Материал: Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия» для студентов технических специальностей. Шрамченко И.Е
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» Естественно-технический колледж
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия» для студентов специальностей
09.02.01«Компьютерные системы и комплексы», 11.02.01 «Радиоаппаратостроение»,
12.02.06«Биотехнические и медицинские аппараты и системы», 15.02.08 «Технология машиностроения», 34.02.01 «Сестринское дело» очной формы обучения
Воронеж 2016
Составитель: канд. хим. наук И.Е. Шрамченко
УДК 621.396
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химия» для студентов специальностей 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы», 11.02.01 «Радиоаппаратостроение», 12.02.06 «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», 15.02.08 «Технология машиностроения», 34.02.01 «Сестринское дело» очной формы обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. И.Е. Шрамченко. Воронеж, 2016. 17 с.
Методические рекомендации содержат краткие теоретические сведения и рекомендации для выполнения лабораторных работ, предусмотренных программой курса химии.
Методические рекомендации подготовлены в электронном виде и содержатся в файле Метод.рек.лаб.раб.рdf.
Библиогр.: 5 назв.
Рецензент д-р хим. наук, проф. В.Ф. Селеменев
Ответственный за выпуск директор ЕТК ВГТУ А.А. Долгачѐв
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2016
ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОМ КАБИНЕТЕ ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
При работе в химическом кабинете необходимо придерживаться следующих правил:
1.Предварительно прочитать соответствующие разделы учебника, записи лекций, содержание лабораторной работы.
2.Не начинать проведение опыта, пока не проверено наличие всего необходимого оборудования и реактивов для работы.
3.При выполнении опытов точно соблюдать порядок и последовательность
действий.
4.Рабочее место содержать в чистоте и порядке, не загромождать его посторонними предметами.
5.Соблюдать все необходимые меры предосторожности, не допускать попадания химических реактивов на кожу и одежду.
6.Во всех опытах следует использовать только дистиллированную воду. Не путать пробки от склянок с разными реактивами. Сухие реактивы брать только чистым шпателем. Неизрасходованные реактивы не высыпать (не выливать) в те склянки, из которых они взяты.
7.После проведения опыта остатки реактивов выливать (высыпать) в специальные склянки для отходов.
8.Пользоваться реактивами без этикеток категорически запрещается.
9.Опыты с огнеопасными или легковоспламеняющимися веществами проводить вдали от открытого огня.
10.Соблюдать осторожность при работе с ядовитыми и вредными веществами, с концентрированными растворами кислот и щелочей.
11.При разбавлении кислот вливать кислоту в воду, а не наоборот.
12.При нагревании или кипячении жидкости держать пробирку отверстием от
себя.
13.Не наклоняться над сосудом с нагреваемой жидкостью.
14.В кабинете необходимо соблюдать дисциплину. Запрещается принимать пищу
вкабинете химии.
15.Без указания и разрешения преподавателя не проводить никаких дополнительных опытов.
16.При всех несчастных случаях необходимо немедленно обратиться к преподавателю или лаборанту.
17.После окончания работы следует вымыть посуду и привести в порядок рабочее
место.
18.Провести обработку результатов. Представить полностью оформленный отчет преподавателю для утверждения результатов лабораторной работы, ответив на контрольные вопросы. Отчет по лабораторной работе может быть оформлен на отдельном листе или в тетради для лабораторных работ.
Лабораторная работа 1. Реакции ионного обмена в растворах электролитов. Гидролиз солей
Цель работы. Формирование понятий об условиях, при которых реакции ионного обмена идут до конца. Раскрытие значения, смысла ионных уравнений, выявление сущности, механизма и причины протекания реакций ионного обмена. Изучение реакций гидролиза солей различных типов, смещения гидролитического равновесия.
Оборудование и реактивы. Штатив с набором реактивов, пипетки, таблица растворимости. Универсальная индикаторная бумага, лакмус, фенолфталеин.
Растворы: нитрата серебра (I), хлорида натрия, гидроксида натрия, соляной кислоты, карбоната натрия, хлорида бария, сульфата натрия, хлорида меди (II), сульфата цинка, карбоната калия, сульфида натрия, хлорида алюминия.
Растворы – гомогенные (однородные) системы переменного состава, которые содержат два и более компонентов. Реакции с участием электролитов протекают в водных растворах. Молекулы электролитов полностью или частично находятся в ионизированном виде. Реакции, протекающие между ионами и молекулами неэлектролитов (или слабых электролитов), называются реакциями ионного обмена. Реакции ионного обмена протекают в направлении связывания ионов. Они идут до конца, если в результате реакции образуется осадок, малодиссоциированное или газообразное вещества.
Гидролиз – обменное взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита. Любую соль можно представить, как продукт взаимодействия основания и кислоты. В зависимости от того, какими по силе основанием и кислотой образована соль, различают четыре случая гидролиза. Степень гидролиза (h) зависит от температуры, от концентрации раствора.
Опыт 1. Реакции с образованием осадка
1.Провести реакцию между растворами хлорида натрия и нитрата серебра (I).
2.Кратко описать его, сделать вывод. Записать молекулярное и ионные уравнения.
Опыт 2. Реакции с образованием малодиссоциированного вещества
1.Провести реакцию между растворами гидроксида калия и соляной кислотой.
2.Кратко описать его, сделать вывод. Записать молекулярное и ионные уравнения.
Опыт 3. Реакции с образованием газообразного вещества
1.Провести реакцию между растворами карбоната натрия и соляной кислотой.
2.Кратко описать его, сделать вывод. Записать молекулярное и ионные уравнения.
Опыт 4. Определение характера среды в растворах солей
1.Определите характер среды растворов предложенных солей с помощью универсальной индикаторной бумаги (фенолфталеина, лакмуса). Для этого на кусочек индикаторной бумаги нанесите каплю исследуемого раствора. Сравните появившуюся окраску с цветной шкалой против соответствующего значения рН.
2.Запишите и объясните наблюдения. Составьте уравнения реакций гидролиза взятых солей в ионной и молекулярной формах.
Опыт 5. Необратимый гидролиз
1.По таблице растворимости определить соли, не существующие в растворе, т. е. подвергающиеся полному (необратимому) гидролизу. К 4 - 5 каплям раствора соли алюминия прибавить столько же раствора соли сульфида натрия.
2.Как доказать, что выпавший осадок не является солью сероводородной кислоты? Написать уравнение реакции с учетом полного гидролиза сульфида алюминия.
Подготовить отчет (ПРИЛОЖЕНИЕ А), ответить на контрольные вопросы.
2
|
Контрольные вопросы: |
|
|
|
1. |
В разбавленном водном растворе при диссоциации 1 моль сульфата железа (III) |
|||
образуется: |
|
|
|
|
1) 2 моль ионов; |
2) 3 моль ионов; |
3) 4 моль ионов; |
4) 5 моль ионов. |
|
2. |
При сливании растворов карбоната калия и соляной кислоты в химической реакции |
|||
участвуют ионы: |
|
|
|
|
1) CO32- и Сl-; |
2) CO32- и К+; |
3) К+ и Н+; |
4) Н+ и CO3 2-. |
|
3. |
Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакции |
|||
углекислого газа с избытком раствора гидроксида натрия равны: |
|
|||
1) 10 и 3; |
2) 9 и 3; |
3) 10 и 5; |
4) 9 и 5. |
|
4.Может ли в водном растворе концентрация ионов [Н+] или [ОН-] равняться нулю? Ответ мотивируйте.
5.Какие из перечисленных солей не подвергаются гидролизу: СаСО3, Na3PO4, NaNO3,
Аl2(SO4)3, Fe2S3?
6. Какое вещество выпадет в осадок при сливании растворов карбоната натрия и сульфата алюминия? Составьте молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения реакций.
Лабораторная работа 2. Свойства оксидов и гидроксидов железа и меди. Окислительные свойства хроматов. Качественные реакции на ионы железа + 2 и + 3
Цель работы. Получение и изучение свойств соединений металлов побочных подгрупп. Определение катионов железа с помощью качественных реакций.
Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, стеклянные палочки и трубочки. Растворы: соляной кислоты, гидроксидов калия или натрия, аммиака, сульфата железа (II), хлорида железа (III), хромата калия, дихромата калия, серной кислоты, гидроксидов калия и натрия, сульфита натрия, сульфата железа (II), гексацианоферрата (III) калия, хлорида железа (III), гексацианоферрата (II) калия, роданида калия.
Выделение переходных элементов в особую группу обусловлено особенностями электронного строения их атомов и металлохимических свойств. Переходными являются d- и f- элементы периодической системы Д.И.Менделеева. Большинство переходных элементов проявляют переменную валентность, их ионы и соединения, как правило, окрашены.
Медь, серебро и золото – малоактивные металлы. Элементы побочной подгруппы первой группы с трудом окисляются, их ионы легко восстанавливаются. Они не разлагают воду, их гидроксиды нерастворимы в воде и являются слабыми основаниями.
Железо (после алюминия) – самый распространенный металл. Массовая доля железа в земной коре составляет 4,2%, встречается в природе в виде соедин ений. Железо играет важную роль в жизни животных и растений. Оно входит в состав гемоглобина крови и участвует в образовании хлорофилла в растениях.
При химических реакциях железо образует два ряда соединений: со степенью окисления + 2 (FeО, Fe(ОН)2, FeCl2) и + 3 (Fe2О3, Fe(ОН)3, Fe(NO3)3).
Для хрома известны соединения с разными степенями окисления. Наиболее устойчивы из них те, в которых хром проявляет степень окисления + 3. В хроматах и дихроматах степень окисления хрома равна + 6, что обусловливает их высокую химическую активность.
Гексацианоферраты калия, называемые кровяными солями, относятся к комплексным соединениям. В состав комплекса входят анионы синильной кислоты. Под действием сильных кислот происходит разрушение связей между ионами железа и цианид-ионами.
3