- •Методические указания к лабораторным работам Введение
- •Лабораторная работа № 1. Исследование комплексных соединений
- •Общие сведения
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы Образование комплексных соединений Опыт 1. Образование и разрушение амминокомплекса серебра.
- •Опыт 2. Получение амминокомплекса никеля.
- •Опыт 3. Образование и реакции амминокомплекса меди.
- •Опыт 4. Получение комплексного основания кадмия.
- •Опыт 5. Получение тетраиодовисмутата калия.
- •Опыт 6. Получение комплексного йодида ртути.
- •Опыт 7. Образование гидроксокомплекса цинка.
- •Опыт 8. Образование и разрушение амминокомплекса никеля.
- •Опыт 9. Разрушение комплекса при разбавлении раствора.
- •Опыт 10. Разрушение комплекса при осаждении комплексообразователя.
- •Опыт 11. Комплексные соединения в окислительно-восстановительных реакциях. А. Восстановление серебра из его комплексного соединения.
- •Б. Восстановление гексацианоферрата (III) калия.
- •В. Окисление гексацианоферрата (II) калия.
- •Протокол лабораторной работы
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 2. Исследование окислительно-восстановительных реакций
- •Общие сведения
- •Оборудование и реактивы
- •Опыт 9. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах
- •Протокол лабораторной работы
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 3. Определение эквивалентной массы металла
- •Общие сведения
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы
- •Содержание протокола лабораторной работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 4. Исследование скорости химических реакций и химического равновесия
- •Общие сведения
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы Опыт 1. Влияние концентрации тиосульфата натрия на скорость его разложения в кислой среде
- •Опыт 2. Влияние температуры на скорость реакции разложения тиосульфата натрия в кислой среде
- •Опыт 3. Влияние величины поверхности раздела реагирующих веществ на скорость реакции в гетерогенной системе
- •Опыт 4. Влияние катализатора на скорость реакции
- •Опыт 5. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония
- •Содержание протокола лабораторной работы
- •Обработка экспериментальных данных Опыт 1
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 5 Приготовление раствора и определение его концентрации
- •Общие сведения
- •Протокол лабораторной работы
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы Опыт 1. Образование малорастворимых оснований
- •Опыт 2. Растворение малорастворимых оснований
- •Опыт 3. Образование малорастворимых солей
- •Опыт 4. Изучение свойств амфотерных гидроксидов
- •Опыт 9. Смещение равновесия диссоциации слабых электролитов.
- •Протокол лабораторной работы
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 7. Исследование гидролиза солей
- •Общие сведения
- •Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой
- •Гидролиз соли, образованной двумя слабыми электролитами
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы Опыт 1. Гидролиз солей
- •Опыт 2. Образование основных и кислых солей при гидролизе.
- •Опыт 3. Факторы, влияющие на степень гидролиза солей. А. Влияние силы кислоты и основания, образующих соль, на степень ее гидролиза.
- •Б. Влияние температуры.
- •Г. Влияние изменения концентрации водородных ионов на гидролиз соли.
- •Опыт 4. Растворение металлов в продуктах гидролиза солей.
- •Опыт 5. Взаимное усиление гидролиза при взаимодействии растворов двух солей
- •Протокол лабораторной работы
- •Содержание отчета по лабораторной работе Опыт 1.
- •Опыт 3.
- •Опыт 3в.
- •Оборудование и реактивы
- •Выполнение работы
- •I. Выбрать реактивы для приготовления буферного раствора.
- •II. Рассчитать объемы реактивов для приготовления буферного раствора.
- •III. Приготовить буферный раствор и определить его рН
- •IV. Определить буферную емкость
- •Протокол лабораторной работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Содержание отчета по лабораторной работе
- •Содержание
Опыт 3в.
Написать ионные уравнения первой и второй ступеней гидролиза хлорида сурьмы (III) и общее уравнение ее гидролиза до образования Sb(OH)2Cl.
Написать формулу для вычисления константы гидролиза хлорида сурьмы (III) для первой ступени. Показать при помощи этой константы, как влияет разбавление на степень гидролиза этой соли.
Сделать общий вывод о влиянии разведения на степень гидролиза солей. Степень гидролиза каких солей не меняется при разбавлении раствора? Добавлением какого реактива можно уменьшить степень гидролиза хлорида сурьмы?
Опыт 3Г.
Составить уравнение гидролиза хлорида олова (II) в молекулярной и ионной форме. Ответить на вопросы.
Почему при растворении хлорида олова в воде образуется осадок основной соли?
Добавлением какого реактива можно уменьшить степень гидролиза хлорида олова (II)?
Опыт 4 и 5.
Составить ионные и молекулярные уравнения гидролиза. Объяснить причину растворения цинка в растворах солей цинка и алюминия.
Лабораторная работа № 8. Приготовление буферного раствора
Цель работы: научиться выбирать состав буферного раствора с заданным значением рН, рассчитывать количества компонентов, необходимые для приготовления буферного раствора. Познакомиться с понятием емкости буферного раствора и научиться ее определять. Освоить современные методы измерения водородного показателя растворов с помощью рН-метров.
Общие сведения
Буферными называют растворы, способные поддерживать постоянное значение концентрации ионов водорода или гидроксила при разбавлении, а также при добавлении некоторых количеств сильной кислоты или щелочи. Способность раствора поддерживать определенную кислотность среды называют буферным действием. Буферное действие основано на связывании добавляемых ионов Н+ или ОН в молекулы малодиссоциированных соединений. Основные типы буферных растворов следующие:
Смесь слабой кислоты и ее соли, например, ацетатный буфер: CH3COOH + CH3COONa. Механизм буферного действия следующий:
а) при добавлении кислоты ионы Н+ связываются анионами соли в молекулы слабой кислоты по реакции:
;
б) при добавлении щелочи ионы гидроксила нейтрализуются слабой кислотой по реакции:
.
Смесь слабого основания и его соли, например, аммиачный буфер: NH4OH + NH4Cl. Буферное действие обусловлено протеканием следующих процессов:
а) при добавлении кислоты ионы Н+ нейтрализуются слабым основанием по реакции:
;
б) при добавлении щелочи ионы гидроксила связываются катионами соли в молекулы слабого основания:
.
Расчет рН кислого буфера проводят на основании константы диссоциации слабой кислоты:
,
где pKd – показатель константы диссоциации слабой кислоты, pKd = –lgKd; Сс и Ск – концентрации соли и килоты соответственно, моль/л
Для основного буфера можно вывести аналогичную формулу, но для расчета гидроксильного показателя:
,
где pKd – показатель константы диссоциации слабого основания; Сс и Сосн – концентрации соли и основания соответственно, моль/л
Водородный показатель основного буфера вычисляют по формуле:
рН = 14 − рОН.
Интегральной емкостью буферного раствора называют число молей сильной кислоты или щелочи, которое требуется прибавить к 1 л буферного раствора для изменения его рН на единицу. После этого раствор практически утрачивает буферное действие. Дальнейшее добавление сильной кислоты или щелочи вызывает резкое изменение рН раствора. Поэтому емкость буферного раствора можно определить экспериментально путем титрования сильной кислотой или, соответственно, щелочью с цветными индикаторами. Рассчитывают емкость буферных растворов на основе формул вычисления рН. Емкость кислого буфера по щелочи, ВЩ рассчитывают исходя из уравнения:
,
при решении которого получается формула:
.
Емкость кислого буфера по кислоте вычисляют на основе уравнения:
,
из которого выводят расчетную формулу:
.
Емкости основного буфера по кислоте и по щелочи определяются согласно уравнениям:
и .
Выбор состава буферного раствора. Отношение Сс/Ск или Сс/Сосн выбирают в пределах 0,1Ссоли/Ск-ты 10. По таблицам констант диссоциации подбирают слабую кислоту с pKd = pH (или слабое основание с pKd = pOH ), исходя из заданного значения рН вычисляют отношение концентраций Сс/Ск (или Сс/Сосн).