- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
- •Рецензент:
- •Общие методические указания
- •Лабораторная работа №1 Тема: Правила безопасности при работе в лаборатории общей химии. Элементы техники лабораторных работ. Весы и взвешивание
- •1.1 Техника безопасности при работе в лаборатории общей химии
- •1.2 Помощь при несчастных случаях
- •1.3 Правила обращения с реактивами
- •1.4 Химическая посуда и оборудование. Элементы техники лабораторных работ
- •1.4.1 Весы и взвешивание
- •1.4.2 Правила обращения с весами
- •1.4.3 Взвешивание цинка на аналитических весах
- •1.5 Необходимый уровень подготовки студентов
- •1.6 Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа №2 Тема: Определение молярной массы эквивалента цинка
- •2.1 Теоретические пояснения
- •2.2 Методика проведения опыта
- •2.3 Обработка результатов опыта
- •2.4 Примеры решения задач
- •2.5 Необходимый уровень подготовки студентов
- •2.6 Задания для самоконтроля
- •Тема: Основные классы неорганических соединений: оксиды, основания и амфотерные гидроксиды
- •3.1 Теоретические пояснения
- •3.2 Методика проведения опытов
- •3.2.1 Оксиды их получение и свойства
- •3.2.2 Гидроксиды, их получение и свойства
- •Лабораторная работа №4 Тема: Основные классы неорганических соединений: кислоты и соли
- •4.1 Теоретические пояснения
- •4.2 Методика проведения опытов
- •4.2.1 Кислоты, их получение и свойства
- •4.2.2 Соли, их получение и свойства
- •Опыт 5: Получение солей взаимодействием двух солей
- •4.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •4. Уметь писать уравнения реакций, отражающие химические свойства оксидов, гидроксидов, солей. Знать условия протекания до конца реакций ионного обмена
- •4.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №5 Тема: Кинетика химических реакций
- •5.1 Теоретические пояснения
- •5.2 Методика проведения опытов
- •5.3 Примеры решения задач
- •5.4 Необходимый уровень подготовки студентов
- •5.5 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №6 Тема: Химическое равновесие
- •6.1 Теоретические пояснения
- •6.2 Методика проведения опыта
- •6.3 Примеры решения задач
- •6.4 Необходимый уровень подготовки студентов
- •6.5 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №7 Тема: Синтез и исследование свойств координационных соединений
- •7.1 Теоретические пояснения
- •7.2 Методика проведения опытов
- •7.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •7.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №8 Тема: Приготовление растворов заданной концентрации
- •8.1 Теоретические пояснения
- •8.2 Методика проведения опыта
- •8.3 Примеры решения задач
- •8.4 Необходимый уровень подготовки студентов
- •8.5 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 9 Тема: Гидролиз солей
- •9.1 Теоретические пояснения
- •Смещение равновесия в процессах гидролиза солей
- •9.2 Методика проведения опытов
- •8.3 Задания для самоконтроля
- •8.4 Примеры решения задач
- •8.5 Необходимый уровень подготовки студентов
- •Лабораторная работа №10 Тема: Окислительно-восстановительные реакции
- •10.1 Теоретические пояснения
- •10.2 Методика проведения опытов
- •10.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •10.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №11 Тема: Электрохимический ряд напряжений металлов
- •11.1 Теоретические пояснения
- •11.2 Методика проведения опытов
- •11.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 12 Тема:Гальванический элемент
- •12.1 Теоретические пояснения
- •12.2 Методика проведения опыта
- •12.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •12.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №13 Тема: Изучение свойств азотной, серной и ортофосфорной кислот
- •13.1 Теоретические пояснения
- •13.2 Методика проведения опытов
- •13.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •13.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №14 Тема: Электролиз солей
- •14.1 Теоретические пояснения
- •14.2 Методика проведения опыта
- •14.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •14.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 15 Тема: Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии
- •15.1 Теоретические пояснения
- •15.2 Методика проведения опыта
- •Опыт 7: Пассивация алюминия.
- •15.3 Необходимый уровень подготовки студентов
- •15.4 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №16 Тема: Криоскопический метод определения молекулярной массы растворенного вещества
- •16.1 Теоретические пояснения
- •16.2 Методика проведения опыта
- •4. Толстостенный стакан
- •6,7. Мешалки
- •8. Крышка
- •16.3 Примеры решения задач
- •16.4 Необходимый уровень подготовки студентов
- •16.5 Задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа №17 Тема: Определение кажущейся степени диссоциации хлорида калия криоскопическим методом
- •17.1 Теоретические пояснения
- •17.2 Методика проведения опыта
- •4. Толстостенный стакан
- •6,7. Мешалки
- •8. Крышка
- •17.3 Примеры решения задач
- •17.4 Необходимый уровень подготовки студентов
- •17.5 Задания для самоконтроля
- •Содержание
- •Лукашов Сергей Викторович
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •241037. Г. Брянск, пр. Станке Димитрова, 3, редакционно-издательский
8.5 Необходимый уровень подготовки студентов
1. Знать понятия: гидролиз солей, константа гидролиза, степень гидролиза.
2. Уметь связывать склонность соли к гидролизу с силой кислот и оснований, образующих данную соль.
3. Иметь представление о факторах, влияющих на степень гидролиза.
4. Уметь выражать процесс гидролиза с помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений, оценивать рН среды в водном растворе соли. рассчитывать величины константы и степени гидролиза.
Таблица 2 – Качественные и количественные характеристики растворов гидролизующих солей
Тип соли |
Реакция растворов |
Продукты гидролиза |
Кг |
h |
[H+] или [OH-] |
Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз по катиону) |
Кислая pН< 7 |
Слабые основания или основные соли |
| ||
Cоль, образованная слабой кислотой и сильным основанием (гидролиз по аниону) |
Щелочная pН>7 |
Слабые кислоты или кислые соли |
| ||
Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой (гидролиз по аниону и по катиону). |
Близкая к нейтра-ой pН = 7 |
Слабые кислоты, слабые основания или кислые соли |
| ||
Кислая соль, образованная слабой двухосновной кислотой и сильным основанием |
pН>7 (Kг>Kкисл) рН <7 (Kг<Kкисл) |
Слабая кислота |
|
Лабораторная работа №10 Тема: Окислительно-восстановительные реакции
Цель работы: ознакомление с окислительно-восстановительными свойствами металлов, неметаллов и их соединений; освоение методики составления уравнений окислительно-восстановительных процессов.
Оборудование: 0,1 М раствор Н2SO4, 0,5 Н раствор СuSO4, разбавленные растворы KMnO4 и К4[Fe(CN)6], имеющие не очень интенсивную окраску, 2М раствор КОН и NaOH, кристаллические Na2SO3 и иод, Zn, Mg, Fe (опилки), Cu (стружки), металлическая скрепка (кнопка), штатив, пробирки, держатель, дистиллированная вода, спиртовка, спички, бромная вода.
10.1 Теоретические пояснения
Реакции, протекание которых связано со смещением или полным переходом электронов от одних атомов или ионов к другим, называются окислительно-восстановительными. Число электронов, смещенных от атома (иона) данного элемента к атому (иону) данного элемента в соединении, называют степенью окисления. Степень окисления может быть положительной (электроны смещены от атома или иона) и отрицательной (электроны смещены к атому или иону).
Процесс отдачи электронов, т.е. повышения степени окисления элемента, называют окислением, а вещества отдающие электроны, восстановителями. К типичным восстановителям относятся простые вещества, атомы которых характеризуются невысокой электроотрицательностью (металлы, водород, углерод), некоторые анионы (CI-, S2-, SO32- и др.), катионы, у которых степень окисления может возрастать (Fe2+, Sn2+ и др.), некоторые соединения углерода (углеводороды, оксид углерода), азота (азотоводороды), бора (бороводороды) и др.
Процесс присоединения электронов, т.е. понижение степени окисления, называют восстановлением, а вещества, принимающие электроны, называют окислителями. К окислителям относятся простые вещества, атомы которых характеризуются высокой электроотрицательностью (элементы VI и VII групп главных подгрупп), катионы с высокой степенью окисления (Pb+4, Cr+6, Ge+4), анионы, в которых электроположительный элемент имеет высокую степень окисления (NO3-, Cr2O72-, MnO4- и др.), высшие оксиды, а также пероксиды.
Окислительно-восстановительные реакции – это одновременно протекающие процессы окисления и восстановления. Реакции, в которых окислители и восстановители представляют собой разные вещества, называют межмолекулярными. Если окислителями и восстановителями служат атомы или ионы одной и той же молекулы, то такие реакции называют внутримолекулярными.
Направление окислительно-восстановительных реакций определяется вторым законом термодинамики. Если процесс протекает при изобарно-изотермических условиях, то прямая реакция возможна при условии, что энергия Гиббса ее ниже нуля: .
Окислительно-восстановительную способность вещества определяет окислительно-восстановительный потенциал реакции (редокс-потенциал) окислительная способность веществ тем выше, чем больше положительное значение окислительно-восстановительного потенциала реакции.
В общем виде обратимую реакцию окисления-восстановления можно записать уравнением
где Ox – окисленная форма веществ; Red – восстановленная форма веществ. Уравнение окислительно-восстановительного потенциала () для этой реакции имеет вид
где –стандартный окислительно-восстановительный потенциал;
,–активности соответственно окисленной и восстановленной форм веществ.
В случае, если в окислительно-восстановительных реакциях участвуют ионы водорода или гидроксида, потенциалы этих реакций зависят от pH, например, для реакции
NO3- + 3H+ + 2e- = HNO2 + H2O