ХИМИЯ

library.psu.kz
  • No tags were found...

ХИМИЯ

54 ■Х46 UМинистерство образования и науки Республики Казахстан1Павло дарений государственный университетим. С. ТорайгыроваФакультет биолого-химическийКафедра химииХИМИЯМетодические указания к выполнению лабораторных занятийПавлодар


pfВведениеДанное методическое указание по дисциплине «Химия»предназначено для студентов специальностей 050607-биология,050608-экология, 050609-география, 050802-зоотехния и 050807-л:есохозяйственное дело.В методическом указании приведен порядок подготовкистудентов к лабораторной работе, порядок ее выполнения, правилатехники безопасности, правила безопасности во время работы,правила работы с кислотами и щелочами и требования безопасностипо окончании работы.В методическом указании определена цель выполнениялабораторных работ, необходимые реактивы, теоретическая часть, ходработы, контрольные вопросы и задачи.В ходе экспериментальной части студент приобретает навыкиработы с химической посудой и приборами, основными принципами иособенностями работы в химической лаборатории.В ходе проведенных лабораторных работ студент проделываетопределенные расчеты, составляет соответствующие химическиеуравнения, делает отчет, вывод работы по поставленной цели, а такжеведет правильное оформление проведенной работы в лабораторныйжурнал.После выполнения экспериментальной работы студентзакрепляет полученные знания и навыки в ходе заключительногоконтроля по контрольным вопросам и задачам.


брать одной рукой за горлышко склянки, а другой снизу, поддерживаяза дно.3 Требования безопасности при работе с кислотами гащелочами3.1 Минеральные кислоты (соляная, азотная, серная,фтороводородная) при попадании на кожу и слизистые оболочкивызывают химические ожоги.3.2 При работе с кислотами и щелочами необходимо помнитьследующие правила.3.2.1 Все работы с кислотами и щелочами надо проводить взащитных очках и резиновых перчатках.3.2.2 При переливании кислот и щелочей через сифон и воронкуиз больших сосудов в меньшие сосуды необходимо пользоватьсязащитными очками, резиновыми перчатками, фартуком.3.2.3 Категорически запрещается кислоты и щелочи затягиватьртом в сифон и пипетки.3.2.4 Разбавлять серную кислоту можно только в жаростойкойпосуде, приливая кислоту к воде, а не наоборот, так как происходитзначительное выделение теплоты и разбрызгивание. При работенеобходимо надеть защитные очки.3.2.5 Растворять гидроксиды натрия и калия следует(в защитных очках) медленным прибавлением их к воде небольшимипорциями. Твердую щелочь надо брать щипцами, а не руками.3.2.6 Не следует применять серную кислоту в вакуумэксикаторах в качестве водоосушителя, так как в случае взрываэксикатора кислота может попасть на работающего.3.2.7 Особо следует указать на предосторожности, необходимыепри работе с хлорной кислотой являющуюся очень сильнымокислителем. Хлорную кислоту 'часто рекомендуют в методикаханализов неорганических веществ. Продажные растворы содержат70 % хлорной кислоты. Такая кислота является концентрированной ипри кипячении не взрывается. При соприкосновении кипящейнеразбавленной и их растворами.4 Требования безопасности по окончании работы4.1 По окончании лабораторной работы студенты обязаныпривести в порядок свое рабочее место. Закрыть все склянки и посудус веществами пробками и поставить на отведенное место.5


перманганатом калия в нейтральной среде степень окислениимарганца изменяется от + 7 до +4, т. е. один атом марганцаприсоединяет лишь 3 электрона и эквивалент перманганата калияравен. Если в реакции принимает участие газообразное вещество, тоне обязательно пересчитывать объемные единицы в весовые: можнопользоваться так называемым грамм-эквивалентным объемом(аналогично грамм-молекулярному объему). Грамм-молекулярныйобъем — это объем, занимаемый 1 г-моль газообразного вещества принормальны условиях. Для всех газов он равен 22,4 л. Граммэквивалентныйобъем — это объем, занимаемый 1 г-экв газообразноговещества. Поскольку в 1 г-моль разных газов содержится разноеколичество грамм эквивалентов, то и грамм-эквивалентный объем дляразных газов будет неодинаков. Эквиваленты водорода и галогеновравны их атомным массам; так как их молекулы состоят из двух„ М „ с 22,4 „ .атомов, то Э = — а грамм-эквивалентный объем их равен —^— = 11,222 4 _л. Для кислорода ——= 5 ,6 л. Этими величинами удобно пользоваться4при решении задач. Все вещества реагируют в эквивалентныхколичествах, что дает возможность определять количество веществ,вступивших в реакцию и продуктов реакции. Если, например, нанейтрализацию кислоты ушло 0 , 2 г-экв щелочи, то кислотыпрореагировало также 0 , 2 г-экв или если прореагировалоопределенное количество грамм-эквивалентов окислителя, то вреакцию вступило такое же количество грамм эквивалентоввосстановителя. В лаборатории готовят растворы та называемойнормальной концентрации — раствор, в 1 л которого содержитсяопределенное количество грамм-эквивалентов вещества. Нанейтрализацию кислоты в растворе с определенной нормальнойконцентрацией расходуется такой же объем раствора с той женормальной концентрацией. Для определения молекулярной массыгазообразных веществ чаще всего пользуются плотностью одного газаотносительно другого. Плотность газа по водороду, воздуху илигелию — это соотношение их молекулярных масс:откудаdH = - ^ - ; dB= ^ - ; dH, (2)* М и, " М / * . * *K = d HiMHM2dHi; Мх = dBMB= 29dB; М, = dHeMHt = 4dHc, (3)7


Молекулярную массу жидкостей и газообразных веществ можноопределить, пользуясь уравнением Менделеева — Клапейрона, еслиизмерять объем и давление веществ при разных температурах (дляжидких веществ — при температурах выше их температуры кипения)откуда(5),. mRTм =----- ,Vp(6)где m — масса вещества, г; R. — газовая постоянная; Г —температура, °К; V — объем газа при заданных условиях, р —давление газа, атм. Молекулярную массу часто нужно знать дляопределения молекулярной формулы.Опыт 1 Определение эквивалентной массы цинкаХод работы: для определения эквивалентной массы цинкапользуются при прибором, изображенном на рисунке. Прибор состоитиз градуированной бюретки, соединенной трубкой с воронкой, ипробирки. Бюретка, и пробирка плотно закрываются пробками.Бюретка, резиновая трубка и воронка должны быть заполнены водой.Перед началом опыта прибор проверяется на герметичность.Для этого кольцо штатива с воронкой нужно опустить вниз иукрепить в неподвижном состоянии. Если прибор герметичен, товначале при опускании воронки уровень понизится, а затем останетсяпостоянным. Если же уровень воды непрерывно будет понижаться,значит прибор не герметичен. Надо добиться герметичности.1 - штатив; 2 - бюретка; 3 - резиновый шланг; 4 - воронка;5 - пробкаРисунок - 18


Установить одинаковый уровень в бюретке и воронке, чтобыдавление внутри прибора было равно атмосферному.Снять пробирку и налить (не смачивая стенки верхней частьпробирки) S дм разбавленной соляной кислоты. (НС1). Держапробирку в наклонном положении, положить навеску цинка на сухуюстенху пробирки (металл не должен соприкасаться с кислотой) иосторожно, не меняя положение пробирхи, соединить ее с прибором.Проверить не нарушилась ли герметичность. Отметить и записатьуровень воды в бюретке, произведя отчет по нижнему уровнюмениску жидкости. Легким постукиванием пальца по стенке пробиркистряхнуть цинк в кислоту. Под давлением водорода, образующимсяпри взаимодействии металла с кислотой, вода из бюреткивытесняется. Реакция протекает в выделение тепла.После окончания реакции дать пробирке остыть до комнатнойтемпературы, привести воду в бюретке и воронке к одинаковомууровнх, и записать уровень воды в бюретке. Одновременно записатьтемпературу окружающего воздуха по термометру и атмосферноедавление по барометру. Результаты опыта внести в таблицу.Таблица 1___________________________________________________Навескацинка,Условия опыта Положение уровняводы в бюретке, см.Объемвыделивмг. Температура, “СДавление,ПаДо опыта Послеопыташегосяводородаmzn f Р V, v2 Vh=V,-V2Обработка результатов опыта1 Привести найденный объем водорода к нормальным условиямпо формулеVH(Р-А)*273V„ = - ----- , (7)* Р Л*Тгде h - давление водяных паров при данной температуре, Па2 Вычислить вес вытесненного водорода, учитывая, чтомольный объем водорода при нормальных условиях займет объем 22,4л. и весит 2 г. Все данные переведем в одну систему измерений исоставим пропорцию.3 Вычислить эквивалентную массу цинка по формуле9


... тгл * ЭнJZn-----------Щг(7)где Э,и - эквивалентная масса водорода, г/моль;mHi - масса водорода, г., /яа - масса цинка, г.4 Вычислить теоретическую эквивалентную массу цинка знайего атомный вес и валентность.5 Найти погрешность опыта в % по формулеЭтеорЕ ч о о к (8 )Полученный результат покажите преподавателю. Приполучении процента относительной погрешности > 1 0 экспериментповторите и полученные вновь данные внесите в таблицу.Контрольные вопросы и задачиВопросОтветЧему равен эквивалентный объем водорода? 1.22,4 л.2 . 1 1 , 2 л.3. 5,6 л.4. 44,8 л.5. Юл.Определите эквивалент Fe(OH) 3 в реакции с 1 .3 молясоляной кислотой. Fe(OH) 3 + НС1 —* Ре(ОН)гС1 + 2. 17 мольН203. 56 моль4. 53,5 мольОпределите эквивалентную массу элемента всоединении содержащем 60% кислорода5. 107 моль1. 40 г/моль2. 5,33 г/моль3. 7,5 г/моль4. 40 г/моль5. 5,33 моль1 При растворении в воде 1,6 г металла выделилось 0,896 л (н.у.) водорода. Определить эквивалент металла.2 Для нейтрализации 1,89 г кислоты израсходовано 60 мл 0,5 н.раствора едкого кали. Определить эквивалент кислоты.10


3 При растворении в серной кислоте 1, 6 8 г металла образовалось4,56 г его сульфата. Определить эквивалент металла.4 Для нейтрализации едкого натра в растворе израсходовано 40мл 0,2 н. раствора соляной кислоты. Определить содержание едкогонатра в растворе.5 При обработке 5,64 г нитрата металла серной кислотой образовалось4,8 г его сульфата. Определить эквивалент металла.6 При обработке 4,32 г металла хлором образовалось 21,36 г егохлорида. Определить эквивалент металла.7 Одно и то же количество металла соединяется с 1,42 г хлораи с 1,92 г кислотного остатка. Определить эквивалент и названиекислоты.Лабораторная работа № 2 Изменение свойств элементов и ихсоединений в периодической системеЦель работы: изучить и установить закономерности изменениясвойств элементов, их оксидов и гидроксидов в периодическойсистеме Д. И. Менделееева.Опыт 1 Изменение химического характера оксидов игидроксидов третьего периода.а) Взаимодействие металлического натрия с воздухом иводойВынуть пинцетом из банки с керосином кусочек металлическогонатрия, положить его на фильтрованную бумагу и сделать надрез.Обратите внимание на потускнение блестящей металлическойповерхности свежего надреза. Отрезать кусочек металла величинойсо спичечную головку и бросить его в химический стакан с водой.Будет наблюдаться энергичная реакция. К полученному раствору вхимическом стакане добавить 1-2 капли фенолфталеина. Объяснитеизменение окраски. Напишите уравнение реакции.б) Взаимодействие магния с водойПоместить в пробирку с водой стружку металлического магния.Добавить 1-2 капли фенолфталеина. Нагреть пробирку на спиртовке.Объяснить изменение окраски, написать уравнение реакции.в) Отношение алюминия к воздуху и водеАлюминиевую проволоку длиной 80 мм. очистить бумагой,согнуть под углом 30° и опустить один конец в пробирку с водой.Происходит ли выделение водорода из воды? Пробирку нагреть.Добавить 2 капли фенолфталеина. Происходит ли изменение окраски?11


г) Горение фосфораНа огнеупорную пластинку (керамическую плитку) или кусочекасбеста положить небольшое количество красного фосфора. Зажечьего спичкой. Как только фосфор загорится, накрыть его воронкой, накоторую надета сухая пробирка. Под край воронки положить спичку,чтобы был доступ воздуха. Образовавшийся при горении белый дымоседает на стенках воронки. Когда фосфор сгорит, снять воронкувместе с пробиркой, смыть белый налет со стенок воронки в пробиркунебольшим количеством дистиллированной воды. Полученныйраствор испытать раствором метилоранжа. Написать уравнениереакции.д) Горение серыВ колбу налить дистиллированной воды и добавит 2-3 каплиметилоранжа. Затем поместить в металлическую ложку кусочек серывеличиной с горошину и нагреть в пламени горелки. Как только серазагорится, внести ложечку в колбу с водой (не касаясь воды).Отверстие в колбе закрыть ватным тампоном. Когда сера сгорит,ложку вынуть и водку в колбочке взболтать. Наблюдать заизменением окраски в колбочке. Написать уравнение реакции.е) В третьем периоде найти амфотерный элемент и впробирке получить его гидроксидСодержимое разлить в две другие пробирки. В первую влитьраствор соляной кислоты, во вторую —раствор щелочи до полногорастворения осадков. Объяснить происходящее в реакциях, написатьуравнение реакций, данные первого опыта обобщить в следующейтаблице.Таблица 2Элемент Na Mg А1 Р S С1Формула оксидаФормула гидроксидаХимический характероксидов и гидроксидовВывод об изменениисвойств элементов и ихсоединении в периодеОпыт 2 Изменение химического характера гидроксидовэлементов V группы главной подгруппыа) Свойства гидроксидов сурьмы12


В пробирку налить 2-3 см3 раствора азотнокислотного висмутаи по каплям добавить раствора едкого натрия до выпадения осадков(избегать избытка щелочи) Осадок распределить в две пробирки. Водну из них налить 2 н. раствор соляной кислоты, а в другую 2 н.раствор щелочи. В обоих случаях добейтесь полного растворенияосадков. Объясните происходящее явление. Напишите уравнениереакции.б) Свойства гидроксида висмутаВ пробирку налить 2-3 см3 раствора азотнокислотного и покаплям добавить раствора едкого натрия до выпадения белого осадка.Полученный осадок распределить в две пробирки. В одну из нихналИть раствор разбавленной азотной кислоты, а в другую растворщелочи. В каком реактиве осадок не растворяется? Составитьуравнение реакции.Таблица 3Элемент Формулаоксида(Ш)АзотФосфорМышьякСурьмаВисмутФормулагидроксидаХимическийхарактерВывод обизменениисвойствэлементов и ихсоединений вглавнойподгруппеКонтрольные вопросы1 Сформулируйте периодический закон. cv ^ _ .2 Что такое энергия ионизации? Как и зм ен яется^восстановительная активность S - и Р - элементов в группахпериодической системе с увеличением порядкового номера? Почему?3 Что такое сродство к электрону? Как изменяетсяокислительная активность неметаллов в периоде; в группепериодической системе с увеличением порядкового номера?4 Какую высшую степень окисления могут проявлять германий,ванадий, марганец, ксенон? Составьте формулы оксидов данныхэлементов, отвечающих этой степени окисления.13


5 Исходя из положения металла в периодической системе дайтемотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов болеесильное основание?6 К какому семейству относятся элементы, в атомах которыхпоследний электрон выступает наЗс!и-4с1- орбитали? Сколькоэлементов включает каждое из этих семейств?Лабораторная работа. №3.Классификация неорганическихсоединенийЦель работы: ознакомление студентов с различнымиспособами получения оксидов и их основными свойствами.Теоретическая часть. Все известные чистые вещества делятсяна простые - состоящие из одного элемента и сложные, в составкоторых входят два или более элементов. Простые вещества делятсяна металлы и неметаллы. Сложные вещества обычно делят наорганические и неорганические.Важнейшими классами неорганических соединений являютсяоксиды, соли, основания и кислоты. Взаимосвязь между этимиклассами можно объяснить на основании периодического закона Д.И.Менделеева, теории химической связи, теории электролитическойдиссоциации. Оксидами называются сложные вещества, состоящие издвух элементов, одним из которых является кислород. По физическимсвойствам оксиды могут быть твердыми, жидкими и газообразными.По химическим свойствам подразделяются на солеобразующиеи несолеобразующие (безразличные). Несолеобразующие оксиды необразуют ни кислот, ни оснований. Солеобразующие оксиды делятсяна кислотные, основные и амфотерные.Опыт 1 Способы получения оксидова) Получение оксида серы (TV) взаимодействиемнеметалла с кислородомНеобходимые реактивы: плоскодонная колба на 50 мл,лакмусовая бумага синяя, железная ложечка, сера черенковая.Ход работы: в чистую железную ложечку поместите немногосеры, зажгите ее в пламени горелки и внести в колбу. После сжиганиявлейте в колбу 5-7 мл воды, закройте ее и взболтайте, чтобырастворить продукт горения серы в воде. Выделяющийся газ пригорении серы можно определить по характерному запаху или попокраснению влажной лакмусовой бумаги.14


б) Получение оксида хрома (III) разложением солиНеобходимые реактивы: фарфоровая чашка, тигельныещ ипцы, дихромат аммония, спирт этиловый.Ход работы: в фарфоровую чашку поместить немногодихромата аммония, добавьте несколько капель спирта и нагрейте.Реакция протекает бурно, и при разложении данной соли образуютсяоксид хрома (Ш), азот, вода.в) Получение оксида углерода (IV) взаимодействиемкислоты с сольюНеобходимые реактивы: лакмусовая бумага синяя, мрамор,соляная кислота, 1 0 %-ый раствор.Ход работы: в пробирку поместите кусочки мрамора и налейте1 -2 мл раствора соляной кислоты. К отверстию пробирки поднеситевлажную синюю лакмусовую бумагу. Наблюдается выделение газа,который окрашивает лакмус в красный цвет.Опыт 2 Способы получения основанийЦель работы. Ознакомление студентов с различнымиспособами получения оснований и их основными свойствами.Теоретическая часть. Основаниями называются сложныевещества, которые состоят из атома металла и одной или несколькихгидроксильных групп. Число гидроксильных групп равно валентностиатома металла и определяет кислотность гидроксидов.По растворимости в воде гидроксиды могут быть разделены нахорошо растворимые и малорастворимые. Растворимые в водегидроксиды называются щелочами. Щелочные и щелочноземельныеметаллы образуют щелочи. Раствор аммиака в воде проявляетсвойства слабого основания. Большинство гидроксидов в водемалорастворимые.Гидроксиды, проявляющие свойства слабых оснований и кислоти взаимодействующие как кислотами, так и со щелочами собразованием солей, называются амфотерными.а) Получение гидроксида кальция взаимодействием оксидаводойНеобходимые реактивы: оксид кальция, фенолфталеин, 1%-ный раствор.Ход работы: Поместите в пробирку немного оксида кальция,прилейте 2-3 мл. воды, добавьте одну каплю фенолфталеина.Наблюдается изменение окраски раствора.15


б) Получение гидроксида натрия взаимодействием оксида сводойНеобходимые реактивы: пинцет, натрий металлический,фенолфталеин, 1 %-ный раствор.Ход работы: в широкую пробирку, до половины наполненнуюводой, прибавьте 2-3 капли раствора фенолфталеина. Пинцетом изсклянки с керосином достаньте небольшой кусочек металлическогонатрия, тщательно вытрите его фильтровальной бумагой и бросьте впробирку. Что происходит? Пробирку закройте пробкой сгазоотводной трубкой и осторожно подожгите выделяющийся газ.в) Получение гидроксида железа (Ш) и меди (П) взаимодействиемсоли с основаниемНеобходимые реактивы: сульфат железа (III), 5 %-ный раствор;сульфат меди (П), 5%-ный раствор; гидроксид натрия, 10%-ный раствор.Ход работы: В две пробирки отдельно налейте по 1-2 млрастворов солей сульфата железа (Ш), сульфата меди (П) и добавьте вкаждую пробирку раствор гидроксиданатрия до образования осадков.Опыт 3 Получение кислота) Получение уксусной кислоты взаимодействием соли скислотойЦель работы. Ознакомление студентов с различнымиспособами получения кислот и их основными свойствами.Теоретическая часть. Кислота это сложное ещество, в каждоймолекуле которого имеется один или несколько атомов водорода,способных замещаться атомами металлов, и кислотный остаток.Число атомов водорода в молекуле кислоты, способныхзамещаться металлами определяет основность кислоты. Большинствокислот содержит в своем составе кислород. Такие кислотыназываются кислородсодержащими. Кислоты, не содержащие всвоем составе кислород называются бескислородными. Кислотывзаимодействуют с гидроксидами, основными оксидами, солями,металлами и неметаллами.Необходимые реактивы: лакмусовая бумажка синяя, ацетатнатрия, серная кислота, 1 0 %-ный раствор.Ход работы: положите в пробирку немного ацетата натрия исмочите его раствором серной кислоты. Определите по характерномузапаху выделение уксусной кислоты. Затем в отверстие пробиркивнесите, не прикасаясь к стенкам, влажную синюю лакмусовуюitrа и л р а с и с м и с м ОТ 0ЫД6ЛЯЮ1ЦСЙСЯ КИСЛОТЫ,16


O n L I T 4 Г *П О С О ^ Ы ■* «► ''- a а» ша та « f r O b ' i e i fа) Получение карбоната бария взаимодействием основания скислотным оскидомЦель работы. Ознакомление студентов с различнымиспособами получения солей и их основными свойствами.Теоретическая часть. Соль - это сложное вещество, в котороматомы металла связаны с кислотными остатками. Соли можнорассматривать как продукты полного или частичного замещенияатомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или какпродукты полного или частичного замещения гидроксильных группгидроксидов кислотными остатками. Исходя из этого, различаютследующие типы солей: средние, кислые, основные и двойные.Соли взаимодействуют с металлами, кислотами, щелочами идругими солями.Необходимые реактивы: стеклянная трубка, гидроксидбария, 5%-ный раствор.Ход работы: налейте в пробирку 2 - 3 мл раствора гидроксидабария. Продуйте в раствор через стеклянную трубку выдыхаемыйуглекислый газ. Наблюдается образование белого осадка.б) Получение карбоната кальция при взаимодействии двухразличных солейНеобходимые реактивы: карбонат натрия, 5%-ный раствор;хлорид кальция 5%-ный раствор.Ход работы: налейте в пробирку по 1-2 мл растворов хлоридакальция и карбоната натрия. Наблюдается образование белого осадкакарбоната кальция.в) Получение сульфата цинка взаимодействием металла скислотой . -Необходимые реактивы: цинк гранулированный, сернаякислота, 1 0 %-ный раствор.Ход работы: в пробирку налейте 2-3 мл раствора сернойкислоты и опустите кусочек металлического цинка. Наблюдаетсявыделение газа. К концу опыта раствор нагрейте до кипения. Кактолько закончится выделение газа, нагревание прекратите и растворохладите. Наблюдается образование кристалликов'г: :,


г) Получение сульфата цинка взаимодействием металла ссольюНеобходимые реактивы: цинк гранулированный, сульфатмеди,5%-раствор.Ход работы: напейте в пробирку 3-4 мл раствора сульфатамеди. Опустите в нее кусочек металлического цинка, нагрейте докипения при постоянном встряхивании. Раствор обесцвечивается ивыделяется металлическая медь.д) Получение сульфата бария взаимодействием металла снеметалломНеобходимые реактивы: хлорид бария, 5%-ный раствор;серная кислота, 1 0 %-ный раствор.Ход работы: налейте в пробирку 1-2 мл раствора сернойкислоты и несколько капель раствора хлорида бария. Образуетсябелый осадок.е) Получение кислой соли (гидрокарбоната кальция)Необходимые реактивы: аппарат Киппа, мрамор, солянаякислота, 1 0 %-ный раствор; известковая вода.Ход работы: налейте в пробирку 3-5 мл известковой воды ипропустите ток оксида углерода (TV) из аппарата Киппа вначале дообразования мути, а затем до ее исчезновения.ж) Получение основной соли (гидроксосульфата меди)Необходимые реактивы: сульфат меди, 5%-ныйраствор; гидроксид натрия, 1 0 %-ный раствор.Ход работы: в пробирку с 2-3 мл раствора сульфата меди покаплям прибавьте раствор гидроксида натрия до образованияосновной соли меди (гидроксосульфат меди). Жидкость с осадкомнагрейте. Изменения цвета осадка не наблюдается.18


Кил I рольны е вопросы1 Привести примеры кислородных, бескислородных,одноосновных, двухосновных и трехосновных кислот.2 Написать формулы кислот, соответствующих следующимангидридам: S02, N,0,, N,0,, CrOJf As2 0 ,, Мп, О,3 Написать формулы ангидридов, соответствующих кислотам:хлорноватистой HCLO, хлорной HCL04, ортофосфорной Н,Р04,мышьяковистой HjAsO, Н, As03.4 Перечислите все известные вам растворимые основания.Какими способами можно получить NaOH ?Написать структурную формулу уксусной кислоты7 Напишите уравнения реакции, показывающие кислотныесвойства оксида серы (TV).8 Напишите уравнения реакции, показывающие основныесвойства оксида калия.9 Какие оксиды соответствуют следующим основаниям: а)гидроксиду железа (Ш); б) гидроксиду натрия; в) гидроксидумеди (П); г) гидроксиду бария10 Напишите формулы гидроксидов, соответствующихследующим основным оксидам: а) оксиду меди (I); б) оксиду серебра;в)оксиду железа (П); г) оксиду лития.11 Какой элемент является составной частью любой кислоты?Приведите примеры.12 Какие оксиды соответствуют кислотам: сернистой,азотной, фосфорной, угольной? Напишите графическое изображениеформул этих кислот.13 Напишите уравнения реакций нейтрализации, в результатекоторых образуются следующие соли: хлорид натрия, фосфат калия,сульфат кальция. Напишите графическое изображение формул этихсолей.14 Написать и составить структурные формулы следующихнеорганических солей: сернокислого калия, азотнокислого кальция,азотнокислого алюминия, сернокислого алюминия, фосфорнокислогокальция.16 Написать формулы: кислого сернокислого калия, кислогоуглекислого натрия, кислого фосфорнокислого кальция, основногосернокислого алюминия, основного азотнокислого висмута.19


Лабораторная работа №4 РастворыЦель работы: ознакомление студентов с методамиприготовления растворов с различной концентрацией.Теоретическая часть. Раствор — это однородная система, вкоторой молекулы или ионы растворенного веществараспределяются между молекулами растворителя. Растворы бываютнасыщенными и ненасыщенными. Насыщенным называется раствор,в котором при определенной температуре вещество больше нерастворяется. Ненасыщенным называется раствор, в котором приопределенной температуре вещество еще может растворяться.Характеристикой раствора является количество растворенного вещества,содержащегося в определенном весовом или объемном количествераствора. Эта характеристика называется концентрацией.Концентрация бывает весовой (процентной) и объемной (молярнойили нормальной). Процентная концентрация выражаетсяколичеством граммов вещества, которое содержится в 1 0 0 г раствора.Молярная (нормальная) концентрация выражается количествомграмм-молекул (грамм-эквивалентов) растворенного вещества,которое содержится в 1 л раствора.Растворимость выражается количеством вещества, способногорастворяться в определенном весовом или объемном количестверастворителя, образуя насыщенный раствор. Чаще всего растворимостьвыражают количеством граммов вещества, которое можетраствориться в 1 0 0 г растворителя при определенной температуре,образуя насыщенный раствор.Для большего количества твердых и жидких веществ растворимостьувеличивается с повышением температуры. Если насыщенныйпри более высокой температуре раствор охладить до более низкойтемпературы, то растворенное вещество выкристаллизовывается. Растворимостьгазов в жидкостях с повышением температурыуменьшается. При нагревании жидкостей газ выделяется из раствора.Для определения концентрации раствора нужно найти массураствора и массу растворенного вещества.Концентрацию раствора можно выражать как относительновсего вещества, так и относительно его компонентов. Если, например,в 100 г раствора содержится 0,01 г-моль, или 0,01*152 = 1,52 гсульфата железа, то раствор будет 1,52%-ным относительно сульфатажелеза. Этот же раствор будет содержать 0,01 - 56 = 0,56 г железа и0,01*96 ■— 0,96 s сульфат-ионов. Значит, он будет 0,56%-ным относительножелеза и 0,96%-ным относительно сульфат-ионов. Иногда20


концентрацию раствора выражают относительно окислов, хотя веществов растворе содержится в виде соли. Например, концентрациюраствора фосфата часто выражают относительно пятиокиси фосфораP2Os. По количеству растворителя и растворенного вещества можноопределить количество и концентрацию раствора. По количествурастворителя можно найти количество раствора заданнойконцентрации и количество растворенного вещества, которое нужнорастворить в данном количестве растворителя, чтобы получитьраствор заданной концентрации. По количеству растворенноговещества можно определить количество раствора заданнойконцентрации и количество растворителя, в котором нужнорастворить данное количество вещества, чтобы получить растворзаданной концентрации. По количеству раствора заданнойконцентрации можно определить количество растворителя ирастворенного вещества, необходимое для приготовления растворазаданной концентрации.Зная плотность раствора, можно пересчитать процентнуюконцентрацию на молярную (нормальную) и наоборот. Пользуясьтаблицей растворимости, можно определить количество вещества,которое выкристаллизуется при охлаждении насыщенного приопределенной температуре раствора, и количество вещества, котороенужно растворить в насыщенном при определенной температурерастворе, нагревая до другой температуры, чтобы получитьнасыщенный при этой температуре раствор.Опыт 1 Методы приготовление растворов различнойконцентрацииа) Приготовление 200 г. 5%-ного раствора хлорида натрияНеобходимые реактивы: мерный цилиндр на 200 мл, колбана 300 мл, хлорид натрия.Ход работы: работа выполняется в такой последовательности:1 Определите количество хлорида натрия, необходимоедля приготовления 200 г 5%-пого раствора:в 100 г 5%-ного раствора содержится 5 г хлорида натрия; в 200 г5%-ного раствора содержится X г хлорида натрия.Х=10 г хлорида натрия2 Определите количество воды для приготовления 2 0 ° граствора:200 г— 10г=190гводы3 Отмерьте мерным цилиндром 190 мл воды.21


4 Налейте 190 мл. воды в колбу и растворите в ней 10 г. хлориданатрия.б) Приготовление 200 мл. 0,1%-ного раствора нитратасвинцаНеобходимые реактивы: мерная колба на 200 мл, воронка,нитрат свинца.Ход работы: работа выполняется в такой последовательности:1 Рассчитайте необходимое количество нитрата свинца.а) Найдите эквивалентную массу нитрата свинца. Молярнаямасса нитрата свинца 331 г/моль, эквивалентная масса 165,5.б) Найдите необходимое количество нитрата свинца дляприготовления 1 0 0 0 мл 0 , 1 %-ного раствора:в 1000 мл 1%-ного раствора содержится 105,5 г нитрата свинца; в1 0 0 0 мл 0 , 1 %-ного раствора содержится X г нитрата свинца.X = 16,55 г нитрата свинца;в) Найдите необходимое количество нитрата свинца дляприготовления 2 0 0 мл 0 , 1 %-ного раствора:в 1000 мл 17о-ного раствора содержится 16,55 г нитрата свинца;в 2 0 0 мл 0 . 1 %-ного раствора содержится Хг г нитрата свинца.Хг=3,31 г нитрата свинца.2 Через воронку в мерную колбу емкостью 200 мл всыпьтенавеску (Зг нитрата свинца) и растворите в малом количестве воды.Долейте водой до черты, закройте пробкой и хорошо перемешайтеКонтрольные вопросы и задачи1 Как можно приготовить пересыщенный раствор?2 Определить коэффициент растворимости KCL при 25 °С, еслидля насыщения 25г. воды при этой температуре необходимо 8,75г.соли.3 Сколько граммов KNO} потребуется для приготовления 40г.насыщенного при 75 °С раствора?4 Сколько граммов NaCL выделится из 250г. насыщенного при90°С потребуется для приготовления 40г. насыщенного при 75 °Сраствора?5 Определить процентную концентрацию соли в растворе, образующемсяпри смешивании 200 г 40%-ного раствора с 800 мл воды.6 Определить процентную концентрацию азотной кислоты врастворе, образующемся при смешивании 400 мл воды и 200 мл концентрированнойазотной кислоты (d— 1 , 4 r/c.w3, с — 63%).22


7 Определить процентную концентрацию раствора,образующегося при смешивании 200 г 10%-ного и 300 г 40%-ногорастворов соляной кислоты.8 Определить процентную концентрацию раствора, образующегосяпри растворении 80 г триоксида серы в 920 г воды.9 Определить молярную концентрацию раствора, образующегосяпри смешивании 1S0 мл 2 М и 350 мл 4 М растворов серной кислоты.Лабораторная работа №5 Окислительио-восстановгательЕ-вьсе(реакцииЦель работы: изучить свойства наиболее распространенныхокислителей и восстановителей, освоить методику составленияуравнений окислительно-восстановительных реакций.Теоретическая часть. Окислительно-восстановительныминазываются реакции, сопровождающиеся изменением валентногосостояния отдельных элементов. Окисление — это процесс отдачиэлектронов атомом или ионом. Восстановление — это процессприсоединения электронов атомом или ионом. Поскольку атомы илиионы одного элемента присоединяют электроны, которые отдаютатомы или ионы другого элемента, то процесс окисления всегдасопровождается процессом восстановления. При окислительновосстановительномпроцессе электроны не всегда переходят от атомоводного элемента к атомам другого. При образовании ковалентныхсвязей происходит лишь смещение электронной плотности в сторонуодного из атомов: если у одного из атомов электронная плотностьувеличивается, то у другого она уменьшается. Окислитель — этоатом или ион, присоединяющий электроны. Восстановитель — этоатом или ион, отдающий электроны. Окислитель - при этомвосстанавливается, а восстановитель — окисляется. Благодаряотрицательному заряду электрона при окислении валентностьэлемента увеличивается (алгебраически), а при восстановлении —уменьшается. Валентность — „это количество не спаренныхэлектронов в атоме элемента, участвующих в образованиихимических связей. Атомная масса, эквивалент и валентностьнаходятся в таком соотношенииА (10)п —— э23


В соединениях с ионной связью определяют не тольковалентность, но и ее знак. Например, в молекуле хлорида калиявалентность калия равна +1, а хлора - 1. Такую валентностьназывают электровалентностью.Злектровалентность элементов в ионных соединенияхвыражается количеством электронов, которые атом отдает илиприсоединяет. При образовании соединений с ковалентной связьючасто нужно ставить также знак валентности. Хотя определение знакавалентности в таких случаях сугубо условное, оно очень удобно приподборе коэффициентов в уравнениях окислительновосстановительныхреакций. В соединениях с ковалентной связьюопределяют не валентность, а степень окисления, которая являетсяболее общим понятием, чем электровалентность.Степень окисления выражается величиной электрическогозаряда, если предположить, что электроны при образованиихимической связи полностью принадлежат болееэлектроотрицательным атомам, то есть степень окисления атомов всоединениях равна заряду иона, если предположить, что молекулаполностью состоит из ионов. Величина степени окисления атомаэлемента может быть равна величине его валентности, а может быть ине равна, потому что степень окисления не учитывает количестваэлектронных пар, образующихся между атомами одного и того жеэлемента. При написании уравнений окислительновосстановительныхреакций нужно правильно определять степеньокисления тех элементов, в которых она изменяется. Определяястепень окисления элемент; в соединении, необходимопридерживаться таких положений:1) молекула всегда электронейтральна;2) кислород во всех соединениях имеет степень окисления -2 ,исключением являются перекисные соединения, в которых степень:окисления кислорода равна— 1 или другой величине оксид-* где степень окисления кислорода равна +2 ;йодород во всех соединениях имеет степень окисления + 1,пением являются гидриды, где степень окисления водорода• J i i d 1 ,4) степень окисления металлов в соединениях всегдаположительна;5) степень окисления элемента в простом соединении равнанулю;Степень окисления элемента в бинарном соединении, еслиизвестна степень окисления одного из элементов, равна произведению24


количества атомов элемента с известной степенью окисления и этойстепени окисления, деленной на количество атомов элемента снеизвестной степенью окисления и взятой с обратным знаком.Например, степень: окисления марганца в соединении МпОг2(-2)равна: — ^ ^ = +4, степень окисления алюминия в оксиде алюминияAI2O3 равна: - = +3.2Восстановителями могут быть неметаллы в свободномсостоянии, их бинарные соединения с металлами, металлы и их ионыспособные повышать свою степень окисления, а также сложные ионыметаллов и неметаллов, в которых они имеют промежуточнуюстепень окисления.Неметаллы (водород, сера, углерод, кремний, селен и др.)бывают восстановителями, как правило, при повышенной или оченьвысокой температуре. Отдавая электроны, неметаллы в большинствеслучаев превращаются в сложные вещества с ковалентной и реже сионной связью. Галогены, как правило, не отдают электроны, и кислородныесоединения галогенов образуются с помощью реакцийдиспропорционирования или при электрохимическом окислении.Бинарные соединения неметаллов с металлами — это гидриды,бориды, арсениды, карбиды, силициды, фосфиды, нитриды,сульфиды, селениды, теллур иды и галогениды. Если восстановителиотносятся к одной и той же группе периодической системы Д. И.Менделеева, то их активность увеличивается сверху вниз. Так,теллуроводород и теллуриды являются более сильными восстановителями,чем селеноводород и селениды, а последние — болеесильными восстановителями, чем сероводород и сульфиды. Сложныемолекулы и ионы. К этой группе восстановителей относятся молекулытаких веществ, в которых элементы восстановители обладаютпромежуточной степенью окисления: моноксид азота, моноксидуглерода, моноксиды железа и хрома, диоксиды серы и марганца,сернистая кислота и ее соли, азотистая кислота и ее соли, пероксидводорода и другие. Значительная часть этих соединений (диоксидысеры и марганца, сернистая и азотистая кислоты, пероксид водорода идр.) в зависимости от свойств веществ, с kotw они реагируют,могут проявлять как окислительные, так .> . осстатювителъныесвойства. Так, диоксид серы или сернистая кислота привзаимодействии с окислителями (кислород, галогены) проявляют восстановительныесвойства, а при взаимодействии с сероводородом —окислительные. Своеобразным восстановителем является тиосульфат25


натрия. В зависимости от силы окислителя могут образовыватьсяразные продукты окисления.Окислителями могут быть неметаллы, ионы металлов исложные ионы или молекулы.Атомы неметаллов имеют во внешнем электронном слое от 4 до7 электронов, поэтому они могут присоединять электроны дообразования восьмиэлектронного слоя или образовыватьсоответствующее количество общих электронных пар. Степеньокисления неметаллов в этом случае будет выражатьсяотрицательным числом. Легче всего присоединяют электроны илиобразуют общие электронные пары элементы седьмой группы,труднее всего — элементы* четвертой группы. Элементы пятой ишестой групп занимают промежуточное положение. Чем менееактивен металл, тем легче его ион присоединяет электроны. Так, ионысеребра присоединяют электроны значительно легче, чем ионыжелеза, поэтому они являются более сильными окислителями, чемионы железа. Ионы щелочных и щелочноземельных металлов присоединяютэлектроны только при электрохимическом восстановлении.Окислителями в реакциях, происходящих в растворах, они быть немогут. Азотная кислота является окислителем в концентрированных иразбавленных растворах. В азотной кислоте могут растворяться какметаллы, так и неметаллы. Некоторые металлы (железо хром,алюминий) концентрированной азотной кислотой пассивируются ипоэтому в ней не растворяются. При растворении металлов и неметалловв концентрированной азотной кислоте степень окисления азотаизменяется от +5 до +4NO; + 2Я + + е = N 0 2 + Н20При растворении неметаллов в разбавленной азотной кислотестепень окисления азота изменяется от +5 до +2NO;+4H *+3e = N O + 2 Н20При растворении в разбавленной азотной кислоте активныхметаллов степень окисления азота изменяется от +5 до —3; при этомобразуются соединения с промежуточной степенью окисления.Азотистая кислота устойчива только при низкой температуре(около 0° С) и в очень разбавленных растворах. Это очень сильныйокислитель. В отличие от разбавленной азотной кислоты азотистая26


кислота очень легко окисляет иодид до свободного иода. Степеньокисления азота в азотистой кислоте всегда изменяется от +3 до + 2♦3 +2N


КМпОА + N a N 0 2 + H2SOA-» N a N 0 3 + K2SOA+MnSOA+ H20степень окисления марганца изменяется от 4-7 до +2, т, е. атомего присоединяет 5 электронов, а степень окисления азота изменяетсяот 4-3 до +5, т. е. атом азота отдает 2 электрона. Схему электронногобаланса записывают так:+7 +2Мп+ 5е = Мп+3 +5N -2 e = NЧтобы количество электронов, присоединяемых окислителем иотдаваемых восстановителем, было одинаковым, нужно взятьнаименьшее общее кратное двух чисел (S и 2). Это число называютколичеством электронов, принимающих участие в реакции. Частныеот деления наименьшего общего кратного на количество электронов,которые отдает или принимает атом, составляют числа, являющиесяосновными коэффициентами для окислителей и восстановителей.Наименьшим общим кратным для чисел 2 и 5 будет 10, а основнымикоэффициентами— ^ = 5 — для перманганата калия и - ^ = 5— длянитрита натрия. В схеме электронного баланса их записывают завертикальной чертой справа или слева от схемы напротивсоответствующих компонентов. Теперь уравняем количествоэлементов и ионов, входящих в состав соединений с окислителем ивосстановителем, а затем всех остальных. По количеству атомовкислорода в левой и правой частях уравнения можно проверить,правильно ли оно написано. Кислород, входящий в состав кислотныхостатков, без изменений переходящих с левой части уравнения вправую, можно не учитывать.Ход работы: в данной лабораторной работе изучаютсяокислительно-восстановительные реакции, протекающие в растворах.При проведении опыта растворы наливаются в пробирки в небольшихколичествах, порядка 2 см. Необходимо строго соблюдать условияпроведения опытов.Обработка результатов состоит в том, что требуется:1) отметить наблюдаемые изменения в ходе реакции;2) написать уравнение реакции.2 8


Опыт 1 Окислительные свойства перманганата калия вразличных средахХод работы: продукты восстановления перманганата ' алияразличны и зависят от pH среды.Налейте в три пробирки раствора перманганата калия KA/>;Ut . Водну из них добавьте такой же объем разбавленной серной кислоты, вдругую концентрированный раствор щелочи, в третью ничего не добавляйте.Во все три пробирки прибавляйте по каплям, встряхиваясодержимое пробирки, раствор восстановителя сульфита натрия( Na2SO}) до тех пор, пока в первой пробирке раствор не обесцветится,во второй - раствор окрасится в зеленый цвет (образуется КМпО,), а втретьей выпадет бурый осадок (образуется МпОг).Опыт 2 Окислительные свойства бихромата калияДвухромовая кислота Н2Сг20 2 и её соли, например К1Сг10 1является сильными окислителями в кислой среде в результатепереходаСг44 -* Сг*3В три пробирки налейте раствора бихромата калия К2Сг10 1 и такойже объем раствора Н2БОл.Добавьте в качестве восстановителей:сухую соль Fe2SOt в первую пробиркусухую соль NaN02 во вторую пробирку (под тягой)раствор SnCLj в третью пробирку.Во всех пробирках происходит изменение оранжевой окраскибихромата калия в зеленую, как результат изменения окислительногочисла хрома от + 6 до +3.Опыт 3 Восстановительные свойства отрицательных ионовгалогенов (галид-ионов).В пробирку налейте примерно 1 см раствора соли железаFe2(S04)} или FeCL3 и одну каплю раствора К1. Содержимое пробиркиразбавьте дистиллированной водой до слабо-желтого цвета и добавьте1-2 капли крахмала. Появление синей окраски свидетельствует оналичии в растворе свободного иона /2.29


Контрольные son росы1Какие вещества называются окислителями, какиевосстановителями?2 Почему все металлы проявляют только восстановительныесвойстве, а неметаллы могут быть и окислителями ивосстановителями?3 Определите степень окисления азота и хлора, в следующихсоединениях: ЯШ ,, NO, Nt, NH,CL. HCL, HCLO, HCLOt.4 Укажите, в каких случаях происходит отдача электронов, вкаких прием:S*-*S Л*-» Л *Л * ' Fe** ST1 -» Sn'45Г* J- -+J*5 Почему ионы S'2 проявляют только восстановительные свойства,атомы S° окислительные и восстановительные, a S*6 лишьокислительные свойства.Лабораторная работа № б Гядролжз солейДДель работы: ознакомиться с типичными случаями иусловиями протекания гидролиза солей, приобрести наяьпгисоставления уравнения реакции гидролиза солей.Опыт 1 Реакция растворов солей оря гядролязеВ четыре пробирки налейте по 2 см растворов углекислогонатрия и хлористого цинка, нитрата натрия и ацетата натрия.Определите pH растворов при помощи универсального индикатора.Полученные данные за пишите в таблицу.ИспытуемыйрастворУравнениедиссоциации солиКатионы(анионы),образующиепрочные связи сводойУравнение реакциигидролиза солиСокр.ионноеМалекулярноеСостм ниесреды(pH)30


Опыт 2 Зависимость гидролиза солей от различныхфакторовК раствору ацетата натрия прилейте 1-2 капли фенолфталеина.Заметьте интенсивность окраски. Нагрейте пробирку до кипения. Какменяется интенсивность окраски? Объясните полученный результат.Дайте немного остыть пробирке и охладите её в холодной воде. Чтопроисходит?Налейте в пробирку 1-2 см3 раствора азотнокислого висмута.Постепенно разбавляйте раствор дистиллированной водой довыпадения в осадок основного азотнокислого висмута. К полученнойосновной соли висмута прибавьте (из пипетки) несколько капельконцентрированной азотной кислоты до растворения осадка.Напишите уравнение реакции гидролиза азотнокислого висмута.Укажите как смещается равновесие гидролиза при разбавлениираствора соли и при увеличении концентрации азотной кислоты. К 5-6каплям сульфата алюминия прибавьте по каплям раствор карбонатанатрия. Образование осадка AL(OH)3 является результате гидролизадвух солей. Напишите уравнение реакции между сульфатомалюминия и карбонатом натрия с образованием углекислогоалюминия, между АЦСО})} и водкой. Сделайте вывод о необратимостигидролиза.Контрольные вопросыи задачи1 Что называется гидролизом солей?2 Для растворения 10,7г. смеси моноксида цинка с цинкомизрасходовали 1 0 0 г. 1 0 ,2 2 %-ного раствора соляной кислоты.Определить состав смеси цинка с моноксидом цинка.3 При растворении в разбавленной азотной кислоте 3,04г. смесипорошкообразных железа и меди выделилось 0,896л. моноксида азота(н.у.). Определить состав смеси порошков.4 При растворении 27,2г. смеси железа с моноксидом железа всерной кислоте и выпаривании полученного раствора досухаобразовалось 111,2г. железного купороса FeS0 4 * 7НгО. Определитьсостав смеси железа с его моноксидом.5 При сжигании 251,2г. смеси пирита и сульфида цинкаобразовалось 71,68л. (н.у.) диоксида серы. Определить состав смесипирита и сульфида цинка.31


6 При прокаливании 7,28г. смеси нитратов калия и натрияобразовалось 6 г. смеси нитритов калия и натрия. Определить составсмеси7 Определить pH 0,02М раствора бензойной кислоты, еслистепень диссоциации ее равна 0,5%, а константа диссоциации 6,6*1 О*38 Определить константу диссоциации уксусной кислоты, еслистепень диссоциации ее в 0,1н. растворе 1,3%9 Определить растворимость в граммах на 1л фторида кальция,если произведейие растворимости его равно 4*10'11.10 В 400мл воды растворяется, 0,212г карбоната магния.Определить произведение его растворимости.11 Определить концентрацию ионов водорода, при которойвозможно практически полное осаждение ионов железа(1 1)сероводородом, если произведение растворимости моносульфидажелеза равно 5* 10’ 18Лабораторная работа №7 Электролиз солейЦель работы: изучение закономерностей электролиза водныхрастворов электролитов.Теоретическая часть. Все вещества делятся на электролиты инеэлектролиты. Электролитами называют вещества, которые врастворе или расплаве проводят электрический ток. Неэлектролитаминазывают вещества растворы или расплавы которых не проводятэлектрического тока Электролиты в растворе или в расплавераспадаются на ионы. Это явление называется электролитическойдиссоциацией. К электролитам относятся кислоты, основания и соли.Все остальные вещества являются или неэлектролитами или оченьслабыми электролитами, т. е. незначительная часть их молекулраспадается на ионы.При пропускании через раствор электрического тока катионы(заряженные положительно) движутся к отрицательно заряженномуin.iy, который называется катодом, а анионы (заряженные^ i тщательно) движутся к положительно заряженному электроду,который называется анодом. Следовательно, при прохождениичерез раствор электрического тока электролит разлагается.Разложение вещества под действием электричества называетсяэлектролизом.С количественной стороны процесс электролиза выражаетсядвумя законами Фарадея.32


Первый закон. Количество веществ, выделившихся наэлектродах, прямо пропорционально количеству электричества,прошедшего через раствор электролита.Второй закон. При прохождении одинакового количестваэлектричества через растворы разных электролитов количествовеществ, выделившихся на электродах, пропорционально иххимическим эквивалентам. Чтобы выделить 1 г-экв любого вещества,нужно пропустить через раствор электролита 96500 кулонов или26,8 афч электричества. Это количество электричества называетсячислом Фарадея. Если количество вещества выразить в граммах, тоQ=Fi> (И )где А - количество вещества, г; Э — химический эквивалент,практике часто употребляют понятие «электрохимическийэквивалент».Электрохимическим эквивалентом называют такое количествовещества, которое выделяется при прохождении через электролит 1 а* ч электричества. Электрохимический эквивалент равен частному отделения химического эквивалента на 26,8.При помощи законов электролиза можно решать задачитаких, типов:1 ) определение количества вещества, выделившегося припрохождении через раствор электролита определенного количестваэлектричества;2 ) определение количества электричества, которое нужнопропустить через раствор электролита, чтобы выделилосьопределенное количество вещества;3) определение коэффициента использования электрическоготока или выхода вещества по току*4) определение химического эквивалента.Для определения количества тока можно силу тока умножитьна время его прохождения. Иногда количество электричестваопределяют кулонометром. Кулонометр — это прибор, в которомэлектролитом является раствор сульфата металла, из которогосделаны электроды погруженные в этот раствор. Если кулонометрмедный, то электроды сделаны из меди, а электролитом являетсяраствор сульфата меди. При прохождении электрического тока анодрастворяется, а на катоде выделяется столько меди, сколько перешлоее з раствор из анода. По количеству меди, выделившейся на катод?-,33


определяют количество электричества, прошедшего черезкулонометр и электролизер.Опыт 1 Электролиз раствора сульфата натрияНеобходимые реактивы: электролизер, сульфат натрия, 5%-ный раствор, лакмус, раствор.Ход работы: заполните электролизер раствором сульфатанатрия. В оба колена трубки добавьте по несколько капельнейтрального фиолетового раствора лакмуса. Вставьте угольныеэлектроды и присоедините их к источнику постоянного тока.Наблюдается выделение водорода на катоде и кислорода на аноде.Окраска раствора в родном колене электролизера становитсякрасной, в другом — синей.Наблюдаемые явления объясняются тем, чтоэлектрохимические окисление и восстановление воды на электродахявляются энергетически наиболее выгодными процессами.Контрольные вопросы н задачи1 Сколько кадмия выделится на катоде, если через растворсульфата кадмия пропустить 3,35 а * ч электрического тока?2 Определите время прохождения через раствор сульфатакадмия электрического тока силой 0,402 а, за которое на катодевыделится 3,3 6 г кадмия.3 При пропускании через раствор нитрата серебра тока силой0,804а в течении 2ч на катоде выделилось 6,156г серебра. Определитевыход серебра по току.4 Определите количество меди, выделившейся на катоде припропускании через раствор медного купороса электрического токасилой 5,36а в течении ЗОмин.5 При электролизе расплава хлорида металла образовалось0,896л хлора(н.у.) и 3,12г металла. Определить, хлорид какого металламо шергли электролизу.34


Литература1 Глинка Н. JI. Общая химия. / под ред. к.х.н. В.А. Рабиновича. -М .: Издательство "Химия", 1977. - 719 с.2 Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химиианорганикум / под ред. Л. Колдица. В 2-х томах. - М .: Мир, 1984.3 Глинка Н. Л. Общая химия. / под ред. А.И. Ермакова. - 28-еизд., перераб. и доп. - М .: Интеграл - Пресс, 2000. - 728 с.4 Лвдйн~Р.‘А~ Молочко В. А., Андреева Л. А., Цветков А. А.Основы номенклатуры неорганических веществ. - М. : Химия, 1983.- 1 1 2 с.5 Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. А., Цветков А. А.Химические свойства неорганических веществ. - М. : Химия, 1997. -480 с.6 Любимова Н. Б. Вопросы и задачи по общей и неорганическойхимии. - М .: Высшая школа, 1990. - 351 с.7 Мартыненко Л. И., Спицын В. И. Методологические аспектыкурса неорганической химии. - М .: МГУ, 1983. - 185 с.8 Общая химия. / под ред. Е. М. Соколовской, Л. С. Гузея. - М .:Издательство Моск. ун-та, 1989. - 640 с.9 Полторак О. Н., Кобва Л. М. Физико-химические основынеорганической химии: учебное пособие. - М .: МГУ, 1984. - 284 с.10 Практикум по общей и неорганической химии./ - Алматы:Казахский университет, 2001.11 Химия и периодическая таблица. / под ред. К. Сайто. - М. :Мир, 1982.-320 с.


СодержаниеВведение....................................................................................... 31 Лабораторная работа №1 Закон эквивалента........................ 62 Лабораторная работа №2 Изменение свойств элементов и ихсоединений в периодической системе....................................... 113 Лабораторная работа №3 Классификация неорганическихсоединений..................................................................... 144 Лабораторная работа №4 Растворы........................................... 205 Лабораторная работа №5 Окислительно - восстановительныереакции.............................................. .................... .....................236 Лабораторная работа №6 Гидролиз солей ..................................307 Лабораторная работа №7 Электролиз солей............................ 32Литература..................................................................................3S36


Байжуманова Т.С., Колпек А.К.«Химия»Технический редактор: Сейтахметова Г.Н.Ответственный секретарь: Ескожинова М.А.Подписано в печать 29.01.2006г.Гарнитура Times.Формат 29,7 * 42 1/4 Б у м а г а офсетнаяОбъем 2,13 усл.печ.л. Тираж 30 экз. Цена договорная.Заказ №-0790Научный издательский центрПавлодарского государственного университетаим. С. Торайгырова140008, г. Павлодар, ул. Ломова, 64т. 45-11-43E-mail: publish @ psu. kz


Ш^ейрр^по УРЩ У^м^О^^айгьфова-КВ. Пфейфер200 г.Составитель: ст. преподаватель Т. С. Байжумановапреподаватель А. К. КолпекКафедра химииУтверждено на заседании кафедры «/7» Об 200 £ г. Протокол № £_Заведующий кафедрой ^=7^______ Амриев Р. А.(подпись)Одобрено методическим советом биолого-химического факультета«О?» 04 200^ г. Протокол № ¥I Председатель МС(подпись)Буркитбаева У .Д.СОГЛАСОВАНО — - ■Декан факультета Базарбеков К.У. «Л£» ------200£г.(поАйифНормоконтролер ОМК(подпись)Баяхметова Г .С. ««£>>_(£ £ .— 200^г.ОДОБРЕНО УМО, .Начальник УМО ( З ^ У ^ ^ а Соловерина Л.Т. М > _ £ £ .------- 2 0 - '(подпись)

More magazines by this user
Similar magazines