning Gruppearbejde Eksperimentelt arbejde Retur til forside Side 3 af 41

Retur til forside Tema 2 Indhold Carbonhydrider Kernestof: stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper. et bredt udvalg af organiske stofklasser og disse stoffers egenskaber og anvendelser, herunder carbonhydrider. udvalgte reaktionstyper, herunder forbrændings-, substitutions-, additions-, eliminations- og polymerisationsreaktioner. kemisk syntese. kemisk sprogbrug, herunder formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 4, side 117-139. ISIS kemi A, Hans Birger Jensen (Systime, 2007): side 142-147 Baggrundsstof om nylon ligger på fronter Eksperimentelt arbejde: - Nylonsyntese (bilag 4) Skriftligt arbejde: - Nylonsyntese journal Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 5x45min Faglige mål: Her henvises til de faglige mål beskrevet indledningsvis i denne studieplan. Gruppearbejde (formidling af fagligt stof) Klasseundervisning Retur til forside Side 4 af 41

Retur til forside Tema 3 Indhold Karakteristiske grupper og stofklasser i den organiske kemi Kernestof: stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer og opløselighed. kemisk sprogbrug, herunder formelsprog, nomenklatur, reaktionsskema. et bredt udvalg af organiske stofklasser og disse stoffers egenskaber og anvendelser, herunder alkoholer, carboxylsyre og estere. kemisk syntese anvendelser af kemi i hverdag og inden for teknik, produktion og teknologi. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 5, side 143-177. Kemiske Horisonter: Kapitel 2 Kemisk design af lægemidler, Linderoth L., Hansen, F.G. og Madsen, R. (Danmarks Tekniske Universitet, DTU). http://www.kemi.dtu.dk/gymnasietilbud/kemiske_horisonter/kapitlerne Eksperimentelt arbejde: - Oxidation af alkoholer (bilag 5) - Estersyntese (bilag 6) - Syntese af acetylsalicylsyre (bilag 7) Skriftligt arbejde: - Primære, sekundære og tertiære alkoholer rapport - Estersyntese journal - Syntese af acetylsalicylsyre- journal Omfang Særlige fokuspunkter 17x45min Faglige mål: tilrettelægge og udføre enkle kemiske eksperimenter. kvalitativ analyse. Tværfagligt projektarbejde (kemi, teknologihistorie, engelsk) Desuden henvises til de faglige mål beskrevet indledningsvis i denne studieplan. Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde/-fremlæggelse Retur til forside Side 5 af 41

Retur til forside Tema 4 Indhold Lys, farve og absorbans Kernestof: kemisk syntese stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer og opløselighed. anvendelser af kemi i hverdag og inden for teknik, produktion og teknologi. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 5, side 178-188. Eksperimentelt arbejde: - Syntese af indigo og indfarvning af tekstil (bilag 8) - Farvestoffer i det 18. 19 og 20 århundrede (bilag 9) Skriftligt arbejde: - Indigosyntese journalark - Farvestoffer i det 18. 19 og 20 århundrede - efterbehandling/journalark Omfang Særlige fokuspunkter 8x45min Faglige mål: anvende kemiske modeller og kemisk systematik til at beskrive kemiske fænomener. gennemføre enkle kemiske beregninger. tilrettelægge og udføre enkle kemiske eksperimenter og i tilknytning hertil opstille og afprøve hypoteser. opsamle, efterbehandle og vurdere eksperimentelle data og dokumentere eksperimentelt arbejde. sammenknytte teori og eksperimenter. kvantitativ analyse Lanbert-Beers lov og spektrofotometri Tværfagligt projektarbejde (kemi, teknologihistorie, engelsk) Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Tværfagligt projektarbejde (kemi, teknologihistorie, engelsk) Retur til forside Side 6 af 41

Retur til forside Tema 5 Indhold Isomeri Kernestof: stoffers opbygning og egenskaber i relation til isomeri. kemisk sprogbrug, herunder nomenklatur. anvendelser af kemi i hverdag og inden for teknik, produktion og teknologi. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 6, side 193-198, 201-211. Eksperimentelt arbejde: - Z-E-omlejring (bilag 10) Skriftligt arbejde: - Z-E-Omlejring- journalark Andet materiale: Udsendelse om thalidomid og dets renæssance (fra Aljazeera) https://www.youtube.com/watch?v=1tej9wb b8 Optisk isomeri (fra University of Surrey) https://www.youtube.com/watch?nr=1&v=rbtgaz70_jy&feature=endscreen Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 5x45min Faglige mål: anvende kemiske modeller og kemisk systematik til at beskrive kemiske fænomener. anvende faglig viden til at identificere, redegøre for og diskutere enkle kemiske problemstillinger fra teknologi, produktion, hverdag og den aktuelle debat. Individuelt arbejde Klassediskussion Grupppearbejde/fremlæggelse Retur til forside Side 7 af 41

Retur til forside Tema 6 Indhold Uorganisk kemi Kernestof: udvalgte uorganiske stoffers egenskaber og anvendelse. udvalgte reaktionstyper, herunder redoxreaktioner. anvendelser af kemi i hverdag og inden for teknik, produktion og teknologi. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 8, side 247-278 samt kapitel 9, side 281-305. Eksperimentelt arbejde: - Jernindholdet i ståluld (bilag11) - ph-titrering af salmiakspiritus (bilag 12) Skriftligt arbejde: - Rundt om Ca, Fe og Cu - Jernindholdet i ståluld- rapport - ph-titrering af salmiakspiritus journal - Nitrogen - opgavebesvarelser Andet materiale: Demonstrationsforsøg: påvisning af CO 2 med kalkvand (fig. 135, side 249 i BASISKEMI B). Video om Ca (fra the University of Nottingham) http://www.periodicvideos.com/videos/020.htm Video om Jernindhold i ståluld (1-3, fra Frederiksberg gymnasium) https://www.youtube.com/watch?v=i5jnlvf4s_0 https://www.youtube.com/watch?v=loyu5vspbyk https://www.youtube.com/watch?v=ha5bz_5aooi Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 18x45min Faglige mål: indsamle, udvælge og anvende informationer om kemiske emner anvende faglig viden til at identificere, redegøre for og diskutere enkle kemiske problemstillinger fra teknologi, produktion, hverdag og den aktuelle debat. kvantitativ analyse. Eksperimentelt arbejde Individuelt/gruppearbejde Klassediskussion Skriftligt arbejde Retur til forside Side 8 af 41

4. semester Retur til forside Tema 7 Indhold Kemisk ligevægt Kernestof: kemisk ligevægt; ligevægtskonstanter, forskydning (ændring i stofmængdekoncentration, temperatur, Le Chateliers princip). stoffers egenskaber i relation til opløselighed (opløselighedsprodukt, gas i vand mv.). kemiske beregninger, herunder brug af ligevægtsloven. Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 2, side 29-45, 53-63. Eksperimentelt arbejde: - Indgreb i en kemisk ligevægt (jern(iii)ioner og thiocyanationer) (bilag 13) Skriftligt arbejde: - Indgreb i en kemisk ligevægt efterbehandling/journal - Heterogene ligevægte - opgavebesvarelser Andet materiale: Video af det udførte eksperiment https://www.youtube.com/watch?v=cfvjo66lcoo Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 9x45min Faglige mål: anvende kemiske modeller og kemisk systematik til at beskrive kemiske fænomener. gennemføre kemiske beregninger. Klasseundervisning Projektarbejdsform Gruppearbejde Skriftligt arbejde Eksperimentelt arbejde Retur til forside Side 9 af 41

Tema 8 Indhold Syre-basereaktioner Kernestof: simple kemiske beregninger, herunder ph-beregning i diverse sure, basiske og amfolyt-opløsninger og brug af pufferligningen. udvalgte reaktionstyper, herunder syre-basereaktioner (syre- og basestyrke, puffersystemer, korresponderende syre-basepar og deres bjerrumdiagrammer, syrebasetitrering). Litteratur: BASISKEMI B, Mygind, V. Nielsen og Axelsen (Haase & søns forlag, 2010): Kapitel 3, side 73-109. Eksperimentelt arbejde: - Phosphorsyre i cola (bilag 14) Skriftligt arbejde: - Phosphorsyre i cola rapport - Phosphorkredsløb og phosphorsyre- opgavebesvarelser - Syrer & baser og ph-beregninger opgavebesvarelser - Bjerrumdiagram- opgavebesvarelser Andet materiale: Litteratur-supplement: Kend Kemien 2, Parbo, H., Nyvad, A., og Mortensen, K.K. (Gyldendal 2009, 1. udgave 3. oplag) Kapitel 4. Omfang Særlige fokuspunkter Væsentligste arbejdsformer 18x45min Faglige mål: anvende kemiske modeller og kemisk systematik til at beskrive kemiske fænomener. gennemføre enkle kemiske beregninger. tilrettelægge og udføre enkle kemiske eksperimenter og i tilknytning hertil opstille og afprøve hypoteser. kvalitativ og kvantitativ analyse. Klasseundervisning Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Retur til forside Side 10 af 41

Bilag Bilag 1 Metaller i syrer Materialer HNO 3 (4M og 15M) HCl (1M, 2M, 4M) Mg (s) med forskellig overfladeareal Cu (s) med forskellig overfladeareal Udstyr Reagensglas Reagensglasstativ Sikkerhed Personlige værnemidler. Husk udsugning. Formål Formålet med disse eksperimenter er at undersøge, hvordan reaktionshastigheder i kemien er afhængige af forskellige faktorer (overfladeareal, hvilke stoffer, der reagerer, koncentration) Fremgangsmåde Syrer (1-2mL) og metaller (2-4 spåner) blandes efter skemaet nedenfor. Alle observationer om temperaturændring, farveskift, gasudvikling m.v. nedskrives. Der tages tid på, hvor længe reaktionen er om at løbe til ende i de enkelte eksperimenter (hvornår er metalstykket helt forsvundet?). HCl HNO 3 1M 2M 4M 4M 15M 4M 15M Mg Mg Cu Side 11 af 41

Bilag 2 Reaktion mellem thiosulfat og saltsyre Side 12 af 41

Bilag 3 Katalyse og inhibition i praksis (biokemi) Beskrivelse af eksperimenterne Eleverne eksperimenterede med enzýmet katalase fra diverse celletyper (lever, kartoffel og gær) (biokemisk katalyse). De brugte H 2 O 2 på cellematerialerne, som havde forskellige overfladeareal. Det blev også forsøgt at inhibere katalase med tungmetal (PbNO 3 ). Desuden katalyseredes spaltningen af H 2 O 2 med KMnO 4. Enkelte elever fremstillede skumpølse (se Showkemi af Peter Hald). Side 13 af 41

Bilag 4 Nylonsyntese Syntese af nylon Formål I dette eksperiment skal du fremstille nylon ved hjælp af Nylontricket. Apparatur og kemikalier 50 ml målebæger 50 ml måleglas Plastdråbepipetter 15 cm kobbertråd eller lang pincet 1 glasspatel, målebæger eller lille tromle til at vikle tråd om. 1,6-diaminohexan i vand Adipoylchlorid i xylen Teori I dette eksperiment skal du fremstille nylon 6,6. Før du begynder, skal du læse artiklen Nylon, der handler om fremstilling polymerer, herunder nylon, og om nylonfibres specielle egenskaber. Nylon 6,6 fremstilles ud fra adipoylchlorid opløst i et organisk opløsningsmiddel (xylen) og 1,6- diaminohexan opløst i vand. På overgangen mellem de to ikke-blandbare væsker, sker der en kondensationsreaktion mellem adipoylchlorid og 1,6-diaminohexan. Denne reaktion kan lade sig gøre, fordi diaminen er opløselig i både den vandige og den organiske fase, mens adipoylchlorid kun er opløselig i den organiske fase. I det øjeblik diaminen diffunderer fra den vandige til den organiske fase, sker kondensationsreaktionen og der dannes en film af nylon på grænsefladen. Når hele fladen er dækket af nylonfilmen, stopper reaktionen. Heldigvis er nylon 6,6-filmen så stærk, at du kan fange nylonen med en krog og trække det ud af opløsningen efterhånden, som det dannes. På den måde kan nye monomere fra de to væskefaser komme i kontakt med hinanden og polymerisationsreaktionen fortsætter. Med lidt snilde og fingerfærdighed kan du at trække en lang nylontråd ud af opløsningen og rulle den op på en flaske eller tromle. Det er det såkaldte Nylontrick. Side 14 af 41

Eksperiment 1. Fremstil en 5% opløsning af 1,6-diaminohexan ved at smelte 3 g 1,6-diaminohexan og opløse det i 50 ml H 2 O. 2. Fremstil en 5% opløsning af adipoylchlorid ved at opløse 1,85 ml adipoylchlorid i 50 ml xylen. 3. Fremstil en 20% opløsning af NaOH (aq) ved at fortynde NaOH i vand. Beregn selv de mængder, du skal bruge ud fra koncentrationen af den NaOH-opløsning, der findes i laboratoriet. Slutvolumenet skal være 10 ml. 4. Hæld 10 ml. 5% 1,6-diaminohexan-opløsning i et 50 ml målebæger. 5. Tilsæt 10 dråber 20% NaOH-opløsning. 6. Tilsæt forsigtigt - 10 ml 5% adipoylchlorid-opløsning til 1,6- diaminohexan-opløsningen ved at lade væsken løbe ned langs indersiden af målebægeret, mens du holder det let på skrå. Der vil øjeblikkeligt blive dannet en nylonfilm på overgangen mellem de to væsker. 7. Med en kobberkrog eller pincet kan du nu forsigtigt trække filmen fri af målebægerets vægge. Derefter tager du fat på midten af filmen igen med krog eller pincet - og trækker den langsomt op af væsken, mens der hele tiden dannes mere nylon. Før tråden omkring en glasspatel, et målebæger eller en lille tromle og rul den op herpå. På den måde kan du trække en nylontråd på flere meter. Pas på du ikke trækker så hurtigt, at nylontråden knækker. Den uvaskede tråd må ikke røres med fingrene! 8. Vask nylonsnoren omhyggeligt i flere omgange i vand og læg den til tørre på køkkenrulle. 9. Brug kobberkrogen eller pincetten til at røre grundigt i den resterende væske, så der dannes mere nylon. Gentag trin 8. 10. Vrid evt. nylontrådene, så du får så meget vand som muligt ud og slut af med at veje dem. Side 15 af 41

Oprydning Vand og NaOH kan hældes direkte ud i vasken, mens den sure, vandige fase (diaminohexan) først skal neutraliseres til ph7 med fortyndet NaOH. Derefter kan du hælde den ud i vasken. Den resterende xylen skal hældes i en beholder til organiske opløsningsmidler. Hvis du ikke vil beholde din nylonsnor, skal den smides i en beholder til fast affald. Spørgsmål og opgaver 1. Forklar med dine egne ord, hvordan nylontråden dannes. 2. Forklar hvorfor du tilsatte NaOH og hvorfor det er vigtigt. 3. Beregn det teoretiske udbytte og vej det faktiske udbytte af eksperimentet. Angiv det både i gram og i procent. Kommentar: For at beregne udbyttet skal du kende vægten af den mængden 1,6-diaminohexan, du tilsatte. Den kan du finde her i vejledningen. Mængden af adipoylchlorid skal du beregne ud fra det volumen, du tilsatte (densiteten af adipoylchlorid er 1,25 g/ml.) Sammenlign det udbytte, du når frem til gennem dine udregninger med vægten af nylontråden fra eksperimentet. 4. Identificer og forklar, hvad der sandsynligvis gik galt, hvis du fik mere end 100 % i udbytte. 5. Hvis du ikke fik en lang, tynd nylonstreng, angiv nogle grunde for dette. Side 16 af 41

Bilag 5 Oxidation af alkoholer og detektion ag aldehyder og ketoner PRIMÆRE, SEKUNDÆRE OG TERTIÆRE ALKOHOLER Oxidation af alkoholer samt detektion af aldehyder og ketoner Formål: Formålet med dette eksperiment er at oxidere alkoholer, undersøge om oxidationsprodukterne er aldehyder eller ketoner og på baggrund af dette påvise, om udgangsstoffet er en primær, sekundær eller tertiær alkohol. Teori: Nogle alkoholer kan oxideres. Oxidationsprodukterne har noget lavere kogepunkter end alkoholerne, og de fordampede produkter kan opfanges i en dråbepipette til nærmere undersøgelse. I eksperimentet anvendes den violette permanganat, MnO 4, i sur opløsning som oxidationsmiddel. Primær alkoholer kan oxideres i to trin: 1. ved forsigtig oxidation omdannes til aldehyder. 2. Ved videre oxidation omdannes aldehydet til en carboxylsyre. Første trin af redoxreaktion er vist her (reaktionen skal afstemmes, sur opløsning): R-CH 2 OH + MnO 4 - violet R-CHO + Mn 2+ farveløs I praksis dannes der også det brunsorte mangan(iv)oxid, MnO 2 (reaktionen skal afstemmes, sur opløsning: R-CH 2 OH + MnO 4 - violet R-CHO (aq) + MnO 2 (s) brunsort Sekundære alkoholer kan oxideres til ketoner (reaktionsskemaet er ikke afstemt). R 1 -CHOH-R 2 (aq) + MnO 4 - (aq) R 1 -CO-R 2 (aq) + MnO 2 (s) Tertiære alkoholer kan ikke oxideres under de milde betingelser, der anvendes i dette eksperiment. I eksperimentet oxideres tre alkoholer mærket A, B og C. Reaktionsprodukterne undersøges vha. af Tollens test, Fehlins væske samt en opløsning af 2,4-dinitrophenylhydrazin: Reaktion med 2,4-dinitrophenylhydrazin Aldehyder og ketoner er begge carbonylforbindelser, der indeholder carbonylgruppen >C=O. Carbonylgruppen kan påvises med 2,4-dinitrophenylhydrazin (2,4-DNPH), idet carbonylforbindelser og 2,4- DNPH danner tungtopløselige forbindelser, hydrazoner, som er gule eller orange. Se Basiskemi B side 162-163. Fehlings prøve Kobber(II)ioner kan i basisk opløsning oxidere aldehyder (undtagen aromatiske aldehyder). Fehlings prøve udføres ved hjælp af Fehlings væske, som giver en positiv reaktion i form af et rødt bundfald af Cu 2 O. Ketoner reagerer ikke med Fehlings væske. Se Basiskemi B side 223-225. Tollens test Sølv(I)ioner kan i basisk opløsning oxidere aldehyder. Tollens test udføres ved hjælp af Tollens reagens, som giver en positiv reaktion i form af et sølvspejl eller et sort bundfald af frit sølv. Ketoner reagerer ikke med Tollens reagens. Se Basiskemi B side 161. Side 17 af 41

Apparatur: Kemikalier: Risici: Bunsenbrænder Trefod med net Bægerglas, 100mL eller 250mL Træklemme/læderstrop 12 små reagensglas Reagensglasstativ Plastpipetter 0,4 M kaliumpermanganat, KMnO 4 (ca. mættet opløsning) 2,4-dinitrophenylhydrazin-opløsning, 2,4-DNPH Fehling I Fehling II 0,1 M sølv(i)nitrat, AgNO 3 2 M svovlsyre, H 2 SO 4 2 M natriumhydroxid, NaOH 2 M ammoniak, NH 3 Diverse alkoholer (propan-1-ol, propan-2-ol og 2-methylpropan-2-ol, hældt i flasker mærket A, B og C) Ethanol (opløsning af NaHSO 3 til rengøring efter oxidation) (2 M HNO 3 til rengøring efter Tollens reagens) (acetone til rengøring efter hydrazinen). * Alkoholerne er brandfarlige og farlige ved hudkontakt, indånding og indtagelse. * Kaliumpermanganatopløsning giver brune pletter pa hud og tøj. * Opløsningen af 2,4-dinitrophenylhydrazin virker ætsende og er farlig ved hudkontakt, indånding og indtagelse. * Fehling I og Fehling II er sundhedsskadelige og farlige ved indtagelse. * 2M natriumhydroxid og Fehling II virker ætsende. Eksperimentelt: Når selve oxidationen udføres, skal de tre punkter a) til d) være ordnet, ellers når oxidationsprodukterne at smutte væk. For at indøve metoden bruges ethanol. a) Fyld vand i bægerglasset, og fyr op under det, så vandet næsten koger. b) I et reagensglas afmåles fem dråber 2,4-dinitrophenylhydrazin-opløsning. Stil glasset parat i stativet. c) I et andet reagensglas afmåles først fem dråber 0,05 M AgNO 3. Tilsæt en dråbe 2 M NaOH. Hurtigt tilsættes fire dråber 2 M NH 3. Omryst ved forsigtigt at knipse på glasset. Hvis det brune bundfald ikke opløses, må der tilsættes lidt mere 2 M NH 3. Stil glasset parat i stativet. Denne opløsning kaldes for Tollens reagens. d) I et tredje reagensglas tilsættes fem dråber Fehling I og fem dråber Fehling II. Omryst blandingen til den får en ensartet farve. Denne opløsning kaldes for Fehlings væske. e) I et fjerde reagensglas afmåles otte dråber 0,4 M KMnO 4 og fem dråber 2 M H 2 SO 4. Tilsæt fem dråber alkohol. Omryst forsigtigt. Side 18 af 41

f) Opvarm det fjerde reagensglas med indhold på vandbadet. Læg mærke til eventuelle farveskift i reaktionsblandingen. g) Efter et øjeblik, når glassets indhold er varmt, stikkes der en tør og ren dråbepipette ned i glasset uden af pipetten rører ved væsken. Pump luft ud og ind af pipetten nogle gange. Slut af med at suge et muligt fordampet reaktionsprodukt ind i pipetten. Stik pipetten ned i glasset med 2,4- dinitrophenylhydrazinen uden at væsken rammes. Pump forsigtigt pipetten nogle gange, mens glasset omrystes. Observer og noter. h) Hurtigt herefter suges der vha. pipetten noget mere fordampet reaktionsprodukt fra reagensglas 4. Dette pumpes ud i reagensglasset med Tollens reagens uden at væsken rammes. Omryst mens der pumpes, og opvarm et øjeblik på vandbadet. Observer og noter. i) Hurtigt herefter suges der igen vha. pipetten noget mere fordampet reaktionsprodukt fra reagensglas 4. Dette pumpes ud i reagensglasset med Fehlings væske. Omryst mens der pumpes, og opvarm et øjeblik på vandbadet. Observer og noter. j) Gentag med andre alkoholer. ml Rengøring af glasudstyret: k) Reagensglas med Tollens reagens skal tømmes i vasken efterfulgt af grundig skylning med vand (hvis blandingen får lov at stå, kan der dannes det eksplosive sølvazid, Ag 3 N). Sølvbelægning i glasset fjernes ved tilsætning af nogle dråber 2 M HNO 3 efterfulgt af opvarmning på vandbadet. l) Reagensglas med oxidationsblandingen tømmes i dunken med surt uorganisk affald. Skyl grundigt efter med vand og brug en flaskerenser. Brune belægninger i glasset fjernes ved at tilsætte et par dråber NaHSO 3 -opløsning og evt. 1 dr 2 M H 2 SO 4. m) Glassene med 2,4-dinitrophenylhydrazinen tømmes i dunken til organisk affald. Skyl glasset efter med 2 dråber acetone. n) Glassene med Fehlings væske Efterbehandling: Side 19 af 41

1) Sammenfattet forsøgsresultaterne i skemaet nedenfor. 2) Angiv alkoholernes strukturformler. 3) Beskriv grundigt, hvordan man på grundlag af de udførte forsøg kan finde ud af, om de undersøgte alkoholer er primære, sekundære eller tertiære. Pas på, at I tydeligt skelner mellem alkohol og reaktionsprodukt. Forklar iagttagelserne under forsøget. 4) Angiv strukturformler for oxidationsprodukterne af alkoholerne. 5) Ved forsøget stifter I bekendtskab med to mulige redoxreaktioner for oxidation af en alkohol og tre forskellige påvisningsreaktioner. Angiv et eksempel på et afstemt reaktionsskema for hver af de fem reaktioner. 6) Hvorfor er det vigtigt, at man ved oxidationen af alkoholen hurtigt fjerner oxidationsproduktet fra reaktionsblandingen? 7) For hvert af de undersøgte alkoholer sammenfattes iagttagelserne i skemaet i en konklusion, der angiver om alkoholen er primær, sekundær eller tertiær og om oxidationsproduktet er et aldehyd eller en keton. Strukturformel lagttagelse ved reaktion med 2,4-DNPH lagttagelse ved Fehlings prøve lagttagelse ved Tollens' test Oxidationsprodukt: navn og strukturformel Alkohol A Alkohol B Alkohol C Side 20 af 41

Bilag 6 Estersyntese Side 21 af 41

Side 22 af 41

Bilag 7 Syntese af acetylsalicylsyre Side 23 af 41

Side 24 af 41

Side 25 af 41

Bilag 8 Syntese af indigo Side 26 af 41

Side 27 af 41

Bilag 9 Farvestoffer FARVESTOFFER I DET 18., 19. Og 20. ÅRHUNDREDE» frit efter Mygind. Side 28 af 41

Formål og introduktion til de elektroniske tilstande der giver anledning til farverige molekyler primært her i det organiske område af kemien. Dobbelt bindinger mellem C- atomer og dobbelt bindinger til både O- og N-atomet fra C-atomet er den mest udbredte molekylære farvegiver. Når et stof indeholder flere dobbeltbindinger kan de være placeret på forskellig vis, hvoraf den mest interessante når vi taler om farvede molekyler, er med en enkelt binding mellem dobbeltbindinger; denne opsætning kaldes konjugerede dobbeltbindinger. Vi kender det fra benzen-ringen med dobbeltbinding mellem hverandet C-atom (mange farvede molekyler indeholder en benzenring). Når molekyler er opbygget således vil det indeholde mange frie elektroner der relativt nemt kan exiteres med energien fra solen. Et eksempel er beta-caroten der indeholder 11 konjugerede dobbeltbindinger og er orange. Vi vil her se på hvordan man simpelt kan påvirke dobbeltbindinger og herfor i princippet ændre molekylers farver ved at addere dibrom til en dobbeltbinding. Som opstart laver vi en udskiftning af et H-atom med et Br-atom ved en substitutionsreaktion. APPARATUR KEMIKALIER \ Eppendorf rør \ ph-papir \ Plastpipetter \ Varmeplade \ Heptan, C 7H 16 \ Hex-1-en \ Mikroskala reagensglas \ Bromvand, Br (aq) \ sølvnitrat, AgNO 3 (aq), 0,1 M RISICI \ Heptan og Hex-1-en er brandbare og sundhedsskadelige og skal håndteres under punktsudsug eller stinkskab. \ Bromvand er giftig ved indånding og skal håndteres i stinkskab \ 0,1 M sølv(i)nitrat virker ætsende og giver sorte pletter på hud og tøj EKSPERIMENTEL UDFØRELSE SUBSTITUTIONSREAKTION a) \ I stinkskab overføres 0,5 ml bromvand til hvert af to eppendorfrør. \ Overfør desuden ca. 0,5 ml heptan til hvert eppendorfrør, og luk dem grundigt med låget. \ Notèr iagttagelser \ Ryst begge rør grundigt og læg straks det ene rør i mørke (1). \ Beskriv udseendet af indholdet i det andet eppendorfrør, 2 (lys). Notèr \ Tag eppendorfrøret frem fra mørket og beskriv indholdets udseende. Notèr b) I det efterfølgende arbejdes videre med eppendorfrør 2 (lys) Side 29 af 41

\ Med en plastpipette suges en dråbe af vandfasen op, og den overføres til et lille stykke ph-papir. Notèr iagttagelser. \ Placer en dråbe af vandfasen i et mikroreagensglas, og dryp èn dråbe 0,1 M sølvnitrat oveni. Notèt iagttagelser. ADDITIONSREAKTION \ I stinkskabe overføres 0,5 ml bromvand til et eppendorfrør. \ Overfør 0,5 ml hex-1-en til røret, luk grundigt med låget, og beskriv indholdets udseende. \ Ryst og beskriv igen indholdets udseende ALLE RESULTATER KAN INDFØRES I FØLGENDE: Substitution Bromvand og heptan i eppendorfrør 1 og 2 Før omrystning Efter omrystning Eppendorfrør 1 efter ca. 10 minutter i mørke Eppendorfrør 2 efter ca. 10 minutter i lys Udseende Iagttagelse Måling af ph i vandfasen Tilsætning af sølvnitrat til vandfasen ADDITION Bromvand og hex-1-en Udseende før omr. Udseende efter omr. EFTERBEHANDLING. 1. Forklar indholdets udseende i eppendorfrør 2 før og efter omrystning. 2. Opskriv et reaktionsskema for substitutionsreaktionen mellem heptan og dibrom 3. Forklar hvordan resultatet af ph-målingen i vandfasen kan understøtte, at der er sket en substitutionsreaktion. Side 30 af 41

4. Forklar hvordan iagttagelser ved tilsætning af sølvnitrat til vandfasen kan understøtte, at der er sket en substitutionsreaktion. 5. Opskriv et reaktionsskema for additionsreaktionen mellem hex-1-en og dibrom. 6. Forklar hvorfor det ikke er nødvendigt at benytte to eppendorfrør i dette eksperiment 7. Gør brug af noterne Farvestoffer og maling og 8. Forklar hvorfor hex-1-en ikke er et farvet molekyle, når det nu indeholder en dobbeltbinding. 9. Forklar hvad der menes med konjugerede dobbeltbindinger 10. Giv eksempler på uorganiske atomer og uorganiske molekyler der giver anledning til farve i vandige opløsninger. LØS FØLGENDE OPGAVER SIDE 55, 56, 57, 58, 59 1, 3a, 4b,c, 9, 10, 11 - og 12 for de skrappe Side 31 af 41

Kemi laboratorieforsøg 5.2 Z-E-Omlejring (Z)-butendisyre (maleinsyre) kan omlejres til (E)- butendisyre (fumarsyre): H H C C C(=O)OH C(=O)OH H HO(O=)C C C C(=O)OH De to isomere butendisyrer har forskellige fysiske egenskaber. Apparatur & Kemikalier Udførelse Afvej 6,0 g (Z)-butendisyre og opløs det i 10 ml vand i et 100 ml bægerglas. 25 ml måleglas 100 ml bægerglas Tilsæt 15 ml koncentreret saltsyre 1. Vandbad Udstyr til sugefiltrering Udstyr til smeltepunktsbestemmelse (Z)-butendisyre Koncentreret HCl Magnesiumbånd H Bilag 10 Z-E-Omlejring Opvarm blandingen i et vandbad i ca. 3 minutter (der skal dannes et fast, hvidt stof). Reaktionsblandingen nedkøles i koldt vand. Bundfaldet sugefiltreres og tørres i et varmeskab ved 100 C. Sammenligning Afvej 1 g (Z)-butendisyre og 1 g af den fremstillede (E)-butendisyre. Fyld stofmængderne Opløselighed i 10 ml vand i hver sit reagensglas med prop. Ryst. Notér iagttagelser. Syrestyrke Smeltepunkt Efter øvelsen Afvej 0,1 g (Z)-butendisyre og 0,1 g af den fremstillede (E)-butendisyre. Fyld stofmængderne i 20 ml vand i hver sit reagensglas. Put 1 cm magnesiumbånd ned i hvert reagensglas. Notér iagttagelser. Bestem de to butendisyrers smeltepunkter. Find i tabelværker værdier for relevante fysiske størrelser. Giv en forklaring på, at de to butendisyrer har forskellige egenskaber. 1 Farligt. Ætsende. Overhold sikkerhedsregler. Side 32 af 41

Side 33 af 41

Bilag 11 Jernindhold i ståluld Side 34 af 41

Bilag 12. ph-titrering af salmiakspi Side 35 af 41

Bilag 13. Indgreb i en kemisk ligevægt INDGREB I EN KEMISK LIGEVÆGT FORMÅL Under forsøgene undersøges forskellige indgreb i en kemisk ligevægt mellem jern(iii)ioner (Fe 3+ ) og thiocyanationer (SCN - ). Le Chateliers princip forsøges eftervist: Et ydre indgreb i et ligevægtssystem fremkalder en forskydning, som formindsker virkningen af indgrebet. TEORI Jern(III)ioner reagerer med thiocyanationer (SCN-) og danner en kompleksion Fe(SCN) 2+, som er rød. Foretages forskellige indgreb i dette ligevægtssystem er det muligt at afgøre, ved hjælp af opløsningens farve, om indgrebet bevirker en forskydning mod højre, mod venstre eller slet ikke bevirker nogen forskydning. FORSØG Fe 3+ (aq) + SCN - (aq) Fe(SCN) 2+ (aq) 1.0) Tilsæt 10mL 0,1 M Fe(NO 3 ) 3 og 10mL 0,1 M KSCN til 200mL demineraliseretvand i en 250mL komisk kolbe. Bland væskerne ved roligt omrøring. Overfør opløsning til syv reagensglas, som fyldes ca. 1/3 op. Nummerer reagensglassene. Glas nr. 1-6 bruges til følgende forsøg, mens glas nr. 7 gemmes til farvesammenligning. Gem også resten af blandingen i den koniske kolbe til punkt 6.1) 1.1) Tilsæt en spatelfuld Fe(NO 3 ) 3 (s) til reagensglas nr. 1 og rør rundt. Observer og noter forskydningen. 2) Askorbinsyre (C-vitamin) reducerer Fe 3+ til Fe 2+. Tilsæt nogle få korn askorbinsyre til reagensglas nr. 2 og rør rundt. Observer og noter forskydningen. 3) Tilsæt en spatelfuld KSCN (s) til reagensglas nr. 3 og rør rundt. Observer og noter forskydningen. 4.0) Inden forsøget med reagensglas nr. 4 udføres et lille for-forsøg, hvor nogle få 2-3mL 0,1 M KSCN-opløsning hældes i et lille reagensglas, og tilsættes et par dråber 0,1 M AgNO 3 (sølvnitrat). Observer og noter jeres iagttagelser. 4. 1) Tilsæt nu 3-5 dråber 0,1 M AgNO 3 til reagensglas nr. 4. Observer og noter jeres iagttagelser. 5) Klargør et vandbad på ca. 55 C i et 250mL bægerglas. Klargør et andet vandbad med isvand i et 250mL bægerglas. Placer reagensglas nr. 5 i det varme vand og reagensglas nr. 6 i isvandet. Lad reagensglassene 5 Side 36 af 41

og 6 stå 10-15 minutter. Sammenlig dem med reagensglas nr. 7. Observer og noter forskydningen. 6.0) Inden sidste forsøg udføres endnu et lille for-forsøg. Sæt to måleglas ved siden af hinanden og fyldte dem halvt op med 0,002 M KMnO 4. Hold hoved over de to glas, se ned gennem opløsningerne og sammenlign farveintensiteterne. Fordobl herpå volumen i det ene måleglas ved tilsætning af demineraliseret vand. Sammenlig som før farveintensiteterne i de to glas. Noter iagttagelserne. 6. 1) Udfør et helt tilsvarende forsøg med den røde ligevægtsblanding fra den koniske kolbe. Observer og noter forskydningen. EFTERBEHANDLING a) Opskriv ligevægtsbrøken for ligevægtssystemet på basis af det afstemte reaktionsskema. b) Afgør i hvilken retning ligevægten forskydes i hvert enkelt af forsøgene sker der en nettoreaktion mod højre eller venstre efter de enkelte indgreb? Giv forklaringer, hvor ændringerne i ligevægtsbrøken kommenteres. Side 37 af 41

Bilag 14 Phosphorsyre i cola Side 38 af 41

Side 39 af 41

Side 40 af 41

Side 41 af 41