Лаб.практикум Химия

1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОЛОМЕНСКИЙ ИНСТИТУТ

__________________________________________________________

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

А.П. Устинова

Лабораторный практикум по химии для студентов 1 курса очного отделения

Коломна КИ (ф) МГОУ – 2013

2

УДК 54 (075.5)

ББК 22я73

У 80

Устинова А.П.

Лабораторный практикум по химии для студентов 1 курса очного отделения

– Коломна: КИ (ф) МГОУ, 2013, 38 с.

Пособие содержит описание лабораторных работ по основным разделам дисциплины. Описание каждой работы включает в себя необходимые для выполнения работы теоретические сведения, экспериментальную часть, а также перечень вопросов и заданий, которые помогут студентам освоить изучаемую тему. Лабораторный практикум предназначен для студентов инженерных специальностей 1 курса очной формы обучения.

Рассмотрено на заседании

Кафедры Строительного Производства

« » _____ 2013г., протокол №__/2013

3

Содержание

Техника безопасности и правила поведения при работе в лаборатории….…..4

Химическая посуда и лабораторное оборудование………………………….…5

Правила оформления лабораторных работ…………………………………..….9

Лабораторная работа 1. Общие закономерности химических реакций…….....9

Лабораторная работа 2. Свойства растворов……………………………….….18

Лабораторная работа 3. Комплексные соединения……………………….…...24

Лабораторная работа 4. Свойства d-элементов……………………………..…28

Лабораторная работа 5. Окислительно-восстановительные процессы……....31

Список литературы………………………………………………………………38

4

Техника безопасности и правила поведения при работе в лаборатории

Работа в химической лаборатории связана с рядом норм техники безопасности. В связи с этим необходимо выполнять следующие правила:

1.Категорически запрещается работать по одному в лаборатории, так как в экстремальных случаях пострадавшему никто не сможет оказать помощь.

2.Необходимо соблюдать тишину, порядок, чистоту. Запрещается хранить и есть пищу и воду.

3.Необходимо знать, где находятся средства индивидуальной защиты, аптечка, средства тушения пожара.

4.В лаборатории необходимо находиться в застегнутом хлопчатобумажном халате.

5.Запрещается пробовать химические реактивы на вкус.

6.Нельзя проводить опыты в загрязненной посуде. После окончания эксперимента необходимо вымыть посуду.

7.Все банки, в которых хранятся вещества должны быть снабжены этикетками с соответствующими названиями.

8.Соблюдать осторожность при работе с кислотами и щелочами. Если кислота или щелочь попала на кожу или на одежду надо быстро смыть их большим количеством воды, затем остатки кислоты нейтрализовать 1% раствором NaHCO3 или NH4OH, а щелочи -1%- ным раствором уксусной кислоты.

9.Опыты с применением концентрированных кислот, щелочей и веществ с резким или неприятным запахом (хлор, оксид серы, сероводород, оксиды азота и др.) проводить только в вытяжном шкафу. Запрещается приносить их на рабочее место.

10.При нагревании или кипячении жидкостей не наклоняться над отверстием сосуда, так как их может выбросить.

11.Запах газообразных веществ нужно определять только издали, направляя струю газа легким движением руки от сосуда к себе.

5

Химическая посуда и лабораторное оборудование

6

Пробирка — специализированный сосуд цилиндрической формы, имеющий

реакций в малых объемах, для отбора проб химических веществ. Пробирки бывают различной величины и диаметра.

Химические воронки - приспособления для переливания и фильтрования химических реактивов. Их выпускают различных размеров (диаметр от 35 до

300 мм). Обычные воронки имеют ровную внутреннюю стенку, но для ускоренного фильтрования иногда применяют воронки с ребристой внутренней поверхностью.

Колба Э́рленмейера (коническая колба) — широко используемый тип лабораторных колб, который характеризуется плоским дном, коническим корпусом и цилиндрическим горлышком. Колба названа по имени немецкого химика Эмиля Эрленмейера, который создал еѐ в 1861 г. Колба Эрленмейера обычно имеет боковые риски (градуировку), чтобы видеть приблизительный объѐм содержимого, а также имеет пятно из загрунтованного стекла или из специальной грубой белой эмали, на котором можно сделать метку карандашом.

Колба Бунзена — колба, предназначенная для фильтрования. Толстостенная,

конической формы, в верхней части имеет отросток для соединения с вакуум-насосом или с линией вакуума. Приспособлена для работы под пониженным давлением.

Кристаллизатор — неглубокий стеклянный цилиндрический сосуд для кристаллизации. Их применяют при перекристаллизации веществ, а иногда в них проводят выпаривание.

Алло́нж — конструктивный элемент химических приборов. Применяется в основном при перегонке для соединения холодильника с приѐмником и при других работах.

7

Эксика́тор — сосуд, в котором поддерживается определѐнная влажность воздуха (обычно близкая к нулю), изготовленный из толстого стекла или

пластика. Плоскость соединения с крышкой для

Холодильник — лабораторный прибор для конденсации паров жидкостей при перегонке или нагревании (кипячении). Используют для отгонки растворителей из реакционной среды, для разделения смесей жидкостей на компоненты (фракционная перегонка) или для очистки жидкостей перегонкой.

Холодильник Либиха нужен для охлаждения и конденсации пара

Холодильник обратный (шариковый) используют для охлаждения (его охлаждающая поверхность больше чем у холодильника Либиха)

Промывные склянки применяют для осушения, очистки или улавливания

некоторых газов.

Склянка Тищенко используется при очистке и улавливания газов.

Склянка Вульфа используется в качестве реакционного сосуда для получения некоторых газов и как предохранительные сосуды при водоструйных насосах.

Склянка Дрекселя применяется только при осушке.

Колба Вюрца - круглодонная колба с припаянной к горлу стеклянной отводной трубкой. Используется как составная часть прибора для перегонки.

Колба Клайзена — предназначена для перегонки под обычным давлением или вакуумной перегонки. Представляет собой круглодонную колбу, от горла которой отходит второе горло, имеющее отводную трубку.

8

Пипетка — мерный или дозирующий сосуд, представляющий собой трубку,

либо емкость с трубкой, имеющую носик с небольшим отверстием, для ограничения скорости вытекания жидкости. Разнообразные пипетки широко

Хлоркальциевые трубки - применяют для предохранения различных веществ и растворов от попадания в них нежелательных примесей из воздуха, как,

например, паров воды.

Мензурка (мерный стакан) — вид лабораторной посуды, стеклянный конический или цилиндрический лабораторный стакан с делениями (шкалой)

и носиком, применяемый в лабораториях для измерения объѐмов жидкостей.

Ступка – применяется для размельчения твердых веществ.

Тигель – фарфоровый сосуд с фарфоровой крышкой. Служит для прокаливания разного рода веществ.

Вытяжной шкаф — лабораторное оборудование, представляющее собой закрытую камеру с вытяжной вентиляцией для работы с летучими вредными веществами. Шкаф оборудуется прозрачной передней стенкой и, как правило, подводкой воды, газа и электричества. Столешница шкафа выполняется из химически стойких материалов.

Спиртовка — горелка, содержащая резервуар для спирта, имеющий крышку,

через которую пропущен фитиль, при этом нижний конец фитиля размещен в

Конструкции и диапазоны рабочих температур лабораторных электропечей определяются их назначением и могут быть весьма разнообразны.

9

Штатив — оборудование для установки лабораторной посуды и инструментов.

Термостат — прибор для поддержания постоянной температуры.

Муфельная печь — нагревательное устройство, предназначенное для нагрева разнообразных материалов до определенной температуры.

pH-метр — прибор для измерения водородного показателя (показателя pH),

характеризующего концентрацию ионов водорода в растворах,

питьевой воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей среды и производственных системах непрерывного контроля технологических процессов, в том числе в агрессивных средах.

Правила оформления лабораторных работ

1.Дата

2.Номер и название лабораторной работы

3.Цель работы

4.Реактивы и оборудование

5.Краткое теоретическое обоснование

6.Номер и название эксперимента

7.Описание эксперимента

8.Таблицы для записи измерений (если требуется в эксперименте)

9.Наблюдения (если требуется в эксперименте)

10.Уравнения реакций (реакции должны быть уравнены)

11.Вычисления и расчеты (если требуется в эксперименте)

12.График (если требуется в эксперименте)

13.Вывод

14.Отчет о проделанной работе

Лабораторная работа №1

Общие закономерности химических реакций

Цель работы - изучение влияния концентрации, температуры и катализатора на скорость реакций, а также влияния изменения температуры и концентрации реагирующих веществ на химическое

10

равновесие.

Реактивы и оборудование: тиосульфат натрия (Nа2S2О3), серная кислота (H2SO4), дистиллированная вода, перекись водорода (H2O2), диоксид марганца (MnO2), мел, соляная кислота (HCl), хлорид железа (FeCl3) роданид аммония (NH4NCS), хлорид аммония (NH4Cl), йодная вода, крахмал, мерный стакан, мерный цилиндр, пробирки, термометр, штатив для пробирок.

Теоретические сведения

Скорость химической реакции – это изменение концентрации одного из реагирующего веществ или продуктов в единицу времени:

∆= ± ∆

На скорость реакции влияют: природа и концентрация реагентов, температура, присутствие катализаторов, если в реакции участвуют твердые вещества, то и степень их измельчения.

1. Влияние изменения концентрации

Зависимость скорости элементарной реакции от концентрации выражается законом действия масс: скорость реакции при постоянной температуре прямопропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные соответствующим коэффициентам в уравнении реакции:

mA + nB = C V=K [A]m [B]n

где [А] и [В] - концентрации веществ А и В;

m и n - коэффициенты;

К - константа скорости химической реакции. Константа скорости зависит от природы реагентов, температуры и катализатора, но не от их концентрации.

Например, для реакции 2NO + С12 = 2NOC1; V = K[NO]2 ·[С12]

Если в реакции кроме газов или растворенных веществ участвует и твердое вещество, то его концентрация, являющаяся обычно постоянной величиной, входит в константу скорости.