Оформление лабораторной работы и лабораторного журнала

Все результаты опытов и наблюдений, промежуточные расчеты и выводы должны быть отражены студентом в лабораторном журнале в виде отчета.

Записи в лабораторном журнале должны проводиться в следующем порядке:

1. Дата. Название работы.

2. Цель работы и теоретическая часть.

3. Рисунок или схема экспериментальной установки.

4. Список используемой посуды, химических реактивов и оборудования.

5. Уравнение реакции каждого опыта или каждой стадии с коэффициентами.

6. Предварительные расчеты.

7. Запись наблюдаемых явлений.

8. Запись результатов работы.

9. Выводы по каждому опыту.

Если результаты работы требуется представить в виде графика, то его оформляют либо с помощью миллиметровой бумаги, либо используя программу Excel.

При сдаче практической работы лабораторный журнал с отчетом предоставляется преподавателю.

Тема 1 Понятие эквивалента. Определение эквивалента простого вещества и соединений

Химический эквивалент Э – реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим способом равноценна одному атому (иону) водорода в обменных (кислотно-основных) реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Число эквивалентности z_экв показывает, сколько химических эквивалентов содержит одна формульная единица вещества.

Фактор эквивалентности f_экв – величина, обратная числу эквивалентности; показывает, какая доля формульной единицы вещества приходится на один химический эквивалент

f_экв = 1/ z_экв.

Молярная масса химического эквивалента М_экв вещества – масса 1 моль химического эквивалента вещества; выражается в граммах на моль (по правилам ИЮПАК указание на эквивалент при записи размерности М_экв опускается) и связана с молярной массой вещества соотношением:

М_экв= М/z_экв=М *fэкв

М_экв= М/z_экв=М *fэкв

Молярный объем химического эквивалента Vэкв вещества – объем 1 моль химического эквивалента газа; выражается в литрах на моль и связан с молярным объемом соотношением:

Vэкв=V_M/z =V_{M *}fэкв

Закон эквивалентов (И. Рихтер, 1792). Химические элементы входят в состав соединений в строго определенных отношениях масс, поэтому вещества реагируют и образуются в эквивалентных количествах.

В некоторых источниках число эквивалентности обозначается как Z*.

Понятие эквивалента соединения употребляется только по отношению к конкретной химической реакции. Так, в реакциях ионного обмена число эквивалентности вещества соответствует произведению числа катионов (или анионов) этого соединения, участвующих в обмене на их заряд. Типичным примером реакции ионного обмена являются реакции нейтрализации, гидролиза. В них могут принимать участие разное число катионов (или анионов) одного соединения в случае многоосновных кислот и многокислотных оснований.

Н₃РО₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O Z* = 1

Н₃РО₄ + 2NaOH = Na₂HPO₄ + 2H₂O Z* = 2

Н₃РО₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O Z* = 3

NaH₂PO₄ + NaOH = Na₂HPO₄ Z* = l

NaH₂PO₄ + 2NaOH = Na₃PO₄ +2H₂O Z* = 2

NaH₂PO₄ + HC1 = H₃PO₄ + NaCl Z* = l

Молярная масса эквивалента дигидрофосфата натрия в соответствующих реакциях равна:

М(NаН₂РО₄) = 120 г/моль

M(l/2 NaH₂PO₄) = 60г/моль

M(l/2 NaH₂PO₄) = 120 г/моль

M(l/Z* соли) = М(соли)/ (число атомов металла (степень окисления металла), участвующих в реакции).

Определение эквивалента вещества в окислительно-восстановительных процессах. Элементарным процессом окисления (восстановления) можно считать процесс отдачи (или присоединения) электрона к атому водорода:

Н - е = Н⁺ (окисление)

Н + е = Н^- (восстановление).

Так как эквивалент водорода равен 1 (Z* = 1), то эквивалент электрона тоже равен 1 (Z* =1). Тогда в окислительно-восстановительных Z* окислителя или восстановителя определяется по числу электронов, участвующих в процессах восстановления или окисления соответственно.

Пример:

2KMnO₄+3H₂SO₄+5Na₂SO₃=2MnSO₄+K₂SO₄+5Na₂SO₄+3H₂O

2	Mn^+7 + 5e → Mn^+2	Z* =5
5	S^+4 − 2e → S^+6	Z* =2