Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный институт электронной техники

(технический университет)

В.И. Гребенькова, н.Г. Осипенкова, Голубская и.Э., Козлова е.Е. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «Химия»

Под редакцией к.т.н., профессора В.И.Гребеньковой

Утверждено редакционно-издательским советом института

в качестве методических указаний

Москва 2007

УДК 621.382.002

Методическое пособие включает указания к проведению лабораторных работ по всем основным разделам химии в рамках программы курса: кинетика химических процессов, приготовление растворов различных концентраций, свойства растворов электролитов, свойства соединений различных классов, процессы комплексообразования, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы. Использован принцип преемственности - работы расположены в такой последовательности, что каждая следующая работа требует использования теоретических знаний из предыдущих разделов. Особенностью пособия является то, что описанию каждого опыта предшествует теоретическое введение, содержащее необходимые для понимания сути опыта сведения, обоснование методики проведения и объяснение ожидаемых результатов, что позволит студентам самостоятельно подготовиться к выполнению работы. Наряду с этим по ходу опыта поставлены вопросы по полученным результатам наблюдений и выводам, следующим на основе результатов эксперимента. В работы наряду с классическими опытами, иллюстрирующими известные закономерности, включены экспериментальные задания, выполнение которых требует творческого осмысления ранее проведенных опытов.

К каждому опыту предложены вопросы, ответы на которые предусматривают осмысленный подход к обсуждению полученных в опыте результатов. В каждом разделе даны вопросы для контроля знаний по теме.

Предназначен для студентов всех технических факультетов МИЭТ.

 МИЭТ, 2007

Работа № 1 свойства неорганических соединений различных классов

Важнейшими классами неорганических соединений являются бинарные соединения (в том числе оксиды и соли бескислородных кислот), гидроксиды, соли.

Оксидами называются сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов двух элементов, один из которых кислород. По способности взаимодействовать с другими веществами оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующие (индифферентные, или безразличные) оксиды не взаимодействуют с другими веществами с образованием солей. К ним относятся оксиды азота (I) N₂O и (II) NO, углерода (II) CO и кремния (II) SiO.

Солеобразующие оксиды взаимодействуют с другими соединениями, образуя соли. В зависимости от химических свойств они подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Гидроксиды так же, как и оксиды, классифицируются на кислотные (или кислоты), основные (или основания) и амфотерные. Любой гидроксид можно выразить общей формулой Э(OH)_x , где Э - символ элемента, x – валентность элемента и количество гидроксо-групп.

Диссоциация гидроксидов в водном растворе может проходить по-разному. По типу основания:

Э(OH)_x Э^x+ + xОН^–

По типу кислоты:

H_xЭO_x xH⁺ + ЭO_x^x-

Амфотерные гидроксиды диссоциируют двояко:

_xH⁺ ₊ ЭO_x^x-H_xЭO_x или Э(OH)_x Э^x+ + x(OH)^-

Диссоциация многоосновных кислот протекает ступенчато, с образованием двух и более кислотных остатков. Например:

Н₃РО₄ = Н⁺ + H₂PO₄^- (первая ступень);

H₂PO₄^- = Н⁺ + HPO₄^2- (вторая ступень);

HPO₄^2-= Н⁺ + РО₄^3– (третья ступень).

Многоосновные кислоты диссоциируют главным образом по первой ступени, в меньшей степени – по второй и лишь в незначительной степени – по третьей. Ступенчатая диссоциация многоосновных кислот объясняет существование кислых солей, например NaHSO₃, KHS, NaH₂PO₄, Na₂HPO₄.

Электролитическая диссоциация многокислотных оснований протекает по ступеням, с образованием двух или более основных остатков. Например:

Mg(OH)₂ = MgOH⁺ + OH^– (первая ступень);

MgOH⁺ = Mg²⁺ + ОН^–(вторая ступень).

Ступенчатая диссоциация многокислотных оснований объясняет существование основных солей, например MgOHCl, AlOHSO₄.

Соли делятся на следующие основные типы:

простые, включающие в себя средние, кислые и основные,

двойные и смешанные, комплексные.

Средние соли – продукты полного замещения ионов водорода в молекулах кислот ионами металла, например: Na₂SO₄ , CuCl₂ , AgNO₃ .

Кислые соли (гидросоли) – продукты неполного замещения ионов водорода в молекулах кислот ионами металла, например: NaH₂PO₄, Са(НСО₃)₂, Са(Н₂РO₄)₂.

Основные соли (гидроксо-соли) – продукты неполного замещения гидроксильных групп в многокислотном основании на кислотные остатки, например: MgOHCl, FeOHSО₄, (СuОН)₂СО₃.

В таблице приведены названия кислотных остатков некоторых кислот.