Проектно – исследовательская работа «Получение малахита из яичной скорлупы и изучение влияния температуры и концентрации насыщенных растворов медного купороса на скорость на скорость химической реакции и интенсивность окраски малахита»

Проектно- исследовательская работа

Получение искусственного малахита из яичной скорлупы и изучение влияния температуры насыщенных растворов медного купороса на скорость химической реакции и интенсивность окраски малахита

Выполнили обучающиеся 8 класса

МКОУ Бутурлиновская ООШ №4

Цупикова И.А, Шабанова В.А.

Научный руководитель

учитель химии Гайворонская Т.М.

Что такое малахит?

Малахит — один из главных минералов меди, содержит 57,4% чистого металла. Кроме меди, в его состав входят кислород, углерод и вода. По составу малахит представляет собой водную углекислую соль меди — Cu(OH) 2 ·CuCO 3  . Окиси меди в малахите содержится до 72%, поэтому он использовался как медная руда. Окраска малахита объясняется присутствием иона меди.

Характерный узор малахита на полированном срезе

Малахит в настоящее

время хорошо известен

как ювелирный и

поделочный

камень изумрудный

и темно-зеленый,

названный из-за

сходства своего цвета с

цветом листьев мальвы

(по-гречески «малахэ»)

Это интересно

Месторождения малахита есть на Урале, в Африке, в Южной Австралии и США. Однако, по цвету и красоте узоров малахит зарубежных стран не может сравниться с уральским. В историю минералогии вошло уральское месторождение Гумешки, где в 1835 году была найдена глыба в 250 тонн.



Минерал подвешивали над колыбелью младенца, чтобы защитить его от злых духов и болезней. Малахитовый камень – первый подарок, который преподносили младенцу



В Древнем Египте считалось, что этот камень - наилучший помощник фараонов в принятии решений

Образование малахита в природе

В природных условиях некоторые руды образовались за счет взаимодействия карбонатных пород с растворами солей металлов, главным образом в виде сульфатов. Сульфаты меди получаются в природных условиях при окислении сульфидов кислородом воздуха в присутствии воды. Для имитации этих процессов, которые в природе протекают миллионы лет, можно в малахит превратить яичную скорлупу.

Цель работы

доказать влияние температуры и концентрации насыщенных растворов соли на скорость химической реакции на примере получения малахита из яичной скорлупы

Задачи работы:

- изучить состав малахита и области его применения из литературных источников;

- изучить методику приготовления насыщенных растворов медного купороса по кривым растворимости;

• изучить методику и химизм получения малахита из яичной скорлупы;
• воспроизвести в лабораторных условиях природный процесс образования малахита;
• провести исследование на предмет влияния температуры и концентрации растворов медного купороса на скорость образования малахита и интенсивность его окраски.

Объект исследования :

Физические факторы (температура, концентрация растворов), влияющие на скорость химической реакции

Предмет исследования :

- насыщенные растворы медного купороса , приготовленные при различных температурах, интенсивность окраски малахита

Гипотеза:

В лабораторных условиях можно получить малахит из яичной скорлупы.

На скорость образования малахита в природе и интенсивность его окраски влияют температура и концентрация насыщенных растворов солей меди ( II)

Химизм процесса

При некотором избытке солей в растворе образуются гидроксиды металлов, а в некоторых случаях - основные соли :

2СаCO 3 + 2CuSO 4 + H 2 O  CuCO 3  Cu(OH) 2  +

2CaSO 4  + CO 2 

Малахит в природе

Экспериментальная часть 1.Реактивы и оборудование

Оборудование:

• Лабораторные весы
• Лабораторные разновесы
• Мензурка

4. Термометр

5. Ложечка для сыпучих реактивов

• Склянки для растворов емкостью 500мл.

7. Нагревательный прибор

Реактивы:

• Яичная скорлупа
• Медный купорос
• Дистиллированная вода

Экспериментальная часть 2. Изучение теории приготовления насыщенных растворов медного купороса

1. Выяснили , что растворимость медного купороса зависит заметно от температуры (при повышении температуры от 0 0 С до 100 0 С растворимость возросла более, чем в 3 раза) .

Экспериментальная часть 2. Изучение теории приготовления насыщенных растворов медного купороса

2. Для приготовления насыщенных растворов использовали кривые растворимости медного купороса и вычислили коэффициенты растворимости соли при температуре

Экспериментальная часть 3. Определение коэффициентов растворимости медного купороса

3.Коэффициент растворимости –максимально возможное число граммов вещества, которое может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре

Результаты расчетов внесли в таблицу

Температура раствора

20 0 С

Коэффициент растворимости

40 0 С

0,20 (20 /100)

(число г соли/100г растворителя)

0.30 (30 /100)

60 0 С

0,45 (45 /100)

(число г соли/100г растворителя)

Экспериментальная часть 4. Практическая часть

4. В куриных яйцах сделали два отверстия с противоположных его сторон, «выдули» содержимое и поместили в насыщенные растворы медного купороса при температурах 20 0 С, 40 0 С, 60 0 С.

Результат – через 3 недели

Результаты эксперимента

Температура насыщенного раствора

т

Скорость образования малахита

20 0 С

Цвет

3 недели (21 день)

40 0 С

Светло-зеленый с темными вкраплениями бесцветными кристалликами гипса

60 0 С

2,5 недели (18 дней)

Темно-зеленый с темными вкраплениям и бесцветными кристалликами гипса

2 недели (14 дней)

Темно-зеленый и с бесцветными кристалликами гипса

20 0 С

40 0 С

60 0 С

Заключение

1. В лабораторных условиях получили искусственный малахит из яичной скорлупы в течение 2-3 недель.

В растворе сульфата меди на поверхности

образовавшегося малахита выпали мельчайшие кристаллики гипса, а в насыщенных растворах , приготовленных при температуре 40 0 С, 60 0 С,

еще образовались кристаллы медного купороса.

2. В ходе эксперимента мы подтвердили свою гипотезу о том, что в природных условиях температура растворов солей и концентрация повлияли на окрасу малахита.

Список литературы

1. Большая Советская энциклопедия ∕ издание четвертое, исправленное

и дополненное, гл. ред. А.М. Прохоров, М.: «советская энциклопедия» 1990 – 1631 с.

2. Химия 8: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений ∕ Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, Н.Н. Гара и др.- 3 - е издание. , перераб. – М: Издательский центр «Вентана – Графф» 2010 - 223 с .

3.Химия. Неорганическая химия 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений ∕ Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман- 13 издание. – М: Просвещение 2009 - 176 с .

4. Научно-методический журнал «Химия в школе» ,№3, 1990г.с. 40-41

5.Энциклопедическийсловарь юного химика ∕Составители В.А.Крицман, В.В.Станцо. М.: Просвещение 1982 -362 с.

6. Я познаю Мир. Детская энциклопедия: Химия ∕ Авт.-сост. Л.А.Савина; - М. :

АСТ 1996. -446с.

. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Малахит

https://tvoi-uvelirr.ru/malaxit-istoriya-proisxozhdenie-i-svojstva-minerala/

https://yandex.ru/images/search?text= малахит& stype = image&lr =193&source=wiz

https://yandex.ru/images/search?text= кривые%20растворимости%20солей%20в%2

0воде%20таблица

Спасибо за внимание