Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФизХим_рабочая тетрадь

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
556.6 Кб
Скачать

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема. Получение буферных растворов и изучение их свойств.

Основные понятия.

Раствор –

Электролит –

рН –

Буферный раствор –

Буферное действие –

Ход работы.

Опыт 1. Приготовление буферных систем.

Таблица 3 – Строение и свойства исследуемых буферных систем

Номера

Объем

Объем

Объем буферного

рН

рН

стаканчика

CH3COOН, мл

CH3COONa, мл

р-ра, мл

теорет.

экспер.

1

1,5

13,5

15

 

 

2

7,5

7,5

15

 

 

3

13,5

1,5

15

 

 

Теоретическое значение рН буферных систем рассчитать по формуле:

рН = – lgКдис(кисл) – lgVкисл + lgVсоли,

где: Кдис(кисл) – константа диссоциации слабой кислоты,

Vкисл и Vсоли – объемы растворов кислоты и соли.

Расчеты:

Совпали ли теоретически рассчитанные значения рН буферных растворов с экспериментально измеренными?

Опыт 2. Разбавление буферного раствора.

Таблица 4 – Влияние разбавления на буферную систему

Исходное рН

рН после разбавления

1:1

1:2

 

 

 

 

Изменилось ли значение рН буферного раствора и почему?

11

Опыт 3. Действие кислот и щелочей на буферные растворы. Таблица 5 – Сравнение свойств буферных растворов

Исследуемый

Исходное

рН после

рН после

раствор

рН

добавления НСl

добавления NaOH

Раствор 1

 

 

Раствор 3

 

 

Н2О

 

 

 

Изменились ли значения рН буферных растворов после прибавления кислоты и щелочи? Сравнить эти изменения с чистой водой.

Опыт 4. Измерение буферной ѐмкости.

Таблица 6 – Определение буферной емкости буферных растворов

Растворы

Исходное

Объем прилитой

рН после

Буферная емкость

рН

NaOH, мл

приливания NaOH

(β), мэкв/л

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Величины буферной емкости определить исходя из уравнения:

CT VT

VБ pH ,

где СТ – нормальная концентрация добавленной щелочи;

VT – объем в мл добавленной сильной кислоты или щелочи; VБ – объем буферной системы в мл;

рН – величина изменения рН буферной системы при титровании.

Расчеты:

В каком растворе буферная емкость выше и почему?

Опыт 5. Измерение буферных свойств почвенной вытяжки. Таблица 7 – Буферная емкость почвенной вытяжки

Тип

Исходное

Объем прилитого

рН после

Буферная емкость

почвы

рН

электролита, мл

приливания

(β), мэкв/л

 

 

 

 

 

Высоко ли значение буферной емкости почвенной вытяжки по сравнению с растворами предыдущего опыта?

Вывод. Выводы делать после каждого опыта.

12

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема. Электрохимические процессы. Кондуктометрическое изучение свойств раствора слабого электролита.

Основные понятия.

Диссоциация –

Степень диссоциации –

Константа диссоциации –

Молярная электропроводность –

Удельная электропроводность –

Ход работы.

1.Приготовить растворы электролитов.

2.Измерить величину удельной электропроводности растворов.

3.Сделать расчеты и построить графики.

Таблица 11 – Физико-химические свойства растворов электролитов, полученные на основе измерения электрической проводимости

Электролит

H2O

 

CH3COOH

 

CM, моль/л

дист.

0,01

0,05

0,1

0,5

Удельная электрическая

 

 

 

 

 

проводимость κ, мкСм/см

 

 

 

 

 

Молярная электрическая

 

 

 

 

проводимость λ, См·см2/моль

 

 

 

 

, См·см2/моль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень диссоциации α, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Константа диссоциации

 

 

 

 

кислоты, Кдис (эксперим.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кдис (эксперим.) средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Константа диссоциации

 

 

 

 

кислоты, Кдис

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величину молярной электропроводности рассчитать из уравнения:

1000

С

Предельное значение λрассчитать согласно выражению:

13

Степень диссоциации определить по уравнению Аррениуса:

Кдис

Константу диссоциации рассчитать по закону Оствальда:

График зависимости κ–CM

График зависимости λ–CM

14

.

2 С .

1

График зависимости α–CM

Расчеты:

Выводы.

Как изменяются удельная и молярная электрические проводимости растворов при разбавлении растворов электролитов?

Сравните экспериментальные и табличные значения молярной электрической проводимости при бесконечном разбавлении и константы диссоциации электролита. В чем причина их различий?

Как влияет разбавление электролита на степень его диссоциации?

15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема. Поверхностные явления. Исследование адсорбции поверхностноактивного вещества (ПАВ) из раствора на поверхности твердого тела

Основные понятия.

Сорбция –

Десорбция –

Сорбент –

Сорбат (сорбтив) –

Поверхностно-активное вещество –

Изотерма –

Ход работы.

1.Приготовить растворы.

2.Отобрать аликвоту и протитровать.

3.В остаток добавить адсорбент.

4.Профильтровать.

5.Отобрать аликвоту и протитровать.

6.Сделать расчеты и построить графики.

Таблица 13

– Приготовление растворов для опыта

 

 

 

 

Номера колб

1

2

3

4

5

 

Количество кислоты, мл

50

25

12,5

6

3

 

Количество воды, мл

0

25

37,5

44

47

Таблица 14

– Результаты опыта

 

 

 

 

 

Номер колбы

1

2

3

4

5

До После адсорбции адсорбции

(NaOH)

ты, моль/л

(NaOH)

ты, моль/л

0

-

1

-

V

к

V

к

 

0

 

1

 

С

 

С

 

 

 

 

Кол-во поглощенной кислоты, x = C0 – C1

x

 

lgC1

lg

x

 

 

m

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С1

m

m

 

 

x

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Концентрацию кислот рассчитывать по закону эквивалентов:

Сн(к-ты)·V(к-ты) = Cн(NaOH)·V(NaOH).

График зависимости сорбции x от концентрации С1 (изотерма адсорбции) m

График зависимости lg mx от lgC (для нахождения констант в уравнении Фрейндлиха)

17

График зависимости

1

от

1

(для нахождения констант в уравнении Ленгмюра)

Г

С

 

 

 

Расчеты.

Вывод.

 

x

 

1

 

 

 

 

КС

 

Привести уравнения Фрейндлиха

KC n

и Ленгмюра Г

Гмакс

 

 

с

m

1

КС

 

 

 

 

 

 

найденными константами и сделать вывод о применимости этих уравнений к данному виду адсорбции.

18

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Тема. Коллоидные растворы. Получение и свойства коллоидных растворов.

Основные понятия.

Дисперсность –

Коллоидное состояние –

Коагуляция –

Ход работы.

Таблица 15 – Получение и изучение свойств коллоидных растворов

Методика опыта

Наблюдения

Вывод (свойство коллоидного раствора).

Опыт 1. Конденсационный метод получения золя гидроксида железа в реакции гидролиза.

а)

Налить

в

колбу

 

Формула мицеллы с указанием строения.

воды,

нагреть

до

 

 

 

 

 

кипения,

 

прилить

 

 

 

 

 

FeCl3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) в колбу с холодной

 

 

 

 

 

водой прилить FeCl3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

отфильтровать золь

 

 

 

 

 

гидроксида

железа

 

 

 

 

 

(III).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

прилить

раствор

 

 

 

 

 

сульфата

 

магния

 

 

 

 

 

(MgSO4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыт 2. Определение знака заряда коллоидной частицы.

 

 

 

На

фильтровальную

 

Подклеить

образец

бумаги

с

бумагу нанести каплю

 

проведенным капиллярным анализом.

 

золя

гидроксида

 

 

 

 

 

железа (III).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

Методика опыта

 

Наблюдения

 

Вывод (свойство коллоидного раствора).

Опыт 3. Получение золя берлинской лазури.

 

 

 

К

раствору

 

 

Формула мицеллы с указанием строения.

К4[Fe(CN)6] добавить

 

 

 

 

 

 

воды, а затем добавить

 

 

 

 

 

 

раствор FeCl3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На фильтровальную

 

 

Подклеить

образец

бумаги

с

бумагу нанести каплю

 

 

проведенным капиллярным анализом.

 

золя

берлинской

 

 

 

 

 

 

лазури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыт 4. Получение золя канифоли методом замены растворителя.

 

 

Налить

воды

и

 

 

 

 

 

 

добавить

спиртовой

 

 

 

 

 

 

раствор

канифоли,

 

 

 

 

 

 

взболтать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыт 5. Дисперсионный метод получения золя окиси алюминия.

 

 

 

 

 

 

Оксид

алюминия

 

 

Формула мицеллы с указанием строения.

(А12О3) поместить в

 

 

 

 

 

 

пробирки,

заполнить

 

 

 

 

 

 

их водой и в одну

 

 

 

 

 

 

добавить

раствор

 

 

 

 

 

 

NaOH. Встряхнуть

и

 

 

 

 

 

 

отфильтровать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прилить

MgSO4

и

 

 

 

 

 

 

взболтать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20