- •Тема 1. Лабораторное оборудование
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Химическая посуда и оборудование
- •Методика работы
- •Тема 2. Обработка результатов экспериментов Основные определения и термины
- •2.1. Построение и содержание отчета
- •2.2. Правила построения таблиц
- •2.3. Графическое изображение экспериментальных данных
- •Тема 3. Численное выражение состава раствора Основные определения и термины
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Решение типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Индикаторы и титрование Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 4.1. Определение активной кислотности растворов по изменению окраски индикаторов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 4.2. Определение концентрации раствора щелочи титрованием
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 4.3. Определение концентрации раствора кислоты титрованием
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 5. Химическая кинетика и равновесие Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 5.1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •Методика работы
- •Результаты опытов
- •Лабораторная работа 5.2. Зависимость скорости реакции от температуры
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 5.3. Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 6. Буферные растворы Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 6.1. Приготовление буферных смесей
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.2. Влияние разбавления на рН буферного раствора
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.3. Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.4. Определение буферной емкости раствора
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 7. Потенциометрия Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 7.1. Определение рН с использованием двойной хингидронной цепи
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 7.2. Измерение электродного потенциала окислительно-восстановительного электрода
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 7.3. Потенциометрическое титрование
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 8. Кондуктометрия Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 8.1. Кондуктометрическое определение электрической проводимости растворов слабых электролитов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 8.2. Кондуктометрическое определение проводимости растворов сильных электролитов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 8.3. Кондуктометрическое титрование
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 9. Физико-химия поверхностных явлений. Хроматография Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 9.1. Определение поверхностного натяжения
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.2. Измерение поверхностного натяжения растворов пав сталагмометрическим методом
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.3. Влияние растворителя на адсорбцию
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.4. Адсорбция электролитов, красителей и золей углем
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.5. Хроматографическое разделение ионов железа, меди и кобальта
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 10. Получение и очистка коллоидных систем Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Получение золей
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 11. Получение и использование эмульсий Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Получение и обращение фаз эмульсий
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •1. Плотность растворов сильных кислот и щелочей
- •2. Интервалы перехода окраски некоторых индикаторов
- •3. Удельная электрическая проводимость , См/м,
- •4. Предельная эквивалентная электрическая проводимость
- •5. Константы диссоциации слабых кислот и оснований
- •6. Стандартные электродные потенциалы
- •7. Буферные ряды
- •8. Поверхностное натяжение и плотность воды
- •9. Физико-химические свойства
- •Оглавление
- •428015 Чебоксары, Московский просп., 15
2.2. Правила построения таблиц
Каждое экспериментальное исследование (в том числе лабораторная работа) должно начинаться с составления плана эксперимента и формы для таблицы опытных данных. Построение таблицы позволяет структурировать материал, что облегает их восприятие, обработку и анализ. Желательно, чтобы в тексте работы перед таблицей была ссылка на нее (например, табл. 1). Кроме того, каждой таблице дают название, которое должно кратко отражать ее содержание.
В графах таблицы записывают результаты параллельных измерений (концентрации, температуры и т.д.). Вверху каждой графы обязательно указывают наименование измеряемой величины и единицу, в которой она выражается.
В боковике таблицы указывают предмет (подлежащее), параметры которого нужно определить, в шапке таблицы – наименование измеряемой величины и единица, в которой эта величина выражается, в строке графы – числовые значения (см., например, табл. 4.1).
Если таблица содержит много числовых значений, то они должны заноситься с одинаковой степенью точности в пределах каждой графы.
2.3. Графическое изображение экспериментальных данных
Наиболее выразительная, информативная и удобная форма представления экспериментальных данных – графическая. При этом чаще используется прямоугольная система координат. По оси абсцисс откладываются значения независимой переменной, а по оси ординат – значение функции этой переменной.
График строят на миллиметровой бумаге. Построение графика начинают с выбора его размеров и масштаба координатных осей.
Вначале по наименьшему и наибольшему значениям откладываемых по осям величин находят интервалы их изменения, затем подбирают площадь, достаточную для размещения этих интервалов. Очевидно, что в целях сокращения неиспользуемой площади графика не следует начинать ось с нуля, когда откладываемая величина известна не с нулевого значения (рис. 2.1).
а |
б |
Рис. 2.1. Построение графиков: а – неправильное; б – правильное
Масштаб подбирают удобным для работы, т.е. выбирают удобную единицу длины по оси графика. Например, 1см по оси соответствует 0,2; 0,5; 1; 2,5 или 10 единицам, но не 0,17; 0,54; 1,3; 2,48 и т.д.
На обе оси графика наносят равномерные цифровые шкалы. Их оцифровка также должна выполняться удобными для работы цифрами и проставляться не слишком часто и не слишком редко. В конце каждой оси должны находиться условное обозначение откладываемой величины и ее единица, например: С, %.
При отсутствии общепринятого обозначения вдоль оси пишут название и единицу этой величины. Если измеряемые величины выражаются многоразрядными цифрами, то их записывают через множитель 10±n, который ставят рядом с условным обозначением или названием этих величин, например: d·10–6.
Экспериментальные точки наносят на поле графика без описания их координат на поле и на осях. Координаты точек определяются оцифровкой шкал и положением точек на графике. Во избежание путаницы в экспериментальных точках при нанесении на один график нескольких зависимостей, а также путаницы за счет случайно или неверно нанесенных точек и помарок каждую действительную точку обводят кружком, треугольником или другой фигуркой.
По проставленным точкам строят линию – функциональную зависимость. Так как случайные ошибки неизбежны, точки могут располагаться на графике с некоторым разбросом. Поэтому линию проводят так, чтобы она проходила как можно ближе ко всем точкам, а точки располагались по возможности равномерно и симметрично около линии. Построение графика есть графическое усреднение экспериментальных данных, поэтому не следует вести линию непосредственно через отклоняющиеся точки или очень близко к ним. Это приведет к появлению неровностей на линии, она перестанет служить средством усреднения. Обычно прямые строят с помощью линейки, а плавные кривые – с помощью лекал.
С помощью графика можно найти значения функции и аргумента, которые непосредственно опытом не определялись. Для этого достаточно любую точку на кривой спроектировать на оси координат. Если значение аргумента находится внутри изученного интервала, то операцию нахождения функции при данном промежуточном значении аргумента называют графической интерполяцией. Если же значение аргумента находится за пределами изученного интервала, определение функции проводят путем продолжения кривой за пределы интервала. Такая операция называется графической экстраполяцией.
Типичной ошибкой в построении графиков является нанесение экспериментальных значений величин на оси ординат. Это затрудняет проведение интерполяции и экстраполяции. Для быстрого и точного выполнения указанных операций необходимо на оси координат нанести равномерные шкалы с ценой деления, соответствующей округленному значению чисел.
На полях и осях графика не должно быть лишних надписей и цифровых сносок. Подпись к рисунку должна содержать номер рисунка, название зависимости и расшифровку условных обозначений графика. Рассмотрим пример правильного и неправильного оформления графика (рис. 2.2).
а |
б |
Рис. 2.2. Примеры оформления графика:
а – неправильное; б – правильное
При оформлении графика допущены следующие ошибки:
1. Неверный выбор начала координат, наличие неиспользованной площади графика.
2. Неудачный выбор соотношения осевых масштабов, в результате чего наклон кривых очень мал.
3. Отсутствие масштабной единицы на оси ординат, неравномерная разметка оси, неудобная громоздкая и нерегулярная оцифровка.
4. Нерегулярная и слишком тесная оцифровка оси абсцисс.
5. Отсутствие обозначения и единицы физической величины на оси абсцисс и ординат.
6. Неверно проведена верхняя линия графика: вместо ломаной следовало провести плавную кривую.
7. Неверно проведена нижняя линия графика: слева точки оказались под линией, а справа – над ней, тогда как на всем протяжении линия должна проходить между точками.