Правила техники безопасности.

Порядок работы в химической лаборатории.

- без белого халата нельзя присутствовать на занятиях и находиться

в лаборатории;

- рабочее место необходимо содержать в чистоте и порядке; на столе можно хранить тетрадь, ручку, карандаш; все остальные вещи следует хранить в специальных ящиках для портфелей; около рабочего места ничего не должно лежать;

- верхнюю одежду необходимо сдавать в гардероб;

- перед началом работы внимательно прочитать методичку и строго следовать описанию, приведенному в ней;

- реактивы и посуду не трогать без разрешения преподавателя; реактивы без этикеток не использовать в работе;

- после окончания работы рабочее место убрать; посуду за собой помыть;

- ход лабораторной работы записывать в тетрадь.

 

Меры предосторожности при работе в лаборатории.

- при работе в лаборатории необходимо быть очень внимательны, соблюдать осторожность;

- все опыты с ядовитыми и неприятно пахнущими веществами проводить под вытяжным шкафом;

- нюхать химическое вещество нужно, направляя пары или газ движением руки;

- категорически запрещается пробовать химические реактивы на язык;

- запрещается набирать ртом через пипетки жидкости, необходимо использовать резиновые груши;

- запомните: при приготовлении растворов кислот надо вливать кислоту в воду; использовать при этом толстостенную посуду;

- при измельчении щелочи нужно пользоваться фарфоровыми ступкой и пестиком; щелочь насыпают лопаткой;

- при нагревании пробирки нужно держать ее от себя и от товарища; пробирки не пережимать, нагрев вести равномерно над горелкой;

- переливать жидкости без брызг; не наклоняться над сосудом;

- при попадании кислоты на кожу, промыть поверхность обильно водой и нейтрализовать раствором пищевой соды;

- при попадании на кожу щелочи, промыть поверхность обильно водой и нейтрализовать 2-3% раствором уксусной или борной кислоты;

- если произошел розлив кислоты или щелочи, засыпать площадь песком из ящика, песок выкинуть, загрязненное место промыть водой, нейтрализовать раствором соды или кислоты;

- при работе с ЛВЖ надо работать в вытяжном шкафу, подальше от огня;

- действующие газовые и электроприборы не оставлять без присмотра;

- перед включением электроприборов в сеть проверить целостность вилки, розетки, провода, корпуса прибора;

- при уходе из лаборатории отключить газ, воду, выключить свет.

 

Правила пользования реактивами и химической посудой.

- реактивы хранят в стеклянной посуде, закрытой притертыми пробками; каждая банка должна быть снабжена этикеткой с четким названием и указанием концентрации;

- излишек реактива не сливать обратно в сосуд, а сливать в специальные склянки;

- после употребления банку закрыть и поставить на месть;

- твердые реактивы брать при помощи ложек или лопаток, которые должны быть чистыми и сухими;

- жидкие реактивы брать при помощи стеклянных пипеток; нельзя отбирать пробу, если Вы предварительно брали этой пипеткой реактив из другой банки;

В химической лаборатории применяют тонкостенную стеклянную посуду:

- пробирки применяют для работы с небольшими объемами;

- химические стаканы используют для приготовления растворов, осаждения и промывания осадков;

- плоскодонные колбы для нагревания жидкостей;

- круглодонные колбы для нагревания жидких и твердых тел;

- колба Вюрца для перегонки жидкостей и проведения реакций, сопровождающихся выделением газов;

- конические колбы Эрленмейера применяют для титрования и переливания жидкостей;

- воронки используют для переливания жидкостей;

- бюксы, для взвешивания малого объема веществ.

Для измерения объемов служит специальная мерная посуда:

- мерная колба, плоскодонная с узким горлом, с отметкой до какого уровня наливать жидкость при 20⁰С, применяется для приготовления растворов определенной концентрации;

- пипетка, трубка с оттянутым концом, используется для отбора точного объема жидкостей;

- бюретка, необходима для измерения объема жидкостей, расходуемых в опыте;

- мерные цилиндры и мензурки.

Используется и фарфоровая посуда:

- тигель для прокаливания сухих веществ;

- воронка Бюхнера, для фильтрования под вакуумом,

- ступка с пестиком для измельчения твердых тел.

 

Правила взвешивания на технохимических и аптекарских весах.

На аптекарских весах взвешивают с точностью до 1 г, на технохимических с точностью до 0,01 г, а на аналитических с точностью до 0,0001 г. К каждым весам должен прилагаться собственный набор гирь-разновесов. Правильность установки весов проверяют с помощью арретира.

Правила взвешивания:

- весы не трогают с места;

- весы устанавливают:

а) горизонтально по отвесу;

б) при включенном арретире весы выводят на ноль, при помощи винтов на концах коромысла;

- чашки весов должны быть чистыми;

- вещества взвешиваю на стекле, в бюксе или бумаге;

- разновесы ставят на правую чашку, а вещество на левую;

- в течение одной работы все взвешивания проводят на одних и тех же весах.

 

 

Понятие о химическом эквиваленте и

Факторе эквивалентности.

Одним из основных законов химии является закон эквивалентов:

Вещества вступают в химические реакции и образуются в результате химических реакций в количествах, пропорциональных их эквивалентам.

Закон эквивалентов широко используется для количественных расчетов, необходимых при проведении химических реакций, и математически может быть записан следующим образом: m₁ : Э₁ = m ₂ : Э ₂ (1),

где m₁, m₂ и Э₁, Э₂ соответственно массы и эквиваленты реагирующих веществ.

Для объемых отношений закон эквивалентов записывается таким образом:

N₁V₁=N₂V₂ (2)

Преобразуя первое и второе выражение можем записать, что n ₁ = n ₂ где n- количество моль - эквивалентов реагирующих веществ, а это значит, что в точке эквивалентности количество моль-эквивалентов реагирующих и образующихся веществ равны. Для описания закона эквивалентов в химии широко используют понятие эквивалента и фактора эквивалентности.

Эквивалентом называют реальную или условную частицу вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции - одному электрону.

Например, в реакции:

аА + bB ↔ cC + dD

 

которую можно переписать в виде:

A + B ↔ C + D

 

условная частица В, равноценная одной частице А, является эквивалентом вещества В данной реакции.

Множитель f называют фактором эквивалентности вещества В и обозначают f_экв (В).

Фактор эквивалентности f_экв (Х) – число, обозначающее какая доля реальной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.

f_экв (Х) = 1/z

Молярная масса эквивалента (размерность г/моль)- равна массе вещества, эквивалентной 1 молю водорода или 1 молю электронов в химической реакции. Численно равна эквиваленту вещества.

Молярная масса эквивалента равна молярной массе вещества, умноженной на фактор эквивалентности:

 

М(1/z X) = M(X) • f_экв (X) = M(X) / z

Существуют следующие формулы для определения молярных масс эквивалентов сложных веществ:

Кислоты:

М(Х)

М(1/z кислоты) = ---------------------------

Основность кислоты

 

М_(НСl)

НС1 - f_(НС1) =1 М(1/1 НС1) = -----------

M_(H2SO4)

Н₂SO₄ - f _(H2SO4) = ½ M(½ H₂SO₄) =---------------

M_(H3PO4)

H₃PO₄ - f _(H3PO4) = ⅓ M(⅓ H₃PO₄) = ---------------

Основания:

М_(Х)

М(1/z основания) = -----------------------------

Кислотность основания

M_(NaOH)

NaOH - f _(NaOH) = 1 M(NaOH) = --------------

 

 

M _(Ba(OH)2

Ba(OH)₂ - f _(Ba(OH)2 =½ M(½ Ba(OH)₂) = ----------------

 

M _(Al(OH)3)

Al(OH)₃ - f _(Al(OH)3) = ⅓ M(⅓ Al(OH)₃)= ----------------

Соли:

М (Х)

М (1/z cоли) = ---------------------------------------------------

число атомов Ме • степень окисления Ме

M _(K2SO4)

К₂SO₄ - f _(K2SO4) = ½ M(½ _K2SO4) = -------------

M _(CaCL2)

CaCl₂ - f _(CaCl2) = ½ M(½ _CaCL2) = --------------

M_(Fe2(SO4)3)

Fe₂(SO₄)₃ - f _(Fe2(SO4)3) = ¹/₆ ; M(^1/6 _Fe2(SO4)3) = ------------------

 

Оксиды:

М (Х)

М (1/z оксида) = --------------------------------------------------------

число атомов эл-та • степень окисления эл-та

 

M(Na₂O)

Na₂O - f _(Na2O) = ½ M(½ _Na2O) = -------------

M(NiO)

NiO - f _(NiO) = ½ M(½ _NiO) = ---------

M(N₂O₅)

N₂O₅- f _(N2O5) = ¹/₁₀ M(¹/_{10 N2O5}) = -----------

 

Пример 1:

Укажите фактор эквивалентности щавелевой кислоты в реакции:

Н₂С₂О₄ + 2 NaOH ↔ Na₂C₂O₄ + 2 H₂O

Найдите молярную массу эквивалента щавелевой кислоты.

Решение:

В данной реакции одна молекула Н₂С₂О₄ равноценна (соответствует, эквивалентна) двум ионам водорода, следовательно:

f_экв (Н₂С₂О₄) = ½, а молярная масса эквивалента кислоты:

М(Н₂С₂О₄) 90

М(½ Н₂С₂О₄) = ------------- = ---- = 45 (г/моль)

2 2

Пример 2:

Укажите факторы эквивалентности и молярные массы эквивалента КМО₄ в реакциях:

а) 2 КМnО₄ + 5 Na₂C₂O₄ + 16 HCl ↔ 2 MnCl₂ + 2 KCl + 10 CO₂ + 8 H₂O + 10 H₂O

б) 2 KMnO₄ + 3 MnCL₂ + H₂O ↔ 5 MnO₂↓ + 4 KCl + 4 HCl

Решение:

а) В полуреакции восстановления участвуют 5 электронов, следовательно:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5 ê ↔ Mn²⁺ + 4 H₂O

f_экв (KMnO₄) = 1/5, а следовательно

M (KMnO₄) 158

М(1/5 KMnO₄) = --------------- = ------- = 31,67 (г/моль)

5 5

б) Поскольку в полуреакции восстановления KMnO₄ участвуют 3 электрона:

MnO₄^- + 2 H₂O + 3 ê ↔ MnO₂ + 4 OH^-

f_экв(KMnO₄) = 1/3, следовательно

M (KMnO₄) 158

М(1/3 KMnO₄) = ----------------- = -------- = 52, 67 (г/моль)

3 3