- •Кафедра физической и коллоидной химии
- •Кафедра физической и коллоидной химии т.В.Шнее, с.Э.Старых, м.Ж.Будажапова, и.Б.Немировская, в.Т.Семко, т.А.Фёдорова
- •Оглавление
- •1. Определение электродных потенциалов и концентрации ионов в растворе методом измерения электродвижущих сил
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть:
- •Задание 2. Измерение электродвижущей силы хлорсеребряно-цинкового гальванического элемента и вычисление потенциала цинкового электрода.
- •Задание 3. Измерение эдс медно-хлорсеребряного гальванического элемента и вычисление потенциала медного электрода.
- •Задание 4. Измерение эдс медного концентрационного гальванического элемента
- •Задания 5,6. Измерение эдс окислительно-восстановитель-ной цепи и вычисление окислительно-восстановительного потенциала.
- •2. Буферные системы. Изучение свойств буферных и небуферных систем.Определение буферной емкости раствора.Определение рН потенциометрическим методом в биологических объектах.
- •Буферные системы
- •Потенциометрический метод определения рН.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтрля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Приготовление буферных растворов и почвенной вытяжки
- •Задание 2. Подготовка прибора к работе, настройка и измерение рН
- •Подготовка прибора к работе (выполняется инженером кафедры):
- •Настройка прибора и измерение рН:
- •Задание 3. Изучение буферности дистиллированной, водопроводной воды и ацетатного буферного раствора
- •Результаты определения буферного действия растворов
- •Задание 4. Влияние разбавления на рН буферных растворов
- •Влияние разбавления на рН буферных растворов
- •Задание 5. Определение буферной емкости буферного раствора по кислоте или щелочи
- •Результаты определения буферной емкости номерного раствора
- •3. Электрическая проводимость и ее использование для анализа растворов электролитов.
- •Практическое применение электрической проводимости.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Определение электрической проводимости раствора слабого электролита.
- •Задание 2. Определение солесодержания водопроводной воды по измеренному значению удельной электрической проводимости.
- •Задание 3. Определение коэффициента электропроводности сильного электролита (0,1н раствора кСl).
- •4. Термохимия. Закон гесса. Определение тепловых эффектов химических реакций, теплотворной способности кормов. Определение энтропии реакции.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть:
- •Задание 1. Определение постоянной калориметра
- •Задание 2. Определение теплового эффекта реакции окисления металлического цинка и восстановления ионов меди в водном растворе
- •5.Поверхностные явления и адсорбция.
- •1. Адсорбция
- •Поверхностно-активные вещества
- •Методы определения поверхностного натяжения
- •Экспериментальная часть. Задание 1. Определение постоянной капилляра
- •Задание 2. Определение поверхностного натяжения поверхностно-активных веществ (предельных спиртов).
- •Задание 3. Определение поверхностного натяжения водных растворов бутилового спирта различной концентрации.
- •Результаты вычислений к и адсорбционных характеристик пав
- •6. Коллоидные системы, их образование и свойства
- •Образование и структура коллоидной мицеллы.
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Получение гидрозоля гидроокиси железа конденсационным методом (метод гидролиза).
- •Задание 2. Оптические свойства коллоидных растворов. Испытание на коллоидность полученных растворов.
- •Задание №3. Очистка коллоидных растворов (диализ) .
- •Задание 4. Наблюдение броуновского движения частиц приготовленного золя при помощи ультрамикроскопа.
- •Задание 5. Электрокинетические свойства коллоидных систем. Определение знака заряда и величины ζ-потенциала гидрофобных коллоидов электрофоретическим методом
- •Вопросы для самоконтроля:
- •7.Коагуляциялиофобныхилиофильных коллоидных растворов.
- •Коагуляция гидрофобных (лиофобных) коллоидов.
- •Пептизация коллоидов.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Коагуляция гидрофобных коллоидов. Определение порога коагуляции и вычисление коагулирующей силы.
- •Задание 2. Коагуляция гидрофильных коллоидов действием дегидратирующих веществ. Установление обратимости и необратимости коллоидов.
- •8. Растворы высокомолекулярных соединений. Определение иэт гидрофильного золя вискозиметрическим методом.
- •Биологическое значение:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Определение постоянной вискозиметра
- •Словарь терминов.
- •Список литературы.
Вопросы для самоконтроля:
1.Возникновение скачка потенциала на границе раздела металл-раствор.
2.Уравнение электродного потенциала (Нернста).
3.Что такое электрод? Примеры.
4.Электроды первого и второго рода, их назначение.
5.Электроды сравнения. Примеры.
6.Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Уравнение Нернста-Петерса.
7.Гальванические элементы (цепи). Концентрационные цепи. Примеры.
8.Диффузионный потенциал и меры его устранения.
Экспериментальная часть:
Работу проводят на ионометре (потенциометре). Перед началом работы прибор включают в сеть и дают ему прогреться в течение 5 минут. Работают при нажатых клавишах “±” и “mV” на левом клавишном переключателе.
Прибор имеет две шкалы, которые переключаются клавишами правого ряда. Нижняя шкала включается клавишей “-1 - 19”. Она имеет деления от -1 до 19; эта шкала грубая и служит для выбора одного из более узких диапазонов измерения (“-1 - 4”, “4 - 9”, “9 - 14”, “14 - 19”). Точное измерение проводят по верхней шкале, предварительно нажав кнопку выбранного диапазона. Например, выбран диапазон “-1 - 4”, следовательно, первое большое деление на верхней шкале соответствует “-1”, а затем идут соответственно 0; 1; 2; 3; 4. Если выбран диапазон измерений “9 - 14”, нажимаем соответствующую кнопку диапазона, при этом первое деление соответствует “9”, а последующие 10, 11, 12, 13, 14.
Шкала прибора откалибрована в милливольтах (mV), следовательно, чтобы снятое с прибора показание выразить в вольтах, необходимо
PX100/1000 =pX/10,
где pX- показание прибора.
Задание 1. Измерение ЭДС медно-цинкового гальванического элемента (элемента Даниеля – Якоби).
Схематическая запись элемента:
Сu|CuSO4|KCl|ZnSO4|Zn
E=Cu-Zn
В проточную электродную ячейку медного полуэлемента наливают до половины её объема 1М раствор CuSO4(fa = 0,041) и опускают в раствор медную пластинку. В проточную электродную ячейку цинкового полуэлемента наливают столько же 1М раствораZnSO4 (fa = 0,041) и погружают в него цинковую пластинку. Собранные электроды закрепляют в штативе. На столик штатива устанавливают стаканчик с насыщенным растворомKClи приступают к измерению ЭДС. Для этого необходимо присоединить зажимы к электродам и снять показания с прибора, как описано выше. Найденную опытным путем ЭДС (Еоп) записывают в таблицу3. Полученные результаты проверяют у преподавателя и приступают к выполнению второго задания. Медный и цинковый электроды оставляют для выполнения последующей работы.
Таблица 3
Результаты определения ЭДС гальванических элементов и
потенциалов отдельных электродов
Гальванические цепи |
Еоп, В |
Етеор, В |
оп, В |
Cu|CuSO4(1 M)| KCl |ZnSO4(1 M)|Zn |
|
|
|
Ag|AgCl, KCl| KCl | ZnSO4 (1 M)|Zn |
|
- |
Zn = |
Cu|CuSO4 (1 M)| KCl | KCl, AgCl|Ag |
|
- |
Cu = |
Cu|CuSO4 (1 M)| KCl | CuSO4 (0,01М)|Cu |
|
|
|
Pt|| KCl |KCl,AgCl|Ag |
|
- |
ов = |
Pt| почва| KCl | KCl, AgCl|Ag |
|
- |
ов = |