- •Міністерство освіти і науки україни
- •І. Обробка та оформлення результатів лабораторних робіт
- •Іі. Правила роботи в лабораторії з фізичної хімії і техніка безпеки
- •Ліквідація нещасних випадків і надання першої допомоги
- •Ііі. Агрегатний стан речовин
- •1. Визначення маси моля речовини вимірюванням її об’єму в газоподібному стані
- •2. Визначення в’язкості системи етиловий спирт – вода
- •I. Хімічна термодинаміка
- •1. Визначення теплоти згоріння речовин за допомогою калориметра юнкерса
- •Експериментальна частина
- •2. Визначення теплоти розчинення і теплоти гідратації солі
- •V. Поверхневі явища (поверхнева енергія, поверхневий натяг та адсорбція на межі розділу фаз)
- •1. Визначення поверхневого натягу розчинів методом відліку крапель (сталагмометричним методом)
- •Поверхневий натяг води в залежності від температури
- •Густина води в залежності від температури
- •Густина розчинів NaCl при 293 к
- •2. Визначення площі та довжини молекули поверхнево-активної речовини
- •3. Адсорбція оцтової кислоти на активованому вугіллі
- •Методика експерименту
- •4. Дослідження адсорбції забарвлених речовин із розчинів
- •5. Дослідження адсорбції ізоамілового спирту із розчину за допомогою активованого вугілля
- •6. Визначення повної обмінної ємності (оє) катіоніту
- •7. Визначення вмісту лікарської речовини (глюконату кальцію) в розчині методом йонообмінної адсорбції
- •8. Обезсолювання води за допомогою йонітів
- •VI. Розчини неелектролітів
- •1. Визначення критичної температури взаємного розчинення рідин
- •2. Визначення молекулярної маси розчиненої речовини кріоскопічним методом
- •VII. Розчини електролітів
- •1. Визначення електропровідності електролітів і обчислення ступеня дисоціації
- •Експериментальна частина
- •Робота на змінному струмові
- •2. Bизначення розчинності малорозчинних сполук
- •3. Визначення іонного добутку води
- •4.Визначення концентрації кислоти методом кондуктометричного титрування
- •5. Визначення вмісту лікарської речовини в розчині
- •Хід роботи
- •Обробка результатів експерименту
- •VIII. Гальванічні елементи та електродні потенціали
- •1. Вимірювання електрорушійних сил гальванічних елементів
- •2. Визначення водневого показникa потенціометричним методом
- •3. Потенціометричне визначення рН, розрахунок константи дисоціації слабкої кислоти
- •Іх. Хімічна кінетика і каталіз
- •1. Визначення швидкості розкладу тіосульфатної кислоти
- •Дослід 1. Залежність швидкості розкладу тіосульфатної кислоти від її молярної концентрації
- •Дослід 2. Залежність швидкості розкладу тіосульфатної кислоти від температури
- •Виконання роботи
- •Склад реакційної суміші
- •Результати титрування
- •3. Дослідження гідролізу крохмалю в присутності соляної кислоти
- •4. Дослідження гідролізу крохмалю в присутності ферментів і соляної кислоти при температурі 310 к
- •5. Визначення швидкості розкладу пероксиду водню газометричним методом
- •6. Фотохімічний розклад н2о2
- •Послідовність виконання роботи
- •Х. Фізикохім ія дисперсних систем.
- •1. Методи одержання колоїдних розчинів
- •2. Коагуляція колоїдних розчинів електролітами
- •3. Визначення величини електрокінетичного потенціалу методом електрофорезу
- •4. Вивчення ізоелектричної точки білків
- •5. Набухання гелів
- •Хід виконання роботи
- •Хі. Біогенні елементи
- •1. Аналітичні реакції на йони s-елементів
- •Визначення хлор-йонів Cl– в питних водах за методом Фольгарда
- •2. Аналітичні реакції на р-елементи та їх сполуки
- •Реакція на бор (ііі) по кольору полум’я
- •Реакція на йон з розведеними кислотами
- •Реакція на йон з реактивом Несслера
- •Реакція на йон із розчином хлориду барію
- •(Реакція л.А. Чугаєва)
- •Контрольні питання до колоквіумів іii. Агрегатний стан речовин
- •Іv. Хімічна термодинаміка та біоенергетика
- •V. Поверхневі явища (поверхнева енергія, поверхневий натяг та адсорбція на межі розділу фаз)
- •Vі. Розчини неелектролітів
- •Vіі. Розчини електролітів
- •Vііі. Гальванічні елементи та електродні потенціали
- •IX. Хімічна кінетика і каталіз
- •Х. Фізикохімія дисперсних систем
- •Хі. Біогенні елементи
- •Додатки
- •Деякі фізичні константи
- •Густина деяких речовин
- •Густина деяких газів (н.У.)
- •Співвідношення між позасистемними одиницями
- •Пояснювальна записка
- •Зміст дисципліни
- •Тема 1. Предмет фізичної хімії та її значення. Розділи фізичної хімії. Методи дослідження. Розвиток фізичної хімії в Україні.
- •Тема 7.
- •Тема 8.
- •Тема 9.
- •Тема 10.
- •Тема 11.
- •Тема 12.
- •Тема 13.
- •Тема 14.
- •Орієнтовний перелік питань до підсумкового контролю знань з дисципліни.
- •Cписок літератури
- •І. Обробка та оформлення результатів
- •Гомонай Василь Іванович
3. Потенціометричне визначення рН, розрахунок константи дисоціації слабкої кислоти
Потенціометричний метод визначення рН розчину слабкої кислоти дає можливість розрахувати константу дисоціації. Якщо для досліду взяти слабку кислоту , то відомий математичний вираз закону розведення Оствальда:
можна замінити рівністю: ,
де К – константа дисоціації кислоти;
– ступінь дисоціації;
с(х) – молярна концентрація кислоти.
Молярна концентрація йонів водню в розчині слабкої кислоти зв’я- зана з ступінню дисоціації і константою дисоціації відношенням:
.
Логарифмуючи рівність , одержуємо
.
Звідси .
Виконання роботи полягає у визначенні рН розчину слабкої кислоти з відомою молярною концентрацією. Для вимірювань рекомендується брати розчини з молярною концентрацією від 0,01 моль/л до 0,5 моль/л.
У хімічний стаканчик об’ємом 50 мл наливають 20–30 мл дослід- жуваного розчину слабкої кислоти. У розчин обережно занурюють елек- троди, щоб кулька скляного електроду повністю знаходилася у розчині. Вимірюють рН розчину за допомогою рН-метра і розраховують рК за формулою .
Потім за допомогою таблиці антилогарифмів визначають константу дисоціації. Порівняти одержану величину з табличною. Визначити абсо-лютну і відносну похибку.
Іх. Хімічна кінетика і каталіз
1. Визначення швидкості розкладу тіосульфатної кислоти
Для роботи необхідно: 0,1 моль/л розчин ; 1 моль/л; штатив з пробірками; бюретка; секундомір.
Тіосульфатна кислота утворюється при взаємодії тіосульфату натрію з сульфатною кислотою:
Реакція протікає дуже швидко. Розклад тіосульфатної кислоти проходить відносно повільніше:
Дослід 1. Залежність швидкості розкладу тіосульфатної кислоти від її молярної концентрації
У три пробірки наливають із бюреток розчин з молярною концентрацією с1= 0,1 моль/л і дистильовану воду в об’ємах, що вказані в табл. 1. У другі три пробірки наливають із бюреток по 0,005 л розчину (с()= 1 моль/л). Зливають попарно приготовлені розчини і, перемішують і відмічають за секундоміром час (t) від моменту зливу розчинів до помутніння у результаті появи осаду сірки.
Молярну концентрацію тіосульфату натрію с2() і початкову молярну концентрацію тіосірчастої кислоти с() у приготовлених сумішах розраховують за формулою:
,
де V() – об’єм розчину тіосульфату натрію, який додали, л;
V(суміші) – об’єм суміші, що досліджується, л.
Таблиця 1
№ досліду |
Об’єми розчинів, 10-3м3 |
с(H2S2O3) у суміші, що досліджується, кмоль/м3 |
t, с | ||
Na2S2O3 |
Н2О |
H2SO4 | |||
1. |
0,001 |
0,004 |
0,005 |
0,01 |
|
2. |
0,003 |
0,002 |
0,005 |
0,03 |
|
3. |
0,005 |
0,000 |
0,005 |
0,05 |
|
Роблять висновки про вплив молярної концентрації тіосірчастої кислоти на швидкість протікання реакції, порівнюючи час від моменту зливання розчинів до помутніння у результаті появи осаду сірки.
Дослід 2. Залежність швидкості розкладу тіосульфатної кислоти від температури
У три пробірки наливають по 0,005 л розчину з молярною кон- центрацією с() = 0,1 моль/л, у три інші – по 0,005 л розчину зс() = 1 моль/л. Поміщають усі пробірки у стакан з водою і через 5 хвилин, вимірявши температуру води у стакані, зливають вміст однієї пари пробірок з розчинами і , відмічають час t від моменту злива розчинів до помутніння у результаті появи осаду сірки. Потім приливають у стакан трохи гарячої води, щоб температура збільшилась приблизно на 10 К. Витримують розчини при цій температурі 5 хвилин і зливають вміст другої пари пробірок із розчинами:і , відмічаючи час від моменту зливу розчинів до помутніння у результаті появи осаду сірки. Дослід з останньою парою пробірок проводять при температурі приблизно на 20 К вище початкової. Результати заносять у табл. 2.
Таблиця 2
№ дослідів |
Температура, К |
t, с |
1. |
|
|
2. |
|
|
3. |
|
|
Роблять висновок про вплив температури на швидкість хімічної реак- ції, будуючи графік залежності .
2. КАТАЛІТИЧНИЙ ВПЛИВ ЙОНІВ ФЕРУМУ НА ШВИДКІСТЬ ОКИСЛЕННЯ ЙОДИСТОВОДНЕВОЇ КИСЛОТИ ПЕРСУЛЬФАТОМ АМОНІЮ
Для роботи необхідно: 0,5 моль/л розчини КІ, Н2SO4, СuSO4, FeSO4, (NH4)2S2O8; термостат; холодильник; дистильована вода; розчин крохмалю; конічні колби на 250 мл, піпетка.
Реакція окислення йодистоводневої кислоти персульфатом амонію можна описати рівнянням:
.
Ця реакція відбувається повільно. При наявності каталізатора – йонів міді і заліза – ця реакція істотно прискорюється.
У роботі експериментально визначають вплив йонів заліза і міді на швидкість окислення.