- •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
Введение
Интегративные процессы в образовании и науке привели к необходимости замены подходов в образовательной системе и формированию целостных знаний о мире природы, синтетических представлений о законах и взаимных связях, существующих в окружающем мире. Именно такие знания формируются в процессе преподавания интегративных предметов, базирующихся на нескольких естественнонаучных курсах, каковыми являются физика и химия. Химия составляет важную часть жизни и деятельности человека. В химических процессах всегда осуществляется тесная связь с физическими и химическими явлениями.
Физическая химия – наука, объясняющая химические явления на основании физических принципов и законов. Это самостоятельная отрасль науки, обладающая специфическими методами изучения. Физическая химия занимается многосторонними исследованиями различных химических реакций и сопутствующих им физических процессов. Как пограничная наука она позволяет рассматривать, изучать, анализировать объект с нескольких сторон, учитывая диалектический характер взаимосвязи и взаимодействия сложных явлений материального мира.
Естественнонаучные науки, каковой и является физическая химия – это, прежде всего, науки экспериментальные. Все закономерности, составляющие предмет физической химии, выведены на основе огромного экспериментального материала. При изучении этой дисциплины теория и практика должны следовать неразрывно.
Проведение лабораторного практикума по физической химии преследует цель более глубокого усвоения студентами теоретического материала на основании непосредственного эксперимента, приобретения элементарных навыков работы в лаборатории, грамотной постановки и выполнения опытов, а также выработки умения правильно рассчитывать искомые величины, оценивать погрешность измерений и расчетов.
Настоящее пособие рассчитано на студентов нехимических вузов и факультетов, где на физическую химию отведено очень мало часов. Для того чтобы охватить основные разделы физической химии, имеющиеся в ее арсенале методы исследования и анализа, каждая глава начинается с краткого теоретического введения, далее приводятся несколько вариантов лабораторных работ с использованием разного оборудования и различных веществ. Тем самым в данное пособие удалось включить все разделы физической химии, которые, согласно учебной программе и Госстандарту к нему, должны быть освоены студентами, изучающими дисциплину «Физическая химия». Большинство из предлагаемых лабораторных работ просты в исполнении и рассчитаны на проведение эксперимента и написание отчета в отведенные два часа аудиторного времени.
Данное пособие разработано для использования на лабораторных занятиях и для самостоятельной подготовки студентов к зачетным и семинарским занятиям.
1. Правила работЫ в химических лабораториях
1.1. Общие правила
При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать ряд правил.
1. С первых дней приучить себя работать аккуратно, внимательно, без торопливости.
2. Содержать свое рабочее место в чистоте: грязь нередко бывает причиной искажения результатов.
3. Во время работы на столе должны находиться только приборы, необходимые реактивы и лабораторный журнал.
4. Приступать к эксперименту можно только после внимательного ознакомления с методическими указаниями.
5. Все наблюдения следует записывать в лабораторный журнал непосредственно после каждого опыта. Не делать записи в черновиках и на отдельных листочках.
6. Лабораторная работа оформляется в лабораторном журнале по следующему плану:
– дата выполнения лабораторной работы;
– название работы;
– цель работы;
– используемые посуда и реактивы;
– краткое описание порядка выполнения работы (по пунктам);
– уравнения химических реакций (где надо);
– таблица результатов;
– графики зависимостей (где надо);
– все производимые расчеты, с формулами и указанием величин, входящих в них;
– ответы на поставленные вопросы;
– выводы по работе.
7. По окончании работы необходимо вымыть и сдать лаборанту приборы и посуду, привести в порядок рабочее место, дать преподавателю на подпись лабораторный журнал.
К лабораторным работам студенты допускаются только после инструктажа по технике безопасности. Инструктаж проводится на первом занятии преподавателем, который проводит лабораторные и практические занятия, после чего каждый студент расписывается в журнале.
Студенты обязаны соблюдать меры предосторожности, указанные преподавателем и содержащиеся в инструкциях по технике безопасности, находящихся в лаборатории.