stdClass Object
(
[nazev] => Ústav učitelství chemie a humanitních věd VŠCHT Praha
[adresa_url] =>
[api_hash] =>
[seo_desc] =>
[jazyk] =>
[jednojazycny] =>
[barva] =>
[indexace] => 1
[obrazek] =>
[ga_force] =>
[cookie_force] =>
[secureredirect] =>
[google_verification] => UOa3DCAUaJJ2C3MuUhI9eR1T9ZNzenZfHPQN4wupOE8
[ga_account] =>
[ga_domain] =>
[ga4_account] => G-VKDBFLKL51
[gtm_id] =>
[gt_code] =>
[kontrola_pred] =>
[omezeni] => 0
[pozadi1] =>
[pozadi2] =>
[pozadi3] =>
[pozadi4] =>
[pozadi5] =>
[robots] =>
[htmlheaders] =>
[newurl_domain] => 'kuhv.vscht.cz'
[newurl_jazyk] => 'cs'
[newurl_akce] => '[cs]'
[newurl_iduzel] =>
[newurl_path] => 8547/4154/1408
[newurl_path_link] => Odkaz na newurlCMS
[iduzel] => 1408
[platne_od] => 15.04.2024 22:09:00
[zmeneno_cas] => 15.04.2024 22:13:38.042557
[zmeneno_uzivatel_jmeno] => Martin Čapek Adamec
[canonical_url] =>
[idvazba] => 1717
[cms_time] => 1715209873
[skupina_www] => Array
(
)
[slovnik] => stdClass Object
(
[aktualizovano] => Aktualizováno
[logo] => 
[autor] => Autor
[drobecky] => Nacházíte se: VŠCHT Praha – KUHV
[top_search_placeholder] => hledat...
[more_info] => více informací
[social_fb_odkaz] =>
[social_fb_title] =>
[social_tw_odkaz] =>
[social_tw_title] =>
[social_yt_odkaz] =>
[social_yt_title] =>
[paticka_budova_a_nadpis] => BUDOVA A
[paticka_budova_a_popis] =>
[paticka_budova_b_nadpis] => BUDOVA B
[paticka_budova_b_popis] => Sídlo katedry najdete ve 3. patře nástavby X
[paticka_budova_c_nadpis] => BUDOVA C
[paticka_budova_c_popis] =>
[paticka_budova_1_nadpis] => NÁRODNÍ TECHNICKÁ KNIHOVNA
[paticka_budova_1_popis] =>
[paticka_budova_2_nadpis] => STUDENTSKÁ KAVÁRNA CARBON
[paticka_budova_2_popis] =>
[paticka_adresa] => VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČ: 60461373
DIČ: CZ60461373
Datová schránka: sp4j9ch
Za informace odpovídá: Ústav učitelství a humanitních věd
Technický správce: Výpočetní centrum
Copyright VŠCHT Praha
[paticka_odkaz_mail] => mailto:Ladislav.Nadherny@vscht.cz
[logo_href] => /
[stahnout] => Stáhnout
[google_search] => 001523547858480163194:u-cbn29rzve
[paticka_mapa_alt] =>
[novinky_kategorie_1] => Akce VŠCHT Praha
[novinky_kategorie_2] => Důležité termíny
[novinky_kategorie_3] => Studentské akce
[novinky_kategorie_4] => Zábava
[novinky_kategorie_5] => Věda
[novinky_archiv_url] => /novinky
[novinky_servis_nadpis] => Nastavení novinek
[novinky_dalsi] => zobrazit další novinky
[dokumenty_kod] => Kód
[dokumenty_nazev] => Název
[dokumenty_platne_od] => Platné od
[dokumenty_platne_do] => Platné do
[archiv_novinek] => Archiv aktualit
[intranet_odkaz] => http://intranet.vscht.cz/
[intranet_text] => Intranet
[logo_mobile_href] => /
[logo_mobile] =>
[mobile_over_nadpis_menu] => Menu
[mobile_over_nadpis_search] => Hledání
[mobile_over_nadpis_jazyky] => Jazyky
[mobile_over_nadpis_login] => Přihlášení
[menu_home] => Domovská stránka
[zobraz_desktop_verzi] => zobrazit plnou verzi
[zobraz_mobilni_verzi] => zobrazit mobilní verzi
[paticka_mapa_odkaz] =>
[nepodporovany_prohlizec] => Ve Vašem prohlížeči se nemusí vše zobrazit správně. Pro lepší zážitek použijte jiný.
[preloader] => Počkejte prosím chvíli...
[social_in_odkaz] =>
[hledani_nadpis] => hledání
[hledani_nenalezeno] => Nenalezeno...
[hledani_vyhledat_google] => vyhledat pomocí Google
[social_li_odkaz] =>
)
[poduzel] => stdClass Object
(
[1618] => stdClass Object
(
[obsah] =>
[poduzel] => stdClass Object
(
[1620] => stdClass Object
(
[obsah] =>
[iduzel] => 1620
[canonical_url] => //kuhv.vscht.cz
[skupina_www] => Array
(
)
[url] =>
[sablona] => stdClass Object
(
[class] =>
[html] =>
[css] =>
[js] =>
[autonomni] =>
)
)
[1621] => stdClass Object
(
[obsah] =>
[iduzel] => 1621
[canonical_url] => //kuhv.vscht.cz
[skupina_www] => Array
(
)
[url] =>
[sablona] => stdClass Object
(
[class] =>
[html] =>
[css] =>
[js] =>
[autonomni] =>
)
)
[1622] => stdClass Object
(
[obsah] =>
[iduzel] => 1622
[canonical_url] => //kuhv.vscht.cz
[skupina_www] => Array
(
)
[url] =>
[sablona] => stdClass Object
(
[class] =>
[html] =>
[css] =>
[js] =>
[autonomni] =>
)
)
)
[iduzel] => 1618
[canonical_url] =>
[skupina_www] => Array
(
)
[url] =>
[sablona] => stdClass Object
(
[class] =>
[html] =>
[css] =>
[js] =>
[autonomni] =>
)
)
[1619] => stdClass Object
(
[obsah] =>
[poduzel] => stdClass Object
(
[1932] => stdClass Object
(
[nazev] => Ústav učitelství chemie a humanitních věd
[seo_title] => Ústav učitelství chemie a humanitních věd
[seo_desc] =>
[autor] => Ing. Ladislav Nádherný, PhDr. Martin Čapek Adamec, Ph.D.
[autor_email] =>
[obsah] => Ústav učitelství chemie a humanitních věd je rektorátním útvarem VŠCHT Praha. Tvoří jej dvě pracovní skupiny: Skupina učitelství chemie a Skupina humanitních věd. Ústav zajišťuje výuku humanitních předmětů ve strukturovaném studiu na všech fakultách VŠCHT Praha a v programu
Učitelství chemie pro střední školy.
Studium v navazujícím magisterském programu je určeno pro absolventy bakalářského programu zaměřeného na chemii a poskytuje kvalifikaci pro výuku na středních školách a 2. stupni základních škol. Otevřena je prezenční forma studia, maximální počet přijímaných uchazečů je 30. Dvouleté studium je zakončeno obhajobou diplomové práce a státní závěrečnou zkouškou. Absolventi získají titul Mgr. a vysokoškolský diplom.
Studium v programu celoživotního vzdělávání je určeno pro posluchače magisterských programů na VŠCHT a pro absolventy vysokých škol s chemickým zaměřením. Studium probíhá v prezenční formě studia v nižším rozsahu než magisterské stuium (250 hodin). Toto studium je zakončeno obhajobou závěrečné práce a závěrečnou zkouškou. Absolventi obdrží osvědčení. Pro rok 2024/25 již uchazeče nebudeme přijímat.
Spolupráce se středními školami
Ústav spolupracuje s 23 pražskými středními školami v rámci zajišťování pedagogické praxe pro posluchače Učitelství chemie. Školy poskytující praxi ve větším rozsahu jsou:
- Gymnázium Praha 2, Botičská 1
- VOŠ zdravotnická a SZŠ, Alšovo nábřeží 6
- Gymnázium Elišky Krásnohorské
- Gymnázium Nad Štolou
- Arcibiskupské gymnázium v Praze
Učitelé učí učitele
3U je nově vzniklý projekt pro zkušené ale i začínající učitele chemie středních a základních škol, který zahrnuje tradiční Podzimní školu učitelů chemie, v loňském školním roce vzniklá Chemická centra VŠCHT Praha, newsletter (pravidelný měsíčník) Inspirace a Junior Club určený pro studenty učitelství, který bude propojovat studenty učitelství chemie se zkušenými kolegy, aby se mohli vzájemně obohacovat
Chemická centra VŠCHT Praha
Ve spolupráci s neziskovou organizací Elixír do škol jsme v září 2022 otevřeli 10 chemických center napříč celou republikou a v lednu 2023 jsme k nim přidali dalších pět. Centra jsou určena pro učitele chemie středních a základních škol a jejich hlavní náplní je získávání nových podnětů pro výuku v neformálním prostředí a sdílení svých zkušeností s kolegy. Od března 2023 fungují chemická centra pouze pod vedením VŠCHT.
Od září 2023 část center skončila, ale zároveň jsme otevřeli dalších 5 chemických center, a to v Ústí nad Labem, Mělníku, Jimramově, Olomouci a Kroměříži.
Bližší informace najdete zde.
Inspirace
Měsíčník nápadů a inspirace do výuky pro učitele chemie (a nejen pro ně) vychází od poloviny září 2023 vždy v průběhu školního roku.
0. číslo - červen 2023
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 1932 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /home [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [17119] => stdClass Object ( [nazev] => Studium [seo_title] => Studium [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] => [iduzel] => 17119 [canonical_url] => //kuhv.vscht.cz/studium [skupina_www] => Array ( ) [url] => /studium [sablona] => stdClass Object ( [class] => boxy [html] => [css] => [js] => $(function() { setInterval(function () { $('*[data-countdown]').each(function() { CountDownIt('#'+$(this).attr("id")); }); },1000); setInterval(function () { $('.homebox_slider:not(.stop)').each(function () { slide($(this),true); }); },5000); }); function CountDownIt(selector) { var el=$(selector);foo = new Date; var unixtime = el.attr('data-countdown')*1-parseInt(foo.getTime() / 1000); if(unixtime<0) unixtime=0; var dnu = 1*parseInt(unixtime / (3600*24)); unixtime=unixtime-(dnu*(3600*24)); var hodin = 1*parseInt(unixtime / (3600)); unixtime=unixtime-(hodin*(3600)); var minut = 1*parseInt(unixtime / (60)); unixtime=unixtime-(minut*(60)); if(unixtime<10) {unixtime='0'+unixtime;} if(dnu<10) {unixtime='0'+dnu;} if(hodin<10) {unixtime='0'+hodin;} if(minut<10) {unixtime='0'+minut;} el.html(dnu+':'+hodin+':'+minut+':'+unixtime); } function slide(el,vlevo) { if(el.length<1) return false; var leva=el.find('.content').position().left; var sirka=el.width(); var pocet=el.find('.content .homebox').length-1; var cislo=leva/sirka*-1; if(vlevo) { if(cislo+1>pocet) cislo=0; else cislo++; } else { if(cislo==0) cislo=pocet-1; else cislo--; } el.find('.content').animate({'left':-1*cislo*sirka}); el.find('.slider_puntiky a').removeClass('selected'); el.find('.slider_puntiky a.puntik'+cislo).addClass('selected'); return false; } function slideTo(el,cislo) { if(el.length<1) return false; var sirka=el.width(); var pocet=el.find('.content .homebox').length-1; if(cislo<0 || cislo>pocet) return false; el.find('.content').animate({'left':-1*cislo*sirka}); el.find('.slider_puntiky a').removeClass('selected'); el.find('.slider_puntiky a.puntik'+cislo).addClass('selected'); return false; } [autonomni] => 1 ) ) [16940] => stdClass Object ( [nazev] => Činnosti ústavu [seo_title] => Činnosti ústavu [seo_desc] => [autor] => Petr Holzhauser, Bohuslav Dušek [autor_email] => [obsah] => [urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 16940 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti [sablona] => stdClass Object ( [class] => boxy [html] => [css] => [js] => $(function() { setInterval(function () { $('*[data-countdown]').each(function() { CountDownIt('#'+$(this).attr("id")); }); },1000); setInterval(function () { $('.homebox_slider:not(.stop)').each(function () { slide($(this),true); }); },5000); }); function CountDownIt(selector) { var el=$(selector);foo = new Date; var unixtime = el.attr('data-countdown')*1-parseInt(foo.getTime() / 1000); if(unixtime<0) unixtime=0; var dnu = 1*parseInt(unixtime / (3600*24)); unixtime=unixtime-(dnu*(3600*24)); var hodin = 1*parseInt(unixtime / (3600)); unixtime=unixtime-(hodin*(3600)); var minut = 1*parseInt(unixtime / (60)); unixtime=unixtime-(minut*(60)); if(unixtime<10) {unixtime='0'+unixtime;} if(dnu<10) {unixtime='0'+dnu;} if(hodin<10) {unixtime='0'+hodin;} if(minut<10) {unixtime='0'+minut;} el.html(dnu+':'+hodin+':'+minut+':'+unixtime); } function slide(el,vlevo) { if(el.length<1) return false; var leva=el.find('.content').position().left; var sirka=el.width(); var pocet=el.find('.content .homebox').length-1; var cislo=leva/sirka*-1; if(vlevo) { if(cislo+1>pocet) cislo=0; else cislo++; } else { if(cislo==0) cislo=pocet-1; else cislo--; } el.find('.content').animate({'left':-1*cislo*sirka}); el.find('.slider_puntiky a').removeClass('selected'); el.find('.slider_puntiky a.puntik'+cislo).addClass('selected'); return false; } function slideTo(el,cislo) { if(el.length<1) return false; var sirka=el.width(); var pocet=el.find('.content .homebox').length-1; if(cislo<0 || cislo>pocet) return false; el.find('.content').animate({'left':-1*cislo*sirka}); el.find('.slider_puntiky a').removeClass('selected'); el.find('.slider_puntiky a.puntik'+cislo).addClass('selected'); return false; } [autonomni] => 1 ) ) [16942] => stdClass Object ( [nazev] => Předměty zajišťované naším ústavem [seo_title] => Předměty zajišťované naším ústavem [seo_desc] => [autor] => RNDr. Petr Holzhauser, Ph.D., Ing. Bohuslav Dušek, CSc. [autor_email] => [obsah] =>Státní závěrečná zkouška Specializace v pedagogice (dobíhající studium)
Informace pro studenty a zkouškové okruhy
Humanitní předměty
(vyučované v rámci všech studijních programů VŠCHT Praha)
Filozofie |
Dějiny
|
Právo |
Management |
Ekonomie |
Sociologie
|
Popularizace vědy
|
Politologie
|
Učitelství chemie
V souvislosti s novými studijními předpisy a novými akreditacemi studijních programů se mění i strategie přípravy budoucích učitelů chemie na VŠCHT Praha. Doposud výuka probíhala v tříletém bakalářském studijním programu Specializace v pedagogice se studijním oborem Učitelství odborných předmětů. Hlavní nevýhodou pro absolventy bylo, že podle zákona byli kvalifikováni pouze k výuce na středních odborných školách. Z toho důvodu bylo rozhodnuto, bude vytvořen nový, navazující magisterský studijní program Učitelství chemie pro střední školy. Absolventi tohoto dvouletého studijního programu získají titul Mgr. a budou plně kvalifikováni pro výuku na gymnáziích a druhém stupni základních škol.
Podmínkou pro přijetí je absolvovaný bakalářský studijní program chemického směru, absolvované konkrétní předměty společného základu nebo jejich ekvivalenty a úspěšně absolvovaný ústní přijímací pohovor. Přihlášky jsou přijímány do 31. 3. 2024 elektronicky prostřednictvím studijního informačního systému.
Od září 2021 je realizován program celoživotního vzdělávání (Učitelství chemie pro SŠ – studium v oblasti pedagogiky), jehož absolvováním mohou absolventi magisterského studia v chemických oborech získat kvalifikaci učitele chemie. Studium je třísemestrální v celkovém rozsahu 260 hodin, vč. 100 hodin reflektované praxe. Nové přihlášky do tohoto progamu již nejsou v roce 2024 přijímány.
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 17047 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /ucitelstvi-chemie [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [17068] => stdClass Object ( [nazev] => Studium humanitních předmětů [seo_title] => Studium humanitních předmětů [seo_desc] => [autor] => Ing. Bohuslav Dušek, CSc. [autor_email] => [obsah] =>Předměty – informace o předmětech a studijní materiály
Význam humanitních předmětů pro studenty technických vysokých škol
Vytváření evropského prostoru VŠ vzdělávání a zapojení českých vysokých škol do mezinárodní sitě universit (Bolońská deklarace a předcházející úmluvy) předpokládá kompatibilitu struktury i obsahu studijních programů i výukových metod.
Zastoupení humanitních a ekonomických předmětů na technických universitách je podle západoevropských konvencí minimálně 1/10 výuky. VŠCHT Praha v tomto směru pokulhává. Změnou dříve povinně volitelných humanitních předmětů na volitelné (tedy nepovinné) byla přesunuta odpovědnost za tuto oblast vzdělání na studenty.
Technická zdatnost absolventů je pro profesní kariéru samozřejmě podmínkou nutnou, nikoliv dostačující. Zejména vedoucí funkce stále více vyžadují tzv. "soft skils", ke kterým patří dovednosti komunikativní, jednání s lidmi, sociologicko-psychologické znalosti, samozřejmě ekonomická gramotnost aj. Většina absolventů se domnívá, že je VŠ připravuje pro výkon povolání dostatečně po stránce odborné, ale jen velmi malá část považuje za dostatečnou přípravu v oblasti práce s lidmi. Tato část vzdělání je tedy doménou humanitních předmětů. Výuka humanitních předmětů v sobě organicky zahrnuje komunikativní dovednosti, diskusi, umění argumentace.
Naše škola, právě tak jako západní vysoké technické školy, nabízí studentům řadu humanitních předmětů především ve skupině volitelných předmětů. Studijní materiály jsou zpracovány tak, aby studium bylo realizováno moderními formami, které kladou důraz na relativně vysokou míru samostatnopsti práce studentů s redukovanými požadavky na prezenční formy výuky. Studenti si v jednotlivých semestrech mohou z nabídky společenskovědních předmětů volit na základě vlastních zájmů, potřeb a časových možností. Studentům, kteří uvažují o studiu učitelství chemie (viz dále) doporučujeme, aby si některý humanitní předmět zapsali již od 2. semestru.
Studijní materiály a organizační pokyny k většině předmětů jsou zde k disposici. Komunikace s vyučujícím je buď osobně v konzultačních hodinách nebo prostřednictvím e-mailu (kontakty).
[iduzel] => 17068 [canonical_url] => //kuhv.vscht.cz/studium-humanitnich-predmetu [skupina_www] => Array ( ) [url] => /studium-humanitnich-predmetu [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [16941] => stdClass Object ( [nazev] => Kontakty [seo_title] => Kontakty [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] => [urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 16941 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /kontakty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka_submenu [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [10499] => stdClass Object ( [nazev] => [seo_title] => Mapa stránek [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] => [iduzel] => 10499 [canonical_url] => //kuhv.vscht.cz/sitemap [skupina_www] => Array ( ) [url] => /sitemap [sablona] => stdClass Object ( [class] => sitemap [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [1485] => stdClass Object ( [nazev] => Stránka nenalezena [seo_title] => Stránka nenalezena (chyba 404) [seo_desc] => Chyba 404 [autor] => [autor_email] => [obsah] =>Chyba 404
Požadovaná stránka se na webu (již) nenachází. Kontaktuje prosím webmastera a upozorněte jej na chybu.
Pokud jste změnili jazyk stránek, je možné, že požadovaná stránka v překladu neexistuje. Pro pokračování prosím klikněte na home.
Děkujeme!
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 1485 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /[error404] [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [10947] => stdClass Object ( [nazev] => Přístup odepřen (chyba 403) [seo_title] => Přístup odepřen [seo_desc] => Chyba 403 [autor] => [autor_email] => [perex] => [ikona] => zamek [obrazek] => [ogobrazek] => [pozadi] => [obsah] =>Nemáte přístup k obsahu stránky.
Zkontrolujte, zda jste v síti VŠCHT Praha, nebo se přihlaste (v pravém horním rohu stránek).
[urlnadstranka] => [iduzel] => 10947 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /[error403] [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka_ikona [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [16960] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 16960 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => dokumenty [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 1619 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => [html] => [css] => [js] => [autonomni] => ) ) [519] => stdClass Object ( [nadpis] => [data] => [poduzel] => stdClass Object ( [61411] => stdClass Object ( [nadpis] => [apiurl] => https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/?weburl=/sis [urlwildcard] => cis-path [iduzel] => 61411 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /sis [sablona] => stdClass Object ( [class] => api_html [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [iduzel] => 519 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => [html] => [css] => [js] => [autonomni] => ) ) ) [sablona] => stdClass Object ( [class] => web [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) [api_suffix] => )DATA
stdClass Object
(
[nazev] => Učitelé učí učitele
[seo_title] => Učitelé učí učitele
[seo_desc] =>
[autor] =>
[autor_email] =>
[obsah] => 
Tento projekt vychází z principů projektu AmgenTeach a je komplexní aktivitou pro učitele středních a základních škol reagující na jejich zájem učit se, inspirovat a zlepšovat a zastřešuje čtyři hlavní aktivity:
- tradiční Podzimní školu učitelů chemie, kde si jednou za rok s kolegy můžete vyměnit své zkušenosti a tipy do výuky
- v září 2022 otevřená Chemická centra, která jsou zdrojem nápadů a energie pro další výuku
- nově vzniklý newsletter Inspirace, který počínaje zářím 2023 vychází v průběhu školního roku.
- Junior Club pro studenty učitelství nejen z VŠCHT Praha
3U Inspirace je jednou z nových aktivit projektu 3U – Učitelé učí učitele, jejímž cílem je inspirovat vás a přinášet vám zajímavé, aktuální, praktické a ověřené tipy do výuky včetně návodů na pokusy a sdílení dobré praxe.
K odběru newsletteru se můžete přihlásit pomocí formuláře.
[ikona] => [obrazek] => [ogobrazek] => [pozadi] => [obsah] =>
Doplňky k newsletterům
2024
2023
[urlnadstranka] => [poduzel] => stdClass Object ( [75516] => stdClass Object ( [nazev] => Inspirace 3U – leden 2024 [seo_title] => Inspirace 3U – leden 2024 [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>Aluminotermická příprava železa – termit
Pomůcky: malý keramický květináč, nádoba na promíchání složek, alobal, stojan, křížová svorka, železný kruh, kýbl s pískem, ruční plynový hořák, kladivo, magnet, ochranné brýle, kožené rukavice
Bezpečnostní upozornění: Aluminotermická směs musí být dokonale suchá, jinak hrozí „vystřelení“ směsi ven z květináče a popálení přihlížejících osob. Při jejím zapálení se chráníme ochrannými brýlemi a koženými rukavicemi, reakci může demonstrovat pouze učitel chemie.
Postup
Oxid železitý a hliník odděleně předem vysušíme v sušárně (při teplotě 150 °C) nebo přes noc v tenké vrstvě na topení. Ve vhodné uzavíratelné plastové nádobě protřepáním dobře promísíme jemné hliníkové hobliny a suchý práškový oxid železitý v hmotnostním poměru 3 : 1. Dále připravíme zápalnou směs promísením peroxidu barnatého s práškovým hořčíkem v hmotnostním poměru 1 : 1. Otvor ve dně květináče zakryjeme přeloženým alobalem a vsypeme připravenou aluminotermickou směs.
Reakci provádíme venku!
Pod stojan se železným kruhem umístíme kýbl s pískem. Květináč s připravenou směsí vložíme do kruhu a jeho výšku nastavíme tak, aby dno květináče bylo asi 10 cm nad úrovní písku. Do středu směsi uděláme důlek a vsypeme zápalnou směs. Do jejího středu zasuneme hořčíkovou pásku tak, aby končila alespoň 4 cm nad povrchem směsi. V ochranných brýlích a v kožených rukavicích zapálíme konec hořčíkové pásky ručním plynovým hořákem a ustoupíme do vzdálenosti alespoň 3 metrů.
Jakmile hořčíková páska směs zapálí, pozorujeme prudkou reakci doprovázenou jiskrami vyletujícími z květináče:
2 Al + Fe2O3 → 2 Fe(l) + Al2O3 ΔrH° = −730 kJ mol−1
Po několika sekundách se alobal na dně květináče propálí a do písku vyteče kapalné železo rozpálené do jasně žlutého žáru. Květináč většinou žárem praskne. Po vychladnutí železa je možné kováním za pomoci kladiva oddělit křehkou strusku (Al2O3) a železo identifikovat pomocí magnetu.
Tipy a triky
- Reakci provádíme v malém množství nejvýše několika desítek gramů směsi (podle velikosti železného kruhu a květináče).
- Květináč musí do kruhu zapadnout alespoň polovinou svojí výšky.
- Pokud nemáme k dispozici peroxid barnatý nebo práškový hořčík, je možné termit zapálit reakcí manganistanu draselného a bezvodého glycerinu. Do důlku vsypeme krystalický manganistan draselný a zakapeme
jej takovým množstvím glycerinu, aby se do něj právě vsákl. K zapálení směsi dojde se zpožděním asi 30 až 60 sekund.
Jak to funguje
Termit je pyrotechnická směs (nejčastěji hliníku a oxidu železitého), která po zapálení prudce reaguje za uvolnění nezvykle velkého množství tepla. Reakční teplota je 2 000–3 000 °C, vznikající železo je tedy v kapalném stavu a může být rozžhavené až do bílého žáru.
Právě rychlé zvýšení teploty způsobuje riziko vystřelení směsi v případě použití vlhkých složek. Přítomná voda se během okamžiku vypaří, vodní pára mnohonásobně zvětší svůj objem a může vystřelit žhavé reagující složky i produkty.
-pH-
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 75516 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti/3u/inspirace/2024-01 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [74684] => stdClass Object ( [nazev] => Inspirace 3U – prosinec 2023 [seo_title] => Inspirace 3U – prosinec 2023 [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>Žhnoucí měď
Pomůcky: vysoká kádinka 250 ml, hodinové sklo (na přikrytí kádinky), kancelářské sponky, silnější drát (přes kádinku), plynová pistole nebo kahan, rovné a kulaté kleště, štípačky
Chemikálie: aceton, měděný drát (průřez 1,5 mm2), měděný plech, pěticentová euromince nebo desetikoruna
Postup
Z měděného drátu nebo plechu vyrobíme objekt podle vlastní fantazie. Přes kádinku dáme tlustší drát pro zavěšení objektu. Z narovnané kancelářské sponky uděláme závěs tak dlouhý, aby náš objekt visel 0,5 cm nad dnem kádinky. Do kádinky nalijeme tolik acetonu, aby jeho hladina byla asi 3 mm pod měděným objektem. Stranou od kádinky s acetonem (hořlavina!) na závěsu rozžhavíme měděný objekt plynovou pistolí nebo nad plamenem kahanu a vložíme ho do kádinky s acetonovými parami. Původně zčernalý povrch mědi zrůžoví a pak se na něm začnou duhově měnit růžové až černé oblasti. Ve tmě objekt podle tloušťky a geometrie materiálu žhne tmavě červenou až oranžovou barvou. Pokud si z kancelářské sponky vytvarujeme vhodný závěs, dá se experiment udělat i pěticentovou euromincí nebo desetikorunou.
Důležité je, aby se měděný objekt nedotknul hladiny kapalného acetonu, došlo by pravděpodobně k jeho vznícení (zapálení). Pokud se tak nedopatřením stane, není třeba panikařit, kádinku zakryjeme hodinovým sklem a plamen sám zhasne.
Tipy a triky
- Čistý měděný drát získáme nejsnáze odizolováním elektrovodného kabelu s průřezem 1,5 mm2 (průřez 2,5 mm2 by fungoval také, ale hůř se ohýbá a tvaruje)
- Protože je měď měkká, dá se tenký měděný plech stříhat obyčejnými nůžkami. Pokud chcete dělat kulaté dírky, použijte průbojníky (používají se třeba na dělání děr do kožených pásků a dají se koupit v hobbymarketu).
- Pozor – ve výtvarných potřebách se prodávají fólie pro vytlačování obrázků označené jako „měděné“, ve skutečnosti jsou hliníkové, jsou podle všeho nalakovány, aby jako měď vypadaly (v plameni kahanu se červená vrstva rychle spálí) a pokus s nimi nefunguje.
Jak to funguje
Když měď vyžíháme v plameni, při chladnutí se kov pokrývá vrstvou černého oxidu měďnatého. Pokud drát nebo plech ještě dostatečně horký vložíme do kádinky s parami acetonu, začne probíhat oxidace acetonu vzdušným kyslíkem. Mechanismus je takový, že nejprve reaguje oxid mědnatý s acetonem, vznikají štiplavě zapáchající produkty a kovová měď (povrch předmětu zrůžoví, dobře patrné je to při vložení objektu do acetonových par). Oxidační reakce je silně exotermní a udržuje kov v rozžhaveném stavu, nebo ho dokonce zahřeje na vyšší teplotu, než měl při vložení – objekt se po chvilce rozžhaví.
Vzhledem k barvě žhnoucího měděného objektu je možné dosaženou teplotu odhadnout na až 1 000 °C (oranžová barevná teplota tepelně zářícího tělesa je asi 1 000 °C). Při této teplotě měď opětovně reaguje se vzdušným kyslíkem, znovu vzniká oxid měďnatý a cyklus se opakuje. Výsledkem je kontinuální heterogenní reakce acetonu s kyslíkem na povrchu mědi, jejíž reakční teplo udržuje kov v rozžhaveném stavu. Důležité je, aby měl měděný objekt při vložení do acetonových par dostatečnou teplotu. Každý katalyzátor totiž začne pracovat až od určité teploty (kdy je jeho reakce se substrátem dostatečně rychlá), pak už se teplota udržuje reakčním teplem. Pokud nám tedy měděný objekt před vložením do acetonových par příliš vychladne, reakce nezačne probíhat.
Při vhodném uspořádání může reakce a efektní žhnutí trvat desítky sekund nebo i minuty. Uplatňuje se totiž navíc jev, který je podobný tzv. komínovému efektu. Plynné produkty mají vysokou teplotu, také páry acetonu a vzduch v okolí objektu jsou zahřívány, rozpínají se a mají menší hustotu než chladnější plynná směs po obvodu kádinky. Tyto horké plyny stoupají středem kádinky vzhůru (je možné opatrně vyzkoušet rukou) a v důsledku toho se po obvodu okraje kádinky dovnitř nasává čerstvý vzduch. Žhnoucí objekt vyzařuje teplo radiací (sáláním), ohřívá aceton na dně kádinky a ten se odpařuje. Je tak zaručen kontinuální přísun reaktantů ke katalyticky aktivnímu povrchu mědi a reakce může probíhat relativně dlouhou dobu až do odpaření veškerého acetonu.
Stejně tak důležité je, aby měděný objekt nebyl příliš blízko hladiny acetonu nebo se jí nedotknul. Aceton má jako každá hořlavina tzv. teplotu vznícení, při které se definovaná směs par hořlaviny se vzduchem vznítí (pro aceton to je 465 °C), tzn. začne probíhat oxidace kyslíkem doprovázená otevřeným plamenem (hoření). Důvod, proč k tomu v případě našeho experimentu prakticky nikdy nedojde, je pravděpodobně ten, že plynná směs je v okolí měděného předmětu chudá na kyslík (oproti definovaným podmínkám při měření teploty vzplanutí), a má tedy vyšší teplotu vznícení.
Pěticentová (případně jedno- nebo dvoucentová) mince a naše desetikoruna vypadají, že jsou měděné. Vzhledem k tomu, že je měď relativně měkký kov, by však mince nebyly dostatečně pevné. Ve skutečnosti mají jádro z oceli, které je galvanicky poměděné.
Možná vás napadlo, že při pokusu vlastně dochází poškozování, a tedy pozměňování mincí české nebo evropské měny. Mohlo by se tedy jednat o naplnění skutkové podstaty trestného činu padělání a pozměnění peněz podle § 233 trestního zákoníku se sazbou jeden až tři roky odnětí svobody. Ale každý chemik přece ví, že katalyzátor se při chemické reakci nespotřebovává, ale pouze ji urychluje! Co tedy udělat se zčernalou mincí po experimentu? Opět poradí chemik. Stačí ji znovu zahřát v plameni kahanu a ponořit pod hladinu acetonu. První krok – reakce acetonu s oxidem měďnatým proběhne a tím se obnoví růžový povrch mědi. Ale protože vzduch, tedy ani kyslík, už k povrchu mince nemá přístup, reakce se zastaví (kromě toho kapalný aceton minci ochladí). Výsledkem je krásně růžová mince, která je čistší a hezčí, než byla na začátku experimentu a všechno je v pořádku.
-pH-
Škola chemie v přírodě pro žáky ZŠ a SŠ
Bude je jednat o týdenní pobyty, kdy dva učitelé chemie (fyziky, biologie…) na svojí škole sestaví skupinu 24–30 žáků/studentů, kteří mají zájem o chemii a přírodní vědy. Nemusí se jednat o stejně staré žáky, naopak kombinace nejmladších a maturantů umožní vrstevnické učení. Stejně tak je možné, že se domluví třeba dvě nebo tři školy, aby termín společně obsadily. Třída bude rozdělena na dvě poloviny a vždy jedna skupina bude v laboratoři a druhá skupina může mít výuku v učebně, odebírat vzorky vody, vzduchu, půdy v terénu, sportovat nebo mít biologickou či geologickou exkurzi do okolní přírody. Na večer můžeme pozvat zajímavé přednášející, realizovat volitelné úlohy v laboratoři, udělat kino, hrát deskové hry, nebo cokoliv podle dohody. Laboratorní práce budou připraveny Ústavem učitelství chemie a jejich nabídka se bude průběžně rozšiřovat. Laboratoře povedou asistenti z VŠCHT s výpomocí studentů učitelství chemie. S volnočasovým programem učitelům podle domluvy také rádi pomohou studenti VŠCHT.
V první fázi předpokládáme termíny v době září–říjen a duben–červen, po dobudování celoroční ubytovací kapacity pak i v průběhu celé zimy. Cena za pobyt se bude odvíjet od reálných nákladů za ubytování, stravování a energie.
Potaš z dřevného popela
Postup
Tipy a triky
- Popel musí být suchý, abychom dokázali vypočítat výtěžek, ale hlavně nesmí být zmoklý, protože pak by z něj byla většina rozpustných látek včetně uhličitanu draselného vyplavena.
- Pokud máte k dispozici pícku, můžete surovou potaš vyžíhat v ní.
- Množství získané potaše závisí na pečlivosti práce a typu dřeva, ze kterého popel pochází – nejlepší výtěžky poskytuje popel z tvrdého dřeva (bukového, dubového), naproti tomu popel z bylin obsahuje jako hlavní alkalickou složku uhličitan sodný neboli sodu.
Inkoust z duběnek
Pomůcky: vysoká kádinka 400 ml, hodinové sklo, velká třecí miska s tloučkem nebo hmoždíř, míchačka s ohřevem nebo elektrický vařič, filtrační aparatura, skleněná tyčinka, uzavíratelná nádoba na hotový inkoust
Chemikálie: suché duběnky, FeSO4·7H2O (zelená skalice), arabská guma, hřebíček
Postup
Asi 15 g suchých duběnek roztlučeme na malé kousky, vložíme do kádinky, přidáme 150 ml vody, zakryjeme hodinovým sklem a vaříme 2 hodiny. Směs necháme zchladnout a zfiltrujeme. Do filtrátu přidáme 5 g arabské gumy a mícháme do rozpuštění. Přidáme 6 g zelené skalice, směs ztmavne, a opět mícháme do rozpuštění. Hotový inkoust přelijeme do uzavíratelné nádoby a přidáme 2 hřebíčky jako konzervační činidlo.
Tipy a triky
- Po přípravě inkoust vyzkoušíme – pokud je příliš světlý, zahustíme ho svařením na menší objem, pokud je příliš řídký a nedrží na peru, je možné přidat víc arabské gumy.
- Arabská guma je pevná přírodní pryskyřice, která svým vzhledem připomíná jantar. Je to ve vodě rozpustná a lehce stravitelná směs sacharidů a glykoproteinů, v potravinářství se pod označením E414 používá jako stabilizátor. Získává se ze severoafrických akácií a je možné ji koupit v prodejně výtvarných potřeb.
- Podrobnější informace o historii používání duběnkového inkoustu a problémech spojených s korozí papíru způsobenou jeho použitím naleznete v článku v časopisu Vesmír.
-pH-
Kaštanové izomery
Strukturní nebo též konstituční izomery jsou sloučeniny, jejichž molekuly mají stejný počet atomů všech prvků, tedy stejný sumární vzorec, ale liší se různým uspořádáním vazeb mezi nimi.
Úkolem vaší pracovní skupiny je co nejrychleji prakticky ověřit, kolik existuje konstitučních izomerů heptanu (C7H16). K sestavení modelů jejich molekul využijte veřejnosti dobře známý, avšak v odborné chemii zřídka využívaný přístup nazývaný „kaštanová zvířátka“. Při sestavování modelů molekul z poskytnutého materiálu je nezbytné se řídit všemi níže uvedenými pravidly. Poté, co model sestavíte, nahlaste svoje řešení spolu se správným systematickým názvem izomeru učiteli, a po jeho schválení model vystavte na vyhrazené lavici. V případě, že je váš model správný a zároveň doposud není mezi vystavenými variantami, získává váš tým bod. Vítězem se stává tým, který nasbírá největší počet bodů.
Pravidla pro sestavování modelů:
- K sestavování modelů molekul izomerů využívejte pouze kaštany a špejle či párátka. Při propojování si můžete pomoci špičatým předmětem jako je hřebík, nůžky nebo kružítko.
- Vytvářejte pouze model uhlíkové kostry příslušné molekuly – kaštany představují atomy uhlíku a špejlemi budete modelovat pouze kovalentní vazby mezi nimi. Atomy vodíku tento model pro přehlednost nezobrazuje.
- Ke každému kaštanu mohou být pomocí špejlí připojeny nejvýše 4 jiné kaštany.
- Nesmíte tvořit kruhy.
- Na úhlech vazeb nezáleží.
- Zrcadlový obraz se považuje za model molekuly totožného izomeru.
-jh-
Kvantové tečky
V hodinách chemie a fyziky na základních a středních školách se žáci a studenti dozvídají, že každá chemicky čistá látka, prvek nebo sloučenina, má charakteristické fyzikální a chemické vlastnosti – třeba teplotu tání, barvu, reaktivitu – dané jejím složením a strukturou (třeba fosfor je prvek tvořený pouze atomy jednoho druhu, ale existují různé alotropické modifikace s velmi odlišným vzhledem, reaktivitou a toxicitou danou různým uspořádáním atomů a vazeb mezi nimi – fosfor bílý, červený a černý). Přitom první náznaky, že vlastnosti prvků a sloučenin mohou záviset na velikosti jejich částic, se objevily pozoruhodně brzo.
Nejznámějším příkladem je Lykurgův pohár pocházející ze starověkého Říma, uložený dnes v Britském muzeu v Londýně. Jedná se o skleněný pohár na bronzové noze, který má velmi zajímavou vlastnost – v odraženém světle má sklo zelenou, ale v procházejícím červenou barvu. Při zkoumání skla fyzikálně-chemickými metodami vědci zjistili, že je toto chování způsobeno přítomností nanočástic slitiny stříbra a zlata o velikosti asi 70 nm. Přitom stříbro je stříbřitý, zlato žlutý kov a klenotníci potvrdí, že barva slitin těchto dvou kovů se mění spojitě od stříbrné po zlatou podle jejich složení a zastoupení obou prvků.
Podobně překvapivým materiálem je zlatý purpur, známější pod označením Cassiův purpur. Už v polovině 17. století objevil alchymista, chemik a lékárník Johann Rudolf Glauber (jehož jméno známe z triviálního názvu dekahydrátu síranu sodného – Glauberova sůl), že rozpuštěním zlata v lučavce královské a redukcí vzniklého roztoku cínatou solí vzniká purpurové zbarvení. Pravděpodobně netušil, že je způsobené nanočásticemi zlata. Tuto formu kovu v roce 1673 znovu objevil německý lékař Andreas Cassius, a protože byla záhy komerčně využita k výrobě slavného rubínově zbarveného skla, byla pojmenována po něm.
Představme si, že máme hroudy čistého zlata, nugety, jejich velikost budeme postupně zmenšovat. V určitém okamžiku začnou být tak malé, že je pouhým okem přestaneme vidět. Dokud budou ale částice pozorovatelné optickým mikroskopem, znamená to, že jejich rozměry nejsou menší než v řádu mikrometrů a jejich vlastnosti (třeba barva pozorovaná v mikroskopu) jsou stejné jako vlastnosti výchozího nugetu. V tom případě se v angličtině používá označení bulk metal, čemuž v češtině asi nejlépe odpovídá označení „masivní kov“, ve smyslu velkého kusu kovu. Pokud částice zmenšíme ještě více, na velikost 100 až 1 nm, bude na jejich pozorování potřebný elektronový mikroskop a hovoříme o nanočásticích (to je případ částic Cassiova purpuru). Pokud budeme ve zmenšování pokračovat a dostaneme se pod velikost několika nanometrů, získáme klastr (z angličtiny, česky shluk, i když toto slovo se v chemii pro označení částic nepoužívá). Příkladem je pěkný symetrický klastr zlata Au16 na obrázku. Pokud dále zmenšíme velikost částice, získáme molekulu, např. nejjednodušší molekulu zlata Au2. Je třeba upozornit, že mezi nanočásticemi a klastry, a stejně tak mezi klastry a molekulami není ostrá hranice, používání termínů není striktně vázáno na velikost částic nebo počet atomů a je zvyklostí v konkrétním vědním oboru.
A co jsou to tedy kvantové tečky? Jsou to „částice polovodičů o velikosti několika nanometrů, jejichž optické a elektronové vlastnosti se v důsledku kvantově mechanických jevů liší od vlastností větších částic“ (používá se i označení polovodičové nanokrystaly). Jednou podmínkou je tedy velikost, jsou to malé nanočástice, a druhou podmínkou je, že jsou z materiálu, který je polovodičem. To způsobí, že elektronovou strukturu kvantových teček nemůžeme popsat pomocí pásové teorie, jak je zvykem pro kovy a polovodiče, ale pomocí diskrétních elektronových hladin, jak jsme zvyklí u molekul a atomů (představte si diagram energií atomových nebo molekulových orbitalů). To je důsledek právě relativně malého počtu částic v kvantové tečce. Jiný pohled na věc vychází z poměru počtu atomů přítomných na povrchu a uvnitř částice. U „velkých“ částic (větších, než jsou nanočástice) je počet povrchových atomů oproti těm vnitřním zanedbatelný. To je také základ pro popis pomocí pásové teorie, kdy předpokládáme pravidelnou krystalovou strukturu nekonečných rozměrů (povrch částice, kde tato pravidelnost končí, je tak vlastně hlavní poruchou struktury). A právě fakt, že se diskrétní elektronová struktura kvantových teček liší od pásové struktury „masivních“ částic polovodičů, způsobuje odlišné vlastnosti. A co víc, tyto vlastnosti se dají vyladit velikostí kvantové tečky.
Hlavním projevem výše popsaných jevů je závislost vlnové délky (tedy barvy) světla emitovaného kvantovou tečkou při
Nejrozšířenější každodenní aplikací kvantových teček je technologie QD-LCD (Quantum Dot Liquid Crystal Display), používaná v nejnovějších televizorech a monitorech. Běžná LED technologie využívá jako zdroje světla bílé LED diody, před kterými jsou barevné filtry (RGB) z kapalných krystalů. Ty se v každém pixelu (bodu obrazovky) mohou více či méně zapnout a vypnout, a tím vytvoří potřebnou barvu. Právě to, že se světlo částečně stíní barevnými filtry, je hlavním nedostatkem této technologie – nedostatečný jas obrazovky např. při silnějším osvětlení místnosti. To se dá částečně vyřešit podsvícením celého displeje, pak zase vyvstává problém s kontrastem a zobrazením „černé“ barvy (i při zobrazení černé displej stále trochu svítí). Oba tyto problémy elegantně řeší použití kvantových teček ve spojení s budicími modrofialovými LED diodami. Zdrojem světla příslušné barvy je pak samotná kvantová tečka, světlo není ničím filtrováno a displej má vysoký jas. Zároveň je možné budicí diody vypnout, pak zhasnou i kvantové tečky, pixel je opravdu černý a displej má zároveň vysoký kontrast.
-pH-
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 74095 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti/3u/inspirace/2023-10 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [73252] => stdClass Object ( [nazev] => Inspirace 3U – září 2023 [seo_title] => Inspirace 3U – září 2023 [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>Mangan chameleonem
Pomůcky: kádinka 150 ml, odměrný válec 50 ml
Chemikálie: 0,002 mol dm–3 roztok KMnO4, 0,1 mol dm–3 roztok NaOH, neobarvené lízátko z hroznového cukru
Postup
Do kádinky nalijeme 100 ml roztoku KMnO4 a přidáme 20 ml roztoku NaOH. Obsah kádinky začneme míchat lízátkem a pozorujeme barevné změny.
Tipy a triky
- Lízátka z nebarveného hroznového cukru („Traubenzucker“) se dají koupit ve většině lékáren, někdy i v drogérii. Je lepší použít neobarvené lízátko, aby to nevypadalo, že barevné změny způsobuje barvivo.
- Koncentrace roztoku manganistanu a hydroxidu nejsou kritické. Vyšší koncentrace manganistanu způsobuje intenzivnější, ale pomaleji se měnící barvy roztoku. Vyšší koncentrace hydroxidu urychlí změny barev, nižší koncentrace může způsobit, že se neobjeví modrá barva. Obojí má vliv na intenzitu a odstín barev, můžete experimentovat.
Vysvětlení
Manganistan draselný je pevná iontová látka, která je zbarvená tak intenzivně, že se v pevném stavu jeví skoro černá s fialovým, kovovým nádechem. I při velmi malé koncentraci 0,002 mol dm–3, použité v experimentu, je roztok stále zřetelně fialově zbarven. Důvodem barevnosti sloučenin přechodných kovů jsou často tzv. d–d přechody elektronů mezi d-orbitaly centrálního atomu (např. zbarvení modré a zelené skalice). V případě manganistanového aniontu jsou to však tzv. pásy přenosu náboje neboli CT-pásy (z angl. charge transfer). Díky vysokému oxidačnímu stavu se centrální atom (M+VII) snadno redukuje (manganistan je silné oxidační činidlo). Absorpce fotonu probíhá tak, že se jeho energie využije na přenos elektronu („náboje“) z jednoho z oxidových aniontů (ligandů) na centrální atom, formálně tedy dojde k redukci centrálního atomu a k oxidaci ligandu o jednotku. Takové CT-pásy označujeme jako L→M (elektron přechází z ligandu na atom kovu). A protože maximum absorpce viditelného záření leží při 530 nm (viz obr.), absorbuje se zelené světlo a nám se manganistan jeví v komplementární barvě – vidíme ho jako fialový. Typickým rysem CT-pásů jsou vysoké hodnoty molárních absorpčních koeficientů a tomu odpovídající intenzivní zbarvení sloučenin. Kromě manganistanu jsou CT-pásy odpovědné za žlutou barvu chromanů, oranžovou barvu dichromanů, ale také za barvy ostatních oxoaniontů manganu.
Redukcí manganistanu v zásaditém prostředí (v našem případě fruktosou – její oxidací dochází zároveň ke štěpení molekuly za vzniku směsi produktů, proto neuvádíme úplné chemické rovnice) vzniká zeleně zbarvený manganan MnO42–. Další redukcí může vznikat modře zbarvený manganičnan MnO43–, je ale potřeba silně zásadité prostředí, jinak se okamžitě rozkládá disproporcionací. Další redukcí výše uvedených oxoaniontů nebo jejich rozkladem ve slabě zásaditém prostředí vzniká nerozpustný oxid manganičitý neboli burel, pyroluzit. Ten je jako čistá látka nebo nerost zbarven hnědě až černě. Za podmínek našeho experimentu vzniká v malém množství jako jemná sraženina a je zodpovědný za konečnou žlutou až oranžovou barvu roztoku (přesněji suspenze).
Jak je tedy možné, že pozorované pořadí barev roztoku je fialová → modrá → zelená, když pořadí barev redukcí vznikajících oxoaniontů je fialová (MnO4–) → zelená (MnO42–) → modrá (MnO43–)? Odpověď je jednoduchá – ve slabě bazickém prostředí modrý manganičnan vůbec nevzniká a modrá barva vzniká kombinací fialové barvy nezreagovaného manganistanu a vznikajícího zeleného mangananu. Anebo na to můžeme jít obráceně. Kdyby v roztoku postupnou redukcí manganičitan vznikal, musela by zelená předcházet modré, a to se neděje. Poslední nepříliš výrazná barevná změna ze žluté na oranžovou už nesouvisí se změnou oxidačního stavu, ale se sbalením koloidních částic vzniklého MnO2 do větších částic. Chemické děje při experimentu můžeme tedy schematicky zapsat takto:
MnO4– → MnO42– → MnO2
fialová → zelená → oranžová
Na rozdíl od chameleona na bázi vanadu funguje experiment pouze v zásaditém prostředí. Manganan není v kyselém prostředí stabilní, vůbec nevzniká a modrou a zelenou barvu pozorovat nemůžeme. V kyselém prostředí může navíc docházet k redukci až na manganaté ionty. Ty jsou ve vodném roztoku zbarveny velmi slabě růžově (způsobuje d–d, nikoliv CT-přechod) a při použité koncentraci roztoku manganistanu by se nám vzniklý roztok jevil jako bezbarvý.
Kovový chameleon
Tradiční pokus s tímto názvem je založen na barevných změnách při postupné redukci vanadu z oxidačního čísla +V zinkem v prostředí kyseliny sírové (návod např. zde). Výchozí žlutá barva roztoku je způsobená kationtem VO2+, který se postupně redukuje na modrý VO2+, zelený V3+ a nakonec fialový V2+.
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 73252 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti/3u/inspirace/2023-09 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [73251] => stdClass Object ( [nazev] => Inspirace 3U – červen 2023 [seo_title] => Inspirace 3U – červen 2023 [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>Fiat lux! Luminiscence eskulinu z kaštanu
Jírovec maďal (Aesculus hippocastanum), lidově kaštan, je okrasný strom běžně rostoucí v alejích a parcích České republiky. Využívá se v přírodní medicíně k léčbě křečových žil, hemoroidů, snižuje svědění při ekzému a urychluje vstřebávání modřin. Všechny tyto účinky způsobuje velmi zajímavá látka přítomná v kůře stromu – eskulin. Tato látka je sekundárním metabolitem ve všech kaštanech rodu Aesculus, podle kterého byla pojmenována, ale největší obsah (až 40 mg/g kůry) má právě nejběžnější kaštan pěstovaný u nás. Eskulin je glykosid skládající se z eskuletinu s kumarinovým skeletem vázaného na glukózu (Obr. 1). Je to bílá pevná látka, která ve formě vodného roztoku vykazuje při UV osvětlení silnou modrou fluorescenci. A právě tato vlastnost se dá jednoduše využít pro krásný demonstrační pokus.
Pomůcky
větvička z kaštanu, kádinka s vodou, nůž, UV baterka
Postup
Z kaštanové větvičky seřízneme podélně proužky hnědé kůry. Seříznuté části větvičky při osvětlení UV baterkou po obvodu řezu vykazují silnou modrou fluorescenci (Obr. 2). Proužky kůry i ořezanou větvičku hodíme pod UV osvětlením do kádinky s vodou. Pozorujeme silnou fluorescenci eskulinu rozpouštějícího se do vody (Obr. 3).
Tipy a triky
- Kádinka nebo jiná skleněná nádoba nesmí sama pod UV fluoreskovat – vyzkoušet před samotným experimentem.
- Použít se dá jakýkoliv zdroj UV záření, např. lampička na kontrolu bankovek nebo UV lampa na umělé nehty. Nejlepší je ale použít UV baterku s kvalitním filtrem viditelného světla, např. typ Convoy S2 z AliExpressu za necelých 20 $.
3D-periodická tabulka s elektronegativitou
Elektronegativita je základní veličinou vyjadřující afinitu atomů prvků k valenčním elektronům. Při výuce chemie se s ní seznamují už žáci na ZŠ a naučí se jí využívat pro posouzení polarity chemické vazby. Na střední a vysoké škole pak přibydou trendy elektronegativity v rámci periodické tabulky. A protože platí, že vždycky je lepší graf, než tabulka s čísly, nabízíme zdrojový soubor pro vytvoření takového sloupcového grafu na 3D-tiskárně.
Pokud 3D-tiskárnu nemáte, můžete využít prostorové zobrazení takovéto formy periodické tabulky, se kterým je možné po vložení do PowerPointové prezentace otáčet. Navíc je přidána barevná škála vyjadřující růst elektronegativity od zelené přes žlutou po červenou. Na první pohled je pak vidět, že elektronegativita obecně stoupá od kovů k nekovům, proč jsou vzácné plyny skutečně inertní, nebo že kovem s nejvyšší elektronegativitou je trochu překvapivě zlato.
[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 73251 [canonical_url] => //kuhv.vscht.cz/cinnosti/3u/inspirace/2023-06 [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti/3u/inspirace/2023-06 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [iduzel] => 72079 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /cinnosti/3u/inspirace [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka_ikona [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) [api_suffix] => )