Priprema za kemiju u 6. razredu: 10 istraživačkih zadataka

Priprema za kemiju u 6. razredu pomaže povezati opažanje, tablične podatke i računanje. U ovom skupu od deset zadataka istražit ćeš kako se mijenja sastav otopine, što prolazi kroz filtar i što možemo zaključiti iz ponovljenih mjerenja. Svi podatci potrebni za rješavanje nalaze se u pitanjima.

Kome je namijenjeno? Kemija se u redovitom hrvatskom osnovnoškolskom programu kao zaseban predmet uči u 7. i 8. razredu. Ovdje je riječ o dodatnoj prirodoslovnoj pripremi za učenike 6. razreda, a ne o zasebnom školskom predmetu Kemija u tom razredu.

Kako učiti i ponavljati uz Znanograd

1. Prvo pročitaj pitanja bez gledanja rješenja. Zapiši poznate podatke i što se traži.
2. Uz svaki račun napiši jedinice i jednu rečenicu objašnjenja.
3. Provjeri odnosi li se podatak na vodu, otopljenu tvar, cijelu otopinu ili cijeli sustav.
4. Tek nakon samostalnog pokušaja usporedi svoj postupak s rješenjem.
5. Zadatak u kojem si pogriješio riješi ponovno sljedeći dan.

Rad na papiru: Za ove zadatke nije potrebno izvoditi pokuse. Opisi reakcija služe učenju; praktičan rad s kemikalijama, zagrijavanjem ili plinovima izvodi se samo u odgovarajućim uvjetima uz učitelja. Kemikalije se ne kušaju.

Mali podsjetnik prije računanja

Otopina se sastoji od otapala i otopljene tvari. U ovim primjerima otapalo je voda. Za preračunavanje na 100 g otopine masu otopljene tvari podijeli masom cijele otopine pa pomnoži sa 100. Topljivost je u zadatcima zadana kao najveća masa tvari koja se otapa u 100 g vode pri određenoj temperaturi. Ti omjeri služe dodatnoj pripremi; nije potrebno da ste ih već učili kao kemijske formule.

Priprema za kemiju: 10 zadataka za samostalni rad

1. Koliki dio otopine čini sol?

Otopina sadrži 15 g kuhinjske soli i 135 g vode. Izračunaj ukupnu masu i koliko grama soli dolazi na 100 g takve otopine. Sve je otopljeno.

2. Veća količina, isti sastav

Prema zadanom sastavu na 100 g otopine šećera dolazi 10 g šećera i 90 g vode. Koliko šećera i vode treba za 250 g otopine jednakog sastava?

3. Razrjeđivanje vodom

U 180 g vode otopljeno je 20 g kuhinjske soli. Doda se još 200 g vode. Nema gubitaka. Kolika je nova masa otopine i koliko grama soli sada dolazi na 100 g otopine?

4. Isparavanje vode

Otopina ima 12 g kuhinjske soli i 188 g vode. Ispari 80 g vode, sva sol ostaje otopljena i nema drugih gubitaka. Kolika je preostala masa otopine i koliko grama soli dolazi na 100 g te otopine?

5. Granica otapanja

Za zamišljenu tvar X vrijedi: pri 20 °C u 100 g vode može se otopiti najviše 20 g tvari. U 50 g vode pri istoj temperaturi doda se 15 g tvari X. Nakon uspostave ravnoteže koliko je tvari otopljeno, a koliko ostaje neotopljeno? Tvar ne reagira s vodom.

6. Kristali nakon hlađenja

Topljivost zamišljene tvari Y iznosi 40 g na 100 g vode pri 60 °C, a 20 g na 100 g vode pri 20 °C. Zasićena otopina pri 60 °C sadrži 50 g vode i nema krutog ostatka. Ohladi se na 20 °C. Kolika masa tvari iskristalizira? Voda ne isparava; kristali ne sadrže vezanu vodu.

7. Gustoća kao svojstvo uzorka

Uzorak čvrste tvari ima masu 54 g i volumen 20 cm³. Gustoća se računa kao masa podijeljena volumenom. Kolika je gustoća? Može li samo taj broj sigurno otkriti o kojoj se tvari radi?

8. Plin ostaje u sustavu

U zapisu učiteljeva pokusa cijeli zatvoreni sustav prije reakcije ima masu 230 g. U reakciji nastane plin, ali ništa ne izađe iz sustava niti uđe u njega. Kolika je ukupna masa nakon reakcije?

9. Što prolazi kroz filtar?

Smjesa sadrži 6 g potpuno otopljene kuhinjske soli, 80 g vode i 14 g netopljivog pijeska. Zamišljamo idealno filtriranje: sav pijesak ostaje na filtru, a sva voda i otopljena sol prolaze. Kolika je masa filtrata i suhog pijeska?

10. Ponovljena mjerenja otapanja

Za jednake uzorke šećera zabilježena su vremena otapanja bez miješanja: 90, 96 i 84 s; uz jednako miješanje: 60, 63 i 57 s. Masa šećera, veličina zrnaca, količina i temperatura vode jednake su u svim mjerenjima. Izračunaj srednje vrijeme za svaki postupak i razliku.

Postupci i rješenja

Usporedi postupak, a zatim konačan odgovor. Drukčiji ispravan način računanja također vrijedi. Zaokružuj tek na kraju, kada zadatak to traži.

1. Koliki dio otopine čini sol? — rješenje

Ukupno je 15 + 135 = 150 g. Na 100 g otopine dolazi (15 : 150) × 100 = 10 g soli.

Odgovor: 150 g otopine; 10 g soli na 100 g otopine.

Provjera i razumijevanje: Dijelimo masom cijele otopine, ne samo vodom. To je uvod u maseni udio od 10 %.

2. Veća količina, isti sastav — rješenje

Nova masa je 250 : 100 = 2,5 puta veća. Šećer: 10 × 2,5 = 25 g. Voda: 90 × 2,5 = 225 g.

Odgovor: 25 g šećera i 225 g vode.

Provjera i razumijevanje: Provjera: 25 + 225 = 250 g. Oba sastojka povećavamo istim faktorom.

3. Razrjeđivanje vodom — rješenje

Masa je 20 + 180 + 200 = 400 g. Sol ostaje 20 g. Na 100 g otopine dolazi (20 : 400) × 100 = 5 g soli.

Odgovor: 400 g otopine; 5 g soli na 100 g otopine.

Provjera i razumijevanje: Dodavanje vode mijenja sastav otopine, ali ne povećava masu soli.

4. Isparavanje vode — rješenje

Početna masa je 200 g. Preostaje 200 − 80 = 120 g. Na 100 g otopine dolazi (12 : 120) × 100 = 10 g soli.

Odgovor: 120 g otopine; 10 g soli na 100 g otopine.

Provjera i razumijevanje: Sol nije nastala isparavanjem: ista masa soli sada je u manjoj masi otopine.

5. Granica otapanja — rješenje

U polovini mase vode može se otopiti 20 × 50 : 100 = 10 g tvari. Ostatak je 15 − 10 = 5 g.

Odgovor: 10 g otopljeno; 5 g neotopljeno.

Provjera i razumijevanje: Broj 20 g odnosi se na 100 g vode, a ne na 100 g otopine. Podatak je zadan za tvar X i ne vrijedi za sve tvari.

6. Kristali nakon hlađenja — rješenje

U početku je otopljeno 40 × 50 : 100 = 20 g tvari. Na 20 °C ostaje otopljeno 20 × 50 : 100 = 10 g. Kristalizira 20 − 10 = 10 g.

Odgovor: 10 g kristala.

Provjera i razumijevanje: Razliku topljivosti primjenjujemo na istu masu vode. Brojevi opisuju zadanu tvar Y, ne univerzalno pravilo za sve soli.

7. Gustoća kao svojstvo uzorka — rješenje

Gustoća = 54 g : 20 cm³ = 2,7 g/cm³. Sama vrijednost nije dovoljna za sigurnu identifikaciju.

Odgovor: 2,7 g/cm³; potrebna su dodatna svojstva za identifikaciju.

Provjera i razumijevanje: Provjera: 2,7 × 20 = 54. Različiti materijali mogu imati sličnu gustoću.

8. Plin ostaje u sustavu — rješenje

Budući da nema ulaska ni izlaska tvari, ukupna masa ostaje 230 g. U nju se ubraja i nastali plin.

Odgovor: 230 g.

Provjera i razumijevanje: Plin ima masu. Ovo je tumačenje zadanih podataka, a ne uputa za izvođenje reakcije u zatvorenoj posudi.

9. Što prolazi kroz filtar? — rješenje

Filtrat je tekućina koja prođe kroz filtar: 80 g + 6 g = 86 g. Suhi pijesak ima 14 g.

Odgovor: 86 g filtrata i 14 g suhog pijeska.

Provjera i razumijevanje: Obični filtar ne odvaja otopljenu sol od vode. Ukupno: 86 + 14 = 100 g. U stvarnosti dio otopine može ostati uz pijesak.

10. Ponovljena mjerenja otapanja — rješenje

Bez miješanja: (90 + 96 + 84) : 3 = 90 s. Uz miješanje: (60 + 63 + 57) : 3 = 60 s. Razlika: 90 − 60 = 30 s.

Odgovor: 90 s i 60 s; razlika je 30 s.

Provjera i razumijevanje: U zadanim mjerenjima miješanje je skratilo vrijeme otapanja. Time nismo izmjerili najveću masu šećera koja se može otopiti.

Kako prepoznati što treba ponoviti?

Uz svaki zadatak označi: riješeno samostalno, riješeno uz pomoć ili trebam ponoviti. Uz pogrešku zapiši je li problem bio čitanje pitanja, pojam, odabir računa ili jedinica. Te oznake služe učenju, a ne pretvaranju rezultata u školsku ocjenu.

Roditelj može pomoći pitanjima „Što ulazi u ukupnu masu?” i „Kako ćeš provjeriti svoj odgovor?”. Objašnjenje vlastitim riječima korisnije je od prepisivanja točnog broja.

Nastavi vježbati uz Znanograd

Poveži ova pitanja sa zadatcima iz fizike za 6. razred. Za širi izbor tema pogledaj Znanogradove članke o kemiji i zadatke za ponavljanje matematike.

Za aktualne mogućnosti učenja kroz praktične izazove posjeti Znanograd.

Izvori i provjera zadataka

Odabir tema oslanja se na službeni kurikulum Kemije. Dodatna objašnjenja nude edukativni materijali Američkoga kemijskog društva o otapanju i topljivosti te kemijskim reakcijama i očuvanju atoma.

Zadatci su izvorno sastavljeni za Znanograd. Računi svih deset zadataka provjereni su u Wolfram Languageu; u članku za 8. razred provjerena je i izjednačenost prikazanih reakcijskih jednadžbi. Računalna provjera računa ne zamjenjuje provjeru kemijskih pretpostavki, koje su navedene uz pitanja. Podatci za zamišljene tvari služe vježbi. Naslovna ilustracija nije mjerna skica ni izvor podataka.