Хемија — цела скрипта за контролни

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[serbianc]{babel}
\usepackage[margin=2.5cm]{geometry}
\usepackage{amsmath,amssymb,amsthm}
\usepackage{array,booktabs,tabularx,graphicx}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc,angles}

\newtheorem{theorem}{Теорема}
\newcommand{\len}[1]{\lvert #1\rvert}

\DeclareUnicodeCharacter{2192}{\ensuremath{\rightarrow}}
\DeclareUnicodeCharacter{2212}{\ensuremath{-}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B3}{\textsuperscript{3}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B0}{\ensuremath{^\circ}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B7}{\ensuremath{\cdot}}
\begin{document}

\begin{center}
  {\large\bfseries Увод у хемију и лабораторијски рад} \\[2pt]
  {\small Хемија — цела скрипта за контролни}
\end{center}

Девет лекција на једној страни: дефиниције, објашњења, примери, питања и одговори. Пробни контролни и план учења доступни су у водичу. За штампу са одговорима прво притисни „Отвори сва решења“, па „Штампај“.


Хемија и њен значај
Материја, тела и врсте супстанци
Лабораторија, прибор и посуђе
Правила рада и ознаке опасности
Својства и агрегатна стања супстанци
Мерење масе, запремине и температуре
Физичке и хемијске промене
Лабораторијске вежбе: поступак, запажање, закључак
Појмовник и најчешће замке


1. Хемија и њен значај

\noindent\textbf{Природне науке.} науке које проучавају природу и природне појаве. Примери су физика, хемија, биологија, геологија и астрономија.


\noindent\textbf{Хемија.} природна наука која проучава грађу, својства и промене супстанци.


Грађа: од чега је супстанца изграђена. Својства: по чему је препознајемо и како се понаша. Промене: шта се са њом дешава у различитим условима. Пример са гвожђем: од чега је изграђено, какве је боје и тврдоће, како рђа.

\section*{С ким је хемија повезана}

\begin{itemize}
  \item Са биологијом: састав и процеси у живим бићима; заједничка област је биохемија.
  \item Са физиком: енергија, топлота и понашање супстанци; физичка хемија.
  \item Са геологијом: хемијски састав Земље, стена и минерала; геохемија.
  \item Са медицином и фармацијом: испитивање и производња лекова.
  \item Са математиком: мерења, рачунања, табеле и графици. Математика је повезана с природним наукама, али је формална наука; не наводи је као једну од четири природне науке.
\end{itemize}

\section*{Развој хемије: шта је допринос сваког периода}

\noindent\textbf{Праисторија.} људи користе материјале из природе; овладавање ватром омогућава нове поступке, као што су печење глине и добијање метала из руда. Практично искуство претходи научном објашњењу.


\noindent\textbf{Античко доба.} филозофи размишљају о грађи природе. Јавља се и идеја о атомима; то још није савремена експериментално проверена теорија.


\noindent\textbf{Алхемија.} алхемичари трагају за претварањем других метала у злато и за еликсиром живота. Циљеве не остварују, али откривају супстанце и развијају поступке, посуђе и апаратуре. Камен мудрости је назив из алхемијских веровања, а не доказана супстанца.


\noindent\textbf{Модерна хемија.} крајем XVIII века Антоан Лавоазје систематски примењује прецизно мерење масе у проучавању хемијских промена. Сматра се једним од утемељивача модерне хемије. Кључна идеја: тврдњу треба проверити огледом и мерењем.


\section*{Неке области хемије}

\noindent\textbf{Неорганска хемија.} проучава елементе и неорганска једињења, на пример метале, соли и многе минерале.


\noindent\textbf{Органска хемија.} проучава једињења угљеника, уз изузетке који се сврставају у неорганска једињења. Не значи само „хемија онога што потиче из живих бића“; угљен-диоксид је пример неорганског једињења угљеника.


\noindent\textbf{Хемија животне средине.} проучава супстанце и њихове промене у ваздуху, води и земљишту, укључујући загађиваче.


\section*{Примена и одговорност}

Хемија учествује у производњи хране, лекова, козметике, текстила, боја, ђубрива, метала и пластике. Фризер мора да зна како делују препарати за косу, фарбар како боје приањају и како се користе растварачи, а фармацеут састав и својства лекова.

Хемичари испитују загађење и развијају пречишћавање воде, рециклажу и поступке који стварају мање штетног отпада. Зелена хемија тежи смањењу опасних супстанци и отпада већ приликом осмишљавања производа и производње.

\subsection*{Како дати потпун одговор}
Зашто је хемија важна за заштиту животне средине?

\begin{enumerate}
  \item Наведи улогу: откривање и смањење загађења.
  \item Наведи конкретан пример: утврђивање које су супстанце у отпадној води и избор начина њеног пречишћавања.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} „Хемичари утврђују састав отпадне воде и развијају поступке којима се штетне супстанце уклањају пре испуштања воде у природу.“


\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Шта су природне науке?
  \item Наведи четири природне науке.
  \item Шта проучава хемија?
  \item С којим је наукама повезана хемија?
  \item С ким хемичари сарађују при проучавању састава и процеса у ћелији?
  \item Какав је допринос алхемије?
  \item Ко је утемељивач модерне хемије и по чему је значајан?
  \item Наведи улогу хемије у свакодневном животу.
  \item Зашто су знања хемије потребна фризеру, фарбару и фармацеуту?
  \item Наведи три уже области хемије.
  \item Да ли хемичари имају улогу у очувању животне средине? Образложи.
  \item Како си ти повезан са хемијом?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Науке које проучавају природу и природне појаве.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Физика, хемија, биологија и геологија.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Грађу, својства и промене супстанци.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} На пример, са физиком, биологијом, геологијом, астрономијом, медицином, фармацијом и математиком. Повезаност не значи да све наведене припадају природним наукама.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Са биолозима; то је област биохемије.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Откривене су многе супстанце и развијени поступци, посуђе и апаратуре, иако главни алхемијски циљеви нису остварени.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Антоан Лавоазје; систематска примена прецизних мерења масе у хемијским истраживањима.

\noindent\textbf{8.} \textbf{Решење:} На пример, производња лекова и средстава за чишћење, припрема хране и пречишћавање воде.

\noindent\textbf{9.} \textbf{Решење:} Фризеру за правилну употребу препарата за косу; фарбару за избор боја и растварача; фармацеуту за познавање састава и својстава лекова.

\noindent\textbf{10.} \textbf{Решење:} На пример: неорганска хемија, органска хемија и хемија животне средине. Физичка хемија и биохемија су такође исправни примери.

\noindent\textbf{11.} \textbf{Решење:} Да. Испитују загађиваче и осмишљавају пречишћавање и производњу са мање штетног отпада.

\noindent\textbf{12.} \textbf{Решење:} Пример одговора: при прању руку користим сапун, при кувању пратим промене хране, а при рециклирању раздвајам материјале. Наведи свој конкретан пример.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 1--4 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 8--12. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Исправљен појам. Математика је у свесци наведена међу природним наукама. На питање из уџбеника одговара се: физика, биологија, хемија и геологија.
Историјска прецизност. Лавоазје није први човек који је икада мерио: значај је у систематским квантитативним истраживањима. ACS: Лавоазје и хемијска револуција.


2. Материја, тела и врсте супстанци

\noindent\textbf{Материја.} у школској подели обухвата супстанцу и физичко поље. Природу чини материја која се непрекидно мења и креће.


\noindent\textbf{Физичко поље.} посредује у међусобном деловању физичких тела. Примери су гравитационо, електрично и магнетно поље.


\noindent\textbf{Супстанца.} има масу, заузима простор, изграђује физичка тела и има карактеристична својства. У овим уводним лекцијама реч се користи шире: обухвата чисте супстанце и смеше.


\noindent\textbf{Физичко тело.} конкретан предмет или ограничен део супстанце, са одређеним обликом и запремином.


\subsection*{Задатак 2}
Бакарна жица и бакарна плочица: колико тела, а колико врста супстанци?

\begin{enumerate}
  \item Жица и плочица су два различита тела.
  \item Оба могу бити изграђена од исте чисте супстанце: бакра.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Два тела, једна врста супстанце. Облик тела не одређује врсту супстанце.


Једно тело може садржати више супстанци: оловка садржи дрво, графит и друге материјале. Једна супстанца може градити много тела: од бакра се праве жице, плочице и посуде. Ваздух има масу и заузима простор, иако га не видимо.

\section*{Подела коју треба знати без гледања}

\begin{itemize}
  \item Супстанце → чисте супстанце и смеше.
  \item Чисте супстанце → хемијски елементи и једињења.
\end{itemize}

\noindent\textbf{Чиста супстанца.} има сталан хемијски састав и карактеристична својства; не садржи примесе других супстанци. „Чиста“ у хемији не значи само да нема видљиве прљавштине.


\noindent\textbf{Хемијски елемент.} на овом нивоу: најједноставнија чиста супстанца која се хемијским променама не може разложити на једноставније супстанце.


Научи називе: водоник, азот, кисеоник, сумпор, хлор, гвожђе, злато, сребро, бакар, алуминијум, натријум, калијум и магнезијум. У уџбенику је наведено 118 познатих елемената; не треба учити све њихове симболе за ове лекције.

\noindent\textbf{Једињење.} сложена чиста супстанца изграђена од два или више хемијских елемената. Хемијским променама може се разложити на једноставније супстанце. Има сталан састав и својства различита од својстава елемената од којих је настало.


Примери једињења: хемијски чиста вода, натријум-хлорид, угљен-диоксид, сахароза (стони шећер), етанол, ацетон и плави камен. Када кажемо „чиста вода“, мислимо на воду без растворених соли и других примеса.

\noindent\textbf{Смеша.} мешавина двеју или више чистих супстанци. Састав јој је променљив: однос састојака може бити различит.


Примери: ваздух, морска вода, вода из чесме, лимунада, супа, земљиште, речни песак, дим и јестива уља. Ваздух садржи више гасова; бистрина и безбојност не доказују да је нешто чиста супстанца.

\subsection*{Вода, слана вода и елементи}
Зашто је вода једињење, а слана вода смеша?

\begin{enumerate}
  \item Хемијски чиста вода има сталан састав. Њеним хемијским разлагањем могу се добити водоник и кисеоник.
  \item Слана вода садржи воду и натријум-хлорид. Може бити мање или више слана: однос састојака није сталан.
  \item Испаравањем воде из слане воде остаје со. То је физичко раздвајање састојака смеше, а не разлагање воде на елементе.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Вода: једињење. Слана вода: смеша два једињења. Водоник и кисеоник: елементи.


\subsection*{Пример из свеске}
Шта показује запис $2\mathrm{Na}+\mathrm{Cl}_2\rightarrow2\mathrm{NaCl}$?

\begin{enumerate}
  \item Натријум и хлор су елементи. Натријум-хлорид је једињење.
  \item То је хемијска промена: настаје супстанца другачијих својстава.
  \item За ову област довољно је разумети шта је елемент, шта једињење и зашто ово није само мешање.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Натријум + хлор → натријум-хлорид.


\section*{Како закључујеш из описа}

\begin{itemize}
  \item „Састав може да се мења“ → смеша.
  \item „Чиста супстанца која се хемијски разлаже“ → једињење.
  \item „Чиста супстанца која се не може хемијски разложити“ → елемент.
  \item „Бела“, „течна“, „прозирна“ или „природна“ → недовољно за поделу на елемент, једињење и смешу.
  \item Природно/вештачко говори о пореклу, а елемент/једињење/смеша о саставу. То су различите поделе.
\end{itemize}

\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Да ли су магнетно поље, гвожђе и ваздух супстанце? Шта им је заједничко?
  \item Разврстај: бакарна жица, бакар, стаклена чаша, вода, електрично поље.
  \item Разврстај: сумпор, азот, вода из баре, угљен-диоксид, сахароза, лимунада, натријум-хлорид, бакар, злато, водоник.
  \item Узорак А је чиста супстанца. Хемијском променом даје две једноставније супстанце. Шта је А?
  \item Да ли је свака смеша састављена од једног елемента и једног једињења?
  \item Да ли је лед елемент зато што је чврст, а вода једињење зато што је течна?
  \item Смеша водоника и кисеоника и вода садрже исте елементе. Да ли су зато исто?
  \item Три безбојне течности су чиста вода, раствор соли и етанол. Можеш ли само по изгледу утврдити која је смеша?
  \item Да ли „природна супстанца“ значи „чиста и безопасна“?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Сви припадају материји. Гвожђе је елемент, ваздух је смеша; магнетно поље је физичко поље, не супстанца.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Тела: жица и чаша. Супстанце: бакар и вода. Физичко поље: електрично поље.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Елементи: сумпор, азот, бакар, злато, водоник. Једињења: угљен-диоксид, сахароза, натријум-хлорид. Смеше: вода из баре, лимунада.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Једињење. Не може бити елемент јер се хемијски разлаже; није смеша јер је задато да је чиста супстанца.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Не. Смеша може садржати више елемената, више једињења или и елементе и једињења. Слана вода је смеша једињења.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Не. Хемијски чист лед, течна вода и водена пара су исто једињење у различитим агрегатним стањима.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Не. У смеши су водоник и кисеоник посебне супстанце; вода је ново једињење, сталног састава и другачијих својстава.

\noindent\textbf{8.} \textbf{Решење:} Не. Изглед није довољан. Потребни су подаци о саставу или додатна одговарајућа испитивања.

\noindent\textbf{9.} \textbf{Решење:} Не. Порекло не одређује ни чистоћу ни опасност. Морска вода је природна смеша; многе природне супстанце могу бити опасне.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 5 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 13--22. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.


3. Лабораторија, прибор и посуђе

\noindent\textbf{Експеримент (оглед).} намерно изазивање промена у одређеним условима ради њиховог праћења и проучавања.


\noindent\textbf{Хемијска лабораторија.} наменски опремљена просторија за извођење хемијских испитивања.


Да би оглед могао да се понови, записују се супстанце, прибор, услови, поступак, запажања и резултати. Запажање је оно што непосредно видиш или измериш; закључак је објашњење које поткрепљујеш тим подацима.

\noindent\textbf{Лабораторијско посуђе.} посуде у којима се чувају, мешају, загревају или одмеравају супстанце; најчешће од стакла, порцелана или пластике.


\noindent\textbf{Лабораторијски прибор.} помоћни предмети за извођење огледа: држање, преношење, мешање, ослањање и повезивање посуђа.


\noindent\textbf{Апаратура.} сврсисходно повезано посуђе и прибор за одређени поступак, на пример загревање или дестилацију.


\section*{Препознај облик, па објасни намену}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[x=0.024cm,y=-0.024cm, every node/.style={font=\small}]
\draw (65,25) -- (65,145) -- (69,157) -- (80,162) -- (91,157) -- (95,145) -- (95,25);
\draw (61,25) -- (99,25);
\draw (205,62) -- (218,70) -- (218,152) -- (225,160) -- (290,160) -- (297,152) -- (297,62);
\draw (205,62) -- (297,62);
\draw (422,25) -- (422,66) -- (385,147) -- (388,160) -- (477,160) -- (480,147) -- (443,66) -- (443,25);
\draw (417,25) -- (448,25);
\draw (277,90) -- (294,90);
\draw (277,110) -- (294,110);
\draw (277,130) -- (294,130);
\node at (80,191) {1. Епрувета};
\node at (258,191) {2. Чаша};
\node at (433,191) {3. Ерленмајер};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\begin{center}\small Схематски цртежи. Обрати пажњу на дно, ширину отвора и облик тела посуде.\end{center}

\noindent\textbf{Епрувета.} уска стаклена посуда са заобљеним дном. Служи за огледе са малим количинама супстанци: мешање и, када је за то предвиђена, загревање. Не служи за прецизно мерење запремине.


\noindent\textbf{Лабораторијска чаша.} служи за мешање, прихватање, пресипање и загревање течности. Њене ознаке дају само грубу процену запремине.


\noindent\textbf{Ерленмајер.} посуда купастог тела и уског грла. Омогућава мешање кружним покретима уз мање прскања; користи се и као део апаратуре и за загревање ако је од одговарајућег стакла. Не мери прецизно запремину.


\begin{center}
\begin{tikzpicture}[x=0.024cm,y=-0.024cm, every node/.style={font=\small}]
\draw (64,20) -- (64,158) -- (98,158) -- (98,20) -- (105,15) -- (60,15);
\draw (81,158) -- (81,176);
\draw (52,176) -- (110,176);
\draw (251,15) -- (251,155) -- (256,172) -- (261,155) -- (261,15);
\draw (423,15) -- (423,146) -- (437,146) -- (437,15);
\draw (430,146) -- (430,178) -- (434,184);
\draw (413,152) -- (447,152);
\draw (440,147) -- (440,157);
\draw (64,35) -- (80,35);
\draw (251,35) -- (257,35);
\draw (423,35) -- (432,35);
\draw (64,50) -- (80,50);
\draw (251,50) -- (257,50);
\draw (423,50) -- (432,50);
\draw (64,65) -- (80,65);
\draw (251,65) -- (257,65);
\draw (423,65) -- (432,65);
\draw (64,80) -- (80,80);
\draw (251,80) -- (257,80);
\draw (423,80) -- (432,80);
\draw (64,95) -- (80,95);
\draw (251,95) -- (257,95);
\draw (423,95) -- (432,95);
\draw (64,110) -- (80,110);
\draw (251,110) -- (257,110);
\draw (423,110) -- (432,110);
\draw (64,125) -- (80,125);
\draw (251,125) -- (257,125);
\draw (423,125) -- (432,125);
\draw (64,140) -- (80,140);
\draw (251,140) -- (257,140);
\draw (423,140) -- (432,140);
\node at (81,207) {4. Мензура};
\node at (256,207) {5. Пипета};
\node at (430,207) {6. Бирета};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\begin{center}\small Три мерне посуде: мензура има постоље, пипета сужен врх, а бирета славину.\end{center}

\noindent\textbf{Мензура.} висока мерна посуда са подеоцима и постољем. Служи за одмеравање запремине течности; прецизнија је од лабораторијске чаше.


\noindent\textbf{Пипета.} служи за прецизно одмеравање и преношење малих запремина течности. Постоје градуисане пипете са више подеока и пипете за једну означену запремину. Користи се са одговарајућом пумпицом, никада устима.


\noindent\textbf{Бирета.} дугачка градуисана цев са славином. Омогућава контролисано испуштање течности; испуштена запремина добија се као разлика крајњег и почетног очитавања.


\noindent\textbf{Нормални суд (одмерна тиквица).} суд са уским вратом и једном ознаком за тачно одређену запремину. Служи за припремање раствора одређене запремине, а не за загревање.


\section*{Остало посуђе из књиге и свеске}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[x=0.024cm,y=-0.024cm, every node/.style={font=\small}]
\draw (105,177) -- (116,180) -- (154,48) -- (163,35) -- (163,25) -- (157,19) -- (148,19) -- (140,25) -- (136,38) -- (105,177);
\draw (146,28) -- (154,26) -- (157,31) -- (153,43) -- (146,46) -- (143,40) -- (146,28);
\draw (158,46) -- (144,101) -- (133,98);
\draw (134,56) -- (153,62);
\draw (132,61) -- (151,67);
\draw (131,66) -- (150,72);
\draw (348,40) -- (348,65) -- (331,76) -- (327,88) -- (327,166) -- (333,173) -- (411,173) -- (417,166) -- (417,88) -- (413,76) -- (396,65) -- (396,40);
\draw (344,40) -- (400,40) -- (400,27) -- (344,27) -- (344,40);
\draw (342,105) -- (402,105) -- (402,147) -- (342,147) -- (342,105);
\draw (350,118) -- (393,118);
\draw (350,130) -- (386,130);
\node at (140,209) {7. Дрвена штипаљка};
\node at (372,209) {8. Реагенс-боца};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\begin{center}\small Препознавање из задатка на стр. 28: дрвена штипаљка држи епрувету, а реагенс-боца чува означену хемикалију.\end{center}

\noindent\textbf{Стаклени левак.} за пресипање и за цеђење (филтрацију) уз филтер-папир.


\noindent\textbf{Левак за одвајање.} са славином; за раздвајање течности које се не мешају, нпр. уља и воде. Није исто што и обичан левак.


\noindent\textbf{Порцеланска шоља / шоља за упаравање.} за загревање и упаравање течности.


\noindent\textbf{Аван са тучком.} за уситњавање чврстих супстанци.


\noindent\textbf{Сахатно стакло.} плитко стакло за мале узорке, одмеравање или покривање чаше.


\noindent\textbf{Реагенс-боца.} за чување хемикалија; мора бити обележена. Тамна боца штити супстанце осетљиве на светлост.


\noindent\textbf{Балон са равним или округлим дном.} за огледе и као део апаратуре. Округло дно захтева одговарајући ослонац. Балон није исто што и одмерна тиквица.


\noindent\textbf{Реторта.} суд са савијеним вратом; врста посуде која се користила/користи у поступцима дестилације.


\noindent\textbf{Кондензатор (хладњак).} део апаратуре у ком се пара хлади и кондензује у течност.


\noindent\textbf{Ексикатор.} затворена посуда са средством за сушење, за чување узорака у сувој средини и хлађење осушених узорака без упијања влаге.


\section*{Прибор и опрема: не мешај сличне називе}

\noindent\textbf{Стаклени штапић.} за мешање и усмеравање млаза при пресипању; није термометар.


\noindent\textbf{Кашичица / шпатула.} за узимање малих количина чврстих супстанци. За нову супстанцу користи се чиста кашичица.


\noindent\textbf{Дрвена штипаљка.} држи епрувету при загревању.


\noindent\textbf{Машице.} за држање одговарајућег врелог посуђа; пинцета је за мале комаде чврстих супстанци.


\noindent\textbf{Сталак за епрувете.} држи епрувете усправно.


\noindent\textbf{Метални статив, клеме и прстенови.} ослонац за учвршћивање посуђа и делова апаратуре.


\noindent\textbf{Троножац и керамичка мрежица.} ослањају посуду при загревању; мрежица распоређује топлоту и смањује неравномерно загревање стакла.


\noindent\textbf{Шпиритусна лампа / пламеник.} извор топлоте. Шпиритусна лампа сагорева алкохол; није сваки извор топлоте погодан за сваку супстанцу.


\noindent\textbf{Шприц-боца.} за чување и усмерено додавање дестиловане воде, испирање посуђа и талога.


\noindent\textbf{Гумено црево.} повезује одговарајуће делове апаратуре.


\noindent\textbf{Дигестор (капела).} радни простор са одвођењем гасова и пара; за огледе у којима се могу ослобађати опасна испарења.


\subsection*{Задатак 5}
Шта чини апаратуру за загревање течности у порцеланској шољи?

\begin{enumerate}
  \item Извор топлоте, нпр. шпиритусна лампа.
  \item Троножац као ослонац и керамичка мрежица за расподелу топлоте.
  \item Порцеланска шоља са узорком.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Извор топлоте + троножац + керамичка мрежица + одговарајућа посуда.


\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Зашто је пипета бољи избор од епрувете за одмеравање 5 mL?
  \item Покриј називе испод цртежа 7 и 8. Именуј предмете и наведи намену. Зашто је на боци неопходна етикета?
  \item Треба уситнити чврст узорак, а затим упарити његов раствор. Изабери два суда.
  \item Зашто ерленмајер има уско грло?
  \item У чему је разлика између статива и сталка за епрувете?
  \item Који део апаратуре претвара пару у течност?
  \item Како би изабрао боцу за супстанцу која се мења на светлости?
  \item Могу ли и чаша и мензура имати подеоке? Да ли су зато једнако прецизне?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Пипета је калибрисана мерна посуда, док обична епрувета служи за огледе и нема одговарајућу мерну скалу.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} 7: дрвена штипаљка, за држање епрувете при загревању. 8: реагенс-боца, за чување хемикалија. Етикета идентификује садржај и упозорава на опасности; необележена боца се не користи.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Аван са тучком за уситњавање; порцеланска шоља за упаравање.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Олакшава мешање кружним покретима уз мање прскања и губитка садржаја.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Статив с клемама држи делове апаратуре; сталак има места за усправно одлагање епрувета.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Кондензатор (хладњак), хлађењем паре. Промена је физичка.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Одговарајућу тамну реагенс-боцу, са називом супстанце и потребним ознакама.

\noindent\textbf{8.} \textbf{Решење:} Обе могу имати ознаке, али је чаша за грубо одмеравање, а мензура наменски мерни суд. Само постојање цртица не гарантује исту прецизност.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 6--10 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 24--28, 39--40. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Назив мрежице. У свесци пише „азбестна“, а у књизи „керамичка мрежица“. У скрипти је употребљен назив из књиге.
Допуњено. У свесци је „дигестор“ само наведен, а неке намене су недовршене. Објашњења су допуњена; намена пипете и бирете разграничена је од намене чаше и ерленмајера.


4. Правила рада и ознаке опасности

Правило је лакше запамтити ако умеш да кажеш коју опасност спречава. Следећа правила односе се на школску лабораторију и огледе под надзором наставника.

\section*{Пре огледа}

\begin{itemize}
  \item У лабораторију се не улази и оглед се не почиње без наставниковог одобрења. Прво прочитај упутство и припреми потребан прибор.
  \item Носи заштитне наочаре и мантил, а одговарајуће рукавице према упутству. Дуга коса је везана.
  \item Не уноси храну и пиће. Не пробај укус лабораторијских супстанци, чак ни када мислиш да је у посуди со или шећер.
  \item Прочитај етикету: назив, ознаке опасности и упутства. Не користи садржај необележене посуде.
  \item Провери да посуђе није напукло и да је радни сто уредан. Знај где су прибор за прву помоћ и средства за хитно испирање; о незгоди одмах обавести наставника.
\end{itemize}

\section*{Током огледа}

\begin{itemize}
  \item Узимај мале количине прописане упутством. Чврсте супстанце узимај чистом кашичицом или шпатулом; за другу супстанцу користи чист прибор.
  \item Течност сипај пажљиво низ зид посуде, по потреби уз стаклени штапић. Боцу затвори после узимања супстанце.
  \item Мирис не испитуј директним удисањем из посуде. Само ако наставник одобри, благим покретом шаке усмери малу количину паре ка носу, са одстојања.
  \item Епрувета се у описаним школским огледима пуни највише приближно до трећине. При загревању користи штипаљку; отвор усмери у слободан простор, даље од себе и других.
  \item Епрувету не затварај прстом. Загревана епрувета мора остати отворена; чврсто затварање суда у ком се ствара гас повећава притисак.
  \item Пипетом се не усисава устима. Врело посуђе се држи одговарајућим прибором, не голом руком.
  \item Оглед који је у току не остављај без надзора. Не мењај поступак и не мешај супстанце које нису предвиђене упутством.
  \item Запаљиве течности држи даље од отвореног пламена. За огледе са опасним испарењима користи се дигестор по упутству наставника.
  \item Посуда са привремено остављеним узорком мора имати ознаку садржаја. Записуј оно што стварно запажаш и мериш.
\end{itemize}

\section*{После огледа}

\begin{itemize}
  \item Остатке не враћај у реагенс-боцу: могли би да онечисте цео садржај. Одложи их у одређен суд за отпад према упутству; не сипај самостално у сливник.
  \item Очисти радно место. Опери посуђе и по упутству га завршно испери дестилованом водом, па сложи прибор.
  \item Опери руке. Пријави просипање, лом или повреду наставнику; не прикривај незгоду.
\end{itemize}

\section*{Ознаке опасности на етикети}

Пиктограм је црни симбол у црвеном ромбу. Он указује на опасност; конкретне мере рада читају се са етикете и из упутства. На једној посуди може бити више пиктограма.

\begin{center}
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/toksicno.png}\par Акутно токсично\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/zapaljivo.png}\par Запаљиво\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/nadrazujuce.png}\par Штетно / надражујуће\end{minipage}\par\medskip
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/korozivno.png}\par Корозивно\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/zivotna-sredina.png}\par Опасно по животну средину\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/oksidujuce.png}\par Оксидујуће\end{minipage}\par\medskip
\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}\centering\includegraphics[width=2cm]{assets/eksplozivno.png}\par Експлозивно\end{minipage}
\end{center}
\begin{center}\small Седам ознака обухваћених градивом. Покриј називе и препознај опасност по симболу.\end{center}

\begin{center}
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X@{}}
\toprule
Симбол & Значење \\
\midrule
Лобања и укрштене кости & Акутно токсично \\
Пламен & Запаљиво \\
Узвичник & Штетно / надражујуће \\
Течност нагриза руку и метал & Корозивно \\
Мртво дрво и риба & Опасно по животну средину \\
Пламен изнад круга & Оксидујуће \\
Експлодирајућа бомба & Експлозивно \\
\bottomrule
\end{tabularx}
\end{center}

Оксидујућа супстанца може да изазове или појача горење других материјала. „Оксидујуће“ зато није синоним за „запаљиво“. Корозивна супстанца може оштетити кожу, очи или метале. Упозорење на штетност не значи да је супстанца безопасна ако се не прогута.

\subsection*{Задатак 6}
Ученик жели да врати вишак праха у оригиналну боцу „да се не баци“. Зашто то није исправно?

\begin{enumerate}
  \item Прах је већ био у контакту с прибором или другом посудом и може садржати примесе.
  \item Враћањем би се онечистила цела залиха или изазвала нежељена реакција.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Узима се само потребна мала количина, а остатак одлаже према упутству наставника.


\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Наведи правило и разлог: коса, етикета, чиста кашичица, затворена реагенс-боца.
  \item Да ли су наочаре потребне ако наставник не загрева супстанце?
  \item Зашто се отвор епрувете не усмерава ни према себи ни према другу?
  \item На посуди је пламен изнад круга. Ученик каже: „То значи да је исто што и алкохол.“ Оцени.
  \item Течност је безбојна и нема уочљив мирис. Сме ли да се проспе у сливник?
  \item Да ли физичко својство „укус“ треба проверити пробањем узорка у лабораторији?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Везана коса не упада у реагенсе и пламен; етикета спречава замену супстанци; чиста кашичица спречава онечишћење; затворена боца смањује просипање, испаравање и онечишћење.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Да, и без загревања може доћи до прскања и контакта са очима. Одсуство пламена не значи одсуство опасности.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Течност или чврсте честице могу нагло да излете и повреде особу.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Нетачно. То је ознака за оксидујуће супстанце; пламен без круга означава запаљивост. Опасности су различите.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Не може се тако одлучити. Изглед не показује састав ни опасност; следи се упутство за конкретан отпад.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Не. Укус јесте физичко својство, али се у лабораторији не испитује пробањем.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 6--8 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 29--33, 48. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Пиктограми. Извор слика: OSHA, званични GHS пиктограми (јавно власништво). Наведена су значења потребна за ове лекције; потпуна опасност чита се са етикете.
Разјашњење затварања. У књизи се помиње запушач при мућкању. То не важи за загревање нити за чврсто затварање суда у ком се развија гас.


5. Својства и агрегатна стања супстанци

\noindent\textbf{Својство.} особина по којој описујемо супстанцу и њено понашање у одређеним условима.


\noindent\textbf{Узорак.} мала количина супстанце или материјала издвојена за испитивање.


\noindent\textbf{Физичко својство.} може се опазити или измерити, а да се испитивана супстанца не претвори у другу супстанцу.


\begin{itemize}
  \item Боја, мирис, укус, агрегатно стање, густина, тврдоћа, растворљивост, магнетичност, електрична и топлотна проводљивост, температура топљења и температура кључања. Укус се у лабораторији не проверава.
\end{itemize}

\noindent\textbf{Хемијско својство.} описује способност супстанце да се хемијски мења и гради друге супстанце у одређеним условима. И одсуство реакције у задатим условима говори о хемијском понашању.


\begin{itemize}
  \item Запаљивост, склоност ка рђању, труљењу или разлагању; способност реаговања с водом, кисеоником или другом супстанцом; експлозивност и оксидујуће дејство.
\end{itemize}

\section*{Прво разликуј својство, промену и употребу}

\begin{center}
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X@{}}
\toprule
Исказ & Шта описује \\
\midrule
Восак је запаљив. & Хемијско својство \\
Пара воска сагорева. & Хемијску промену \\
Восак се топи при загревању. & Физичку промену \\
Восак има температуру топљења. & Физичко својство \\
Од воска се праве свеће. & Употребу \\
\bottomrule
\end{tabularx}
\end{center}

Способност да гори није исто што и само горење. „Својство“ одговара на питање каква је супстанца или шта може да ради; „промена“ одговара на питање шта се с њом дешава.

\section*{Агрегатна стања: облик, запремина, честице}

\noindent\textbf{Чврсто стање.} тело задржава свој облик и запремину у датим условима. Честице су близу и осцилују око својих положаја; нису непокретне.


\noindent\textbf{Течно стање.} течност има одређену запремину, али поприма облик дела посуде у ком се налази. Честице су близу и могу да мењају међусобни положај.


\noindent\textbf{Гасовито стање.} гас нема сопствени сталан облик ни запремину: испуњава расположив простор. Честице су знатно удаљеније и слободно се крећу.


Стање увек везуј за услове, нарочито температуру и притисак. Вода није „увек течна“. Песак се може пресипати, али су његова зрна чврста: пресипање не значи да је материјал течност.

\section*{Шта још значе важни термини}

\noindent\textbf{Густина.} маса по јединици запремине: $\rho=\frac{m}{V}$. Јединица може бити $\mathrm{g/cm^3}$. Два једнако велика узорка могу имати различите масе.


\noindent\textbf{Растворљивост.} својство које описује у којој се мери супстанца раствара у одређеном растварачу, при одређеној температури. „Растворљиво“ увек тражи допуну: у чему?


\noindent\textbf{Тврдоћа.} отпорност на гребање или продирање другог тела; није исто што и кртост. Дијамант је веома тврд, а стакло може бити тврдо и крто.


\noindent\textbf{Температура топљења / кључања.} температура на којој, при задатом притиску, чиста супстанца прелази из чврстог у течно, односно кључањем из течног у гасовито стање.


\subsection*{Читање података}
За чисту супстанцу су при истом притиску дате температуре топљења $-114\,{}^\circ\mathrm C$ и кључања $78\,{}^\circ\mathrm C$. У ком је стању на $20\,{}^\circ\mathrm C$?

\begin{enumerate}
  \item Поредимо: $-114<20<78$.
  \item Температура је изнад топљења и испод кључања.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Супстанца је течна. На самој температури прелаза могу истовремено постојати два стања, па тада није довољно рећи само једно.


\subsection*{Задатак 8}
Водоник је безбојан гас, лакши од ваздуха, запаљив и с кисеоником гради воду. Разврстај својства.

\begin{enumerate}
  \item Боја, агрегатно стање и густина су физичка својства.
  \item Запаљивост и способност грађења воде су хемијска својства: описују настајање нове супстанце.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Физичка: безбојност, гасовито стање, мања густина од ваздуха. Хемијска: запаљивост и реакција са кисеоником.


\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Наведи десет физичких својстава и три хемијска.
  \item Сребро је чврсто, проводи струју, тамни на ваздуху и у датом огледу са сирћетом не ослобађа водоник. Разврстај.
  \item Две чаше садрже исту чисту воду на истој температури. Једна има двоструко више воде. Да ли има двоструку густину?
  \item Гас је пребачен из посуде од 1 L у затворену посуду од 2 L. Да ли остаје само у половини посуде?
  \item Да ли се честице леда крећу?
  \item Шта је разлика: „гвожђе може да рђа“ и „ексер је зарђао“?
  \item Зашто бели прах не можемо препознати само по боји?
  \item Зашто се дијамант користи за сечење тврдих материјала, а восак за обликовање свећа?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Физичка: боја, мирис, укус, стање, густина, тврдоћа, растворљивост, магнетичност, температура топљења, температура кључања. Хемијска: запаљивост, склоност ка рђању, реактивност с водом.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Чврсто стање и проводљивост су физичка својства. Тамњење на ваздуху и нереаговање на описани начин у задатим условима описују хемијско понашање.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Не. Маса и запремина су обе двоструке, па је њихов однос, густина, исти.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Не. Распростире се по целом расположивом простору. Гас нема сопствену сталну запремину.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Да, осцилују око својих положаја. Чврсто стање не значи да су честице потпуно непокретне.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Прво описује хемијско својство, друго насталу хемијску промену.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Више различитих супстанци има исту боју. За идентификацију треба више карактеристичних својстава; не проба се укус.

\noindent\textbf{8.} \textbf{Решење:} Дијамант због велике тврдоће; восак зато што се може топити и поново очврснути у жељеном облику. Запаљивост воска је хемијско својство које омогућава горење свеће.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 13--14 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 34--37. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.


6. Мерење масе, запремине и температуре

\noindent\textbf{Мерење.} поступак одређивања вредности физичке величине поређењем с одговарајућом јединицом, помоћу мерног инструмента. Резултат садржи број и јединицу.


\begin{center}
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X@{}}
\toprule
Величина & Ознака & SI јединица & Инструмент \\
\midrule
Маса & $m$ & $\mathrm{kg}$ & Вага \\
Запремина & $V$ & $\mathrm{m^3}$ & Мерни суд \\
Температура & $T$ & $\mathrm K$ & Термометар \\
\bottomrule
\end{tabularx}
\end{center}

У лабораторији се често користе $\mathrm g$, $\mathrm{mg}$, $\mathrm{cm^3}$, $\mathrm{mL}$ и степени Целзијуса $({}^\circ\mathrm C)$. За Целзијусову температуру користи се и ознака $t$, као у свесци; термодинамичка температура $T$ изражава се у келвинима. Келвин се пише $\mathrm K$, без знака за степен. Кубни метар је изведена SI јединица.

\section*{Претварање јединица}

\[
  1\,\mathrm t=1000\,\mathrm{kg},\qquad 1\,\mathrm{kg}=1000\,\mathrm g,\qquad 1\,\mathrm g=1000\,\mathrm{mg}
\]

\[
  1\,\mathrm L=1\,\mathrm{dm^3}=1000\,\mathrm{mL}=1000\,\mathrm{cm^3}
\]

\[
  1\,\mathrm{mL}=1\,\mathrm{cm^3},\qquad 1\,\mathrm{m^3}=1000\,\mathrm{dm^3}
\]

Када прелазиш на мању јединицу, број постаје већи; када прелазиш на већу, број постаје мањи. Не мењаш саму количину, само начин на који је записана.

\subsection*{Задатак 9}
Претвори $25\,\mathrm{cm^3}$ у $\mathrm{dm^3}$, а $0{,}23\,\mathrm{mg}$ у $\mathrm g$.

\begin{enumerate}
  \item $25:1000=0{,}025$, па је $25\,\mathrm{cm^3}=0{,}025\,\mathrm{dm^3}$.
  \item $0{,}23:1000=0{,}00023$, па је $0{,}23\,\mathrm{mg}=0{,}00023\,\mathrm g$.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} $0{,}025\,\mathrm{dm^3}$ и $0{,}00023\,\mathrm g$.


\section*{Маса: вага мери и посуду ако је не одузмеш}

Техничка вага је за мање захтевна мерења. Аналитичка вага има финије очитавање и захтева пажљивије руковање. „Дигитална“ описује начин приказа: и техничка и аналитичка вага могу бити дигиталне.

Узорак се ставља у одговарајућу посуду за мерење. Празна посуда се тарира (постави се нула са посудом) или се њена маса одузме од укупне. Пази на мерни опсег и вредност најмањег корака инструмента.

\[
  m_{\text{узорка}}=m_{\text{посуде и узорка}}-m_{\text{празне посуде}}
\]

\subsection*{Задатак 10}
Празна посуда има масу $42{,}6\,\mathrm g$, а са узорком $47{,}9\,\mathrm g$. Колика је маса узорка?

\begin{enumerate}
  \item $m=47{,}9-42{,}6=5{,}3\,\mathrm g$.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} $5{,}3\,\mathrm g$; $47{,}9\,\mathrm g$ је маса посуде и узорка заједно.


\section*{Запремина: подеок, мениск и положај ока}

\noindent\textbf{Мениск.} закривљена слободна површина течности у уском суду. Код воде у стакленој мензури је удубљен: очитава се његова најнижа тачка.


\begin{itemize}
  \item Мерни суд стоји усправно на равној подлози.
  \item Одреди вредност једног подеока: разлику суседних означених вредности подели бројем једнаких размака између њих.
  \item Око постави у висину мениска. Гледање одозго или одоздо даје погрешно очитавање (паралакса).
  \item Очитај најнижу тачку удубљеног мениска воде, па запиши број и јединицу. Не додај децимале које скала не подржава.
\end{itemize}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[x=0.024cm,y=-0.024cm, every node/.style={font=\small}]
\draw (155,15) -- (155,205) -- (165,215) -- (235,215) -- (245,205) -- (245,15);
\draw (155,175) -- (178,175);
\draw (155,161) -- (168,161);
\draw (155,147) -- (168,147);
\draw (155,133) -- (168,133);
\draw (155,119) -- (168,119);
\draw (155,105) -- (178,105);
\draw (155,91) -- (168,91);
\draw (155,77) -- (168,77);
\draw (155,63) -- (168,63);
\draw (155,49) -- (168,49);
\draw (155,35) -- (178,35);
\draw (155,79) -- (165,85) -- (180,89) -- (200,91) -- (220,89) -- (235,85) -- (245,79);
\draw (200,91) -- (208,91);
\draw (216,91) -- (224,91);
\draw (232,91) -- (240,91);
\draw (248,91) -- (256,91);
\draw (264,91) -- (272,91);
\draw (280,91) -- (288,91);
\draw (296,91) -- (304,91);
\draw (312,91) -- (320,91);
\draw (328,91) -- (336,91);
\draw (344,91) -- (352,91);
\draw (347,91) -- (360,84) -- (373,91) -- (360,98) -- (347,91);
\draw (360,87) -- (360,95);
\node at (200,245) {Мензура (mL)};
\node at (375,115) {око у нивоу мениска};
\node at (128,180) {30};
\node at (128,110) {35};
\node at (128,40) {40};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\begin{center}\small Између 30 и 40 mL је десет размака: један подеок је 1 mL. Најнижа тачка мениска је на 36 mL.\end{center}

За грубо одмеравање служи чаша; за прецизније мензура; за прецизно одмеравање мале запремине одговарајућа пипета или бирета. Одмерна тиквица садржи једну означену запремину раствора. Избор зависи и од величине запремине и тражене прецизности.

\subsection*{Задатак 11}
Бирета пре испуштања показује $1{,}2\,\mathrm{mL}$, а после $13{,}7\,\mathrm{mL}$. Колико је течности испуштено?

\begin{enumerate}
  \item $V=13{,}7-1{,}2=12{,}5\,\mathrm{mL}$.
  \item Скала бирете расте наниже. Крајње очитавање није само по себи испуштена запремина ако почетно није нула.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} $12{,}5\,\mathrm{mL}$.


\section*{Температура}

Мери се термометром одговарајућег опсега. Постоје течносни (алкохолни, старији живини) и дигитални термометри. При мерењу температуре течности сензор је у течности, не на дну ни уз зид посуде; сачека се стабилно очитавање. Стаклени термометар није штапић за мешање.

\subsection*{Задатак 12}
Температура воде је пре огледа $21\,{}^\circ\mathrm C$, а после $17\,{}^\circ\mathrm C$. Шта је резултат?

\begin{enumerate}
  \item $t_2-t_1=17-21=-4\,{}^\circ\mathrm C$.
  \item Негативна разлика значи пад температуре; не значи да је крајња температура негативна.
  \item Промена температуре сама по себи не доказује хемијску реакцију.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Вода се охладила за $4\,{}^\circ\mathrm C$; крајња температура је $17\,{}^\circ\mathrm C$.


\section*{Табела и график}

У заглављу табеле наведи величину и јединицу. На графику означи обе осе и јединице, па унеси парове вредности. Не мењај дате резултате да би тачке лежале на правој.

\subsection*{Задатак 13}
Из табеле у књизи (стр. 41): масе су $1{,}2;1{,}4;1{,}6;1{,}8;2{,}0\,\mathrm g$, а запремине редом $10;14;18;19;21\,\mathrm{cm^3}$. Како уносиш податке на график?

\begin{enumerate}
  \item На хоризонталну осу стави $m\,[\mathrm g]$, на вертикалну $V\,[\mathrm{cm^3}]$.
  \item Унеси тачке $(1{,}2;10)$, $(1{,}4;14)$, $(1{,}6;18)$, $(1{,}8;19)$, $(2{,}0;21)$.
  \item Из табеле се види да са масом расте запремина. Односи масе и запремине нису једнаки: без додатних података не проглашавај ово мерењима исте чисте супстанце при истим условима.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} График приказује дате парове, а закључак мора бити ограничен на оно што подаци заиста показују.


\begin{center}
\begin{tikzpicture}[x=0.024cm,y=-0.024cm, every node/.style={font=\small}]
\draw (60,25) -- (60,310) -- (480,310);
\draw (60,306) -- (60,314);
\draw (136,306) -- (136,314);
\draw (212,306) -- (212,314);
\draw (288,306) -- (288,314);
\draw (364,306) -- (364,314);
\draw (440,306) -- (440,314);
\draw (56,250) -- (64,250);
\draw (56,190) -- (64,190);
\draw (56,130) -- (64,130);
\draw (56,70) -- (64,70);
\draw (284,186) -- (292,194);
\draw (284,194) -- (292,186);
\draw (322,138) -- (330,146);
\draw (322,146) -- (330,138);
\draw (360,90) -- (368,98);
\draw (360,98) -- (368,90);
\draw (398,78) -- (406,86);
\draw (398,86) -- (406,78);
\draw (436,54) -- (444,62);
\draw (436,62) -- (444,54);
\node at (470,345) {m (g)};
\node at (94,17) {V (cm³)};
\node at (60,335) {0};
\node at (136,335) {0,4};
\node at (212,335) {0,8};
\node at (288,335) {1,2};
\node at (364,335) {1,6};
\node at (440,335) {2};
\node at (35,255) {5};
\node at (35,195) {10};
\node at (35,135) {15};
\node at (35,75) {20};
\end{tikzpicture}
\end{center}
\begin{center}\small График података са стр. 41. Крстићи означавају појединачне парове; подаци нису преправљени у праву.\end{center}

\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Претвори: $50\,\mathrm{mg}$ у g; $0{,}4\,\mathrm{dm^3}$ у cm³; $300\,\mathrm{mL}$ у L; $0{,}025\,\mathrm{kg}$ у g.
  \item Поређај од најмање масе: $20\,\mathrm{mg}$, $0{,}2\,\mathrm{kg}$, $2\,\mathrm g$, $0{,}02\,\mathrm t$, $0{,}002\,\mathrm g$.
  \item Између ознака 20 mL и 30 mL има пет једнаких размака. Мениск је на трећем подеоку изнад 20 mL. Очитај.
  \item Који је запис запремине исправан: m = 3,0 cm³ или V = 3,0 cm³?
  \item Чаша има ознаке 50 и 100 mL. Да ли је оправдано написати да је очитано 72,438 mL?
  \item У ком положају треба да буде око при читању мензуре?
  \item Маса узорка је $24\,\mathrm g$, запремина $20\,\mathrm{cm^3}$. Колика је густина и шта мериш да би је добио?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} $0{,}05\,\mathrm g$; $400\,\mathrm{cm^3}$; $0{,}3\,\mathrm L$; $25\,\mathrm g$.

\noindent\textbf{2.} У грамима: $0{,}002;0{,}02;2;200;20000$.; \textbf{Решење:} $0{,}002\,\mathrm g<20\,\mathrm{mg}<2\,\mathrm g<0{,}2\,\mathrm{kg}<0{,}02\,\mathrm t$.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Подеок је 2 mL; запремина је 26 mL.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} V = 3,0 cm³. Ознака m означава масу, не запремину.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Не. Тај број децимала не одговара могућностима грубе скале чаше.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} У висини мениска, тако да поглед буде хоризонталан.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} $\rho=24:20=1{,}2\,\mathrm{g/cm^3}$. Масу мериш вагом, а запремину одговарајућим мерним судом.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 11--13 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 38--41, 48. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Поделе вага. Техничка/аналитичка и дигитална нису три међусобно искључиве врсте. Прва подела описује намену и мерне могућности, друга начин приказа.
Мениск. Доња тачка важи за удубљени мениск, као код воде у стаклу; није правило за сваку могућу течност.


7. Физичке и хемијске промене

\noindent\textbf{Физичка промена.} промена при којој не настаје нова супстанца. Могу се променити облик, величина, агрегатно стање и друга физичка својства. Хемијски идентитет супстанце остаје исти.


\noindent\textbf{Хемијска промена (хемијска реакција).} промена при којој од полазних супстанци настају нове супстанце, другачијег састава и својстава. Може настати спајањем супстанци или разлагањем једне супстанце.


Главно питање гласи: да ли је настала нова супстанца? Није довољно рећи „изглед се променио“. Изглед се мења и при ломљењу стакла, а стакло остаје стакло.

\section*{Све промене агрегатног стања}

\begin{center}
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X@{}}
\toprule
Назив & Пре → после & Пример \\
\midrule
Топљење & Чврсто → течно & Лед → вода \\
Очвршћавање & Течно → чврсто & Вода → лед \\
Испаравање & Течно → гасовито & Сушење веша \\
Кондензовање & Гасовито → течно & Настајање росе \\
Сублимовање & Чврсто → гасовито & Сублимовање јода \\
Десублимовање & Гасовито → чврсто & Настајање иња \\
\bottomrule
\end{tabularx}
\end{center}

Све наведене промене су физичке. Лед, течна вода и водена пара су иста супстанца. Водена пара је невидљива; беличасти облачић изнад топле воде чине ситне капљице настале кондензовањем.

\noindent\textbf{Испаравање и кључање.} при испаравању са површине течност прелази у гас и на температурама испод кључања. При кључању се пара ствара у целој запремини течности, уз мехуриће. Оба су физички прелази у гасовито стање.


У свесци је „температура испаравања“ наведена уз температуру кључања. Не учи да вода испарава само на 100 °C: веш се суши и на собној температури. Температура кључања зависи од притиска; око 100 °C за воду односи се на нормалан атмосферски притисак.

\section*{Физичке промене без промене агрегатног стања}

\begin{itemize}
  \item Сечење, уситњавање, млевење, савијање, истезање, ковање; у школским примерима и растварање кухињске соли или шећера у води.
  \item При растварању шећер није нестао: распоређен је у води. Растварање није исто што и топљење; топљењем лед прелази у течну воду, а растварањем шећера настаје раствор шећера у води.
\end{itemize}

\subsection*{Мешање није увек само мешање}
У чашу воде стављена је со; у другу чашу сирћета сода бикарбона. Да ли је у оба случаја само физичка промена?

\begin{enumerate}
  \item Со у води се раствара: добија се смеша, а у овом школском примеру не настаје нова супстанца.
  \item Сода бикарбона реагује са састојком сирћета; настаје гас и друге супстанце.
  \item Није пресудно то што смо нешто сипали у течност. Пресудно је да ли је дошло до реакције.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Растварање соли: физичка промена. Реакција соде бикарбоне и сирћета: хемијска промена.


\section*{Како препознајеш хемијску промену}

Могући знаци су: промена боје или мириса, издвајање гаса, настајање талога, појава светлости, ослобађање или упијање топлоте. Знаке тумачимо у контексту огледа: сами за себе нису увек доказ.

\noindent\textbf{Талог.} нерастворна чврста супстанца која се издваја из раствора. У реакцијама је често нова супстанца. Нерастворен песак који смо управо сипали у воду није сам по себи доказ реакције.


\subsection*{Мехурићи: исти знак, различит узрок}
Мехурићи се појављују у кључалој води и при мешању сирћета са содом бикарбоном. Шта је различито?

\begin{enumerate}
  \item У кључалој води мехурићи садрже водену пару: вода мења агрегатно стање.
  \item У другом огледу настаје угљен-диоксид реакцијом: то је нова супстанца.
  \item Поређење показује зашто „видим гас“ није довољно без објашњења његовог порекла.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Кључање је физичка, а описана реакција сирћета и соде хемијска промена.


\subsection*{Једна свећа, више промена}
Раздвоји промене док свећа гори и после њеног гашења.

\begin{enumerate}
  \item Восак близу фитиља се топи: физичка промена.
  \item Течни восак се подиже кроз фитиљ и испарава: испаравање је физичка промена.
  \item Паре воска сагоревају у кисеонику из ваздуха: хемијска промена, настају нове супстанце.
  \item После гашења течни восак се хлади и очвршћава: физичка промена.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Топљење, испаравање и очвршћавање су физичке промене; сагоревање је хемијска.


\section*{Примери из књиге: кажи и разлог}

\begin{itemize}
  \item Рђање гвозденог ексера: настаје рђа, другачија од гвожђа → хемијска промена.
  \item Сагоревање дрвета: настају гасови, пепео и друге супстанце → хемијска промена.
  \item Труљење воћа и јесења промена боје лишћа: одвијају се реакције у којима се мења састав → хемијске промене.
  \item Магнезијум при сагоревању даје јаку светлост и нову чврсту супстанцу → хемијска промена.
  \item Реакција цинка с одговарајућом киселином праћена је издвајањем гаса → хемијска промена.
  \item Уситњавање алуминијумске фолије, савијање жице, хлађење растопљене магме и сушење веша → физичке промене у наведеним примерима.
\end{itemize}

\section*{Замке у закључивању}

\begin{itemize}
  \item „Не може да се врати у првобитно стање, значи хемијска промена“ није добар критеријум: ломљење стакла је физичка промена.
  \item „Променила се боја, значи реакција“ није увек тачно: разблаживањем обојеног раствора боја бледи без настанка нове супстанце.
  \item „Треба топлота, значи реакција“ није тачно: топљење је физичка промена.
  \item „Само је једна супстанца, значи нема реакције“ није тачно: једна супстанца може хемијски да се разложи.
  \item „Температура се променила, значи реакција“ није довољно: температура се може мењати и при физичким процесима.
\end{itemize}

\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Разврстај и образложи: ломљење стакла, рђање, топљење леда, сагоревање папира, сублимовање јода, растварање шећера.
  \item Зашто капљице на спољашњој страни хладне чаше нису доказ да је вода прошла кроз стакло?
  \item Како се зову: вода → лед, лед → пара, пара → лед, пара → течна вода?
  \item Уситњена со се брже раствори. Да ли је уситњавањем добијена нова супстанца?
  \item Ученик види белу чврсту материју на дну воде. Да ли је сигурно настала реакцијом?
  \item Из низа издвој својство: испаравање, рђање, запаљивост, кондензовање.
  \item Шта остаје исто при топљењу чистог леда, а шта се мења?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Физичке: ломљење, топљење, сублимовање, растварање шећера. Хемијске: рђање и сагоревање, јер настају нове супстанце.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Водена пара из околног ваздуха кондензује се на хладној површини. То је физичка промена.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Очвршћавање (мржњење), сублимовање, десублимовање, кондензовање.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Не. Промењена је величина честица узорка и површина контакта, а со је остала иста супстанца.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Не. Можда је само додат нерастворљив прах. Потребни су подаци о полазним супстанцама и поступку.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Запаљивост је хемијско својство; остало су промене.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Идентитет супстанце остаје исти: вода. Мењају се агрегатно стање, облик и друга физичка својства; у затвореном систему маса остаје иста.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 13--15 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 42--45, 48. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Исправљена формулација. Запис да супстанце при физичким променама „не губе својства“ није довољно прецизан. Мењају се физичка својства, али не настаје нова супстанца. OpenStax: својства и промене.
Свећа. Разлика између топљења воска и сагоревања његових пара проверена је и према ACS: шта је хемијска реакција.


8. Лабораторијске вежбе: поступак, запажање, закључак

Ово је уређен запис школских вежби за разумевање и припрему контролног. Практичан рад изводи се по наставниковом упутству. Бројеви вежби у свесци и књизи нису исти, па су овде повезане по садржају.

\section*{Како изгледа потпун извештај}

\begin{itemize}
  \item Назив и циљ: шта испитујеш или мериш?
  \item Супстанце, посуђе и прибор: тачни називи, а не само „чаша и нешто бело“.
  \item Поступак и услови: шта је рађено и под којим условима?
  \item Запажања и мерења: шта је опажено; бројеви са јединицама.
  \item Закључак: шта резултати показују и шта из њих још не можеш да закључиш?
\end{itemize}

\section*{Вежба 1 из свеске: маса, запремина и температура}

У свесци су наведени: мерење масе; одмеравање запремине; три чаше са по 50 cm³ воде; мерење почетне температуре; додавање супстанце А у другу и Б у трећу чашу и поновно мерење температуре. Прва чаша остаје за поређење.

\noindent\textbf{Шта се може поуздано закључити.} поређење треба вршити са почетним температурама и са чашом без додатка, уз једнаке услове. Нису записани читљиви називи А и Б нити вредности температура, па смер и величина промене нису познати.


\begin{center}
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X>{\raggedright\arraybackslash}X@{}}
\toprule
Чаша & Садржај & Почетна t & Крајња t \\
\midrule
1 & Вода & Није уписано & Није уписано \\
2 & Вода + А & Није уписано & Није уписано \\
3 & Вода + Б & Није уписано & Није уписано \\
\bottomrule
\end{tabularx}
\end{center}

За добар оглед треба држати остале услове једнаким: запремину и почетну температуру воде, врсту посуде, начин мешања и тренутак очитавања. Не може се само на основу промене температуре тврдити да је настала нова супстанца.

\section*{Вежба 2 из свеске: физичка и хемијска својства}

Запис предвиђа испитивање више донетих узорака и бележење боје, мириса, агрегатног стања и растворљивости. Помиње се и мала свећа. Списак свих узорака и резултати нису забележени у достављеном скену.

Пример како се пише опис познатог узорка: „Кухињска со је бела чврста кристална супстанца, без уочљивог мириса и растворљива у води.“ То је пример формулације, а не приписан резултат часа. За сваки свој стварни узорак упиши своја запажања.

\section*{Вежба 3: алуминијумска фолија}

У свесци је наведено цепкање алуминијумске фолије. Поступак мења величину и облик комада; не добија се нова супстанца. Закључак: физичка промена.

\section*{Вежба 3: сирће, сода бикарбона и балон}

У свесци је описан школски оглед у ком долазе у додир сирће и сода бикарбона, а балон прихвата гас. Очекивано објашњење: реакцијом настаје угљен-диоксид који може надувати балон. Писано запажање о коначном резултату није приложено; ово је објашњење огледа, не измишљено мерење.

\noindent\textbf{Запажање и закључак нису исто.} „Појављују се мехурићи и балон се надувава“ је запажање. „Реакцијом је настао гас“ је закључак. „То је угљен-диоксид“ захтева знање о конкретној реакцији или додатну проверу; сам облик балона не открива врсту гаса.


\section*{Загревање белог узорка из свеске}

Опис каже да се бели узорак при загревању мења по боји и мирису. Назив супстанце није поуздано читљив. Нећемо је прогласити шећером без доказа. У књизи је пример загревања шећера који угљенише и соли која у описаним условима не угљенише; тај пример служи за поређење.

\section*{Како размишљати као експериментатор}

\subsection*{Задатак 17}
У две чаше су различите количине воде на различитим почетним температурама. После додавања истог праха једна чаша је топлија. Да ли то доказује да је у њој ослобођено више топлоте?

\begin{enumerate}
  \item Не упоређуј само крајње температуре: почетне нису биле једнаке.
  \item Ни количине воде нису једнаке, па поређење није под истим условима.
  \item Понови поређење са једнаким запреминама, једнаким почетним температурама и истим поступком, под надзором наставника.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Не. Оглед је постављен тако да више разлика може утицати на резултат.


\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Зашто у вежби с три чаше прва остаје без додатка?
  \item Може ли се из незаписаних резултата накнадно уписати „температура је порасла“ зато што тако очекујемо?
  \item Фолија је поцепана на 20 делова. Да ли сада има 20 различитих супстанци?
  \item Балон се надувао у огледу са сирћетом и содом. Да ли је тиме доказано да је настала водена пара?
  \item Шта треба да садржи извештај да би неко други могао да понови оглед?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Да покаже промене које се дешавају и без додавања А или Б, нпр. због размене топлоте с околином. То је поређење (контрола).

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Не. Уписује се „податак недостаје“. Очекивање и измерени резултат нису исто.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Не. Има више комада тела, али је материјал остао алуминијум.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Не. Надувавање само показује да гас заузима простор. За овај оглед знамо да реакцијом настаје угљен-диоксид.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Циљ, називе и количине супстанци, прибор, услове и поступак, запажања и мерења са јединицама и закључак. Само „успело је“ није довољно.


Извори и разјашњења
Извори. Запис са часа: стране 12--15 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 24, 34--45. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.
Непотпун запис. А/Б, измерене масе и температуре, потпун списак узорака и назив загреваног белог узорка нису реконструисани нагађањем.


9. Појмовник и најчешће замке

Покриј објашњење и покушај да сам кажеш разлику, са по једним примером. На контролном користи тачан назив и једну реченицу која га оправдава.

\noindent\textbf{Материја / супстанца / тело.} Материја је најшири појам у школској подели. Супстанца изграђује тела. Бакар је супстанца; бакарна жица је тело; магнетно поље је вид материје, али није супстанца.


\noindent\textbf{Чиста супстанца / смеша.} Чиста супстанца има сталан састав. Смеша садржи најмање две чисте супстанце у променљивом односу. Бистрина није критеријум.


\noindent\textbf{Елемент / једињење.} Оба су чисте супстанце. Елемент се не разлаже хемијским променама на једноставније супстанце; једињење може.


\noindent\textbf{Природно / вештачко.} Порекло, не доказ чистоће или безопасности. Природна морска вода је смеша; вештачки добијена чиста вода је једињење.


\noindent\textbf{Својство / промена / употреба.} „Запаљиво је“: својство; „сагорева“: промена; „служи као гориво“: употреба.


\noindent\textbf{Физичко / хемијско својство.} Физичко се испитује без претварања у нову супстанцу; хемијско описује реаговање или нереаговање у одређеним условима.


\noindent\textbf{Физичка / хемијска промена.} Кључ је настанак нове супстанце. Могућност враћања у почетни облик није поуздан критеријум.


\noindent\textbf{Растварање / топљење.} Растварање соли у води даје смешу; топљење леда мења стање саме воде. Нису синоними.


\noindent\textbf{Испаравање / сагоревање.} Испаравањем алкохол постаје гасовит, а остаје алкохол. Сагоревањем реагује и даје нове супстанце.


\noindent\textbf{Испаравање / кључање.} С површине течност испарава и испод температуре кључања. При кључању пара настаје у целој течности.


\noindent\textbf{Кондензовање / очвршћавање.} Гас → течност / течност → чврсто. Роса је кондензовање; лед настао мржњењем воде је очвршћавање.


\noindent\textbf{Сублимовање / десублимовање.} Чврсто → гас / гас → чврсто, без проласка кроз течно стање.


\noindent\textbf{Маса / запремина / температура.} Мери се вагом / мерним судом / термометром. g, cm³ и °C нису међусобно заменљиве јединице.


\noindent\textbf{Мензура / епрувета.} Мензура мери запремину. Епрувета служи за мале огледе. Сличан издужен облик не значи исту намену.


\noindent\textbf{Пипета / бирета / одмерна тиквица.} Пипета преноси одмерену запремину; бирета је контролисано испушта; тиквица служи за припремање једне означене запремине раствора.


\noindent\textbf{Запажање / закључак.} „Видим мехуриће“ је запажање. „Настала је нова супстанца“ је закључак који тражи образложење.


\section*{Шаблон одговора који доноси пуно образложење}

\begin{itemize}
  \item Тврдња: „Ово је хемијска промена.“
  \item Податак: „На гвожђу је настала рђа.“
  \item Веза са дефиницијом: „Рђа је нова супстанца, различита од полазног гвожђа.“
  \item Граница закључка када је потребна: „Сама промена боје није увек довољан доказ; овде знамо шта је настало.“
\end{itemize}

\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Исправи: „Топљењем леда настаје нова супстанца која се зове течност.“
  \item Исправи: „Кухињска со је смеша јер садржи натријум и хлор.“
  \item Исправи: „У свакој хемијској реакцији морамо видети пламен.“
  \item Исправи: „Ако је нешто растворено, не можемо више рећи да је присутно.“
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Топљењем леда настаје течна вода. „Течност“ означава агрегатно стање, а не назив нове супстанце.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Чист натријум-хлорид је једињење изграђено од натријума и хлора у сталном односу. Није смеша слободног натријума и хлора. Комерцијална кухињска со може имати додатке.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Пламен није обавезан. Рђање и реакција сирћета и соде су примери хемијских промена без пламена.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Растворена супстанца је присутна у раствору иако више не видимо њене кристале.


Извори и разјашњења
Основа. Сажетак и повезивање појмова из обе достављене датотеке; примери за исправљање формулација су додатна вежба.


\end{document}