- •Лабораторный практикум по общей химии Издание третье, дополненное
- •Рецензенты д.Х.Н. Проф. Кафедры общей химии мгу им.. Ломоносова о. С. Зайцев и к.Х.Н. Доц. Кафедры промышленной экологии ргу нефти и газа г. И. Журавлев.
- •Введение
- •Порядок работы в химической лаборатории.
- •Лабораторная работа № 1. Важнейшие классы неорганических соединений
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения
- •III. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 2 определение молярной массы эквивалента металла.
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть. Определение молярной массы эквивалента магния.
- •Лабораторная работа № 3 приготовление растворов заданной концентрации
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть
- •Опыт 1 Приготовление растворов солей из безводных веществ
- •Лабораторная работа № 4 химическая кинтика и химическое равновесие. Катализ
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 5 электролитическая диссоциация.
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 6 гидролиз
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II . Вопросы и упражнения
- •III. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 7 условия выпадения и растворния осадков
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 8 комплексные соединения.
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть.
- •3А. Сульфат тетраамминмеди (II).
- •Ацидокомплексы.
- •4А. Тетраиодовисмутат калия.
- •4Б. Тетраиодомеркурат калия.
- •4В. Гидроксосоли.
- •Лабораторная работа № 9 окислительно-восстановительные реакции.
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции
- •2А. Взаимодействие металлов с хлороводородной и разбавленной серной
- •2Б. Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями. Взаимодействие меди и железа с концентрированной серной кислотой.
- •Взаимодействие меди и железа с разбавленной и концентрированной азотной кислотой.
- •2В. Взаимодействие амфотерного металла с раствором щелочи.
- •2Г. Взаимодействие металлов с растворами солей.
- •6А. Термическое разложение бихромата аммония.
- •6Б* Термическое разложение нитрата калия.
- •Лабораторная работа № 10 химические свойства металлов и их соединений
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.
- •III. Экспериментальная часть.
- •Жесткость воды
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения
- •III Экспериментальная часть
- •II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.
- •III. Экспериментальная часть. Алюминий и его соединения
- •Металлы побочных подгрупп (d-металлы)
- •II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.
- •III. Экспериментальная часть. Железо и его соединения
- •Цинк и его соединения
- •Медь и ее соединения
- •Лабораторная работа № 12 химические свойства неметаллов и их соединений
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе
- •Соединения углерода (IV)
- •II. Вопросы и упражнения
- •III. Экспериментальная часть.
- •Химические свойства соединений азота
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть. Опыт 1.Свойства аммиака
- •Химические свойства пероксида водорода.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть.
- •Химические свойства серы и ее соединений
- •II. Вопросы и упражнения
- •III. Экспериментальая часть. Реакции s2-
- •Реакции s0
- •II. Вопросы и упражнения для подготовки к лабораторной работе.
- •Ш. Экспериментальная часть.
- •Лабораторная работа № 12 электродные потенциалы
- •I. Разделы теоретического курса для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения
- •III. Экспериментальная часть
- •IV. Вопросы и упражнения для защиты лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 13 электрохимическая коррозия металлов.
- •I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
- •II. Вопросы и упражнения.
- •III. Экспериментальная часть
- •3А) Пассивация железа в концентрированной азотной кислоте
- •3Б) Активация алюминия в растворе соляной кислоты
- •Оглавление
III. Экспериментальная часть.
Опыт 1. Сравнение химической активности сильных и слабых электролитов.
а) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов соляной и уксусной кислот. Определите рН растворов. Почему они различаются?
б) В две пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну налейте приблизительно 1 мл уксусной кислоты, в другую – столько же соляной кислоты. Что Вы наблюдаете? В какой пробирке реакция идет интенсивнее? Напишите уравнения соответствующих реакций и объясните, почему в одной пробирке скорость реакции больше, чем в другой.
в) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов гидроксида натрия и гидроксида аммония. Определите рН растворов. Почему они различаются?
г) В две пробирки налейте приблизительно по 1 мл 2н раствора хлорида кальция. В одну пробирку прилейте столько же 2н раствора гидроксида натрия, в другую – гидроксида аммония. Что Вы наблюдаете? Объясните причину различного воздействия на хлорид кальция взятых оснований. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения наблюдаемых Вами процессов.
д) В две пробирки поместите приблизительно равные кусочки мрамора (карбоната
кальция). В одну пробирку прилейте 1 мл 2н раствора уксусной кислоты.
В другую – столько же 2н раствора соляной кислоты. В какой пробирке реакция
идет быстрее? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения
реакций и объясните разницу в скоростях реакций.
Опыт 2. Условия протекания ионно-обменных реакций до конца.
а) В две пробирки налейте примерно одинаковые объёмы (по 0,5 мл) объемы разбавленной соляной кислоты и по одной капле индикатора метилрота. В первую пробирку добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до изменения окраски раствора, во вторую – раствор гидроксида аммония той же молярной концентрации тоже до изменения окраски раствора. Почему происходит изменение окраски? В каком случае на реакцию понадобилось большее количество основания? Почему? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций и объясните, почему рН растворов различаются.
б) В пробирке слейте одинаковые объемы сульфата меди и гидроксида натрия. Что Вы наблюдаете? Напишите уравнение прошедшей реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме.
в) В пробирке к небольшому количеству порошка карбоната кальция добавьте 1 мл 2н азотной кислоты. Что Вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной форме.
г) Углекислым газом, получаемым в аппарате Киппа, постепенно насыщайте раствор гидроксида кальция. Что Вы наблюдаете? Почему полученный осадок постепенно растворяется? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме.
д) В одной пробирке к 2н раствору сульфата цинка прилейте по каплям 2н раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. В другую пробирку к 2н раствору сульфата никеля (II) прилейте также по каплям 2н раствор гидроксида натрия. Отметьте цвет выпавших осадков. Затем продолжайте приливать гидроксид натрия в обе пробирки. Почему гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи, а гидроксид никеля не растворяется?
В двух пробирках снова получите осадки гидроксидов цинка и никеля (II). К полученным осадкам по каплям добавляйте 2н растворы соляной кислоты. Что Вы наблюдаете?
Какой вывод можно сделать о химических свойствах полученных гидроксидов?
Опыт 3. Влияние на равновесие в растворе электролита добавление вещества, содержащего одноименный ион.
Налейте в пробирку 1 – 2 мл уксусной кислоты. Стеклянной палочкой, смоченной в растворе уксусной кислоты, нанесите каплю раствора на универсальную индикаторную бумагу. Определите рН раствора. Затем в пробирку добавьте небольшое количество ( на кончике шпателя ) ацетата натрия. Тщательно перемешайте до полного растворения внесенного порошка и стеклянной палочкой перенесите каплю полученного раствора на универсальную индикаторную бумагу. Определите рН раствора.
Аналогичный опыт проведите с раствором гидроксида аммония, определяя рН раствора до и после растворения в нем небольшого количества хлорида аммония.
Объясните причины изменения рН растворов при добавлении в них солей.
Опыт 4* Определение рН растворов сильной и слабой кислот потенциометрическим методом. Расчет константы диссоциации слабой кислоты. Определение активной концентрации иона водорода в растворе сильной кислоты.
Приборы и реактивы: 0,4М растворы уксусной и соляной кислот (по 250 мл), дистиллированная вода, пипетки на 25 и 10 мл, мерные колбы на 50 мл, потенциометр, стаканы на 100 мл, фильтровальная бумага.
В мерных колбах на 50 мл приготовьте растворы 0,2М, 0.1Ь и 0,05Ь растворов кислот. С помощью рН-метра определите рН полученных растворов. (Описания работы рН-метров должны находится у приборов). Стакан с раствором кислоты поместите на магнитную мешалку, опустите туда стеклянный электрод и электрод сравнения, через 2 минуты выключите магнитную мешалку и запишите показания рН-метра. Измерения проводите, начиная с самого разбавленного раствора. После каждого измерения осушите электроды фильтровальной бумагой. Перед тем, как перейти к измерению рН растворов другой кислоты, промойте электроды дистиллированной водой и осушите фильтровальной бумагой.
Полученные и рассчитанные данные внесите в таблицу:
Концентра-ция |
Уксусная кислота |
Соляная кислота | |||||||||
См |
lgCм |
рНэксп |
[H+]эсп |
|
Кдис |
рНэкс |
[H+]эсп |
|
f |
а н | |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для соляной кислоты постройте график рНэсп -lg CM
Объясните, почему эта зависимость не прямолинейна. В области каких концентраций она приближается к прямолинейной?
Сравните Кдис уксусной кислоты, рассчитанную по экспериментальным данным, с табличной величиной.