Invitation to Science InquiryInvitation to Science Inquiry : Kuidas käituvad keemilised ained igapäevaelus?

Kuidas käituvad keemilised ained igapäevaelus?

Söetaldrik

Vahendid:

1. Umbes 100 ml kristallilist suhkrut
2. Kaks 100 ml keeduklaasi
3. Kaks klaasist segamispulka
4. Kontsentreeritud väävelhapet (H2SO4)

Protseduur:

1. Täida mõlemad keeduklaasid poolenisti suhkruga.

2. Lisa umbes 40 ml vett esimesse keeduklaasi ja sama kogus kontsentreeritud väävelhapet teise keeduklassi; lahusta ained ning lase lahustel seista.

3. Märka erinevusi keeduklaasides. Kummas keeduklaasis on suhkru omadused säilinud? Reaktsioone peaks läbi viima tõmbekapis, akna lähedal või õues.

Milline erinevus on esimeses ja teises keeduklaasis toimunud protsessidel?
Kuidas me saame näha või tunda füüsikalisi ja keemilisi muutusi?
Kummast keeduklaasist on võimalik suhkur uuesti kätte saada?
Mis toimus keeduklaasis number 2?
Millised keemilised omadused on kontsentreeritud väävelhappel?
Mis aine tekkis keeduklaasis number kaks?

Selgitus Esimeses keeduklaasis segati kokku suhkur ja vesi ning seal toimus füüsikaline muutus. See tähendab, et lahuses olevad komponendid säilitasid oma omadused.  Me võime vee ja suhkru eraldada antud lahusest ning saame ikka samade omadustega ained. Ainete segust võime vee aurustada ja suhkru lahusest väljakristallida. Teises keeduklaasis toimus keemiline muutus, mille tulemusena tekkis uus ühend, mille keemilised omadused on täiesti erinevad võrreldes lähteainetega. Tekkis must söemass, mis paisus, kuna  eraldus gaas (SO2) ning tekkis ka veeaur. See oli põhjustatud kontsentreeritud väävelhappe võimest käituda oksüdeerijana. 

Läbi märkmepaberi

Vahendid:

1. Üks vihikuleht
2. Käärid

Protseduur:

1. Ütle õpilastele, et sa lõikad augu tavalisse vihikupaberisse ning seejärel kõnnid läbi selle paberit puudutamata.

2. Murra vihikuleht pooleks. Seejärel tee sinna umbes 2 cm sammuga sisselõiked alustades volditud küljest ning lõpeta lõikega umbes 1 cm kaugusel lahtisest küljest.

3. Pööra vihikulehte 180° ja tee sisselõiked, alustades lõikamist seekord avatud küljest ning taaskord jäta umbes 1 cm jagu paberit lõikamata.

4. Ava paber lõikekohtadest nii, et esimene ja viimane riba oleksid veel kinni.

5. Kõnni läbi koopa.

Kas oleks võimalik läbi augu ka rattaga sõita?
Me muutsime paberit seda lõigates, kas see oli keemiline või füüsikaline muutus?
Kas me muutsime paberit lõigates ka mõnda paberi keemilist omadust?
Mis vahe on keemilisel ja füüsikalisel muutusel materjali seisukohast?
Kuidas me saaksime veel paberi omadusi füüsikaliselt muuta?
Kuidas oleks võimalik  keemiliselt paberi omadusi muuta?

Selgitus Muutus, mille me paberile tekitasime, oli füüsikaline. Lõikamise tagajärjel ei muutunud mitte ükski keemiline omadus. Keemilise muutuse jaoks peaksid materjali keemilised omadused võrreldes lähteolekuga protseduuri lõppedes olema märgatavalt muutunud. Et paberis tekitada keemiline muutus, võiksime me seda põletada või väävelhapet peale tilgutada. Põletamisprotsessi käigus eraldub CO2 ehk süsihappegaas ning veeaur ja süsi. Kõigil kolmel saadusel on täiesti erinevad omadused võrreldes paberiga.

Sinine ja punane kapsas

Vahendid:

1. Mõned punase kapsa lehed
2. Väike keeduklaas ja 4 katseklaasi koos katseklaasistatiiviga
3. Piirituslamp
4. Söögiäädikas, sidrunimahl, söögisooda, lubi

Protseduur:

1. Lõika kapsalehed väikesteks tükkideks ning aseta keeduklaasi ja lisa umbes 10 ml vett.

2. Kuumuta seda piirituslampi kohal keemiseni, seejärel kalla võrdsed kogused vedelikku nelja katseklaasi.

3. Lisa mõned tilgad äädikat esimesse katseklaasi, paar tilka sidrunimahla teise katseklaasi: seleta värvide sarnasust.

4. Lisa näpuotsatäis söögisoodat kolmandasse katseklaasi ja natukene lubja puru neljandasse katseklaasi.

Milliste ainete tõttu värvus kapsamahl punaseks?
Milliste ainete tõttu värvus kapsamahl siniseks?
Mis võiks juhtuda, kui me lisame söögisoodat tavalise kapsa lehele?
Millise pH-ga võiks olla apelsinimahl? Ananassimahl? Greibimahl? Seebivesi?
Mis juhtub, kui me lisame söögiäädikat sinisele lahusele?

Selgitus Punase kapsa mahl käitub kui lakmuspaber, indikaator, mis värvub punaseks happelises keskkonnas ja siniseks aluselises keskkonnas. Söögiäädikas, sidrunimahl ja muud hapukalt maitsvad mahlad on happelised, samas kui söögisooda, lubi ja seebivesi on aluselised. Keemias kasutatakse aluselisuse ja happelisuse iseloomustamiseks pH-d (negatiivset logaritmi vesinikioonide kontsentratsioonist). Neutraalse lahuse pH on 7, kui pH on alla 7 on keskkond happelineja pH üle 7 (kuni 12-ni) näitab keskkonna aluselisust. Teised tuntud indikaatorid on lakmuspaber, fenoolftaleiin, metüüloranž, metüülpunane, universaalindikaator. 

Naljakad värvid

Vahendid:

1. 6 katseklaasi koos katseklaasistatiiviga
2. Lahjendatud vesinikkloriidhappe (HCl) lahus
3. Lahjendatud naatriumhüdroksiidi (NaOH) lahus
4. Fenoolftaleiin ja joogikõrs
5. Plastmassist tops

Protseduur:

1. Segaduse vältimiseks nummerda katseklaasid.

2. Kleebi valge paber katseklaasihoidja taustaks, et värvimuutust oleks lihtsam märgata.

3. Katseklaasidesse number 2 ja 4 lisa 3 tilka fenoolftaleiini; 6. katseklaasi lisa 1 tilk NaOH lahust. Alust lisa ka katseklaasidesse 1-4. 5.katseklaasi lisa 3 tika HCl-i lahust.

4. Täida tops kraaniveega ning selle abil täida katseklaasid 1-4 poolenisti veega (2 ja 4 muutuvad roosakaks)

5. Ütle: „Miskit on valesti!“. Vala katseklaasid 1-4 tagasi topsi ja täida selles oleva lahusega uuesti katseklaasid 1-5. (Kõik peale 5nda katseklaasi on roosakad).

6. Ütle: „Mis siis nüüd?“. Vala kõik 5 katseklaasi sisu tagasi topsi ja täida kõik kuus katseklaasi uuesti. Kuues katseklaas muutub roosakaks. Puhu läbi joogikõrre kuuendasse katseklaasi hingeõhku.

Mis tekitas roosaka värvuse katseklaasides number 2 ja 4?
Miks katseklaasis number 5 värvus kadus?
Mis komponent meie hingeõhust neutraliseerib aluselist lahust?
Millega saaks veel katseklaasist number 6 kaotada roosaka värvuse?

Selgitus Fenoolftaleiin on aluselise keskkonna indikaator. See muutub lahjendatud naatriumhüdroksiidis või mõnes teises aluselises keskkonnas (pH väärtus üle 7) roosakaspunaseks. Katseklaas 5 sisaldab vesinikkloriidhapet, mis neutraliseerib alust. pH langeb alla 7 ning lahuse värvus kaob. Õhk, mida inimesed välja higavad, sisaldab rohkem süsihappegaasi kui atmosfääriõhk. See gaas on vees õrnalt happeline ning ta neutraliseerib nõrka alust. Teised ained, millega saab aluseid neutraliseerida, on äädikas, sidrunimahl jne.

Joonista tulega

Vahendid:

1. Kaalium- või naatriumnitraat (salpeeter)
2. Väike keeduklaas ja klaaspulk

Protseduur:

1. Puista keeduklaasi teelusikatäis kaaliumnitraati (või naatriumnitraati) ning lahusta see umbes 20 ml vees ning sega klaaspulgaga kuni kõik kristallid on lahustunud.

2. Lisa veel üks lusikas KNO3 või NaNO3 ja sega jällegi ning korda protseduuri kuni ainet enam ei lahustu.

3. Võta puhas paberileht ja joonista sinna klaaspulgaga loom või mõni muu meelepärane kujutis. Klaaspulk kasta lahuse sisse ja kasuta seda pintslina piirjoonte tegemisel.

4. Jäta paber kuivama. Võid paberi pahupoolele igaks juhuks märkida täpikese, et teaksid, kuhu pildi joonistasid.

5. Näita õpilastele täiesti tühja paberilehte ja ütle, et hakkad sinna joonistama leegiga. Süüta tikk, puhu ära ja hõõguva osaga puuduta täppi, mille enne paberile märkisid. Ole ettevaatlik!

Miks peab enne lahuse täielikku kuivamist tegema paberile täpi?
Mis tagab paberi edasise põlemise pärast süütamist?
Kas tegelikult joonistas pildi paberile leek?
Kas see on eksotermiline või endotermiline reaktsioon?
Kas see on iseeneslik reaktsioon?
Mis ülesanne oli hõõguval tikuotsal?

Selgitus Kaalium- või naatriumnitraat on tugev oksüdeerija. Kui lahusest oli vesi aurustunud, jäi paberile ainult kaaliumnitraat. Hõõguv tikk algatas KNO3 lagunemise, mille tagajärjel eraldus hapniku. Hapnik oksüdeerib paberit ning reaktsioon on eksotermiline (soojust eraldub). Eralduv energia on piisav, et KNO3 laguneks ning sellest taaskord eralduks hapniku. Kuna selline mehhanism saab toimuda ainult mööda joont, mis KNO3-ga tehti, siis ainult see joon põleb paberist välja. 

Muuda punane roos valgeks

Vahendid:

1. Väike punane roos ja väävlipulber
2. Väike metallriba ja lühike metallist juhe
3. Klaasist anum ja alustass selle katmiseks

Protseduur:

1. Kinnita juhe roosi varre külge ning lase sellel anumas rippuda (tee juhtme otsa konks).

2. Painuta lühike metallist riba S-tähe kujuliseks nii, et ta ripuks anuma serval (riputa see roosist teisele poole, vaata joonist).

3. Võta see metallist riba anumast välja ning aseta painutatud osale väävlipulbrit. Hoia süüdatud tikku väävli lähedal kuni see süttib. Pane otsekohe metallist riba anumasse ja kata anum alustassiga. Jälgi! (Hoia anum kaetud. Parim oleks katset teha õues või tõmbekapi all.)

Mis värvi punane roos muutus?
Milline roosi osa hakkas esimesena värvust muutma?
Mis tüüpi reaktsioon tegelikult toimus?
Milline gaas väävli põlemisel tekkis?
Millist pleegitusainet sa veel tead?
Mis eesmärk on anuma peal oleval alustassil?

Selgitus Väävli põletamisel eraldub gaasina vääveldioksiidi, mis on tugev redutseerija. Roosi punane värv redutseeritakse ja see muutub valgeks. Vääveldioksiid on väga teravalõhnaline gaas ja sissehingates mürgine. Seetõttu tuleks katset läbi viia tõmbekapis või vabas õhus. Teised pleegitajad on erinevad klooriühendid, nagu naatriumklorit, naatriumhüpoklorit (kasutatakse pesuvalgendajates) ja kaltsiumhüpoklorit. Eelnevalt nimetatud ühendite lahustest eraldub gaasilist kloori, mis reageerib värviga ning eemaldab värvuse. Vääveldioksiid reageerib roosis oleva veega, moodustades väävlishappe, mis käitub redutseerijana. Reaktsioon vääveldioksiidi ja vee vahel: SO2+H2O=H2SO3

... küpsist

Vahendid:

1. Uhmrikauss ja uhmrinui ning lusikas
2. Kaaliumkloraat (KClO3) ja väävlipulber (S)

Protseduur:

1. Võta lusikaotsatäis kaaliumkloraati ja sama kogus väävlipulbrit ning pane need uhmrikaussi. (NB! Mõlemat reagenti vähem kui 0.5 g)

2. Näita õpilastele, et sa lihtsalt segad kahte pulbrit kokku. Suru natukene uhmrinuia uhmrikausi vastu ja vaata, kuidas õpilased ehmuvad.

3. Vajadusel võid kasuta kõrvatroppe/klappe.

Mis saadused tekkisid?
Miks on kuulda plahvatusi?
Mis toimub õhuga, kui õhupall plahvatab?
Mis tekitas uhmrikausis plahvatusi?
Mis gaas eraldus reaktsiooni käigus?

Selgitus Me kuuleme plahvatust, sest järsk ja suur õhulaine jõuab meie kõrvades olevate trummikiledeni. See suur laine on tavaliselt põhjustatud gaasi järsust tekkimisest või kokkutõmbumisest. Praegusel juhul on plahvatuse põhjuseks järsk vääveldioksiidi (SO2) teke. Reaktsioon on järgnev: KClO3 = KCl + 3 On ... (1) S + 2 On = SO2 ... (2) Pulbri jahvatamisel tekib soojus, mis vallandab reaktsiooni (1). Tekkiv hapnik (On) on aatomi vormis ja väga aktiivne, mistõttu hakkab ta koheselt ümbritsevat väävlit ründama (reaktsioon (2)). Järsk vääveldioksiidi teke põhjustab ümbritseva õhu järsu liikumise, mistõttu moodustub suur laine, mis jõuab meie kõrvade trummikiledeni. Selle tulemusena me kuuleme plahvatust. Kaaliumkloraati kasutatakse väga tihti plaksukommide tööstuses koos söe ja väävliga.

Milline gaas?

Vahendid:

1. Tsingi pulber või tükid, kaltsiumkarbonaat, kaaliumkloraat ja lahjendatud soolhape
2. Piirituslamp ja puupird
3. 3 katseklaasi

Protseduur:

1. Puista esimesse katseklaasi tsingi pulbrit või tükke ja lisa 3 ml lahjendatud soolhapet ning sule näpuga katseklaasi suu. Süüta puupird ning vii see katseklaasi suu kohale, eemalda näpp ja süüta katseklaas.

2. Teise katseklaasi pane kaltsiumkarbonaati ja lisa 3 ml lahjendatud soolhapet. Vii katseklaasi põlev puupird. (Mis juhtus leegiga?)

3. Pane natukene KClO3 ja natukene puupirrust tulnud tuhka kolmandasse katseklaasi. Sega need läbi ja kuumuta katseklaasi piirituslambi kohal. Vii katseklaasi hõõguv puupird ja jälgi toimuvat.

Mis omadused on sellel gaasil?
Mis gaas tekkis teises katseklaasis?
Kuidas me saame teises katseklaasis tekkinud gaasi eristada teistest gaasidest?
Mis gaas eraldus kolmandas katseklaasis?
Mis erinevus on kolmandas katseklaasis tekkinud gaasil võrreldes teiste gaasidega?

Selgitus Katseklaasis 1: Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2; moodustuvad tsinkkloriid ja vesinik. See gaas on väga kergelt süttiv ning tekitab katseklaasis süütamisel väikese plahvatuse. Katseklaasis 2: CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2; moodustuvad kaltsiumkloriid, vesi ja süsihappegaas. See gaas on nähtamatu, aga tal on omadus leeki kustutada. Katseklaasis 3: 2 KClO3 = 2 HCl + 3 O2; kaaliumkloraat muutub soojuse toimel kaaliumkloriidiks ja hapnikuks, milles hõõguv splint süttib. Hapnik on õhu koostisosa ja teda on atmosfääriõhus 20%. Lisaks on see tähtis komponent kõikidele elavatele organismidele.

Muuda vesi veiniks, piimaks ja õlleks

Vahendid:

1. Naatriumvesinikkarbonaat ehk söögisooda (NaHCO3), naatriumkarbonaat ehk pesusooda (Na2CO3)
2. Fenoolftaleiin, küllastunud baariumkloriidi lahus (BaCl2)
3. 2 joogiklaasi, veiniklaas ja õllekann
4. Kontsentreeritud HCl, bromotümoolsinine

Protseduur:

1. Täida esimene joogiklass 1/3 ulatuses veega ja lisa 10 ml küllastunud NaHCO3 lahust ja 10 ml 20% Na2CO3 lahust.

2. Veiniklaasi lisa mõned tilgad fenoolftaleiini.

3. Joogiklassi number 2 lisa umbes 25 ml küllastunud BaCl2 lahust.

4. Õllekannu lisa 5 ml kontsentreeritud HCl-i ja umbes 3 ml bromotümoolsinist. (Punktid 1-4 peaksid olema sooritatud õpilaste teadmata.)

5. Nüüd oled demonstratsiooniks valmis! Alustades joogiklaasist number 1 maini klassile/auditooriumile, et Sul on siin vesi. Seejärel vala klaasi number 1 sisu veiniklaasi ja ütle: „Nüüd ma muudan selle veiniks!“. Nüüd võta veiniklaas ja vala selle sisu joogiklaasi number 2 lausudes: „Ma muudan selle nüüd piimaks!“. Vala piimaklaas järgmisena õllekannu ja lausu: „Nüüd muutub piim õlleks!“.

Miks veiniklaasis olev lahus värvus roosakaks?
Mis kemikaal tekitas valge sademe?
Millise reaktsiooni korral eraldus gaas?
Kas me saame õlu tagasi piimaks muuta?
Millist reaktsiooni nimetatakse pöördumatuks reaktsiooniks?
Milliseid pöörduvaid reaktsioone Sa tead?

Selgitus Vedeliku värvuse muutus klaasis 1 läbipaistvast roosakaks on põhjustatud fenoolftaleiinist, mis muutub aluselises keskkonnas vaarikapunaseks. Baariumi ioonid klaasis numbriga 2 sadestuvad karbonaadi ioonide olemasolul Na2CO3-ks, ning seetõttu tekkis vedelikus piimale omane valge välimus. See piimane segu on tegelikult BaCO3 tahkete osakeste suspensioon vees. Valades selle suspensiooni kontsentreeritud soolhappesse tekib broomtümoolsinise abil süsihappegaas kogu vedelikus, seega paistab segu nagu õlu. Broomtümoolsinine tekitas selles vedelikus happelise pH korral kollase värvuse. See katse on kõige kasulikum, kui antud töö esimest nelja punkti õpilastele mitte näidata.

Tee suitsukardin

Vahendid:

1. 2 laia ja suurt katseklaasi
2. 4 L-kujulist klaastoru ja 2 kahe-augulist katseklaasikorki
3. T-toru ja 2 kummivoolikut
4. Kontsentreeritud HCl ja ammooniumhüdroksiidi vesilahust (NH4OH)

Protseduur:

1. Kinnita 4 L-toru katseklaasi korkidesse nagu on näidatud joonisel A.

2. Kummivooliku ühte otsa kinnita L-toru lühem ots ja teise otsa T-kujuline toru, nagu on näidatud joonisel B.

3. Esimesse katseklaasi lisa umbes 10 ml kontsentreeritud soolhapet ja teise katseklaasi umbes 10 ml kontsentreeritud ammooniumhüdroksiidi vesilahust.

4. Sulge katseklaasid korkidega.

5. Hoia katseklaase käes (veendu, et L-kujuliste torude pikad otsad, mis korgist välja ulatuvad, on omavahel piisavalt lähestikku) ning puhu T-toru vaba otsa kaudu süsteemi hingeõhku.

Mis reaktsioonid toimuvad?
Mis osakesed tekitavad suitsu/tossu?
Kuidas saaks seda reaktsiooni läbi viia ilma klaasist vahetükkide ja kummivoolikuta?
Millest tavaliselt suits koosneb?

Selgitus Suitsu moodustumisel toimub järgnev reaktsioon: NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O. NH4Cl (ammooniumkloriid) on tahke ning tekib gaasilisse keskkonda väga väiksete osakestena, seega võib seda protsessi vaadelda suspensioonina. See ongi täpselt suits: tahkete osakeste suspensioon gaasis. Lennukites taeval kirjutamiseks kasutatav suits moodustub spetsiaalsete õlide ja parafiinide lennuki väljalasketorudest eemaldumisel. Kui klaasi ja kummist torusid saadaval ei ole, siis saab katset teha ka hoides samade ainetega katseklaaside avausi üksteisele väga lähestikku.

Taastuv värv

Vahendid:

1. Erlenmeyeri kolb ja 2 keeduklaasi
2. Kaaliumjodiid (KI), vesinikperoksiid (H2O2), naatriumtiosulfaat (Na2S2O3), lahustuva tärklise lahus ja lahjendatud vesinikkloriidhape (HCl)

Protseduur:

1. Lahusta natukene KI vees, lisa lahustuva tärklise lahust ja lahjendatud HCl-i lahust (skeem A).

2. Valmista keeduklaasides lahused. Ühte keeduklaasi (B) lisa 3% H2O2 lahust ja teises (C) lahusta natukene Na2S2O3 100 ml vees.

3. Vala Erlenmeyeri kolbi natukene keeduklaasis B olevat lahust (värvus muutub tumesiniseks) ning seejärel lisa Erlenmeyeri kolbi ka lahust C (lahus muutub värvituks).

4. Lahuse C lisamist võib teha korduvalt. Et muuta katset huvitavamaks, võid peale lahuse C valamist hoida kolbi mõnda aega selja taga ning seejärel klassile näidata juba sinakas-musta lahust.

Kuidas tekkis sinakas-must lahus?
Mis põhjustas värvuse kadumise?
Kumb reaktsioon on aeglasem: värvuse moodustumine või selle kadumine?
Kui kaua (mitu korda) me saame teist reaktsiooni läbi viia?

Selgitus Toimuvad reaktsioonid: Erlenmeyeri kolb (lahus A+ lahus B) : 2KI + H2O2= 2 KOH + I2 (värvub tumesiniseks) Lisades lahust C: I2 + Na2S2O3 = NaI + Na2S2O5 (värvitu) Esimene reaktsioon on oksüdeerumisreaktsioon, kus jodiidioonid oksüdeeruvad joodiks, mille tulemusel muutub tärklist sisaldav lahus tumesiniseks. Na2S2O3 lisamine redutseerib vaba joodi tagasi jodiidioonideks ja lahus muutub värvusetuks. Asjaolu, et lahus värvub mõne aja möödudes uuesti tumesiniseks, kuigi naatriumtiosulfaati lisati, näitab, et esimene reaktsioon ikka veel toimub ning sellest järeldub ka, et esimene reaktsioon on palju aeglasem võrreldes teisega. 

Kas jahutades lahustub rohkem soola?

Vahendid:

1. Naatriumnitraat, naatriumkloriid, kaaliumnitraat, kaaliumkloriid, kaltsiumatsetaat
2. 3 250 ml keeduklaasi, segamiseks klaaspulk ja lusikas
3. Piirituslamp ja keeduklaasi alus

Protseduur:

1. Tee ülaltoodud sooladest küllastatud lahused. Selleks lisa toatemperatuuril 100 ml veele poole lusika kaupa soola nii kaua kuni enam ei ole antud lahustis võimalik soola lahustada. Esimesse keeduklaasi tee lahus kaaliumnitraadist, naatriumnitraadist või kaaliumkloriidist, teise keeduklaasi naatriumkloriidist ja kolmandasse keeduklaasi kaltsiumatsetaadist.

2. Kuumuta keeduklaasi I ja kui kogu aine on lahustunud, lisa poole lusika kaupa soola juurde, kuni mingi osa soola jääb lahustumata.

3. Tee sama keeduklaasidega II ja III. Pane tähele lisatud soolakoguste erinevusi.

Kuidas me saaksime rohkem kaltsiumatsetaati lahustada?
Enamike soolade lahustuvus temperatuuri tõustes kasvab, miks?
Mis juhtub soolade lahustega pärast mahajahtumist?

Selgitus Tavaliselt temperatuuri tõustes ka lahustuvus kasvab (vaata graafikut soolade I ja II kohta. Lahustuvuskõver III  on pigem harvaesinev. Õpilased võivad ka ise koostada lahustuvuskõvera ühe kindla soola kohta. 

Tee kolmekihiline vedelik

Vahendid:

1. Tetraklorometaan (CCl4)
2. Eeter (dietüüleeter), joodi kristallid
3. 100 ml mõõtsilinder

Protseduur:

1. Vala umbes 30 ml tetraklorometaani mõõtsilindrisse.

2. Lisa ettevaatlikult 30 ml vett, samal ajal mõõtsilindrit kallutades. (Joonis A)

3. Seejärel lisa 30 ml eetrit mõõtsilindrit ettevaatlikult kallutades.

4. Aseta silinder lauale püstisena ning lisa paar joodi kristalli. Jälgi värve!

Miks jäi veekiht tetraklorometaani kihi peale?
Kas eetri kiht jääks tetraklorometaani kihi peale?
Millest sõltub vedelike kihtide tekkimine?
Miks me saame erinevat värvi vedelikud?
Mida näitab tume värvus lahustumisel?
Millises vedelikus lahustus jood kõige vähem?
Milliseid alternatiivseid vedelikke saaks kasutada kihtide tekitamiseks?

Selgitus Vedelike kihid jäävad üksteise peale seetõttu, et üks vedelik on kergem kui teine (ehk väiksema tihedusega). Teiseks põhjuseks on see, et vedelikud ei lahustu teineteises: tetraklorometaan ei segune veega ja eeter ei lahustu vees. Samas eeter lahustub tetraklorometaanis. Enamik orgaanilisi vedelikke, näiteks õlid, benseen, kütused, jne. ei lahustu vees. Vees lahustuvad aga näiteks alkoholid. Joodi kristallid lahustuvad erinevates vedelikes erineval määral ning seetõttu on erinevad kihid erinevat värvi. 

Haihtuv sade

Vahendid:

1. Kaltsiumhüdroksiidi vesilahus- Ca(OH)2
2. Lai katseklaas, keeduklaas ja joogikõrs

Protseduur:

1. Valmista keeduklaasis kaltsiumhüdroksiidist küllastunud lahus. Selleks lahusta järkjärgult ainet vees ning vajadusel võid mittelahutuva osa lahusest välja filtreerida. Täida katseklaas 1/3 ulatuses kaltsiumhüdroksiidi lahusega.

2. Puhu läbi joogikõrre hingeõhku katseklaasis olevasse lahusesse, kuni see hakkab häguseks muutuma.

3. Puhu nii kaua kuni lahus muutub jälle läbipaistvaks.

Milline reaktsioon kirjeldab hägusususe teket?
Miks moodustub keemilise reaktsiooni käigus sade?
Miks sade kadus?
Nimeta veel mõni keemiline reaktsioon, mille käigus tekib sade.

Selgitus Puhudes lahusesse, juhime sinna süsinikdioksiidi ning toimub järgnev reaktsioon: CO2+ Ca(OH)2=CaCO3 + H2O. CaCO3 on vees lahustumatu ning moodustub sade. Antud juhul tekib piimjas lahus, kuna CaCO3 on küllaltki kerge ning ei setti väga kiiresti põhja. Katseklaasi võib jätta natukeseks seisma, mille tagajärjel CaCO3 settib ning katseklaasi põhja tekib valge sademe kiht. Jätkates puhumist, lisandub lahusesse veel rohkem CO2-te ning toimub järgnev reaktsioon: CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 ehk moodustub kaltsiumvesinikkarbonaat, mis on vees lahustuv. Lahusesse tekib sade, kui moodustub uus ühend, mis ei lahustu vees. Kui lahustuvust tõsta, kas siis temperatuuri tõstes või ühendit keemiliselt muutes, läheb lahus taas läbipaistvaks, kuna sade lahustub.

Ammoniaagi purskkaev

Vahendid:

1. 400 ml ümarkolb või seisukolb
2. 1 katseklaas ja üheauguline katseklaasikork ning L-kujuline klaastoru
3. 2-auguline kork ja pikk klaastoru ning lühem klaastoru, kus ühes otsas on pipett
4. 500 ml keeduklaas, piirituslamp
5. Ammooniumkloriid (NH4Cl) ja kaltsiumkarbonaat (CaCO3)

Protseduur:

1. Sega katseklaasis kokku 1 lusikatäis NH4Cl ja 1 lusikatäis CaCO3 ning aseta katseklaas piirituslambi kohale (joonis A).

2. Pane katseklaasile peale kork, kus sees on L-kujuline klaastoru.

3. Täida pipett veega.

4. Süüta piirituslamp ja kuumuta katseklaasi, hoides samal ajal kolbi L-toru teises otsas. (joonis A).

5. Kui tunned tugevat ammoniaagi lõhna, jätka kuumutamist veel paar sekundit, seejärel kasuta kahe auguga korki ning sulge kolb.

6. Pikem klaastoru aseta ühe otsaga keeduklaasi, kus on (indikaatoriga) vesi, seejärel pigista pipetist vett kolbi ja jälgi, mis juhtub. (Joonis B)

Mis ained tekkisid kahe pulbri kuumutamisel?
Miks koguti gaasi kolbi avaga allapoole?
Miks oli vaja täita pipett veega?
Mis hetkel hakkas vesi kolbi paiskuma?
Miks tõusis vesi kolbi nagu purskkaev?

Selgitus Kuumutades kahte pulbrit katseklaasis toimus järgnev reaktsioon: 2NH4Cl + CaCO3 = 2NH3 + CaCl2 + H2O Kuna ammoniaak on õhust kergem, tuleb seda koguda kolvisuue allapoole suunatult. Kui kolb oli täidetud ammoniaagiga, suleti see korgiga ning pipetiga pritsiti kolbi vett. Kuna ammoniaak on vees hästi lahustuv, siis hetkeliselt lahustus kogu kolvis olev ammoniaak anumasse pritsitud vees. Seetõttu tekkis kolvis madalam rõhk ning keeduklaasis olev vesi liikus rõhkude erinevuse tõttu mööda pikka klaastoru kolbi. Et muuta katse natukene efektsemaks võib vette lisada mõne tilga indikaatorit, näiteks metüülpunast või bromotümoolsinist.

Tee hõbedast puu

Vahendid:

1. Umbes 10 cm pikkune vasktraat
2. Hõbenitraadi lahus (AgNO3)
3. Katseklaas või Petri tass ja projektor

Protseduur:

1. Vala umbes 10 ml AgNO3 lahust Petri tassi,  kui Petri tassi pole võtta, siis katseklaasi.

2. Aseta Petri tass projektori peale ja suuna pilt tühjale seinale või ekraanile. Projektori kallutamiseks võid ühe külje alla panna mõned raamatud.

3. Pane vasktraat Petri tassi ja valgusta seda projektoriga.

4. Kui viid katset läbi katseklaasis, võid lasta õpilastel lähedalt vaadata, kuid kindlasti mitte puudutada.

Mida sa nägid projekteeritud pildilt või katseklaasist?
Millest koosneb kuusk?
Milline reaktsioon toimus?
Mis oleks juhtunud, kui katseklaasi oleks loksutatud või katsutud?
Miks muutus lahus siniseks?

Selgitus Toimus järgnev reaktsioon: Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag . Reaktsiooni käigus tekkis hõbe, mis sadenes vasktraadile ja tekitas kujutluse kasvavast puust. Reaktsioon toimub, kuna vasktraadist eraldub lahusesse vase ioone, mille tulemusena värvub lahus siniseks. Mida kauem vasktraat lahuses on, seda rohkem vase ioone lahusesse läheb ning seda sinisemaks lahus muutub. Hõbe, mis reaktsiooni käigus tekib, on nõrgalt vasktraadi külge seotud. Seetõttu pudeneb hõbe loksutamise või muul meetodil häirimise tagajärjel.

Segaduses sinine lahus

Vahendid:

1. Küllastunud vask(II)sulfaadi lahus ja kontsentreeritud HCl-i lahus
2. Jämedat rauapuru
3. 2 väikest Erlenmeyeri kolbi
4. Lehter ja filterpaber

Protseduur:

1. Voldi filterpaber ning aseta see lehtrile ja lisa filterpaberile umbes poole teelusika jagu rauapuru.

2. Kolbi A lisa umbes 1 ml kontsentreeritud soolhapet.

3. Aseta lehter Erlenmeyeri kolvi A peale ning filtreeri vask(II)sulfaadi lahus läbi filtri kolbi.

4. Aseta lehter nüüd kolvile B ja kalla filtritud vask(II)sulfaadi lahus kolbi. Kallamisel kasuta sama filtrit, mida eelmises punktis.

Miks kolvis A kadus sinine värvus?
Mis on filterpaberil pärast esimest filtreerimist?
Kas me saaksime kaotada vask(II)sulfaadist sinise värvuse?
Miks kolvis B tekkis taaskord sinine värvus?
Milline ioon põhjustab sinist värvust?

Selgitus Kui lisada vask(II)sulfaadi lahust läbi filterpaberi kolbi A, toimub järgnev reaktsioon: CuSO4+ Fe = FeSO4 + Cu. See on vahetusreaktsioon, mille käigus lahuses olevad vask(II)ioonid asendatakse raud(II)ioonidega ning selle tulemusena muutub lahus läbipaistvaks. Kui valada nüüd kolvi A sisu kolbi B, toimub järgnev reaktsioon: Cu + 2HCl = CuCl2 + H2 , kuna kolbi A oli eelnevalt lisatud ka kontsentreeritud soolhapet. Vask muutub vask(II)ioonideks ning põhjustab taaskord lahuse värvumise siniseks. Esimene reaktsioon toimus, kuna raud on keemiliselt aktiivsem kui vask ning seetõttu suudab vase ioonid lahusest välja tõrjuda ning moodustub metalliline vask. Viimane  jääb filterpaberile, aga raua-ioonid pääsevad läbi paberi kolbi A. 

Vihane vesi

Vahendid:

1. Asbestplaat või kuumakindel alus
2. Pipett, uhmer koos uhmrinuiaga
3. Alumiiniumpulber ja joodi kristallid

Protseduur:

1. Võta umbes teelusikatäis joodi kristalle ning uhmerda need peeneks.

2. Võta umbes sama kogu alumiiniumpulbrit (veendu, et alumiiniumpulber oleks kuiv, vajadusel võid niiskuse aurustada).

3. Sega kaks kuiva pulbrit asbestplaadi või kuumakindla aluse peal kokku ning tekita saadud pulbrist kuhi, mille keskel on süvend.

4. Aseta asbestplaat või kuumakindel alus tõmbekapi alla või soorita katse välitingimustes. Tilguta pulbrite segule peale 1 tilk tavalist kraanivett.

5. Astu samm tagasi ja jälgi!

Miks peavad joodi kristallid olema uhmerdatud?
Miks peavad reagendid olema kuivad?
Mis roll on antud katse puhul kraaniveel?
Kas kaks pulbrilist ainet reageeriksid omavahel ka ilma kraaniveeta?
Kus igapäevaelus käitub vesi katalüsaatorina?

Selgitus Selleks, et suurendada reaktsioonist osavõtvate osakeste kokkupuutepinda, on vaja, et mõlemad ained oleksid pulbrilised ning seetõttu on oluline joodi kristallide uhmerdamine. Alumiiniumpulber peab kindlasti olema kuiv, vastasel juhul toimub reaktsioon kohe, kui alumiiniumpulber ja purustatud joodi kristallid kokku puutuvad. Vesi on antud katses katalüsaator, mille ülesandeks on reaktsiooni kiirendada. Esimeste molekulide omavahelisel ühinemisel eraldub niivõrd palju kuumust, et see aitab juba järgneval reaktsioonil toimuda. Igapäevaelus kiirendab vesi erinevate korrosiooniprotsesside käiku, näiteks jalgrataste või raudnaelte roostetamist. 

Helendav penn

Vahendid:

1. Vaskmünt
2. Vasest või mõnest muust metallist õhukene traat
3. Klaaspulk, väike keeduklaas, piirituslamp
4. Umbes 20 ml atsetooni
5. Puur

Protseduur:

1. Puuri mündi keskele auk ja seo sinna külge traat, mille kogupikkus on umbes 10 cm.

2. Traadi teine ots keri klaaspulga ümber ja kuumuta münti piirituslambi kohal (joonis A).

3. Vala atsetoon keeduklaasi ning koheselt pärast kuumutamist aseta münt umbes 3 mm kõrgusele atsetooni kihist (joonis B).

4. Märka helendavat münti pimedas.

Miks muutus münt punakaks?
Miks münt helendas pimedas?
Kas münt helendab ka siis, kui on atsetooni kihist kaugemal?
Kui kõrgele saab mündi viia atsetooni kihist, et see ikka veel helendaks?
Kui kaua münt helendab?
6.metallidega?

Selgitus Kui hoida münti piirituslambi leegis, muutub see niivõrd kuumaks, et hakkab punakalt hõõguma. Kui vaskmünt on piisavalt kuum, toimub atsetooni pinna kohal atsetooni muutumine  etanaaliks. Vaskmünt ise reaktsioonis ei osale vaid käitub katalüsaatorina. Reaktsioon on eksotermiline ning kuni münt eraldab piisavalt soojust, kestab ka helendav efekt. Helendamine lakkab, kui kogu atsetoon on aurustunud. Teised metallid ei ole niivõrd efektiivsed katalüsaatorid kui vask. 

Kerkiv sudu

Vahendid:

1. 2 pikka silindrit või kitsast purki
2. Vedelseep, glütserool, vesinikperoksiid (H2O2), mangaandioksiid (MnO2)
3. 2 pikka segamispulka

Protseduur:

1. Lisa umbes 10 ml vesinikperoksiidi, 5 ml vedelseepi ning 5 ml glütserooli mõlemasse silindrisse.

2. Lisa natukene mangaandioksiidi ühte silindrisse ning sega mõlemas silindris olevaid lahuseid.

3. Märka silindrites toimuvaid muutusi ning pane tähele, kui kõrgele seebivaht tõuseb.

Kummas silindris tõusis seebivaht kõrgemale?
Mis põhjustas seebivahu intensiivsema tekkimise ühes silindris?
Mida on vaja seebimullide tegemiseks?
Mis ülesanne on vesinikperoksiidil antud reaktsioonis?
Mida teevad MnO2 ja glütserool antud reaktsioonis?
Kas seebivaht kerkiks sama kõrgele ilma eelnevalt reagente segamata?
Mis aineid võiks kasutada MnO2 asemel?

Selgitus Vedelseebile glütserooli lisamine muutis seebimullid tugevamaks, kuna viskoossus suurenes ning seetõttu kestsid mullid kauem ning ei läinud niivõrd kergesti katki, kui see oleks juhtunud tavaliselt seebimullidega. Selleks, et seebilahusest saaks mulle tekitada, tuleb tavaliselt puhuda läbi kõrre seebivatte. Sel korral aga ei olnud puhumine vajalik. Kust me ikkagi saime siis gaasi, mis tekitas mulle? Gaas tekkis vesinikperoksiidi lagunemisel, mille tulemusena eraldus vesi ja hapnik. Mangaandioksiid käitub antud reaktsioonis katalüsaatorina ning kiirendab hapniku tekkimist. Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, kuid mille omadused pärast reaktsiooni jäävad samaks. MnO2 võiks asendada tolmuosakestega. 

Keemilised lipud

Vahendid:

1. Näpitsad/tiiglitangid, filterpaber
2. Katseklaas ja katseklaasihoidja
3. Valge fosfor ja süsinikdisulfiid (CS2)

Protseduur:

1. Lõika pisikene jupp valget fosforit. (Ära puutu seda paljaste kätega!)

2. Lisa katseklaasi umbes 5 ml süsinikdisulfiidi ning aseta sinna fosforitükk.

3. Lahusta kogu fosfor ning vala paar tilka lahust filterpaberile. Filterpaberit hoia tangide vahel.

4. Lehvita filterpaberit aeglaselt, imiteerides lipu lehvimist. Lase õpilastel märgata, kuidas keemiline lipp leekidesse mattub.

Miks peab valget fosforit hoidma vesikeskkonnas?
Miks ei tohi valget fosforit puudutada paljaste kätega?
Mis hetkel tekkis leek?
Millise ühendina kanti fosfor filterpaberile?
Millega fosfor reageeris?
Kas see reaktsioon oli endotermiline või eksotermiline?

Selgitus Valget fosforit hoitakse vesikeskkonnas, kuna vastasel juhul see reageeriks õhu koostises oleva hapnikuga. Valge fosfor lahustub süsinikdisulfiidis, tekib atomaarne fosfor, mis on väga reaktsioonivõimeline. Kui lahusti on aurustunud, jääb filterpaberile fosfor, mis reageerib energiliselt õhus oleva hapnikuga.Toimub reaktsioon: 4P + 5O2 = 2P2O5 , mis on väga eksotermiline ning seetõttu eralduv soojus süütab filterpaberi. Sellest rektsioonist ilmneb ka tõsiasi, miks on ohtlik ajada lahust naha või mõne muu materjali peale. Õnnetuse korral tuleks lahusega kokkupuutunud koht kohesel pesta voolava vee all. 

Haukuv koer

Vahendid:

1. 3 või 4 erineva suurusega mõõtesilindrit
2. Katseklaas ja katseklaasihoidja, pintsetid, pipett
3. Filterpaber või paberkäterätik
4. Valge fosfor (P) ja süsinikdisulfiid (CS2)

Protseduur:

1. Hoia valget fosforit pintsettide vahel ning lõika pisike tükk. Lisa katseklaasi umbes 10 ml CS2 ning lahusta valge fosfor.

2. Hoia katseklaasi katseklaasihoidja vahel ning ära puutu või pilla lahust maha!

3. Aseta iga silindri peale filterpaber ning seejärel lisa ettevaatlikult pipetiga 5 tilka fosfori lahust igale paberile.

4. Jälgi silindrites toimuvat. Katse peaks läbi viima tõmbekapi all või õues!

Millisest silindrist kostus „madalaimat haukumist“? Millisest kõrgeimat?
Mis põhjustas väikese plahvatuse?
Mis peab silindris olema, et tekiks plahvatus?
Kas CS2 on kergem või raskem gaas võrreldes õhuga?
Mis algatas esimene „haukumise“?
Mida peaks tegema katse kordamiseks?

Selgitus Valge fosfor lahustub süsinikdisulfiidis. Valge fosfor (P4) on väga ebastabiilne ühend ning seetõttu ka väga reaktsioonivõimeline. Lisades filterpaberile mõned tilgad lahust, aurustub lahusti ning filterpaberile jääb fosfor, mis reageerib energiliselt õhus oleva hapnikuga. Tegemist on väga eksotermilise reaktsiooniga, mille tulemusel süttib filterpaber. Selline iseeneslik süttimine tekitab silindrites „haukumist“. Mida pikem on silinder, seda madalam „haugatus“ kostub ning mida lühem silinder, seda heledamalt „koer haugub“.

Leekide värvimine

Vahendid:

1. Uhmer koos uhmrinuiaga, pipett
2. Asbestplaat või kuumaalus
3. Kaaliumpermanganaat (KMnO4), kaaliumkloraat (KClO3), suhkur, kontsentreeritud väävelhape (H2SO4), baarium-, strontsium-, vask-, naatrium- nitraat või -kloriid

Protseduur:

1. Aseta umbes pool teelusikatäit KMnO4 uhmrisse. Lisa sinna pool teelusikat KClO3 ja pool teelusikat suhkrut.

2. Sega omavahel kolm komponenti. Ära uhmerda, kuna hõõrdejõust tulenev kuumus võib algatada keemilise reaktsiooni!

3. Jaga pulber neljaks väikesemaks koguseks ning aseta need asbestplaadile või kuumaalusele.

4. Lisa igale segule erinevat soola ja sega pulbrid omavahel.

5. Lisa pipetiga igale segule tilk kontsentreeritud väävelhapet. Katse on efektsem pimedas ruumis ja seda võiks teha tõmbekapis!

Mis reaktsiooniga on tegu?
Mis värvi olid leegid?
Miks leekidel olid erinevad värvused?
Miks oli vaja lisada kontsentreeritud väävelhapet?

Selgitus Kontsentreeritud väävelhape reageerib segus oleva suhkruga, mille tulemusena eraldub kuumust. Kuumuse tõttu lagunevad nii KClO3 kui ka KMnO4 eraldades hapnikku, mis intensiivistab suhkru põlemist. Erinevad metallikatioonid annavad leekidele erinevaid värvusi: Ba2+ valkjas-kollast, Sr2+ punast, Cu2+ rohekas-sinist ja Na+ kollast. Neid sooli kasutatakse ilutulestikes. 

Võlukepp

Vahendid:

1. Kaaliumpermanganaat (KMnO4) ja kontsentreeritud väävelhape (H2SO4)
2. Uhmer koos uhmrinuiaga, piirituslamp
3. Klaaspulk ja portselankauss

Protseduur:

1. Lisa umbes pool teelusikat KMnO4 uhmrisse ja uhmerda peeneks, seejärel vala puru ettevaatlikult portselankaussi.

2. Veendu, et piirituslambi taht oleks alkoholiga koos, selleks võid korraks piirituslambi teistpidi pöörata.

3. Lisa portselankaussi paar tilka kontsentreeritud väävelhapet ja sega klaaspulgaga.

4. Puuduta klaaspulga otsaga piirituslambi tahti ja jälgi!

Miks oli vaja kaaliumpermanganaati uhmerdada?
Mille tagajärjel süttis piirituslamp?
Miks pidi piirituslambi taht olema niiske?
Millised teised kemikaalid süttiksid KMnO4 ja kontsentreeritud H2SO4 tõttu?

Selgitus Kaaliumpermanganaati pidi uhmerdama peenemaks, et suurendada aine pinda, mis reaktsioonis osaleb. KMnO4 on tugev oksüdeerija nagu ka kontsentreeritud H2SO4. Nende kahe aine ühinemisel vabaneb palju soojust ning eraldub hapnik, mis on võimeline oksüdeerima alkohole, suhkruid ja teisi süsivesikuid. Kuna oksüdeerumisereaktsiooni käigus eraldub palju soojust (reaktsioon on eksotermiline), süttib alkohol põlema. 

Raketi heitgaasid

Vahendid:

1. Piirituslamp, katseklaas ja katseklaasihoidja
2. Pipett ja spaatel
3. Kaaliumkloraat (KClO3), glütserool ja mangaan(IV)oksiid (MnO2)

Protseduur:

1. Aseta katseklaasi väike kogus KClO3- e ja spaatliotsa täis MnO2-e, raputa.

2. Hoia katseklaasi vertikaalselt ning lisa 3-4 tilka glütserooli (joonis A).

3. Hoia katseklaasi katseklaasihoidja vahel ning vii katseklaas piirituslambi kohale. Kuumuta, kuni näed tossu tulevat, seejärel kustuta piirituslamp.

4. Oota natuke ja jälgi muutust!

Milline reaktsioon kirjeldab toimunut?
Mis oli iga reagendi eesmärk/ülesanne?
Miks pidi segu eelnevalt kuumutama?
Miks tuli kuumutada ainult niikaua, kuni katseklaas hakkab tossama?

Selgitus Kaaliumkloraadist eraldub kuumutamise käigus hapniku ning mangaandioksiidi kasutatakse antud reaktsioonis katalüsaatorina. KClO3 laguneb KCl-iks ja O2-ks. Hapnik oksüdeerib glütserooli ketooniks või karboksüülhappeks. Reaktsioon vajab eelnevat kuumutamist, et hapnik vabaneks. Kui piisav kogus hapniku on vabanenud, toimub juba glütserooli oksüdeerumine, mis on eksotermiline reaktsioon. 

Vihane ämber

Vahendid:

1. Suurem läbipaistev ämber või mõni muu silinderjas anum
2. Väike lehter ja 1 m kummitoru
3. 15 cm pikkune küünal, väike tükk paberkäterätti
4. Maisitärklis

Protseduur:

1. Tee anuma põhja ava ning veendu, et saaksid sinna lehtri panna.

2. Pane anum kahe plaadi/raamatu vahele nii nagu näidatud joonisel.

3. Rebi pisikene jupp paberit ning pane see lehtrisse ning sinna peale lisa teelusikatäis maisitärklist.

4. Paiguta küünal diagonaalis lehtriga ning süüta see.

5. Sule anuma põhi raamatuid liigutades ning puhu läbi vooliku nii, et tärklis täidaks korralikult terve anuma.

Mis oli põleva küünla eesmärk?
Milline reaktsioon toimus anuma sees?
Kas kõik tärklis reageeris ära? Kuidas me seda tõestada saaks?
Milliseid teisi pulbreid saaks antud katses kasutada?
Kus meie igapäevases elus toimub analoogne protsess?

Selgitus Samal hetkel, kui tärklist puhuti anumasse, segunesid selle pisikesed osakesed õhuga, mis oli juba eelnevalt anumas. Kuna tärklis on süsivesinik, moodustub õhuga koos süttiv segu ja põleva küünla tõttu läheb see põlema. Enamus tärklisest reageerib hapnikuga ning moodustub CO2 ja veeaur. Kuna reaktsiooni tulemusena tekib gaase, siis anuma sees olev rõhk suureneb ning anum liigub raketina üles. Sarnane olukord on võib tekkida kivisöekaevandustes, kus kivisöetolm on väga lenduv ning plahvatuse tekitamiseks piisab ainult tiku tõmbamisest. 

Põleta paberit jääga?

Vahendid:

1. Naatriumperoksiid (Na2O2)
2. Peenestatud paberkäterätik või maisitärklis
3. Jääkuubik

Protseduur:

1. Enne katse sooritamist näita õpilastele tükikest paberkäterätikust ja küsi: „Mis te arvate, kas mul õnnestub panna see tükk paberit põlema jääkuubikuga?“.

2. Rebi või tükelda paberkäterätik hästi väikesteks tükkideks ja aseta need kuhjana kuumaalusele.

3. Kuhja tippu lisa pool teelusikat naatriumperoksiidi.

4. Lõika jääkuubikust pisike tükk ja aseta see kuhja tippu ning jälgi reaktsiooni.

Mis reaktsioon toimus? Mis põhjustas paberi põlemise?
Mida on vaja põlemiseks?
Mis ülesanne oli naatriumperoksiidil?
Miks pidi eelnevalt tükeldama paberkäterätiku pisikesteks tükkideks?
Mida saaks veel antud katses kasutada peale paberi?
Mis juhtub jääkuubikuga toatemperatuuril?
Kirjuta naatriumperoksiidi ja vee vahelise reaktsiooni võrrand.
Kas see reaktsioon oli ekso- või endotermiline?
Kas tavaline kirjutuspaber põleks paremini või halvemini kui paberkäterätt? Miks?

Selgitus Jääkuubik sulab toatemperatuuril ja muutub veeks. Naatriumperoksiidi ja vee vahelist reaktsiooni kirjeldab järgmine võrrand: Na2O2 + H2O = 2NaOH + O2. Reaktsiooni käigus eraldub hapnikku ning piisavalt soojust (reaktsioon on eksotermiline). Kuna reaktsiooni käigus eraldub niivõrd palju soojust, siis see omakorda kiirendab peroksiidi ja vee vahelist reaktsiooni ning veelgi rohkem hapniku eraldub. Eralduv soojus süütab paberi. Paberit tükeldades suurendame me kihtide vahele pääsevat hapniku hulka. Paberi asemel võib antud katset sooritades kasutada tuhksuhkrut, maisitärklist või mõnda muud pulbrilist lenduvat ainet.   

Pommid

Vahendid:

1. Kaaliumkloraat (KClO3), valge fosfor
2. Süsinikdisulfiid (CS2)
3. Kuumaalus
4. Väike keeduklaas ja pipett
5. Paberkäterätik

Protseduur:

1. Hoia valget fosforit pintsettide vahel ning lõika sellest pisike tükk. Lahusta valge fosfor süsinikdisulfiidis. Hernetera suuruse valge fosfori tüki lahustamiseks kulub umbes 10 ml süsinikdisulfiidi.

2. Aseta väike kogus kaaliumkloraati paberkäterätik vahele ja sõlmi paberkäteräti otsad kokku nii, et moodustuks hernesuurune pallike. Lõika ülejäänud paber ära. Tee mitu tükki.

3. Aseta need pallikesed kuumaalusele nii, et iga pallikene oleks eraldi alusel ja vähemalt 10 cm kaugusel teistest.

4. Tilguta igale pallikesele peale 2-3 tilka valge fosfori lahust ja jälgi toimuvat. Ole ettevaatlik!

Mis algatas reaktsiooni?
Milliste keemiliste omadustega lahusti on süsinikdisulfiid?
Kuidas kutsutakse vedelikku, mis aurustub kiiresti?
Miks hoitakse valget fosforit vee all?
Mis juhtub fosfori lahusega, kui seda lisada kaaliumkloraadile?
Mis gaas eraldus kaaliumkloraadist?
Miks me kuuleme plahvatust?

Selgitus Valge fosfor on väga reageerimisvõimeline ning reageerib kergesti õhus oleva hapnikuga. Seetõttu hoitakse seda kemikaali vee all. Süsinikdisulfiid on väga lenduv ning kergestisüttiv vedelik. Kui lisada valge fosfori lahust kaaliumkloraadile, aurustub süsinikdisulfiid väga kiiresti ning järele jääb valge fosfor. Õhu käes reageerib valge fosfor hapnikuga, mille tulemusel eraldub soojust. Eralduv soojus põhjustab kaaliumkloraadi lagunemise, mida kirjeldab järgnev võrrand: 2KClO3 =2KCl + 3O2. Kiire gaaside teke tekitab õhus suuri laineid ning meie kõrvakile tunnetab seda pauguna. 

Metallitükk põleb vees

Vahendid:

1. Metalliline naatrium
2. Petri tass ja fenoolftaleiin
3. Projektor

Protseduur:

1. Täida Petri tass umbes pooleni veega ning aseta see projektorile. Lisa mõned tilgad fenoolftaleiini ja sega.

2. Võta naatrium õli seest ning lõika pisike jupp, ülejäänud naatrium pane õli sisse tagasi.

3. Võta naatriumi tükike pintsettide vahele ning aseta see Petri tassil olevasse vette. Jälgi toimuvat!

Mis juhtus naatriumi tükiga vees?
Kas märkasid, et Petri tassis olev vedelik muutis värvust? Milliseks see muutus?
Millises keskkonnas värvub fenoolftaleiin vaarikapunaseks?
Milline võiks olla lahuse pH pärast naatriumitüki lisamist?
Mis ained tekivad vee ja naatriumi omavahelisel reaktsioonil?
Miks tekkis leek? (Alati ei pruugi leeki tekkida.)
Miks naatriumi tükk liikus mööda vee pinda niivõrd kiiresti?
Miks on ohtlik kasutada väga suurt naatriumi tükki?

Selgitus Metalliline naatrium on väga reaktsioonivõimeline, seetõttu tuleb teha hoiustada vedela parafiini või õli keskkonnas. Õhu käes reageerib metalliline naatrium koheselt veeauruga. Asetades naatriumi tüki vette toimub järgnev reaktsioon: 2Na+2H2O= 2NaOH+H2. See reaktsioon on eksotermiline ning kuna vesinik on süttiv gaas, võib tekkida reaktsiooni käigus ka leek. Reaktsioonil tekib naatriumhüdroksiid, mistõttu tõuseb lahuse pH üle seitsme. Fenoolftaleiini tõttu värvub sel juhul lahus vaarikapunaseks. Kuna vesinik eraldub vee ja naatriumi kokkupuutepinnalt, liigub naatriumitükk ka vee pinda mööda edasi. Liikumine on väga kiire ning suhteliselt kaootiline. Liiga suur naatriumi tükk võib veega kokkupuutel tekitada liiga palju vesinikku ning seetõttu on suure tüki naatriumiga katse ohtlik. 

Leegiheitja

Vahendid:

1. Destillatsioonikolb (väikese avausega põhjas)
2. 2 klaastoru (25 ja 10 cm)
3. 2 korki torude jaoks
4. Propaan või maagaas, statiiv koos käpaga

Protseduur:

1. Kui ei ole auguga destillatsioonikolbi, saab selle ise teha. Selleks kuumuta destillatsioonikolvi põhja leegis ning kui klaas on piisavalt sulanud, tõmba klaasi natukene põhjast väljapoole. Klaasinoa või viiliga lõika väljaulatuv osa ära nii, et klaasi sisse tekiks auk.

2. Aseta destillatsioonikolb statiivi külge ava allapoole nii nagu näidatud joonisel.

3. Hoia näppu destillatsioonikolvi augu ees ning lase gaasil mööda toru kolbi voolata.

4. Süüta destillatsioonikolbi minev gaas ning seejärel vabasta näpp. Leek levib kogu kolvi ulatuses.

5. Mitteväljunud gaasi saad süüdata destillatsioonikolvi tipust.

Mis gaas kolvis põles?
Kui ülemine leek on gaasi põlemine õhuatmosfääris, siis kuidas saab kirjeldada kolvis sees toimunud põlemist?
Mis juhtuks, kui me keeraks destillatsioonikolvi teistpidi?
Miks põles gaas ainult klaastoru ühest otsast?

Selgitus Katse selgitab, et gaasiline kütus ei suuda põleda ilma õhuta. Kolvis on leeki näha ainult klaastoru juures, sest sealt immitseb kogu aeg õhku süsteemi. Kolvis ei ole piisavalt õhku, et kogu gaas saaks põleda. Kui me keeraks destillatsioonikolvi teistpidi, toimuks põlemine vastupidise süsteemiga ehk õhk tuleks sisse kolvis oleva avause kaudu ning klaastoru otsas oleks näha leeki. 

Leegiheitja

Vahendid:

1. Leht paberit
2. Küünal ja tikud
3. Anum veega

Protseduur:

1. Süüta küünal ja kinnita see lauale.

2. Rulli paberileht üsna tihedalt silindrikujuliseks, mis on umbes 3-sentimeetrise läbimõõduga.

3. Süüta paberi üks ots küünla abil ning hoia silindrit peaaegu horisontaalselt, aga põlev ots las olla veidi kõrgemal.

4. Ilma huultega paberrulli puutumata puhu läbi toru lühikeste puhangutega.

5. Jälgi valguse eraldumist ning kuula tekkivat häält.

6. Viska põlev paber vette.

Miks leek väljapoole liigub?
Miks leek heledamaks muutub?
Millist häält tegi leek puhumise ajal?
Miks peab paberi põlev ots olema veidi ülevalpool?
Mis juhtuks, kui põlev ots oleks kallutatud allapoole?
Miks on parem hoida oma huuled torust puhumise ajal veidi kaugemale?
Mis on põlemise saadused?
Millest on paberi molekulid tehtud?

Selgitus Pärast ühe paberipoole süütamist on parem hoida seda poolt veidi kõrgemal kui teist poolt, et tekkiv suits liiguks üles mitte läbi toru suu poole. See katse töötab kõige paremini siis, kui hoida toru täiesti horisontaalselt. Sellisel juhul jääb suits torusse ning puhumise ajal liigub suits teiselt poolt välja. Suits segatuna õhuga tekitavad heleda leegi. Sellel hetkel tekib iseloomulik hääl, mis osutab gaaside järsule tekkele. Paber on tehtud taimekiududest ning need koosnevad tselluloosi molekulidest (C12H22O11) ning põledes tekib CO2 (süsinikdioksiid) gaas ning veeaur. Alles jääb mustaks värvunud materjal süsinik.

Võluküünal

Vahendid:

1. Küünal
2. Toos tikke

Protseduur:

1. Süüta küünal ja lase sel põleda kuni leek on juba piisavalt suur.

2. Süüta uus tikk. Hoides põlevat tikku käes kustuta puhudes põlev küünal.

3. Hoia põlevat tikku tekkinud suitsu sees.

4. Märka suitsujoas edasikantavat leeki. (Kui seda pole väga hästi märgata, korda samme 1-3.) Katse tuleb läbi viia süttivatest objektidest eemal!

Miks tekkis suitsu sisse leek?
Miks peab katse läbi viima süttivatest objektidest eemal?
Milline küünla osa põleb?
Kas vaha põleks ka ilma tahita?
Mida saaks kasutada tahi asemel?
Miks pärast küünla kustutamist tekib suits?

Selgitus Küünla puhul on kütuseks gaas, mis tekib vaha kuumutamisel. Küünla süütamisel hakkab kõigepealt põlema taht. Soojus, mis põlemisel eraldub sulatab vaha. Küünla kustutamise järgselt aurustub tahi kuumuse tõttu juba kuumenenud vaha. See on ka põhjus, miks tekib suitsujuga. Suits koosneb väga väikestest õhku pihustunud vaha osakestest, mis on süttivad. Hoides põlevat tikku suitsujoas süttivad seal olevad vaha osakesed. Sama nähtust kasutatakse ära uuesti süttivate (mittekustuvate) küünalde puhul. Kustutades sellist küünalt puhudes, süttivad nad uuesti, kuna antud küünalde korral on vaha sisse segatud ka punast fosforit. Kuum taht süütab punase fosfori osakesed ja küünal süttib uuesti. 

Helendav alumiinium

Vahendid:

1. Alumiiniumi tükid (hernesuurused) ja broom
2. 300-400 ml Erlenmeyeri kolb korgiga
3. Teip

Protseduur:

1. Vala Erlenmeyeri kolvi põhja umbes 1 cm paksune broomi kiht ning sulge korgiga kolb. Broomiga töötades kanna kindlasti kindaid ja tegutse tõmbekapis!

2. Ava kolb ning aseta 2-3 alumiiniumitükki kolvi põhja. Sulge kolb koheselt korgiga ning teibi see kinni.

3. Kustuta ruumis tuled ning jälgi!

Miks alumiinium helendas?
Mis reaktsioon toimus?
Kas reaktsioon oli ekso- või endotermiline?
Miks oli vajalik kork kolvi külge teipida?
Kas broomi asemel võiks ka teisi halogeene kasutada?
Millised halogeenid reageeriksid kiiremini alumiiniumiga? Millised aeglasemalt?
Kuidas on võimalik tekitada reaktsiooni kahe tahke aine vahel?

Selgitus Alumiiniumi ja broomi vaheline reaktsioon on eksotermiline ehk antud reaktsiooni käigus eraldub soojust. Eralduv soojus muudab alumiiniumi pimedas helendavaks. Antud katses toimub reaktsioon: 2Al+3Br2=2AlBr3. Teised halogeenid ehk kloor ja jood reageeriksid ka alumiiniumiga. Kloor on gaas ning reageerib alumiiniumiga palju kiiremini kui broom. Jood aga reageeriks alumiiniumiga aeglasemalt kui broom. Selleks, et kaks tahket ainet omavahel reageeriksid, peavad need olema jaotunud väga väikseteks osakesteks. Kui need osakesed omavahel kokku puutuvad, ei toimu siiski keemilist reaktsiooni, aga näiteks väike kogust vett algataks reaktsiooni. 

Puuduta küpsist!

Vahendid:

1. Kontsentreeritud ammoniaagi lahus
2. Joodi kristallid
3. Keeduklaas ja klaaspulk
4. Õhupall, meetri pikkune pulk/toru, filterpaber ja nööpnõel

Protseduur:

1. Lahusta keeduklaasis kontsentreeritud ammoniaagi lahuses mõned joodi kristallid. Ole kindel, et kõik kristallid oleks lahustunud!

2. Lase lahusel seista õhu käes, kuni natukene pruuni hägu on keeduklaasi põhja tekkinud.

3. Kanna klaaspulga abil pisut pruuni hägu filterpaberile ning jäta see kuivama. Kuivamine võib võtta umbes tund aega.

4. Purusta filterpaberile tekkinud kristallid pulga abil. Õpilased peaksid seisma vähemalt meetri kaugusel ning korraga ei tohiks väga palju kristalle lõhkuda.

5. Paralleelse katsena võib teha õhupalli purustamist nööpnõela abil.

Mis ühend tekkis joodi lahustumisel ammoniaagis?
Miks tekkinud ühend on niivõrd plahvatusohtlik?
Millised kemikaalid või kemikaalide segud on plahvatusohtlikud?
Miks me kuuleme plahvatuse käigus kõva pauku?
Kas plahvatusega kaasneb alati ka leek?
Kas plahvatuse tekkimiseks on alati vajalik hapnik?
Millega saaks võrrelda lämmastiktrijodiidi purustamise käigus tekkinud heli?
Kuidas võrdleksid antud katset õhupalli purustamisega?

Selgitus Lämmastiktrijodiidi lahus on ohutu, kuid kui ammoniaak aurustub, moodustuvad kuivad lämmastiktrijodiidi kristallid, mis on väga ebastabiilsed. Seetõttu plahvatavad need pisemagi häirimise korral. Katse on ohutu, kui tegutsetakse väiskete kogustega. Lämmastiktrijodiidi palhavtust või võrrelda hiirelõksuga, kus plahvatuse tekkimiseks peaks lõksu natukene puutuma. Lämmastiktrijodiid on niivõrd ebastabiilne, et kristallide lõhkumisel eraldub gaasilist lämmastikku. Äkiline gaasi tekkimine on plahvatuse tekkimise põhjuseks. Plahvatused või paugud tekivad äkilisel gaaside eraldumisel/tekkel. 

Kleepuv laud

Vahendid:

1. 250 ml keeduklaas, klaaspulk
2. 10 x 10 cm õhuke puidust plaat
3. Baariumhüdroksiidi (Ba(OH)2) ja ammooniumtiotsüanaadi (NH4SCN) lahus

Protseduur:

1. Niisuta puidust plaadi üks pool korralikult veega.

2. Aseta keeduklaas plaadi märjale poole.

3. Lisa keeduklaasi mõlemat kemikaali 1 teelusikas ning sega kemikaalid kokku nii, et keeduklaas oleks tihedas kontaktis puust plaadiga.

4. Kui kaks kemikaali on korralikult segunenud, tõsta keeduklaasi ettevaatlikult üles. Indikaatoriks, et võid keeduklaasi ülespoole tõsta on keeduklaasi välispinnale tekkinud härmatis.

Miks peab puidust plaati niisutama?
Mis reaktsioon kirjeldab toimunut?
Miks jäi keeduklaas puidust plaadi külge?
Kuidas saada aru, et tegemist on endotermilise reaktsiooniga?
Milliseid reaktsiooni soojusefekte oskad nimetada?

Selgitus Enamik keemilisi reaktsioone on eksotermilised ehk nende käigus eraldub soojust. Antud reaktsioon on aga endotermiline, mis tähendab, et reaktsiooni käigus soojus neeldub. Selliseid reaktsioonide toimumiseks on vaja soojust keskkonnast. Seega antud reaktsioon ammutab soojust veest, mis on keeduklaasi ja puidust plaadi vahel ning seetõttu vesi külmub. See on ka põhjus, miks keeduklaas jääb puidust plaadi külge kui toimub keemiline reaktsioon. Antud protsessi kirjeldab reaktsioon: Ba(OH)2 + 2 NH4SCN*(H2O)4=Ba(SCN)2 + 2NH4OH + 8H2O

Raputa sinist

Vahendid:

1. 250/400 ml Erlenmeyeri kolb ja kork
2. Kaaliumhüdroksiid (5 g), glükoos või dekstroos (3 g)
3. Metüleensinine

Protseduur:

1. Lisa kemikaalid Erlenmeyeri kolbi ning lahusta 250 ml vees.

2. Näita õpilastele, et kolvis on läbipaistev lahus.

3. Sulge kolb korgiga ning raputa lahust kuni see muudab värvi.

4. Aseta kolb lauale ning jäta see sinna seisma.

5. Juhi õpilaste tähelepanu värvimuutusele. (katset võib korrata sama lahusega paari tunni jooksul mitu korda.)

Mis tüüpi keemilise reaktsiooniga on tegemist?
Millal ei muutu lahus raputades enam siniseks?
Miks muutub läbipaistev lahus siniseks?
Kui lahus ei muutu enam siniseks, siis kuidas me saaksime uuesti sinise lahuse?

Selgitus Metüleensinine redutseerub aluselises keskkonnas suhkru tõttu läbipaistvaks lahuseks. Kui raputada Erlenmeyeri kolbi, satub lahusesse kolvis olevat hapnikku, mis oksüdeerib metüleensinist ning lahus värvub siniseks. Kui nüüd kolb seisab, redutseeritakse suhkru tõttu metüleensinine ning lahus muutub läbipaistvaks. Kolvis olev hapnik saab aga aeglaselt otsa ning seetõttu ei ole võimalik värvimuutust enam paari tunni pärast läbi viia. Värvimuutuse taastamiseks tuleks kolvilt kork eemaldada ning lasta natuke aega hapnikul kolbi minna. Mõne päeva seisnud lahus muutub kollakas-pruuniks, seetõttu tuleks õpilastele näitamiseks kasutada värskelt valmistatud lahust.  

Värvi imav peekon

Vahendid:

1. 3 või 4 viilu krõbedaks praetud peekonit
2. 250 või 400 ml Erlenmeyeri kolb ja kork
3. Broom

Protseduur:

1. Lisa Erlenmeyeri kolbi paar tilka broomi ja sulge kiiresti kolb korgiga. Ole kindel, et kork sobib antud kolvile.

2. Näita õpilastele broomi aurude pruunikat värvust ning seleta, et reageerides teiste ainetega aurude värvus kaob.

3. Ava kiirelt kolb ning aseta sinna paar peekoni riba ning sulge taas Erlenmeyeri kolb korgiga ja raputa.

4. Hoia kolbi valge paberi taustal ning näita õpilastele värvuse muutust.

Mis värvi muutusid broomi aurud?
Miks kadus pruun värvus?
Mis juhtub ühendis olevate kaksiksidemetega, kui see reageerib halogeeniga?
Millised teised halogeenid käituksid broomiga sarnaselt?
Kuidas oleks võimalik saada teada, kas kõik broom reageeris ära?
Kuidas oleks võimalik teada, kas kõik kaksiksidemed küllastusid?
Mida tähendab termin küllastumata ühend?

Selgitus Krõbedas peekonis on palju mitteküllastunud rasvasid. Need on orgaanilised ühendid, mis koosnevad mõningatest sellistest süsinikest, mille vahel on kaksik- või kolmiksidemed. Kui lisada sellisele ühendile halogeeni, reageerivad halogeeni aatomid süsinikega ning sideme kordsus kaob. Reaktsiooni kirjeldab all olev skeem. Neid reaktsioone nimetatakse ühinemisreaktsioonideks. Joodi aurud reageeriksid kõige sarnasemalt broomi aurudega, kuid see võtaks natuke rohkem aega, kuna jood on võrreldes broomiga vähemaktiivsem. 

Tee kahest vedelikust nailoni

Vahendid:

1. 1,6-diaminoheksaan (NH2(CH2)6NH2)
2. 1,10-dekaandihappe dikloriid (COCl(CH2)8COCl)
3. Tetraklorometaan (CCl4)
4. Naatriumkarbonaat (Na2CO3)
5. 2 keeduklaasi, klaaspulk ja pintsetid

Protseduur:

1. Valmista 100 ml keeduklaasi lahus, kuhu lisad 2 ml 1,10-dekaandihappe dikloriidi ja 50 ml tetraklorometaani.

2. Teise keeduklaasi kaalu 2 grammi 1,6-diaminoheksaani ja 4 grammi naatriumkarbonaati ning lahusta see 50 ml vees.

3. Vala lahus nr. 2 ettevaatlikult esimesse keeduklaasi nii, et lahuse nr. 2 kiht jääks esimese lahuse peale.

4. Proovi pintsettidega nende kahe lahuse vahelisest pinnast tõmmata aeglaselt välja niiti (Joonis I ja II).

5. Niidi võib kerida ümber klaaspulga ning selle abil jätkata nailoni tekitamist.

Mis ühend tekib kahe vedeliku kokkupuutel?
Mis juhtuks, kui valamise tulemusena ei teki kahte eristatud kihti?
Mis juhtuks, kui kaks lahust segataks kokku?
Kas tekkinud ühend on sama tööstuses toodetava Nailon 66-ga?
Kui kaua saab niimoodi nailonit tõmmata?
Mis katkestab nailoni moodustumise?

Selgitus 1,10-dekaandihappe dikloriid ja 1,6-diaminoheksaan reageerivad omavahel ning moodustub Nailon-610. Tegemist on polümerisatsoonireaktsiooniga, mille käigus moodustuvad väga suured ja pikad molekulid. Polümerisatsiooni käigus toodetakse paljusid plastikuid. 

Kleepuvad tikud

Kaks tikku, kui neid süttimisel üksteise vastas hoida, "kleepuvad" üksteise vastu.

Vahendid:

1. Tikutops

Protseduur:

49093

1. Võta tikutopsist kaks tikku ning hoia mõlemas käes ühte nendest.

2. Pane paremas käes olev tikk põlema (kui sa oled paremakäeline).

3. Aseta süttinud tikk koheselt vastu vasakus käes oleva tiku pead ning oota kuni tikk süttib.

4. Kohe kui sisisev hääl lõpeb, puhu leek ära. Hoia kindlasti tikke üksteise vastas nagu näidatud joonisel.

5. Lase aeglaselt paremas käes olevast tikust lahti (tikku liigutamata, kui see ei õnnestu esimese korraga, siis proovi uuesti).

Miks tikud kokku kleepusid?
Mis juhtuks, kui tikke kokkupuutesse viies oodatakse veidi (tikke ei viia kokkupuutesse kohe pärast ühe tiku süütamist)?
Kuidas tikke toodetakse?
Millest tikud tehtud on?
Millest on tiku pea tehtud?
Miks tiku pea süttib, kui teda vastu tikutopsi külge hõõruda?
Milline aine on tikutopsi küljel?

Selgitus Tikutoos on valmistatud õhukesest vineerist. Tikud kastetakse naatriumsilikaadi, ammooniumfosfaadi või naatriumfosfaadi lahusesse ning seejärel kuivatatakse. Need kemikaalid tekitatavad ka tikkude süütamisel järelhelenduse. Tikkude otsad kastetakse seejärel parafiini sisse. Tikupea sisaldab veel ka mõnda hapniku kandjat (kaaliumkloraati, kaaliumkromaati või pliioksiidi), väävlit ja abrasiive (klaas) ning sideaineid (dekstriini või vaiku). Tikutoosi mõlemal küljel on ribad, mis koosnevad punasest fosforist ja peenestatud klaasist. Tõmmates tikku mööda seda riba eraldub soojust, mis lagundab hapnikukandja ning eralduv hapnik reageerib väävliga, mille tulemusena tekibki leek.