- •Физическая химия учебное пособие к лабораторным работам По курсУ «Физическая химия»
- •© Иркутский государственный университет
- •Содержание
- •Введение
- •1. Правила работЫ в химических лабораториях
- •1.1. Общие правила
- •1.2. Правила по технике безопасности
- •2. Основные понятия химии. Закон эквивалентов
- •2.1. Лабораторная работа № 1 «Определение эквивалентной массы магния»
- •3. Термохимия
- •3.1. Лабораторная работа № 2 «Определение теплоты нейтрализации»
- •3.2. Лабораторная работа № 3 «Тепловые эффекты реакций растворения»
- •4. Химическая кинетика
- •4.1. Лабораторная работа № 4 «Определение влияния концентрации веществ и температуры на скорость реакции и смещение равновесия»
- •4.2. Лабораторная работа № 5 «Определение влияния различных факторов на скорость химических реакций и смещение равновесия»
- •4.3. Лабораторная работа № 6 «Изучение влияния различных факторов на скорость химических реакций и смещение равновесия»
- •5. Поверхностные явления. Адсорбция
- •(А) колоночная; (б) газовая; (в) тонкослойная
- •5.1. Лабораторная работа № 7 «Изучение явления адсорбции»
- •5.2. Лабораторная работа № 8 «Адсорбция уксусной кислоты углем»
- •5.3. Лабораторная работа № 9 «Хроматографическое разделение аминокислот»
- •6. Взаимная растворимость жидкостей. Закон распределения. Экстрагирование
- •6.1. Лабораторная работа № 10 «Изучение процесса экстрагирования»
- •7. Рефрактометрия
- •7.1. Лабораторная работа № 11 «Рефрактометрическое определение массовой доли растворенного вещества в растворе»
- •7.2. Лабораторная работа № 12 «Определение строения молекулы и ее полярности по молекулярной поляризации и рефракции»
- •7.3. Лабораторная работа № 13 «Определение концентрации растворенного вещества»
- •8. Оптические методы. СветопоглОщение
- •8.1. Лабораторная работа № 14 «Фотометрическое определение содержания углерода в растворах глюкозы»
- •9. Потенциометрическое титрование
- •9.1. Лабораторная работа № 15 «Потенциометрическое определение рН растворов»
- •9.2. Лабораторная работа № 16 «Определение содержания щелочи и соды при совместном присутствии»
- •9.3. Лабораторная работа № 17 «Построение кривой титрования»
- •10. Электролиз
- •Закономерности катодных процессов
- •Закономерности анодных процессов
- •10.1. Лабораторная работа № 18 «Электролиз солей»
- •11. Коррозия металлов
- •11.1. Лабораторная работа № 19 «Коррозия металлов и методы защиты»
- •Давление насыщенного водяного пара при различных температурах
- •Показатели преломления жидкостей при 20 оС
- •Атомные рефракции rd
- •Инкрименты связей и циклов
- •Диэлектрическая проницаемость (ε) жидкостей
- •Кислотно-основные индикаторы
- •Стандартные электродные потенциалы Eo некоторых металлов (ряд напряжений)
- •Рекомендуемая литература
- •Библиографический список
- •Физическая химия учебное пособие к лабораторным работам
(А) колоночная; (б) газовая; (в) тонкослойная
Хроматография широко применяется при контроле состава и качества: смазочных масел, бензинов, дизельных топлив различных марок, лекарственных препаратов, продуктов питания. Так, методом хроматографии легко обнаружить искусственную подкраску вин красителями и др.
Хроматография является одним из наиболее употребляемых методов анализа объектов окружающей среды.
5.1. Лабораторная работа № 7 «Изучение явления адсорбции»
Цель работы. Познакомиться с явлением адсорбции на конкретных примерах. Определить вид адсорбции и тип адсорбентов.
Приборы и реактивы. Пробирки, пробирки с пробками. Хроматографическая колонка. Цилиндры (10 мл). Воронки. Фильтры и фильтровальная бумага. Активированный уголь различной дисперсности. Древесный уголь мелкой дисперсности. Водные растворы: нитрата свинца (Pb(NO3)2), иодида калия (KI), хлорида железа (FeСl3), бихромата калия (K2Сr2O7), хлорида кобальта (CoСl2), хлорида меди (CuСl2), соляной кислоты (HCl), фуксина, метиленовой сини. Спиртовый раствор фуксина. Ацетон. Вода дистиллированная.
Порядок выполнения работы
Опыт 1. Адсорбция окрашенных веществ из растворов на угле
1. В отдельные пробирки налить по 5 мл растворов следующих веществ: FeСl3, K2Сr2O7, фуксина и метиленовой сини, добавить по 0,1 г активированного угля. Интенсивно встряхивать в течение 2 минут и отфильтровать через бумажные складчатые фильтры. Изменилась ли окраска растворов после адсорбции?
2. Промыть уголь на фильтрах дистиллированной водой. Вымываются ли красители водой?
3. Промыть уголь на фильтрах 2 мл ацетона. Что наблюдается?
4. Сделать выводы по результатам опыта.
Опыт 2. Адсорбция ионов свинца углем
1. В две пробирки налить по 5 мл 0,05 % раствора нитрата свинца. В одну пробирку добавить небольшое количество раствора иодида калия для доказательства наличия ионов свинца в растворе.
2. В другую пробирку добавить около 0,2 г древесного угля и взбалтывать в течение 5 минут. Отфильтровать раствор и проверить присутствие ионов свинца реакцией с иодидом калия.
3. Написать молекулярное и ионное уравнения качественной реакции на Pb2+ и объяснить наблюдаемое явление.
Опыт 3. Влияние природы растворителя на адсорбцию
1. В одну пробирку налить 5 мл слабоокрашенного водного раствора фуксина, в другую – такое же количество спиртового раствора.
2. В обе пробирки внести по 0,2 г порошка активированного угля и взбалтывать в течение 5 минут.
3. Отфильтровать растворы через бумажный фильтр.
4. Почему в одном случае адсорбция идет хорошо, а в другом плохо?
Опыт 4. Хроматографическое разделение солей
В качестве адсорбента в опыте используется оксид алюминия.
1. Взять стеклянную трубочку (хроматографическая колонка) длиной около 10 см с внутренним диаметром 5-6 мм. Закрыть трубку с одного конца пробочкой из ваты, заполнить ее оксидом алюминия слоем около 6 см.
2. Налить в небольшую пробирку по 10 капель 0,5 н растворов солей Co2+, Cu2+, Fe3+ и наносить смесь солей пипеткой через верхнее отверстие стеклянной трубки. При прохождении раствора через слой сорбента происходит избирательное, замедленное движение ионов, что приводит к образованию окрашенных зон по высоте сорбента.
3. Зная, в какой цвет окрашены ионы меди, кобальта и железа, указать, в какой последовательности эти соли адсорбируются из раствора. Результат храматографирования зарисовать.