По общей и неорганической химии

Лабораторные работы

По общей и неорганической химии

 

 

Составители:

В.И. Бессонова, А.А. Капустина

С.Г. Красицкая, И.В. Свистунова, А.В. Аликовский

 

Владивосток

Издательство Дальневосточного университета

ББК 24.1

Л 12

Печатается по решению

Учебно-методического Совета ДВГУ

 

 

Составители:

В.И. Бессонова, А.А. Капустина, С.Г. Красицкая,

И.В. Свистунова, А.В. Аликовский

 

Л 12 Лабораторные работы по общей и неорганической химии. / Составители: Бессонова В.И., Капустина А.А., Красицкая С.Г., Свистунова И.В., Аликовский А.В. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 2006, 17 с.

Методическое пособие содержит лабораторные работы по общей и неорганической химии.

Адресовано студентам нехимических специальностей ДВГУ.

 

ББК 24.1

 

 

Ó ИХПЭ ДВГУ, 2006

Содержание

 

Порядок работы в химической лаборатории. Правила техники безопасности. 4

«Классы неорганических соединений». 6

«основы атомно-молекулярного учения». 8

«Строение атома. Периодический закон». 8

«Химическая связь». 9

«Приготовление раствора кислоты заданной концентрации. Титрование» 9

«Изучение зависимости скорости химических реакций от различных факторов. Химическое равновесие». 12

«Свойства растворов электролитов. Гидролиз солей». 13

«Окислительно-восстановительные процессы». 14

Порядок работы в химической лаборатории. Правила техники безопасности.

Порядок работы в лаборатории

1. Работать в лаборатории разрешается только после основательной подготовки. Студент должен просмотреть материал лекций, прочитать в учебнике раздел (параграф), относящийся к теме лабораторной работы; просмотреть по методическим указаниям, какие опыты он должен делать; произвести необходимые расчеты; написать уравнения реакций. Студенту должны быть ясны цель работы и план ее выполнения.

2. Студент должен знать и выполнять необходимые для каждого конкретного опыта правила техники безопасности. Работать в халате.

3. Студенту в лаборатории отводится постоянное место (рабочий стол), поддерживаемое им в полной чистоте и порядке. На рабочем столе должны находиться только те предметы, которые нужны в данное время для работы.

4. Необходимые для работы реактивы выставляются лаборантом на столы (или полки под ними). Исключение составляют концентрированные кислоты и щелочи, пахучие вещества, которые хранятся в вытяжных шкафах. Следует иметь в виду, что все работы с вредными и пахучими веществами следует проводить в вытяжном шкафу, чтобы исключить их попадание в атмосферу.

5. Сухие реактивы необходимо брать чистым шпателем или специальной ложечкой.

При наливании растворов из склянок держать последние необходимо таким образом, чтобы этикетка была повернута вверх (во избежание загрязнений).

Помните, что аккуратность в работе является необходимым условием безопасности!

6. Запрещается проведение опытов, не предусмотренных в плане занятия.

7. Если в руководстве не указано, какое количество вещества необходимо взять для проведения опыта, то берется сухое вещество в количестве, закрывающем дно пробирки (не больше), а раствор (жидкость) - не более ¹/₆ объема пробирки.

8. Неизрасходованные реактивы ни в коем случае нельзя высыпать (выливать) обратно в склянки, их надо сдавать лаборанту.

9. Крышки и пробки от емкостей с реактивами требуется класть на стол поверхностью, не соприкасавшейся с реактивами (внешней поверхностью).

Рабочий журнал

Все наблюдения и выводы по экспериментальной работе заносятся в рабочий журнал студента, который он предъявляет преподавателю при отчете о выполнении работы.

На обложке или первой странице журнала должны быть написаны фамилия и имя студента, номер группы.

Записи в журнале производятся аккуратно, непосредственно после проведения опыта. Здесь же, если необходимо, приводятся все расчеты.

Рекомендуется следующая форма записи:

1) дата,

2) наименование темы,

3) название опыта,

4) наблюдения и расчеты,

5) уравнения реакции,

6) выводы.

После каждого отчета должна стоять резолюция преподавателя о принятии отчета.

Меры предосторожности при работе в лаборатории

1. Все опыты с ядовитыми, неприятно пахнущими веществами, концентрированными кислотами и щелочами производятся в вытяжном шкафу.

2. Опыты с легко воспламеняющимися веществами необходимо проводить вдали от огня.

3. При работе с металлическим натрием и другими щелочными металлами избегать попадания воды. Обрезки щелочных металлов сдавать лаборанту, ни в коем случае не выбрасывать в урну или раковину (!).

4. При нагревании растворов в пробирке следует держать ее таким образом, чтобы отверстие было направлено в сторону от работающего или его соседей по рабочему столу.

5. Не наклонять лицо над нагреваемой жидкостью или выделяемыми веществами во избежание брызг в лицо.

6. Не следует вдыхать пахучие вещества, в том числе и выделяющиеся газы, близко наклоняясь к сосуду с этими веществами. Для определения запаха необходимо легким движением руки направить струю воздуха от отверстия сосуда к себе и осторожно понюхать.

7. При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, вливать кислоте в воду, а не наоборот.

8. Запрещается пробовать что-либо на вкус, а также принимать пищу в химической лаборатории.

9. Во избежание порезов рук при соединении стеклянных деталей резиновыми трубками, стеклянные части заворачивают полотенцем.

Лабораторная работа

«Классы неорганических соединений»

Соли. Получение и свойства.

Опыт № 12 В пробирку с раствором хлорида бария прибавьте небольшое количество раствора сульфата натрия до образования осадка. Напишите уравнение реакции.

Опыт № 13 В пробирку с насыщенным раствором карбоната натрия прибавьте раствор соляной кислоты. Определите, какой газ выделяется. Напишите уравнение реакции.

Опыт № 14 Поместитегранулу цинкав пробирку с раствором сульфата меди. Что при этом наблюдается? Напишите уравнение реакции.

План семинарского занятия по теме

«основы атомно-молекулярного учения»

1. Дайте определение понятий: элемент, атом, молекула, простое и сложное вещество, относительная атомная и молекулярная массы, абсолютные массы атомтв и молекул.

2. Дайте определение понятию «моль»

3. Какие величины называют молярной массой и молярным объемом?

4. Что называется постоянной Авогадро? Как используют ее для определения масс атомов и молекул?

5. Как из уравнения состояния газа получить уравнение Менделеева - Клайперона?

6. Что называется абсолютной и относительной плотностью газа?

7. Какова зависимость между молекулярной массой газа и его плотностью по водороду, воздуху?

8. Дайте определение понятий: эквивалент. Молярная масса эквивалента, эквивалентный объем.

9. Как вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента сложного вещества (оксида, основания, соли)?

10. Как вычислить эквивалент вещества в окислительно-восстановительной реакции?

План семинарского занятия по теме

«Строение атома. Периодический закон»

1. История развития представлений о строении атома. Экспериментальные доказательства сложной структуры атома. Первые модели атома.

2. Разработка Бором теории строения атома водорода. Постулаты Бора. Развитие теории Бора Зоммерфельдом.

3. Объяснение линейчатого спектра водорода.

4. Волновые свойства частиц микромира. Волны Де-Бройля.

5. Двойственная природа электрона. Принцип неопределенности. Уравнение Шредингера.

6. Характеристика состояния электрона в атоме. Квантовые числа.

7. Электронные структуры атомов. Принцип Паули. Правило Хунда.

8. Периодическая система Д.И. Менделеева и строение атомов элементов. Физический смысл периодического закона.

9. Энергетические характеристики атомов - энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.

10. Изменение вышеназванных величин в периодах и группах Периодической системы Д.И. Менделеева.

План семинарского занятия по теме

«Химическая связь»

1. Причины образования химической связи. Типы химической связи.

2. Основные характеристики химической связи - длина, направленность, прочность.

3. Метод валентных связей:

а) насыщенность, направленность и полярность связи;

б) гибридизация электронных облаков и геометрия молекул;

в) s, p‑связи. Одинарные и кратные связи.

4. Донорно-акцепторные связи.

5. Водородная связь.

6. Ионная связь. Основные свойства (ненасыщенность, ненаправленность).

7. Металлическая связь.

8. Кристаллическая решетка. Основные понятия.

9. Типы кристаллических решеток. Зависимость свойств вещества от типа кристаллической решетки.

Лабораторная работа

«Приготовление раствора кислоты заданной концентрации. Титрование»

В цилиндр налейте раствор серной (соляной) кислоты, опустите ареометр, определите плотность кислоты. Для быстрого определения относительной плотности жидкости применяют так называемые ареометры. Это - стеклянная трубка, расширяющаяся внизу и имеющая на конце стеклянный шарик, заполненный дробью или специальной массой. В верхней узкой части ареометра имеется шкала с делениями. Чем меньше относительная плотность жидкости, тем глубже погружается в нее ареометр.

Для определения относительной плотности при помощи ареометра жидкость наливают в стеклянный цилиндр емкостью не менее 0.5 л. Размер цилиндра должен соответствовать размерам ареометра. Уровень жидкости в цилиндре должен быть на несколько сантиметров ниже края цилиндра, чтобы избежать переливания ее через край. Погружать ареометр в жидкость следует осторожно, не выпуская его из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он плавает. Ареометр должен находиться в центре цилиндра и ни в коем случае не касаться стенок и дна цилиндра. Отсчет проводить по делениям шкалы ареометра. Деление, против которого установился верхний мениск жидкости, характеризует величину плотности. По справочнику определите, какая массовая доля кислоты соответствует данной плотности.

Рассчитайте, сколько мл этой кислоты нужно взять для приготовления 250 мл 0.1 н раствора серной (соляной) кислоты. Рассчитанное количество кислоты отмерьте пипеткой и вылейте в мерную колбу (емкостью 250 мл). Долейте в мерную колбу дистиллированной воды до метки; оттитруйте приготовленный раствор кислоты раствором щелочи с известным титром.

Лабораторная работа

«Изучение зависимости скорости химических реакций от различных факторов. Химическое равновесие»

Лабораторная работа

«Свойства растворов электролитов. Гидролиз солей»

Опыт № 1 Определение рН растворов.

С помощью универсального индикатора определите рН следующих растворов:

1) 0.1N раствора соляной кислоты;

2) 0.1N раствора уксусной кислоты;

3) 1% - ного раствора аммиака.

Подтвердите полученные результаты, рассчитав рН исследованных растворов. При проведении расчетов воспользуйтесь следующими данными:

α (0,1N раствора HCl) = 0,83

К_ион (СН₃СООН) = 1,8∙10^-5

К_ион (NН₃∙Н₂О) = 1,8∙10^-5

ρ(1% раствора NН₃∙Н₂О) = 0,99 г/мл

Опыт № 3 Гидролиз солей.

Налейте в пробирки по 2 мл 1N растворов хлорида калия, сульфата алюминия, карбоната натрия, хлорида железа, сульфита натрия. Растворы испытайте универсальным индикатором, определите их рН, результаты запишите в таблицу:

№

Вещество

Цвет универсального индикатора в водном растворе данной соли

рН среды

Сделайте вывод, какие из этих солей подвергаются гидролизу и почему. Выводы подтвердите уравнениями реакций.

Лабораторная работа

«Окислительно-восстановительные процессы»

Лабораторные работы

по общей и неорганической химии

 

 

Составители: